CN107841948B - 主钢筋的回避调整结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了主钢筋的回避调整结构，包括设置在主钢筋直线延伸轴线上的回避结构和设置在垂直于延伸轴线方向上的靠近回避结构的装配层；主钢筋包括至少两段直线延伸段和连接邻近的两段直线延伸段的弯折段，弯折段穿越装配层；回避调整结构还包括设置在弯折段周围并且嵌入装配层的补强件。本发明通过使回避结构外围的主钢筋采用特定的弯折机构，来实现回避结构附近主钢筋的连续完整布设，其中弯折能够以较小的角度进行，并且通过设置在弯折段周围的补强件补强，也确保了弯折处主钢筋具有符合要求的力学强度，从而保证了主钢筋的连续性和完整性。
Description
技术领域
本发明涉及索塔桥梁结构施工领域，特别涉及一种主钢筋的回避调整结构及方法。
背景技术
近年来，我国交通基础工程建设发展迅猛，特别是以客运专线为代表的高速铁路以及公路工程中高速公路的发展尤为突出，交通建设日趋向我国纵深发展，地形条件越来越复杂，桥梁的使用也越来越多。相对于其它桥梁结构，悬索桥可以用比较少的物质来跨越比较大的距离，也可以造得比较高，容许船在下面通过，在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。
然而，悬索桥上会安装锚盒，锚盒是一个U型槽的条形口子，两端封闭，用于预应力钢筋的锚固和封锚混凝土的浇筑。锚盒的体积较大，为回避该锚盒，通常在安装有锚盒的塔柱位置处主筋是断开的，对于断开的主筋，为确保其力学性能不至于下降过多，会采取用长短丝捆绑搭接的方式或者钢筋焊接搭接的方式来处理。然而，无论上述何种方法，主筋毕竟已经断开，其力学性能无论如何不可能与连续的主筋相比，因此需要采取合适的结构或者措施，以实现既不切断主筋，又能确保主筋受力不受太大影响或者削弱。
发明内容
基于此，为解决不切断主钢筋，又保证主钢筋受力不受严重影响的问题，提供一种主钢筋的回避调整结构，并相应提供一种主钢筋的回避调整方法。
一种主钢筋的回避调整结构，用于在无法直线安装主钢筋的情况下实现所述主钢筋的装配，包括设置在主钢筋直线延伸轴线上的回避结构和设置在垂直于所述延伸轴线方向上的靠近所述回避结构的装配层；所述主钢筋包括至少两段直线延伸段和连接邻近的所述两段直线延伸段的弯折段，所述弯折段穿越所述装配层；所述回避调整结构还包括设置在所述弯折段周围并且嵌入所述装配层的补强件。
在其中一个实施例中，所述弯折段包括若干段偏离所述直线延伸段的首尾相接的短筋段，所述短筋段之间以第一预设角度进行连接，所述短筋段与所述直线延伸段以第二预设角度进行连接，连接在所述直线延伸段上的所述短筋段与所述回避结构之间的空间中设有所述补强件。
进一步的，所述弯折段至少包括分别与所述直线延伸段连接的两段斜向短筋段和一段连接所述短筋段的竖向短筋段。
进一步的，所述补强件由横截面为三角形的加固件构成，所述补强件一侧面与所述弯折段连接，另一侧面与所述直线延伸段平行。
进一步的，所述补强件的另一侧面与所述直线延伸段平齐。
具体的，所述补强件由若干层三角形钢筋网逐层堆叠组成，所述补强件的第三侧面与所述回避结构的侧面平行。
具体的，所述第一预设角度为130°～170°，所述第二预设角度为130°～180°；所述短筋段与所述直线延伸段的连接点与所述回避结构间隔预定距离。
在其中一个实施例中，所述回避结构为索塔横梁锚盒，所述索塔横梁锚盒由所述装配层半包围，使所述索塔横梁锚盒的开口朝向所述装配层外侧。
本发明还相应提供了一种主钢筋的回避调整方法，用于形成如上所述的主钢筋的回避调整结构，包括下列步骤：
在回避结构对应的装配层预设主钢筋的延伸路线；
按照所设定的延伸路线的走向弯折待安装的主钢筋；
将弯折好的主钢筋装配到所述装配层；
在所述主钢筋的弯折部分周围嵌入补强件。
在其中一个实施例中，所述装配层全包围或部分包围所述回避结构。
在其中一个实施例中，所述延伸线路包括至少两段直线线路和连接邻近的所述两段直线线路的弯折线路。
进一步的，所述弯折线路包括若干段偏离所述直线线路的首尾相接的短折线路，所述短折线路之间以第一预设角度进行连接，所述短折线路与所述直线线路以第二预设角度进行连接，连接在所述直线线路上的所述短折线路与所述回避结构之间的空间中设有所述补强件。
更进一步的，所述弯折线路至少包括分别与所述直线线路连接的两段斜向短折线路和一段连接所述斜向短折线路的竖向短折线路。
在其中一个实施例中，用于实现索塔横梁锚盒处的主钢筋的装配。
本发明通过使回避结构外围的主钢筋采用特定的弯折机构，来实现回避结构附近主钢筋的连续完整布设，其中弯折能够以较小的角度进行，并且通过设置在弯折段周围的补强件补强，也确保了弯折处主钢筋具有符合要求的力学强度，从而既保证了主钢筋的连续性和完整性，同时又使得其竖向线型的改变较小，减小了回避结构附近主钢筋的结构变化对主钢筋上轴向力传递产生的不良影响。
附图说明
图1为本发明一实施例中主钢筋的回避调整结构示意图；
图2为本发明另一实施例中主钢筋的回避调整结构示意图；
图3为本发明一实施例中主钢筋的回避调整方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
本发明提供的主钢筋100的回避调整结构，用于在无法直线安装主钢筋100的情况下实现所述主钢筋100的装配，例如在悬索桥的桥塔横梁处需要安装横梁锚盒，锚盒为一重要受力件，体积较大，因而主钢筋100往往要绕过该结构而安装。本发明提供的一个实施例中的主钢筋100回避调整结构，如图1所示，包括设置在主钢筋100直线延伸轴线上的回避结构200和设置在垂直于该延伸轴线方向上的靠近回避结构200的装配层300，回避结构200如索塔横梁锚盒，该索塔横梁锚盒由装配层300半包围，使其开口朝向装配层300的外侧，装配层300通常是混凝土结构，包括混凝土骨架及骨架外的混凝土层。主钢筋100为连续一体的钢筋，中间并无断点或者接续结构，为便于描述其与回避结构200的位置关系，将主钢筋100划分为包括至少两段直线延伸段110和连接邻近的两段直线延伸段110的弯折段120，回避结构200设置在弯折段120附近，即主钢筋100通过弯折段120由原来的直线型弯折绕过回避结构200(索塔横梁锚盒)。为使主钢筋100牢固安装在装配层300中，其中的弯折段120是穿越装配层300的。此外，回避调整结构还包括设置在弯折段120周围并且嵌入装配层300的补强件400，设置该补强件400能够有力弥补主钢筋100在弯折段120所产生的直线方向的强度损失，并且使设置补强件400处的混凝土结构强度更大，还能够将施加在主筋上的力分散到混凝土结构中，避免主筋弯折段120上的应力集中。
作为一个优选的方案，如图2所示，弯折段120包括若干段偏离所述直线延伸段110的首尾相接的短筋段，短筋段实际上包括两种，一种是相互之间首尾连接的短筋段，另一种是一端连接在直线延伸段110上的短筋段，其中短筋段之间以第一预设角度α进行连接，而第二种，即短筋段与直线延伸段110以第二预设角度β进行连接，第一预设角度α与第二预设角度β可以相等，也可以不相等。优选的，弯折段120至少包括分别与直线延伸段110连接的两段斜向短筋段121和一段连接短筋段的竖向短筋段122，为尽量减小主钢筋100的弯折，又要确保主钢筋100良好绕过回避结构200，使该弯折段120组成为类似梯形的结构，即具有两端斜向短筋段121和一段竖向的短筋段。当然，为消除在弯折处的应力集中，最好将弯折处设置为弧形曲线。优选的，第一预设角度α为130°～170°，所述第二预设角度β为130°～180°，并且短筋段与直线延伸段110的连接点与回避结构200间隔预定距离，以形成大角度弯折，使弯折部分更贴近于直线，该预定距离最好是大于弯折的短筋段与回避结构200之间的间距。实际上每相邻两段短筋段之间的夹角也并不一定要求相等，当首尾连接的短筋段较多时，第一预设角度α也会有不同的数值，如第一段短筋段与第二段短筋段的夹角为140°，第二段短筋段与第三段短筋段的夹角为145°，如此等等。再者，上文中提到的补强件400就设置在连接在直线延伸段110上的短筋段与回避结构200之间的空间中，如果补强件设置在回避结构的上下两侧，可使上下两侧的补强件采用相同结构，以便于制造和安装，当然，也可以根据实际的力学要求，设置为非对称结构。补强件400可以采用多种形式和形状，例如采用纤维、钢筋等，截面形状如圆形、方形或者三角形等等，由于补强件400设置在短筋段与回避结构200之间的空间中，短筋段与回避结构200之间形成一个夹角，因而补强件400最好采用由横截面为三角形的加固件，三角形的补强件400必然有三个侧面，为实现补强件400对主钢筋100的结构强化作用，必须使其中一个侧面与主钢筋100上的弯折段120连接，而其他两个侧面则可以不与除装配层300之外的结构连接，但为使补强件400更具有应力分散作用，可以使另一侧面与直线延伸段110平行。进一步优选的，补强件400的该另一侧面与直线延伸段110平齐，以达到补强件400对主钢筋100进行结构强化的更优效果，同时因为有上述的位置参照，也便于补强件400的安装。对于补强件400的构成形式，可采取用钢筋网层叠的方式，即采用若干层三角形钢筋网逐层堆叠组成，钢筋网片是二维的，钢筋网片中的钢筋可采用直径10mm的圆钢，两层钢筋网片之间还可用直径16mm带肋架立筋钢筋连接加固。横截面为三角形的补强件400必然有第三个侧面，为使该补强件400牢固设置在短筋段与回避结构200形成的角落型空间中，分散来自主钢筋100以及回避结构200的应力，最好使补强件400的第三侧面与回避结构200的侧面平行。
需要说明的是，由于实际应用过程中回避结构200的形状多种多样，可能是对称结构，也可能是非对称结构，图1中所显示的是一种对称结构的示例，相应地，回避绕开回避结构200的主钢筋100整体上也可能是对称结构或者是非对称结构，例如当考虑到回避结构200下方受力更大时，就采用非对称的结构，使处于回避结构200下方的主钢筋100弯折点更远离回避结构200，也即令第一倾斜角更大，使其更趋近于直线，尽可能减小弯折对主钢筋100力学性能的影响。
本发明还相应提供了一种主钢筋100的回避调整方法，用于形成如上所述的主钢筋100的回避调整结构，如图3所示，包括下列步骤：
步骤S10：在回避结构200对应的装配层300预设主钢筋100的延伸路线。优选的，根据回避结构200的实际功能和结构特点，回避结构200被全部或者部分包围在装配层300中。作为一个优选的方案，上述的主钢筋100的回避调整方法尤其适用于实现索塔横梁锚盒处的主钢筋100的装配，当回避结构200是索塔横梁锚盒时，装配层300即混凝土结构层就包围住索塔横梁锚盒的大部分，而使索塔横梁锚盒的开口朝向混凝土结构的外侧，主钢筋100则绕过索塔横梁锚盒在混凝土结构中的轮廓。具体地，步骤S10中的延伸路线包括至少两端直线线路和连接邻近的两端直线线路的弯折线路，以实现上述主钢筋100绕过索塔横梁锚盒的目的。
步骤S20：按照所设定的延伸路线的走向弯折待安装的主钢筋100。优选的，对于弯折线路，其至少包括若干段偏离直线线路的首尾相接的短折线路，再次应当强调的是，主钢筋100为连续完整的钢筋，其上并无断点或者接头，短折线路之间以第一预设角度α进行连接，短折线路与直线线路以第二预设角度β进行连接。更进一步优选的是，弯折线路至少包括分别与直线线路连接的两段斜向短折线路和一段连接斜向短折线路的竖向短折线路，以便于利用最少数量的弯折实现对回避结构200的避让，避免过多减损主钢筋100的受力能力。
步骤S30：将弯折好的主钢筋100装配到装配层300。这里的装配层300可以只是混凝土结构中的钢筋结构，尚未进行混凝土浇筑。
步骤S40：在主钢筋100的弯折部分周围嵌入补强件400。补强件400设置在连接在直线线路上的短折线路与回避结构200之间的空间中。
虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种主钢筋的回避调整结构，用于在无法直线安装主钢筋的情况下实现所述主钢筋的装配，其特征在于，包括设置在主钢筋直线延伸轴线上的回避结构和设置在垂直于所述延伸轴线方向上的靠近所述回避结构的装配层；所述主钢筋包括至少两段直线延伸段和连接邻近的所述两段直线延伸段的弯折段，所述弯折段穿越所述装配层；所述回避调整结构还包括设置在所述弯折段周围并且嵌入所述装配层的补强件；
所述弯折段包括若干段偏离所述直线延伸段的首尾相接的短筋段，连接在所述直线延伸段上的所述短筋段与所述回避结构之间的空间中设有所述补强件；所述补强件由横截面为三角形的加固件构成，所述补强件一侧面与所述弯折段连接，另一侧面与所述直线延伸段平行；
所述短筋段之间以第一预设角度进行连接，所述短筋段与所述直线延伸段以第二预设角度进行连接；所述第一预设角度为130°~170°，所述第二预设角度为130°~180°；所述短筋段与所述直线延伸段的连接点与所述回避结构间隔预定距离；
所述弯折段至少包括分别与所述直线延伸段连接的两段斜向短筋段和一段连接所述短筋段的竖向短筋段；
所述补强件的另一侧面与所述直线延伸段平齐；所述补强件由若干层三角形钢筋网逐层堆叠组成，所述补强件的第三侧面与所述回避结构的侧面平行。
2.根据权利要求1所述的主钢筋的回避调整结构，其特征在于，所述回避结构为索塔横梁锚盒，所述索塔横梁锚盒由所述装配层半包围，使所述索塔横梁锚盒的开口朝向所述装配层外侧。
3.一种主钢筋的回避调整方法，用于形成如权利要求1~2任一所述的主钢筋的回避调整结构，其特征在于，包括下列步骤：
在回避结构对应的装配层预设主钢筋的延伸路线；
按照所设定的延伸路线的走向弯折待安装的主钢筋；
将弯折好的主钢筋装配到所述装配层；
在所述主钢筋的弯折部分周围嵌入补强件。
4.根据权利要求3所述的主钢筋的回避调整方法，其特征在于，所述装配层全包围或部分包围所述回避结构。
5.根据权利要求3所述的主钢筋的回避调整方法，其特征在于，所述延伸线路包括至少两段直线线路和连接邻近的所述两段直线线路的弯折线路。
6.根据权利要求5所述的主钢筋的回避调整方法，其特征在于，所述弯折线路包括若干段偏离所述直线线路的首尾相接的短折线路，所述短折线路之间以第一预设角度进行连接，所述短折线路与所述直线线路以第二预设角度进行连接，连接在所述直线线路上的所述短折线路与所述回避结构之间的空间中设有所述补强件。
7.根据权利要求6所述的主钢筋的回避调整方法，其特征在于，所述弯折线路至少包括分别与所述直线线路连接的两段斜向短筋段和一段连接所述斜向短折线路的竖向短折线路。
8.根据权利要求3所述的主钢筋的回避调整方法，其特征在于，用于实现索塔横梁锚盒处的主钢筋的装配。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20181109 Address after: 528400 19, 3, Central Plaza, 1 Xing Zheng Road, East District, Zhongshan, Guangdong. Applicant after: ROAD & BRIDGE SOUTH CHINA ENGINEERING Co.,Ltd. Applicant after: ROAD & BRIDGE INTERNATIONAL Co.,Ltd. Address before: 528400 19, 3, Central Plaza, 1 Xing Zheng Road, East District, Zhongshan, Guangdong. Applicant before: ROAD & BRIDGE SOUTH CHINA ENGINEERING Co.,Ltd. |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xiao Xiangrong Inventor after: Xie Ming Inventor after: Gao Shiqiang Inventor after: Fei Yongzhong Inventor after: Liu Huaigang Inventor after: Lei Zhichao Inventor after: Yang Jie Inventor after: Zhao Shenghui Inventor before: Liu Huaigang Inventor before: Xie Ming Inventor before: Gao Shiqiang Inventor before: Xiao Xiangrong Inventor before: Fei Yongzhong Inventor before: Lei Zhichao Inventor before: Yang Jie Inventor before: Zhao Shenghui |
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| GR01 | Patent grant | ||
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