CN110863426A - 锥形承插式牛腿、安装有该牛腿的墩身及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥形承插式牛腿，所述锥形承插式牛腿包括：至少两个钢棒，其呈圆台型，具有小端面和大端面，所述小端面的直径小于所述大端面的直径；牛腿本体，其包括垂直相连的竖板和横板，所述竖板上开设有与所述钢棒数量相同的倾斜设置的斜孔；所述斜孔的最小孔径介于所述小端面的直径和所述大端面的直径之间；其中，所述钢棒穿设在所述斜孔中。本发明还公开了一种安装有如上述的锥形承插式牛腿的墩身及其施工方法。本发明钢棒沿斜孔的倾斜方向穿设在斜孔中，并抵接竖板于墩身本体上，可抵抗偏心力矩，且可快速安装拆除，还可反复使用。

Description

锥形承插式牛腿、安装有该牛腿的墩身及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工的技术领域，具体涉及一种锥形承插式牛腿、安装有该牛腿的墩身及其施工方法。

背景技术

桥梁盖梁、系梁、塔柱横梁等使用托架法施工时用于承载竖向力装置有水平直插钢棒、型钢牛腿、预埋件焊接等。然而，这些装置的结构均存在一些弊端。

水平直插钢棒在使用时，存在较大的偏心距，进而导致该水平直插的钢棒弯矩过大；同时，预埋管的管径大于钢棒的直径，钢棒在使用状态时，预埋管边缘的混凝土局部应力集中现象也较为明显。

型钢牛腿的承载力比较大，但其预埋的所需的位置也较大，并且施工时会截断较多的钢筋，这一情况也导致了后期的恢复困难。

预埋件焊接这一方式为高空作业，其焊缝质量难以保证外，还无法重复利用预埋件。

针对上述的技术缺陷，急需研发一种适用于托架法施工的新型牛腿。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种锥形承插式牛腿、安装有该牛腿的墩身及其施工方法，钢棒沿斜孔的倾斜方向穿设在斜孔中，并抵接竖板于墩身本体上，可抵抗偏心力矩，且可快速安装拆除，还可反复使用。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供一种锥形承插式牛腿，所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒，其呈圆台型，具有小端面和大端面，所述小端面的直径小于所述大端面的直径；

牛腿本体，其包括垂直相连的竖板和横板，所述竖板上开设有与所述钢棒数量相同的倾斜设置的斜孔；所述斜孔的最小孔径介于所述小端面的直径和所述大端面的直径之间；

其中，所述钢棒穿设在所述斜孔中。

在上述技术方案的基础上，所述斜孔的数量为两个，两个所述斜孔的中心点连线与所述横板平行。

在上述技术方案的基础上，所述斜孔沿竖向的截面为椭圆形，且所述斜孔恰与穿设在该斜孔中的钢棒配合。

在上述技术方案的基础上，所述钢棒的大端面上设有吊耳。

在上述技术方案的基础上，所述牛腿本体还包括：

至少一个斜板，所述斜板连接所述竖板和横板。

第二方面，本发明实施例还提供一种安装有如上述的锥形承插式牛腿的墩身，所述墩身包括墩身本体和安装在所述墩身本体上的锥形承插式牛腿，所述墩身本体上具有倾斜设置的预埋孔；所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒，其呈圆台型，具有小端面和大端面，所述小端面的直径小于所述大端面的直径；所述钢棒插设在所述预埋孔中，且所述预埋孔的坡度与所述钢棒相同，且所述大端面在竖直方向上高于所述小端面；

牛腿本体，其包括垂直相连的竖板和横板；所述竖板上开设有与所述钢棒数量相同的倾斜设置的斜孔，所述斜孔的最小孔径介于所述小端面的直径和所述大端面的直径之间；

其中，两个所述钢棒穿过对应所述斜孔倾斜插设在所述墩身本体上，并抵接所述竖板于所述墩身本体上，所述牛腿本体的横板用于承载荷载。

第三方面，本发明实施例还提供一种如上述的安装有锥形承插式牛腿的墩身的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

预埋所述钢棒的一部分在墩身本体中，待墩身本体冷凝后拔出所述钢棒，所述墩身本体上形成对应的预埋孔，其中，所述预埋孔向下倾斜；

穿设所述拔出的钢棒在所述牛腿本体的竖板上的斜孔中，并将所述拔出的钢棒插设在所述预埋孔中直至所述牛腿本体的竖板紧靠所述墩身本体贴合，以使所述牛腿本体的横板承载荷载。

在上述技术方案的基础上，所述施工方法还包括以下步骤：

卸去所述荷载之后，再次拔出所述钢棒，并脱离所述牛腿本体与所述墩身本体，所述钢棒和所述牛腿本体供下次使用。

在上述技术方案的基础上，在所述预埋所述钢棒的一部分在墩身本体中之前，所述施工方法还包括以下步骤：

在所述钢棒上包覆一隔离层。

在上述技术方案的基础上，所述钢棒的大端面上设有吊耳；所述拔出钢棒的具体步骤为：

使用所述吊耳将所述钢棒拔出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供的锥形承插式牛腿，包括钢棒和牛腿本体，钢棒沿斜孔的倾斜方向穿设在斜孔中，并可抵接竖板于墩身本体上，钢棒倾斜插设在墩身本体中，在横板承受荷载时，力通过竖板传递至钢棒，钢棒向下锁紧牛腿本体，并减小与预留孔之间的间隙，可抵抗竖向力和偏心力矩。本发明可快速安装拆除，还可反复使用，降低施工成本，提高使用率。

(2)在本发明中，锥形承插式牛腿的安装和拆卸方式简单，且无需使用其它的紧固件固定安装牛腿本体，其结构简单，且预先使用圆台型的钢棒设置预留孔，能够在插设钢棒时，保证钢棒和墩身本体的混凝土的接触面积，也不损害墩身本体自身的钢筋结构。

附图说明

图1为本发明实施例中钢棒的主视示意图；

图2为本发明实施例中牛腿本体的右视示意图；

图3为本发明实施例中锥形承插式牛腿安装在墩身本体上的主视示意图；

图4为本发明实施例中预埋钢棒在墩身本体上(墩身模板未拆除)的主视示意图；

图5为本发明实施例中拔出预埋在墩身本体上(墩身模板未拆除)的钢棒时的主视示意图；

图6为本发明实施例中墩身本体的示意图；

图7为本发明实施例中锥形承插式牛腿的示意图；

图8为本发明实施例中钢棒从斜孔中取出的示意图；

图中：1、钢棒；11、小端面；12、大端面；13、吊耳；2、牛腿本体；20、斜孔；21、竖板；22、横板；23、斜板；3、墩身本体；30、预埋孔；4、墩身模板。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例

参见图1～2所示，本发明实施例提供一种锥形承插式牛腿，所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒1，其呈圆台型，具有小端面11和大端面12，所述小端面11的直径小于所述大端面12的直径；

牛腿本体2，其包括垂直相连的竖板21和横板22，所述竖板21上开设有与所述钢棒1数量相同的倾斜设置的斜孔20；所述斜孔20的最小孔径介于所述小端面11的直径和所述大端面12的直径之间；

其中，所述钢棒1穿设在所述斜孔20中。

本发明实施例的工作原理为：

如图本发明实施例提供一种锥形承插式牛腿，其用于安装在墩身本体3上，钢棒1呈圆台状，其大端面12的直径大于小端面11的直径，将钢棒1穿设在牛腿本体2的斜孔20中后，插设到墩身本体3的预埋孔30中，所述预埋孔30的坡度与所述钢棒1相同，也即预埋孔30与钢棒1的轮廓大致相同，当钢棒1将牛腿本体2抵持于墩身本体3上，横板22承受荷载，横板22所受的力通过竖板21以竖向力的形式传递至钢棒1上，此时，钢棒1所受的竖向力竖直向下，将该竖向力分解，其具有向墩身本体3内的分力，钢棒1受到竖向力的作用下，具有向下移动或向下移动的趋势，即钢棒1能够向下锁紧牛腿本体2，并减小与预留孔30之间的间隙，可抵抗竖向力，竖板21贴合墩身本体3的侧壁，还可抵抗偏心力矩。

同时，本发明实施例中，锥形承插式牛腿在荷载的作用下，自身更紧固地锁紧于墩身本体3上，且无需增加其它的紧固件，将钢棒1反向拔出施加力即可松动牛腿本体2，可见，本发明实施例提供的锥形承插式牛腿不仅结构简单，其安装或拆卸也简单易操作。在整个安装牛腿本体2或拆卸牛腿本体2的过程中，也不需要进行焊接操作，能够实现锥形承插式牛腿的反复使用，降低了施工成本，提高使用率。

如图2所示，所述斜孔20的数量为两个，两个所述斜孔20的中心点连线与所述横板22平行。两个所述斜孔20和钢棒1的配合使用即可将所述牛腿本体2稳固固定在所述墩身本体3上。

为了更好地达到牛腿本体2稳固安装在墩身本体3上，所述斜孔20需要与倾斜插设在预埋孔30中的钢棒1贴合，因此，所述斜孔20沿竖向的截面为椭圆形，且所述斜孔20恰与穿设在该斜孔20中的钢棒1配合。

进一步地，所述钢棒1的大端面12上设有吊耳13。所述预埋孔30是通过钢棒1预埋于墩身本体3中形成的，其在墩身本体3的混凝土冷凝后需要拧出，在大端面12上设有吊耳13，方便将钢棒拧出。

优选地，所述牛腿本体2还包括至少一个斜板23，所述斜板23连接所述竖板21和横板22。本实施例中，如图2所示，所述斜板23的数量为三个，能够提高所述牛腿本体2自身的抵抗荷载的能力。

如图3所示，本发明实施例还提供一种安装有上述的锥形承插式牛腿的墩身，所述墩身包括墩身本体3和安装在所述墩身本体3上的锥形承插式牛腿，所述墩身本体3上具有倾斜设置的预埋孔30；所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒1，其呈圆台型，具有小端面11和大端面12，所述小端面11的直径小于所述大端面12的直径；所述钢棒1插设在所述预埋孔30中，且所述预埋孔30的坡度与所述钢棒1相同，且所述大端面12在竖直方向上高于所述小端面11；

牛腿本体2，其包括垂直相连的竖板21和横板22；所述竖板21上开设有与所述钢棒1数量相同的倾斜设置的斜孔20，所述斜孔20的最小孔径介于所述小端面11的直径和所述大端面12的直径之间；

其中，两个所述钢棒1穿过对应所述斜孔20倾斜插设在所述墩身本体3上，并抵接所述竖板21于所述墩身本体3上，所述牛腿本体2的横板22用于承载荷载。

本发明实施例提供的一种安装有上述的锥形承插式牛腿的墩身中锥形承插式牛腿的具体实施方式在上述对应的锥形承插式牛腿的实施例中已经进行了详细描述，因此不再一一进行赘述。

在本发明实施例中，锥形承插式牛腿的安装和拆卸方式简单，且无需使用其它的紧固件固定安装牛腿本体，其结构简单，且预先使用圆台型的钢棒设置预留孔，能够在插设钢棒时，保证钢棒和墩身本体的混凝土的接触面积，也不损害墩身本体自身的钢筋结构；还可快速安装拆除，还可反复使用，降低施工成本，提高使用率。

本发明实施例还提供一种如上述的安装有锥形承插式牛腿的墩身的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1：预埋所述钢棒1的一部分在墩身本体3中，待墩身本体3冷凝后拔出所述钢棒1，所述墩身本体3上形成对应的预埋孔30，其中，所述预埋孔30向下倾斜；

步骤2：穿设所述拔出的钢棒1在所述牛腿本体2的竖板21上的斜孔20中，并将所述拔出的钢棒1插设在所述预埋孔30中直至所述牛腿本体2的竖板21紧靠所述墩身本体3贴合，以使所述牛腿本体2的横板22承载荷载。

所述施工方法还包括锥形承插式牛腿的拆卸方式，即步骤3：卸去所述荷载之后，再次拔出所述钢棒1，并脱离所述牛腿本体2与所述墩身本体3，所述钢棒1和所述牛腿本体2供下次使用。

进一步地，在所述预埋所述钢棒1的一部分在墩身本体3中之前，所述施工方法还包括步骤：在所述钢棒1上包覆一隔离层。所述隔离层可以为包覆的塑料薄膜，或者是黄油涂层。

具体地，所述钢棒1的大端面12上设有吊耳13；所述拔出钢棒1的具体步骤为：使用所述吊耳13将所述钢棒拔出。

下面结合具体的实施例对本发明实施例的施工方法加以解释说明。

如图4～8所示，所述施工方法包括以下步骤：

步骤A1：安装钢棒1在墩身模板4上，其中，该钢棒1以大端面12在上，小端面11在下的形式倾斜设置；将所述墩身模板4中浇注混凝土，待冷凝后形成墩身本体3；参见图4所示；

步骤A2：通过使用钢棒1的大端面12上的吊耳13将所述钢棒拔出，在所述墩身本体3上形成预埋孔30；参见图5所示；

步骤A3：拆除所述墩身模板4，参见图6所示；

步骤A4：穿设所述拔出的钢棒1在所述牛腿本体2的竖板21上的斜孔20中，并将所述拔出的钢棒1插设在所述预埋孔30中直至所述牛腿本体2的竖板21紧靠所述墩身本体3贴合，以使所述牛腿本体2的横板22承载荷载；参见图3所示；

步骤A5：卸去所述荷载之后，给所述钢棒1上的吊耳13一个反向拉力，即可松动所述牛腿本体2和钢棒1；取出该牛腿本体2和钢棒1，若斜孔20的距离所述横板22较近时，如图7～8所示，稍微倾斜钢棒1，即可将钢棒1从牛腿本体2的斜孔20中取出；所述钢棒1和所述牛腿本体2供下次使用。

在本发明实施例中，用于供钢棒1插设安装的预埋孔30由钢棒1预埋形成，其预埋孔的30的坡度和所述钢棒1的侧面相同，且将牛腿本体2通过钢棒1安装在墩身本体3上后，钢棒1受到荷载的作用会沿预埋孔30向墩身本体3内移动或有移动的趋势，能够更稳固将牛腿本体2安装在墩身本体3上，也无需再使用其他的紧固件，同时，该预埋孔30也不会影响到墩身本体3中的钢筋布置，保证钢棒和墩身本体的混凝土的接触面积；稍微松动钢棒1即可轻松地将钢棒1从预埋孔30中拔出，其安装或拆卸的方式也简单易操作，。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种锥形承插式牛腿，其特征在于，所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒(1)，其呈圆台型，具有小端面(11)和大端面(12)，所述小端面(11)的直径小于所述大端面(12)的直径；

牛腿本体(2)，其包括垂直相连的竖板(21)和横板(22)，所述竖板(21)上开设有与所述钢棒(1)数量相同的倾斜设置的斜孔(20)；所述斜孔(20)的最小孔径介于所述小端面(11)的直径和所述大端面(12)的直径之间；

其中，所述钢棒(1)穿设在所述斜孔(20)中。

2.如权利要求1所述的锥形承插式牛腿，其特征在于，所述斜孔(20)的数量为两个，两个所述斜孔(20)的中心点连线与所述横板(22)平行。

3.如权利要求1所述的锥形承插式牛腿，其特征在于，所述斜孔(20)沿竖向的截面为椭圆形，且所述斜孔(20)恰与穿设在该斜孔(20)中的钢棒(1)配合。

4.如权利要求1所述的锥形承插式牛腿，其特征在于，所述钢棒(1)的大端面(12)上设有吊耳(13)。

5.如权利要求1所述的锥形承插式牛腿，其特征在于，所述牛腿本体(2)还包括：

至少一个斜板(23)，所述斜板(23)连接所述竖板(21)和横板(22)。

6.一种安装有如权利要求1至5任一项所述的锥形承插式牛腿的墩身，其特征在于，所述墩身包括墩身本体(3)和安装在所述墩身本体(3)上的锥形承插式牛腿，所述墩身本体(3)上具有倾斜设置的预埋孔(30)；所述锥形承插式牛腿包括：

至少两个钢棒(1)，其呈圆台型，具有小端面(11)和大端面(12)，所述小端面(11)的直径小于所述大端面(12)的直径；所述钢棒(1)插设在所述预埋孔(30)中，且所述预埋孔(30)的坡度与所述钢棒(1)相同，所述大端面(12)在竖直方向上高于所述小端面(11)；

牛腿本体(2)，其包括垂直相连的竖板(21)和横板(22)；所述竖板(21)上开设有与所述钢棒(1)数量相同的倾斜设置的斜孔(20)，所述斜孔(20)的最小孔径介于所述小端面(11)的直径和所述大端面(12)的直径之间；

其中，两个所述钢棒(1)穿过对应所述斜孔(20)倾斜插设在所述墩身本体(3)上，并抵接所述竖板(21)于所述墩身本体(3)上，所述牛腿本体(2)的横板(22)用于承载荷载。

7.一种如权利要求6所述的安装有锥形承插式牛腿的墩身的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

预埋所述钢棒(1)的一部分在墩身本体(3)中，待墩身本体(3)冷凝后拔出所述钢棒(1)，所述墩身本体(3)上形成对应的预埋孔(30)，其中，所述预埋孔(30)向下倾斜；

穿设所述拔出的钢棒(1)在所述牛腿本体(2)的竖板(21)上的斜孔(20)中，并将所述拔出的钢棒(1)插设在所述预埋孔(30)中直至所述牛腿本体(2)的竖板(21)紧靠所述墩身本体(3)贴合，以使所述牛腿本体(2)的横板(22)承载荷载。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括以下步骤：

卸去所述荷载之后，再次拔出所述钢棒(1)，并脱离所述牛腿本体(2)与所述墩身本体(3)，所述钢棒(1)和所述牛腿本体(2)供下次使用。

9.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，在所述预埋所述钢棒(1)的一部分在墩身本体(3)中之前，所述施工方法还包括以下步骤：

在所述钢棒(1)上包覆一隔离层。

10.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述钢棒(1)的大端面(12)上设有吊耳(13)；所述拔出钢棒(1)的具体步骤为：

使用所述吊耳(13)将所述钢棒拔出。

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