CN103628403A - 管型混凝土桥墩 - Google Patents

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为了克服现有的钢筋混凝土桥墩的不足，本发明提供一种管型混凝土桥墩，由墩柱下端节段体、一个以上的墩柱标准节段体和墩柱上端节段体组成；墩柱下端节段体安置在地基上，墩柱下端节段体的上端与墩柱标准节段体组件的下端相连接，墩柱标准节段体组件的上端与墩柱上端节段体的下端相连接。本产品的有益技术效果是：比传统实心桥墩减少混凝土的用量，提高经济性的同时符合节能减排的需求；采用先张法预应力构件，能够有效的提高墩柱的抗裂性能；桥墩节段间采用钢构件，有效提高桥墩结构在地震作用下的安全性。

Description

管型混凝土桥墩
技术领域
本发明属于建筑技术领域，尤其涉及管型混凝土桥墩。
背景技术
公路（含高速公路、一级公路和低等级公路）和市政道路中，中、小跨径的桥梁大多采用圆形钢筋混凝土桥墩，其具有施工简单，施工工艺成熟，外形简介美观等优点，因此在中、小跨径桥梁中被广泛采用。然而现有的圆形桥梁墩柱多数采用实心圆形截面，混凝土一般均采用非高强混凝土，混凝土材料用量较大。现场现浇施工周期比较长，对周围的环境也会产生一定破坏。同时在长期使用中，也出现一些共同的工程病害，主要有：①墩身开裂；②施工工艺不满足规范要求，钢筋骨架整体偏位，导致混凝土保护层过薄，墩柱钢筋外露、锈蚀；
对于后张法预应力桥墩，对节段间接缝吻合要求工艺较高，接缝间的微小偏差即能造成墩顶偏位超过允许值，且后期预应力张拉需要较大操作空间，其施工工艺较为复杂。
在现代桥梁设计理念注重耐久性、环保性、经济性以及在某些对工期要求比较严格的情况下，原有的圆柱形墩柱及后张法预应力桥墩在特定情况下已不能满足要求，必须通过技术革新，适应新世纪交通工程的发展的需求。
发明内容
为了克服现有的钢筋混凝土桥墩的上述不足，本发明提供一种管型混凝土桥墩，其具体结构如下：
管型混凝土桥墩，由墩柱下端节段体2、一个以上的墩柱标准节段体1（通常为1至20节）和墩柱上端节段体3组成；墩柱下端节段体2安置在地基上，墩柱下端节段体2的上端与墩柱标准节段体组件的下端相连接，墩柱标准节段体组件的上端与墩柱上端节段体3的下端相连接；墩柱标准节段体组件由1至20个墩柱标准节段体1组成；
墩柱标准节段体1为圆柱体，其中，墩柱标准节段体1的顶部设有深槽13，墩柱标准节段体1上下两端各固定连接有一个节段间连接件4，通过圆柱头焊钉5将墩柱标准节段体1的上下两端各与一个节段间连接件4相连接，位于同一个墩柱标准节段体1两端的节段间连接件4之间设有预应力筋7，预应力筋7的数量在6至32条；
节段间连接件4为圆环，在节段间连接件4的内侧面上设有一条环形槽，在节段间连接件4的环形槽内均布有连接件加劲肋6，连接件加劲肋6为起加劲肋作用的矩形板，且数量在3至16块；
墩柱下端节段体2为圆柱体，其中，墩柱下端节段体2的顶部设有竖直的槽孔14，墩柱下端节段体2上端设有节段间连接件4，墩柱下端节段体2的下端设有基座8；基座8为桩基或承台；
墩柱上端节段体3为实心的圆柱体，其中，墩柱上端节段体3的顶部设有桥体连接件，墩柱上端节段体3的底部设有节段间连接件4；其中，桥体连接件为桥体支座11或桥体连组合件；所述的桥体支座11为矩形块或圆柱体；所述的桥体连组合件由壳体9、支撑体组件和圆柱头焊钉5组成；壳体9为中空的柱状体，壳体9的底面中部设有开孔；支撑体组件由3至10片加劲隔板10组成，加劲隔板10均呈“r”形，加劲隔板10的竖直短边相互连接在一起，加劲隔板10的顶边、底边和竖直长边分别与壳体9内腔顶面、内腔底面及内腔侧面相连接；圆柱头焊钉5均布于壳体9的顶面、底面和外侧面。
墩柱标准节段体1、墩柱下端节段体2和墩柱上端节段体3的直径均在1000mm至3000mm之间、高度均在500mm至2000mm之间；墩柱下端节段体2、墩柱标准节段体组件和墩柱上端节段体3装配后的墩柱总高度在2000mm至20000mm之间。
位于墩柱标准节段体1上端的节段间连接件4的底部设有埋入墩柱标准节段体1内部的圆柱头焊钉5，位于墩柱标准节段体1下端的节段间连接件4的顶部设有埋入墩柱标准节段体1内部的圆柱头焊钉5；位于墩柱下端节段体2顶端的节段间连接件4的底部设有埋入墩柱下端节段体2内部的圆柱头焊钉5。
所述墩柱标准节段体1、墩柱下端节段体2和墩柱上端节段体3均采用标号为C50或C50以上的高强混凝土；墩柱标准节段体1内的预应力筋7为采用先张法的预应力钢筋。
相邻的节段间连接件4之间为焊接连接。
本发明的有益技术效果是
本产品整体轻、用料省、刚性大且韧性好，组合的方式多且可事先在工厂浇筑标准件，在工地按需要进行组合，运用领域广、工期省。尤其表现在如下几点：
1、通过在墩柱标准节段体1设置的深槽13以及在墩柱下端节段体2内设置的槽孔14，即采用空心管型截面的方式，比传统实心桥墩减少混凝土的用量，提高经济性的同时符合节能减排的需求；
2、墩柱标准节段体1采用先张法预应力构件，能够有效的提高墩柱的抗裂性能；墩柱标准节段体1底部闭口的结构起到“横隔板”的作用，不但有效的增加了每个墩柱标准节段1的刚度，同时也提高了墩柱标准节段体组件的整体刚度；
3、墩柱标准节段体1、墩柱上端节段体3为工厂预制，可提高构件质量，管型截面可采用离心法生产，提高混凝土的抗渗性，增加桥墩的耐久性；
4、桥墩标准节段工厂制作完成后，在工地现场采用焊接完成装配，对现场安装工艺要求不高，在满足结构受力要求的同时可以有效地缩短工期，且对周围环境影响极小，符合可持续发展的需求；
5、桥墩节段间采用钢构件，能有效的提高结构的延性，提高桥墩结构在地震作用下的安全性。
附图说明
图1为本发明第一个实施例的组装示意图。
图2为图1中墩柱标准节段体1的纵向剖视图。
图3为图2中墩柱标准节段体1的A-A剖视图。
图4为图1中墩柱上端节段体3的纵向剖视图。
图5为图4中桥体连组合件的B-B平面剖视图。
图6为图4中桥体连组合件的纵向剖视图。
图7为本发明第二个实施例的组装示意图。
图8为本发明柱体阶段间连接组件剖视图。
图中的序号为：墩柱标准节段体1、墩柱下端节段体2、墩柱上端节段体3、节段间连接件4、圆柱头焊钉5、连接件加劲肋6、预应力筋7、基座8、壳体9、加劲隔板10、桥体支座11、桥墩盖梁12、深槽13、槽孔14。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
参见图1，管型混凝土桥墩，由墩柱下端节段体2、一个墩柱标准节段体1和墩柱上端节段体3组成；墩柱下端节段体2安置在地基上，墩柱下端节段体2的上端与墩柱标准节段体组件的下端相连接，墩柱标准节段体组件的上端与墩柱上端节段体3的下端相连接；墩柱标准节段体组件由1个墩柱标准节段体1组成；
参见图2，墩柱标准节段体1为圆柱体，其中，墩柱标准节段体1的顶部设有深槽13，墩柱标准节段体1上下两端各固定连接有一个节段间连接件4，通过圆柱头焊钉5将墩柱标准节段体1的上下两端各与一个节段间连接件4相连接，位于同一个墩柱标准节段体1两端的节段间连接件4之间设有预应力筋7，预应力筋7的数量在8条，详见图3；
节段间连接件4为圆环，在节段间连接件4的内侧面上设有一条环形槽，在节段间连接件4的环形槽内均布有连接件加劲肋6，加劲肋连接件6为起加劲肋作用的矩形板，且数量在12块，详见图8；
参见图1，墩柱下端节段体2为圆柱体，其中，墩柱下端节段体2的顶部设有竖直的槽孔14，墩柱下端节段体2上端设有节段间连接件4，墩柱下端节段体2的下端设有基座8；基座8为桩基或承台；
参见图4，墩柱上端节段体3为实心的圆柱体，其中，墩柱上端节段体3的顶部设有桥体连接件，墩柱上端节段体3的底部设有节段间连接件4；其中，桥体连接件为桥体连组合件；所述的桥体连组合件由壳体9、支撑体组件和圆柱头焊钉5组成；壳体9为中空的柱状体，壳体9的底面中部设有开孔；支撑体组件由六片加劲隔板10组成，加劲隔板10均呈“r”形，加劲隔板10的竖直短边相互连接在一起，加劲隔板10的顶边、底边和竖直长边分别与壳体9内腔顶面、内腔底面及内腔侧面相连接；圆柱头焊钉5均布于壳体9的顶面、底面和外侧面，详见图5。通过桥体连组合件将墩柱上端节段体3与桥墩盖梁12的底部相连接。
此外，墩柱标准节段体1、墩柱下端节段体2和墩柱上端节段体3的直径均在1000mm至3000mm之间、高度均在500mm至2000mm之间；墩柱下端节段体2、墩柱标准节段体组件和墩柱上端节段体3装配后的墩柱总高度在2000mm至20000mm之间。
进一步地说，位于墩柱标准节段体1上端的节段间连接件4的底部设有埋入墩柱标准节段体1内部的圆柱头焊钉5，位于墩柱标准节段体1下端的节段间连接件4的顶部设有埋入墩柱标准节段体1内部的圆柱头焊钉5；位于墩柱下端节段体2顶端的节段间连接件4的底部设有埋入墩柱下端节段体2内部的圆柱头焊钉5。
此外，所述墩柱标准节段体1、墩柱下端节段体2和墩柱上端节段体3均采用标号为C50或C50以上的高强混凝土；墩柱标准节段体1内的预应力筋7为采用先张法的预应力钢筋。相邻的节段间连接件4之间为焊接连接。
实施例2
参见图7，管型混凝土桥墩，由墩柱下端节段体2、两个墩柱标准节段体1和墩柱上端节段体3组成；墩柱下端节段体2安置在地基上，墩柱下端节段体2的上端与墩柱标准节段体组件的下端相连接，墩柱标准节段体组件的上端与墩柱上端节段体3的下端相连接；墩柱标准节段体组件由2个墩柱标准节段体1组成；
墩柱标准节段体1为圆柱体，其中，墩柱标准节段体1的顶部设有深槽13，墩柱标准节段体1上下两端各固定连接有一个节段间连接件4，通过圆柱头焊钉5将墩柱标准节段体1的上下两端各与一个节段间连接件4相连接，位于同一个墩柱标准节段体1两端的节段间连接件4之间设有预应力筋7，预应力筋7的数量在6至32条，如图3所示；节段间连接件4为圆环，在节段间连接件4的内侧面上设有一条环形槽，在节段间连接件4的环形槽内均布有加劲肋连接件6，加劲肋连接件6为起加劲肋作用的矩形板，且数量在3至16块；
墩柱下端节段体2为圆柱体，其中，墩柱下端节段体2的顶部设有竖直的槽孔14，墩柱下端节段体2上端设有节段间连接件4，墩柱下端节段体2的下端设有基座8；基座8为桩基或承台；
墩柱上端节段体3为实心的圆柱体，其中，墩柱上端节段体3的顶部设有桥体连接件，墩柱上端节段体3的底部设有节段间连接件4；其中，桥体连接件为桥体支座11；所述的桥体支座11为矩形块或圆柱体。
其余结构同实施例1。 

Claims (5)

1.管型混凝土桥墩，其特征在于，由墩柱下端节段体（2）、一个以上的墩柱标准节段体（1）和墩柱上端节段体（3）组成；墩柱下端节段体（2）安置在地基上，墩柱下端节段体（2）的上端与墩柱标准节段体组件的下端相连接，墩柱标准节段体组件的上端与墩柱上端节段体（3）的下端相连接； 
墩柱标准节段体（1）为圆柱体，其中，墩柱标准节段体（1）的顶部设有深槽（13），墩柱标准节段体（1）上下两端各固定连接有一个节段间连接件（4），通过圆柱头焊钉（5）将墩柱标准节段体（1）的上下两端各与一个节段间连接件（4）相连接，位于同一个墩柱标准节段体（1）两端的节段间连接件（4）之间设有预应力筋（7），预应力筋（7）的数量在6至32条；
节段间连接件（4）为圆环，在节段间连接件（4）的内侧面上设有一条环形槽，在节段间连接件（4）的环形槽内均布有连接件加劲肋（6），连接件加劲肋（6）起加劲肋的作用，且数量在3至16块；
墩柱下端节段体（2）为圆柱体，其中，墩柱下端节段体（2）的顶部设有竖直的槽孔（14），墩柱下端节段体（2）上端设有节段间连接件（4），墩柱下端节段体（2）的下端设有基座（8）；基座（8）为桩基或承台；
墩柱上端节段体（3）为实心的圆柱体，其中，墩柱上端节段体（3）顶部设有桥体连接件，墩柱上端节段体（3）的底部设有节段间连接件（4）；其中，桥体连接件为桥体支座（11）或桥体连组合件；所述的桥体支座（11）为矩形块或圆柱体；所述的桥体连组合件由壳体（9）、支撑体组件和圆柱头焊钉（5）组成；壳体（9）为中空的柱状体，壳体（9）的底面中部设有开孔；支撑体组件由3至10片加劲隔板（10）组成，加劲隔板（10）均呈“r”形，加劲隔板（10）的竖直短边相互连接在一起，加劲隔板（10）的顶边、底边和竖直长边分别与壳体（9）内腔顶面、内腔底面及内腔侧面相连接；圆柱头焊钉（5）均布于壳体（9）的顶面、底面和外侧面。
2.如权利要求1所述的管型混凝土桥墩，其特征在于，墩柱标准节段体（1）、墩柱下端节段体（2）和墩柱上端节段体（3）的直径均在1000mm至3000mm之间、高度均在500mm至2000mm之间；墩柱下端节段体（2）、墩柱标准节段体组件和墩柱上端节段体（3）装配后的墩柱总高度在2000mm至20000mm之间。
3.如权利要求1所述的管型混凝土桥墩，其特征在于，位于墩柱标准节段体（1）上端的节段间连接件（4）的底部设有埋入墩柱标准节段体（1）内部的圆柱头焊钉（5），位于墩柱标准节段体（1）下端的节段间连接件（4）的顶部设有埋入墩柱标准节段体（1）内部的圆柱头焊钉（5）；位于墩柱下端节段体（2）顶端的节段间连接件（4）的底部设有埋入墩柱下端节段体（2）内部的圆柱头焊钉（5）。
4.如权利要求1所述的管型混凝土桥墩，其特征在于：所述墩柱标准节段体（1）、墩柱下端节段体（2）和墩柱上端节段体（3）均采用标号为C50或C50以上的高强混凝土；墩柱标准节段体（1）内的预应力筋（7）为采用先张法的预应力钢筋。
5.如根据权利要求1所述的管型混凝土桥墩，其特征在于：相邻的节段间连接件（4）之间为焊接连接。
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Address after: 230088 Hefei high tech Zone, Anhui camphor Road, No. 180

Applicant after: ANHUI TRAFFIC PLANNING AND DESIGN INSTITUTE CO., LTD.

Address before: 230088 Hefei high tech Zone, Anhui camphor Road, No. 180

Applicant before: Anhui Transport Consulting & Design Institute Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: ANHUI TRANSPORT CONSULTING + DESIGN INSTITUTE LTD. TO: ANHUI TRANSPORT CONSULTING + DESIGN INSTITUTE CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant