CN108951404A - 节段预制墩柱交叉连接结构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了节段预制墩柱交叉连接结构及连接方法，属于桥梁建设领域，包括桥墩本体，桥墩本体包括上节段桥墩和下节段桥墩，上节段桥墩和下节段桥墩通过卡接结构固定；卡接结构包括钢构件和槽洞；上节段桥墩内设有第一钢筋，第一钢筋的轴线与上节段桥墩的轴线平行，钢构件设于第一钢筋的下端；槽洞开设于下节段桥墩顶部，槽洞包括开口和容纳空间；当钢构件的长度方向与开口的长度方向不重合时，上节段桥墩和下节段桥墩固定。本发明的关键点就是在上节段桥墩与下节段桥墩连接的同时能够实现连接处的密封，以克服现有的预制节段桥墩间的连接方法应用于现场施工时过程复杂，用时较长的缺点。本发明适用于桥梁施工。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁建设领域，特别涉及节段预制墩柱交叉连接结构及连接方法。
背景技术
近年来，在国家政策及技术发展的引导下，桥梁装配式结构在各类工程中得到越来越广泛的应用。但下部结构预制应用很少，现有的预制节段桥墩间的连接方法应用于现场施工时过程复杂，用时较长。
因此，从减小施工难度，提高施工效率，缩短工期的目的出发，研制出一种构造简单、安全有效的新型预制节段桥墩连接装置具有重要的意义。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种节段预制墩柱交叉连接结构，具有现场施工时过程简单、降低施工难度的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种节段预制墩柱交叉连接结构，包括桥墩本体，其特征在于，所述桥墩本体包括上下对应设置的上节段桥墩和下节段桥墩，所述上节段桥墩和下节段桥墩通过卡接结构固定；
所述卡接结构包括钢构件和槽洞；
所述上节段桥墩内设有第一钢筋，所述第一钢筋的轴线与上节段桥墩的轴线平行，所述钢构件设于第一钢筋的下端；
所述槽洞开设于下节段桥墩顶部，所述槽洞的中心线与下节段桥墩的轴线平行，所述槽洞包括供钢构件插入的开口和供钢构件转动的容纳空间；
当钢构件的长度方向与开口的长度方向不重合时，所述上节段桥墩和下节段桥墩固定。
进一步的，所述下节段桥墩内设有第二钢筋，所述第二钢筋的轴线与下节段桥墩的轴线平行，所述第二钢筋的上端穿出槽洞底部中心；
所述钢构件的下端面中心处开设有孔洞，所述孔洞的轴线与第二钢筋的轴线重合。
进一步的，所述钢构件上端面开设有上螺纹口，所述第一钢筋下端与钢构件的上螺纹口螺纹连接。
进一步的，所述容纳空间为圆柱形，所述容纳空间的内壁为第一圆弧面，所述钢构件两端设为第二圆弧面，所述第一圆弧面与第二圆弧面同轴设置且存在间距。
进一步的，所述第一圆弧面与第二圆弧面之间的间距为5-10厘米。
进一步的，所述钢构件的上下两端面设有橡胶垫，所述橡胶垫远离钢构件的一侧设有设有自润滑的铜板垫，所述橡胶垫为多层结构，所述橡胶垫上下两层形成的空腔中设有若干缓冲弹簧，所述空腔其余的空间由橡胶填实。
进一步的，所述上节段桥墩和下节段桥墩之间的卡接结构设有至少一个。
进一步的，所述上节段桥墩和下节段桥墩之间的卡接结构设有四个，四个所述卡接结构的中心连线形成正方形。
本发明的第二目的是提供一种节段预制墩柱交叉连接结构的连接方法，包括以下步骤：
A．将钢构件与第一钢筋的下端螺纹连接，使钢构件的长度方向与开口的长度方向平行；
B．在下节段桥墩的槽洞内注入缓粘结树脂，将槽洞的开口和容纳空间均填充满；
C．将钢构件对准槽洞的开口，并将钢构件沿着开口进入容纳空间内，此时，第二钢筋的上端插入钢构件的孔洞内，在钢构件插入的过程中，缓粘结树脂溢出至下节段桥墩的上端面；
D．将上阶段桥墩旋转90°，实现上节段桥墩和下节段桥墩的卡接固定，溢出的缓粘结树脂将上节段桥墩和下节段桥墩的连接处密封。
进一步的，在所述步骤B与步骤C之间增设有步骤B1；
B1：在下节段桥墩的上表面涂覆一层改性的环氧树脂。
本发明具有以下有益效果：
上节段桥墩和下节段桥墩通过卡接结构简单拼接即可实现牢固连接，极大地提高了施工的速度，槽洞中注入的缓粘结树脂，在上节段桥墩与下节段桥墩经卡接结构拼接时，随着钢构件进入槽洞，槽洞中的缓粘结树脂会溢出，对上节段桥墩与下节段桥墩的连接处进行密封，无需在上节段桥墩与下节段桥墩拼接完成后对连接处再进行密封的操作，简化了操作步骤，提高了施工效率。本发明的关键点就是在上节段桥墩与下节段桥墩连接的同时能够实现连接处的密封，上节段桥墩和下节段桥墩即获得了连接稳定性，又实现了连接处的密封。
附图说明
图1是实施例1中用于体现上节段桥墩和下节段桥墩的结构示意图；
图2是实施例1中用于体现四个卡接结构位于下节段桥墩的相对位置示意图；
图3是实施例1中用于体现钢构件的结构示意图；
图4是实施例1中用于体现上节段桥墩和下节段桥墩连接好后的状态示意图；
图5是实施例2中用于体现三个卡接结构位于下节段桥墩的相对位置示意图。
图中，1、桥墩本体；11、上节段桥墩；111、第一钢筋；12、下节段桥墩；121、第二钢筋；2、钢构件；21、孔洞；22、上螺纹口；23、第二圆弧面；24、橡胶垫；241、铜板垫；242、缓冲弹簧；3、槽洞；31、开口；32、容纳空间；321、第一圆弧面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1：一种节段预制墩柱交叉连接结构，如图1所示，包括桥墩本体1，桥墩本体1包括上下对应设置的预制的上节段桥墩11和下节段桥墩12，两者之间通过卡接结构固定且上节段桥墩11和下节段桥墩12之间的卡接结构设有至少一个。
如图1所示，卡接结构包括钢构件2和槽洞3，上节段桥墩11内设有第一钢筋111，第一钢筋111的轴线与上节段桥墩11的轴线平行，钢构件2设于第一钢筋111的下端，钢构件2上端面开设有上螺纹口22，第一钢筋111下端与钢构件2的上螺纹口22螺纹连接。钢构件2与第一钢筋111螺纹连接的方式，简化了钢构件2的安装步骤，提高了预制节段桥墩的安装效率。
如图1所示，槽洞3开设于下节段桥墩12顶部，槽洞3的中心线与下节段桥墩12的轴线平行，槽洞3包括供钢构件2插入的开口31和供钢构件2转动的容纳空间32，当钢构件2的长度方向与开口31的长度方向不重合时，上节段桥墩11和下节段桥墩12固定。作为优选的，本实施例中，当钢构件2的长度方向与开口31的长度方向垂直时，上节段桥墩11与下节段桥墩12固定效果最佳。在施工过程中，开口31要保证钢构件2能够顺利穿入，容纳空间32要能够不妨碍钢构件2旋转，且容纳空间32的高度为钢构件2高度。
如图1和2所示，作为优选的，上节段桥墩11和下节段桥墩12之间的卡接结构设有四个，四个卡接结构的中心连线形成正方形。卡接结构多个设置的设计方式，使下节段桥墩12能够更好地承力，使上节段桥墩11的重量能够均匀的分担至下节段桥墩12，防止下节段桥墩12的某一个角受力不均而降低使用寿命。图2中四个开口31的位置对应四个卡接结构的位置。
如图3所示，作为优选的，容纳空间32为圆柱形，容纳空间32的内壁为第一圆弧面321，钢构件2两端设为第二圆弧面23，第一圆弧面321与第二圆弧面23同轴设置且存在间距，第一圆弧面321与第二圆弧面23之间的间距为5-10厘米。第一圆弧面321与第二圆弧面23之间的间距可供钢构件2进行热胀冷缩，减少下节段桥墩12（参见图1）因钢构件2热胀冷缩引起的变形，延长下节段桥墩12的使用寿命。
如图3所示，钢构件2的上下两端面设有缓冲润滑件，缓冲润滑件包括橡胶垫24，橡胶垫24设在钢构件2的上下两端面，橡胶垫24远离钢构件2的一侧设有设有自润滑的铜板垫241，橡胶垫24为多层结构，橡胶垫24上下两层形成的空腔中设有若干缓冲弹簧242，空腔其余的空间由橡胶填实。在钢构件2的上下两端面设置的铜板垫241，能够在上节段桥墩11（参见图1）转动时，钢构件2的上下两端面能够尽可能地减小其上所受的摩擦力，使上节段桥墩11转动更加容易。橡胶垫24和缓冲弹簧242能够减弱钢构件2热胀冷缩对下节段桥墩12（参见图1）的影响，延长下节段桥墩12的使用寿命。
如图1所示，下节段桥墩12内设有第二钢筋121，第二钢筋121的轴线与下节段桥墩12的轴线平行，第二钢筋121的上端穿出槽洞3底部中心。钢构件2的下端面中心处开设有孔洞21（参见图3），孔洞21的轴线与第二钢筋121的轴线重合。下节段桥墩12内的第二钢筋121从槽洞3底部中心伸出，伸出距离按照钢构件2下端的孔洞21的深度确定。通过第二钢筋121和孔洞21的配合，一方面用于连接上节段桥墩11和下节段桥墩12，另一方面用于上节段桥墩11和下节段桥墩12的连接。当上节段桥墩和下节段桥墩连接好后的状态如图4所示。
实施例2：一种节段预制墩柱交叉连接结构，与实施例1的不同之处在于，如图5所示，上节段桥墩11和下节段桥墩12之间的卡接结构设有三个，三个卡接结构的中心连线形成正三角形。三个卡接结构形成稳定的三角结构，使下节段桥墩12能够更好地承力，使上节段桥墩11的重量能够均匀的分担至下节段桥墩12，防止下节段桥墩12的某一个角受力不均而降低使用寿命。图5中三个开口31的位置对应三个卡接结构的位置。
实施例3：一种节段预制墩柱交叉连接结构的连接方法，包括以下步骤：
A．将钢构件2与第一钢筋111的下端螺纹连接，使钢构件2的长度方向与开口31的长度方向平行；
B．在下节段桥墩12的槽洞3内注入缓粘结树脂，将槽洞3的开口31和容纳空间32均填充满；
B1：在下节段桥墩12的上表面涂覆一层丙烯酸改性的环氧树脂；
C．将钢构件2对准槽洞3的开口31，并将钢构件2沿着开口31进入容纳空间32内，此时，第二钢筋121的上端插入钢构件2的孔洞21内，在钢构件2插入的过程中，缓粘结树脂溢出至下节段桥墩12的上端面；
D．将上阶段桥墩旋转90°，实现上节段桥墩11和下节段桥墩12的卡接固定，溢出的缓粘结树脂将上节段桥墩11和下节段桥墩12的连接处密封；
其中，缓粘结树脂采用改性环氧树脂。
与现有的预制节段桥墩间的连接方法相比，本发明中的该方法只需将上节段桥墩11下端的钢构件2沿开口31插入下节段桥墩12的槽洞3中旋转90°即可实现固定，现场施工方便，同时，在钢构件2进行槽洞3时，会将槽洞3中的缓粘结树脂挤出，对上节段桥墩11和下节段桥墩12的连接处进行密封，简化了操作步骤，提高了施工效率，本发明提供的预制节段桥墩间的连接简单、安全，更好体现桥梁工业化快速施工的理念。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种节段预制墩柱交叉连接结构，包括桥墩本体(1)，其特征在于，所述桥墩本体(1)包括上下对应设置的上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)，所述上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)通过卡接结构固定；
所述卡接结构包括钢构件(2)和槽洞(3)；
所述上节段桥墩(11)内设有第一钢筋(111)，所述第一钢筋(111)的轴线与上节段桥墩(11)的轴线平行，所述钢构件(2)设于第一钢筋(111)的下端；
所述槽洞(3)开设于下节段桥墩(12)顶部，所述槽洞(3)的中心线与下节段桥墩(12)的轴线平行，所述槽洞(3)包括供钢构件(2)插入的开口(31)和供钢构件(2)转动的容纳空间(32)；
当钢构件(2)的长度方向与开口(31)的长度方向不重合时，所述上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)固定。
2.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述下节段桥墩(12)内设有第二钢筋(121)，所述第二钢筋(121)的轴线与下节段桥墩(12)的轴线平行，所述第二钢筋(121)的上端穿出槽洞(3)底部中心；
所述钢构件(2)的下端面中心处开设有孔洞(21)，所述孔洞(21)的轴线与第二钢筋(121)的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述钢构件(2)上端面开设有上螺纹口(22)，所述第一钢筋(111)下端与钢构件(2)的上螺纹口(22)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述容纳空间(32)为圆柱形，所述容纳空间(32)的内壁为第一圆弧面(321)，所述钢构件(2)两端设为第二圆弧面(23)，所述第一圆弧面(321)与第二圆弧面(23)同轴设置且存在间距。
5.根据权利要求4所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述第一圆弧面(321)与第二圆弧面(23)之间的间距为5-10厘米。
6.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述钢构件(2)的上下两端面设有橡胶垫(24)，所述橡胶垫(24)远离钢构件(2)的一侧设有设有自润滑的铜板垫(241)，所述橡胶垫(24)为多层结构，所述橡胶垫(24)上下两层形成的空腔中设有若干缓冲弹簧(242)，所述空腔其余的空间由橡胶填实。
7.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)之间的卡接结构设有至少一个。
8.根据权利要求1所述的节段预制墩柱交叉连接结构，其特征在于，所述上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)之间的卡接结构设有四个，四个所述卡接结构的中心连线形成正方形。
9.一种节段预制墩柱交叉连接结构的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
A．将钢构件(2)与第一钢筋(111)的下端螺纹连接，使钢构件(2)的长度方向与开口(31)的长度方向平行；
B．在下节段桥墩(12)的槽洞(3)内注入缓粘结树脂，将槽洞(3)的开口(31)和容纳空间(32)均填充满；
C．将钢构件(2)对准槽洞(3)的开口(31)，并将钢构件(2)沿着开口(31)进入容纳空间(32)内，此时，第二钢筋(121)的上端插入钢构件(2)的孔洞(21)内，在钢构件(2)插入的过程中，缓粘结树脂溢出至下节段桥墩(12)的上端面；
D．将上阶段桥墩旋转90°，实现上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)的卡接固定，溢出的缓粘结树脂将上节段桥墩(11)和下节段桥墩(12)的连接处密封。
10.根据权利要求9所述的节段预制墩柱交叉连接结构的连接方法，其特征在于，在所述步骤B与步骤C之间增设有步骤B1；
B1：在下节段桥墩(12)的上表面涂覆一层改性的环氧树脂。
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