CN108342937B - 一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构 - Google Patents

一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，预制混凝土梁板与预制混凝土墩之间通过筒形剪力撑与连接螺栓连接，墩顶空腔内设置有隔板，筒形剪力撑下端悬浮置于墩顶空腔内隔板上方，筒形剪力撑由底撑板、开孔筒及法兰盘焊接组成，底撑板与法兰盘平行设置，开孔筒焊接在底撑板与法兰盘之间，法兰盘平行于预制混凝土梁板设置，连接螺栓贯穿螺栓孔，上端锚固于预制混凝土梁板顶部，下端锚固于法兰盘上，在螺栓孔内现浇混凝土，在墩顶空腔内隔板上方现浇混凝土，实现预制墩、板快速连接。与现有技术相比，本发明简化了连接构造，大大降低现场工作量，实现了工厂预制混凝土构件的工地快速连接，推动了公路工业化建造技术的发展。

Description

一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构。
背景技术
目前，采用结构化的观点、工业化的模式，在规模化、系列化的水平上，实施少土、无土、高效、低价工程的建设，正成为我国绿色公路建设的发展方向。其中，中小结构轻型化成套技术是实施绿色公路建设、公路工业化建造的关键部分。经过多年探索，这一技术虽然得到长足发展，示范效果良好，但依然存在很多不足：如规模化建造不足、关键性结构缺位、控制性构造滞后以及理论性突破缺乏。
预制混凝土构件之间的快速、高效连接一直是国内设计、施工中的难题，尤其是不同形状预制混凝土构件：采用传统现浇连接方式，临时设施多，工作量过大；采用传统干接或胶接等连接方式，需要与各种连接件配合使用，而预制混凝土构件的预制和安装偏差又常常使得连接件的对位十分困难，造成预制、施工难度大，工业化建造优势降低，连接效果也难以保证。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，用于实现预制混凝土梁板与预制混凝土墩的连接，所述预制混凝土梁板上开设有竖向贯通的螺栓孔，所述预制混凝土墩顶部设有墩顶空腔，所述预制混凝土梁板与预制混凝土墩之间通过筒形剪力撑与连接螺栓连接，所述墩顶空腔内设置有隔板，所述筒形剪力撑下端悬浮置于墩顶空腔内隔板上方，所述筒形剪力撑由底撑板、开孔筒及法兰盘焊接组成，所述底撑板与法兰盘平行设置，所述开孔筒焊接在底撑板与法兰盘之间，所述法兰盘平行于预制混凝土梁板设置，所述连接螺栓贯穿螺栓孔，上端锚固于所述预制混凝土梁板顶部，下端锚固于所述法兰盘上，所述连接螺栓置于螺栓孔后，在所述螺栓孔内现浇混凝土，所述筒形剪力撑悬浮置于墩顶空腔内隔板上方后，在所述墩顶空腔内隔板上方现浇混凝土，实现预制墩、板快速连接。因此，在本发明结构中，筒形剪力撑于墩顶空腔内先期悬浮，后被混凝土凝固。
在本发明的一个实施方式中，所述螺栓孔内径比所述连接螺栓外径大30～50mm，主要用于适应预制混凝土梁板设置的纵、横坡度影响，并留出混凝土的现浇空间。
在本发明的一个实施方式中，所述筒形剪力撑为钢质结构，所述开孔筒上开设有圆开孔。所述筒形剪力撑在拼装时可在所述墩顶空腔内上下活动，可适应预制墩、板间的竖向安装偏差。
在本发明的一个实施方式中，所述圆开孔设置有4组，分别沿筒形剪力撑外表面竖直设置，相邻两组圆开孔之间的夹角为90°。
在本发明的一个实施方式中，所述筒形剪力撑由4块弧形板焊接而成，所述圆开孔开设在相邻两个弧形板的焊接处。
在本发明的一个实施方式中，所述开孔筒外径比所述墩顶空腔内径尺寸小50～100mm，主要用于适应预制墩、板间的水平安装偏差。
在本发明的一个实施方式中，所述墩顶空腔内壁为凸凹内壁。
在本发明的一个实施方式中，所述筒形剪力撑放置于墩顶空腔后，在墩顶空腔内现浇混凝土。所述的墩顶空腔内现浇混凝土主要受筒形剪力撑的承压力控制，受预制墩、板间安装偏差的影响较小，具有相对稳定的长度。
所述筒形剪力撑与所述预制混凝土墩顶的连接通过开孔筒上的圆开孔和墩顶空腔的凸凹内壁与现浇混凝土的压、剪作用实现。
在本发明的一个实施方式中，所述连接螺栓贯穿螺栓孔后上端锚固于设置在预制混凝土梁板顶部的螺栓垫板上。
在本发明的一个实施方式中，一个筒形剪力撑上连接4个所述连接螺栓。
本发明提出了一种预制混凝土构件之间的新型连接结构，消除了传统现浇连接结构临时设施多、现场工作量大的弊端，克服了传统干接或胶接等连接结构连接件对位困难，预制、施工难度加大，预制优势降低以及连接效果不佳的缺点。
与现有技术相比，本发明简化了预制混凝土构件之间的连接构造，大大降低现场工作量，实现了工厂预制混凝土构件的工地快速连接，推动了公路工业化建造技术的发展。
附图说明
图1为装配化梁板式路面结构示意图；
图2为本发明预制墩、板筒形剪力撑连接结构示意图；
图3为筒形剪力撑立体结构示意图一；
图4为筒形剪力撑立体结构示意图二。
图中：1-预制混凝土梁板；2-螺栓孔；3-连接螺栓；4-预制混凝土墩；5-墩顶空腔；6-筒形剪力撑；7-螺栓垫板；8-法兰盘；9-开孔筒；10-底撑板；11-圆开孔；12-凸凹内壁；13-混凝土；14-隔板。
具体实施方式
一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，如图1-图4所示，用于实现预制混凝土梁板1与预制混凝土墩4的连接，预制混凝土梁板1上开设有竖向贯通的螺栓孔2，预制混凝土墩4顶部设有墩顶空腔5，预制混凝土梁板1与预制混凝土墩4之间通过筒形剪力撑6与连接螺栓3连接，墩顶空腔5内设置有隔板14，筒形剪力撑6下端悬浮置于墩顶空腔5内隔板14上方，筒形剪力撑6由底撑板10、开孔筒9及法兰盘8焊接组成，底撑板10与法兰盘8平行设置，开孔筒9焊接在底撑板10与法兰盘8之间，法兰盘8平行于预制混凝土梁板1设置，连接螺栓3贯穿螺栓孔2，上端锚固于预制混凝土梁板1顶部，下端锚固于法兰盘8上，连接螺栓3置于螺栓孔2后，在螺栓孔2内现浇混凝土，筒形剪力撑6悬浮置于墩顶空腔5内隔板14上方后，在墩顶空腔5内隔板14上方现浇混凝土13，实现预制墩、板快速连接。
其中，螺栓孔2内径比连接螺栓3外径大30～50mm，主要用于适应预制混凝土梁板1设置的纵、横坡度影响，并留出混凝土的现浇空间。
其中，筒形剪力撑6为钢质结构，开孔筒9上开设有圆开孔11。筒形剪力撑6在拼装时可在墩顶空腔5内上下活动，可适应预制墩、板间的竖向安装偏差。
其中，圆开孔11设置有4组，分别沿筒形剪力撑6外表面竖直设置，相邻两组圆开孔11之间的夹角为90°。
其中，筒形剪力撑6由4块弧形板焊接而成，圆开孔11开设在相邻两个弧形板的焊接处。
其中，开孔筒9外径比所述墩顶空腔5内径尺寸小50～100mm，主要用于适应预制墩、板间的水平安装偏差。
其中，墩顶空腔5内壁为凸凹内壁12。筒形剪力撑6放置于墩顶空腔5后，在墩顶空腔5内现浇混凝土。墩顶空腔内现浇混凝土主要受筒形剪力撑的承压力控制，受预制墩、板间安装偏差的影响较小，具有相对稳定的长度。筒形剪力撑6与预制混凝土墩顶的连接通过开孔筒9上的圆开孔11和墩顶空腔5的凸凹内壁12与现浇混凝土的压、剪作用实现。
其中，连接螺栓3贯穿螺栓孔2后上端锚固于设置在预制混凝土梁板1顶部的螺栓垫板7上。
其中，一个筒形剪力撑6上连接4个连接螺栓3。
预制混凝土构件之间的新型连接结构，消除了传统现浇连接结构临时设施多、现场工作量大的弊端，克服了传统干接或胶接等连接结构连接件对位困难，预制、施工难度加大，预制优势降低以及连接效果不佳的缺点。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1，为适应绿色公路工业化建造在标准化、系统化、模块化、装配化上的发展要求，设计提出一种新型装配化梁板式路面，其主体结构包括一组500mm高的预制混凝土梁板1和一排外径600mm、内径380mm的管形预制混凝土墩4。如何进行预制墩、板之间的工地快速连接，是设计、施工面临的难题。
如图2、图3、图4，设计针对性地提出一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，
预制混凝土梁板1上开设有竖向贯通的螺栓孔2，预制混凝土墩4顶部设有墩顶空腔5，预制混凝土梁板1与预制混凝土墩4之间通过筒形剪力撑6与连接螺栓3连接，墩顶空腔5内设置有隔板14，筒形剪力撑6下端悬浮置于墩顶空腔5内隔板14上方，筒形剪力撑6由底撑板10、开孔筒9及法兰盘8焊接组成，底撑板10与法兰盘8平行设置，开孔筒9焊接在底撑板10与法兰盘8之间，法兰盘8平行于预制混凝土梁板1设置，连接螺栓3贯穿螺栓孔2，上端锚固于预制混凝土梁板1顶部，下端锚固于法兰盘8上，连接螺栓3置于螺栓孔2后，在螺栓孔2内现浇混凝土，筒形剪力撑6悬浮置于墩顶空腔5内隔板14上方后，在墩顶空腔5内隔板14上方现浇混凝土13，实现预制墩、板快速连接。因此，筒形剪力撑于墩顶空腔内先期悬浮，后被混凝土凝固。
如图2、图3、图4，螺栓孔2直径55mm，比M24连接螺栓3的直径大31mm，可适应预制板设置的纵、横坡度对水平安装位置约10mm的影响，并留出混凝土的现浇空间。
如图3、图4，筒形剪力撑6为钢质结构，由法兰盘8、开孔筒9、底撑板10焊接组成，在拼装时可在预制混凝土墩4的墩顶空腔5内上下活动。筒形剪力撑6设于墩顶空腔5内的标准长度为0.5m，可适应预制墩、板间不大于200mm竖向安装偏差。
如图3、图4，筒形剪力撑6外径280mm，比墩顶空腔5直径小100mm，可适应预制墩、板间不大于50mm的水平安装偏差。
如图3、图4，顶空腔内现浇混凝土13的长度统一设为1m。通过底撑板10、开孔筒9上直径55mm、标准间距200mm的圆开孔11以及墩顶空腔5的凸凹内壁12与现浇混凝土13的压、剪作用，先期悬浮的筒形剪力撑6实现与预制混凝土墩4墩顶的可靠连接。
采用这种结构连接，预制混凝土梁板钢筋无损，预制、施工难度小，临时设施使用少，现场工作量降低，施工效率提高。工业化预制的优势降得以发挥，预制构件的连接安全可靠。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，用于实现预制混凝土梁板(1)与预制混凝土墩(4)的连接，
其特征在于，所述预制混凝土梁板(1)上开设有竖向贯通的螺栓孔(2)，所述预制混凝土墩(4)顶部设有墩顶空腔(5)，
所述预制混凝土梁板(1)与预制混凝土墩(4)之间通过筒形剪力撑(6)与连接螺栓(3)连接，所述墩顶空腔(5)内设置有隔板(14)，所述筒形剪力撑(6)下端悬浮置于墩顶空腔(5)内隔板(14)上方，所述筒形剪力撑(6)由底撑板(10)、开孔筒(9)及法兰盘(8)焊接组成，所述底撑板(10)与法兰盘(8)平行设置，所述开孔筒(9)焊接在底撑板(10)与法兰盘(8)之间，所述法兰盘(8)平行于预制混凝土梁板(1)设置，所述连接螺栓(3)贯穿螺栓孔(2)，上端锚固于所述预制混凝土梁板(1)顶部，下端锚固于所述法兰盘(8)上，
所述连接螺栓(3)置于螺栓孔(2)后，在所述螺栓孔(2)内现浇混凝土，所述筒形剪力撑(6)悬浮置于墩顶空腔(5)内隔板(14)上方后，在所述墩顶空腔(5)内隔板(14)上方现浇混凝土(13)，实现预制墩、板快速连接；
所述筒形剪力撑(6)放置于墩顶空腔(5)后，在墩顶空腔(5)内现浇混凝土；
所述连接螺栓(3)贯穿螺栓孔(2)后上端锚固于设置在预制混凝土梁板(1)顶部的螺栓垫板(7)上；
所述筒形剪力撑(6)为钢质结构，所述开孔筒(9)上开设有圆开孔(11)。
2.根据权利要求1所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，所述螺栓孔(2)内径比所述连接螺栓(3)外径大30～50mm。
3.根据权利要求1所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，所述圆开孔(11)设置有4组，分别沿筒形剪力撑(6)外表面竖直设置，相邻两组圆开孔(11)之间的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，所述筒形剪力撑(6)由4块弧形板焊接而成，所述圆开孔(11)开设在相邻两个弧形板的焊接处。
5.根据权利要求1所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，所述开孔筒(9)外径比所述墩顶空腔(5)内径尺寸小50～100mm。
6.根据权利要求1所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，所述墩顶空腔(5)内壁为凸凹内壁(12)。
7.根据权利要求1所述的一种预制墩、板悬浮式筒形剪力撑连接结构，其特征在于，一个筒形剪力撑(6)上连接4个所述连接螺栓(3)。
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