CN113356047A - 组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法，该结构包括上钢板和下钢板，所述下钢板为多块且间隔预埋于防撞护栏下部构件内，所述上钢板对应为多块且分别连接固定于下钢板，所述上钢板的上表面固定连接于立柱构造柱的下端，所述立柱构造柱的上端固定于外套管下端，以及多个内套管，所述内套管的两端分别套设于外套管内，所述下钢板设有多个供预埋螺杆贯穿的下钢板预留孔，所述上钢板对应设有多个供预埋螺杆的上端伸出的上钢板预留孔；由此，本发明不仅可以解决小曲率半径匝道桥梁护栏因定位不准和角度偏差造成的安装困难问题，同时可以在直线、圆曲线和拟合曲线等路段应用，具有适用范围大和便于推广的特点。

Description

组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法

技术领域

本发明涉及桥梁防撞护栏施工的技术领域，尤其涉及一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法。

背景技术

桥梁组合式防撞护栏一般下部构件由刚性的钢筋混凝土构成，上部构件(护栏立柱)主要由金属材质的钢管焊接构成。目前常见的桥梁组合式防撞护栏上部构件(护栏立柱)一般采用较大型号圆钢管作为连接套管(外套管)，同时采用较小型号的圆钢管作为主要连接横梁(内套管)，外钢管套筒与下部护栏之间采用预埋型式连接。为保证较好外观，一般外套管与内套管公称直径连续，安装后基本间隙较小。现状技术的问题有：1、外套管及预埋件间距为2m一个，内套管长度一般为6m一节，对位于小曲率半径线路上的桥梁如匝道桥护栏安装时，会因内套管较长，内套管与外套管夹角过小无法而穿入多个外套管，只能通过现场截断，待穿入安装完毕后进行焊接；2、因预埋钢板(下钢板)及预留钢筋位置固定，上钢板预留孔与安装完毕后，无法对套管角度进行微调，导致问题1更加突显；3、如施工或运营期间因外套管损毁需要新增或更换时，只能随内套管整节段拆除后，逐个套入，再重新安装，无法进行局部更换。综上，此类组合式防撞护栏上部构件(护栏立柱)主要存在安装不便、更换复杂等技术局限。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法，能有效克服现有技术的缺陷，为上钢板异形孔设计提供了一种较为经济、具体设计思路，使得护栏横梁的安装及更换变得简单、易于操作。

为实现上述目的，本发明公开了一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构，包括上钢板和下钢板，其特征在于：

所述下钢板为多块且间隔预埋于防撞护栏下部构件内，所述上钢板对应为多块且分别连接固定于下钢板，所述上钢板的上表面固定连接于立柱构造柱的下端，所述立柱构造柱的上端固定于外套管下端，以及多个内套管，所述内套管的两端分别套设于外套管内；

所述上钢板和下钢板之间通过预埋螺杆和锚固螺母进行固定，所述下钢板设有多个供预埋螺杆贯穿的下钢板预留孔，所述预埋螺杆的下端伸入防撞护栏下部构件后弯曲设置，所述上钢板对应设有多个供预埋螺杆的上端伸出的上钢板预留孔，所述锚固螺母螺固于预埋螺杆的上端外螺纹从而将上下钢板进行紧固。

其中：所述下钢板预留孔与上钢板预留孔对应，均设有四个，两两一组分别设于立柱构造柱的两侧。

其中：所述上钢板预留孔的孔径比下钢板预留孔的孔径大2-4mm。

其中：所述上钢板预留孔为弧形长孔，所述弧形长孔通过对应下钢板预留孔的孔位进行顺时针和逆时针旋转一定角度后形成，然后将两侧圆线范围内的区段作为上钢板预留孔孔型，最后通过偏移命令整体外扩1-2mm。

其中：一定角度表示最大可能产生的角度偏差，通过两外套筒之间的立柱间距L与内外套管的半径r、R进行计算获得，满足公式一定角度

从而有效解决小曲率半径上桥梁护栏的难以安装的问题，且更为整洁和美观。

其中：所述下钢板和上钢板均为方形，所述上钢板的边长b₂及四个倒圆角的直径d通过下钢板10的边长b以及旋转的一定角度θ以及下列公式(1)和公式(2)得到：

从而解决小曲率半径匝道桥梁护栏因定位不准和角度偏差造成的安装困难问题，同时可以在直线、圆曲线和拟合曲线等路段应用。

其中：所述外套管为两个半圆环的组合结构，下半圆环的一端通过快拆连接结构可拆卸的连接至上半圆环的一端，另一端铰接连接至上半圆环的另一端以达到半边开合的功能。

其中：所述立柱构造柱为截面工字型的弯曲结构，所述外套管的下半圆环倾斜30-60度设置。

还公开了一种如上所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构的安装方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤1：加工焊接，预埋螺杆穿过下钢板预留孔，露出长度满足上钢板的锚固要求，预埋螺杆与下钢板之间采用焊接方式固定牢固，确保预埋螺杆与下钢板之间相互垂直；

步骤2：测量放样，按设计要求控制好立柱间距；将预埋螺杆及下钢板与内部钢筋焊接牢固，并控制下钢板高程满足设计要求；

步骤3：覆膜保护，在浇筑前将下钢板顶面覆盖薄膜，避免混凝土浇筑污染表面；

步骤4：混凝土浇筑，混凝土浇筑过程中充分振捣，满足混凝土施工规范；

步骤5：安装锚固，去除薄膜后清理下钢板顶面，确保上下钢板间无杂物，立柱构造柱随上钢板通过预埋螺杆与下钢板连接，穿插定位后通过旋转上钢板调节角度偏差并进行螺固；

步骤6:安装内套管，打开外套管的开闭连接，放置内套管，内套管的两端连接处预留可供收缩的套管预留伸缩间隙；

步骤7:关闭外套管开闭连接，对表面磨损进行修补，做好成品保护。

通过上述内容可知，本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法具有如下效果：

1、通过对立柱上钢板长宽尺寸和预留孔孔型及尺寸的设计，可以有效解决小曲率半径上桥梁护栏的难以安装的问题，且整洁、美观。

2、外套管设置开闭连接后，可以使连接横梁(内套管)安装、更换变得简便和易于操作。

3、不仅可以解决小曲率半径匝道桥梁护栏因定位不准和角度偏差造成的安装困难问题，同时可以在直线、圆曲线和拟合曲线等路段应用，具有适用范围大和便于推广的特点。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构中上下钢板预留孔同心时采用经验法设计的上钢板孔型及孔径的结构示意图。

图2显示了本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构中上下钢板预留孔不同心时采用计算法设计的上钢板异型预留孔的结构示意图。

图3A和图3B显示了本发明中内外套管的示意图。

图4显示了本发明中下钢板为正方形时的示意图。

图5显示了本发明中上钢板的设计示意图。

图6显示了本发明中上钢板的示意图。

图7显示了本发明中上下钢板螺杆连接的示意图。

图8A和图8B显示了本发明中外套管开闭连接的两种示意图。

图9显示了本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构的横断面示意图。

图10显示了本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构的纵断面示意图。

附图标记：

1、外套管；2、内套管；5、套管预留伸缩间隙；6、立柱构造柱；7、锚固螺母；8、预埋螺杆；9、上钢板；10、下钢板；11、下钢板预留孔；12、上钢板预留孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明部分省略是可以理解的。

参见图1至图10，显示了本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构及其安装方法。

具体参见图9和图10，本发明的组合式桥梁防撞护栏立柱结构包括上钢板9和下钢板10，所述下钢板10为多块且间隔预埋于防撞护栏下部构件(钢筋混凝土构筑物)内，所述上钢板9对应为多块且分别连接固定于下钢板10，所述上钢板9的上表面固定连接于立柱构造柱6的下端，所述立柱构造柱6的上端固定于外套管1下端，参见图3A和图3B，以及多个内套管2，所述内套管2的两端分别套设于外套管1内，且内套管2的伸入长度小于外套管1长度B的二分之一(即B/2)，从而两两内套管2之间形成图10中所示的套管预留伸缩间隙5，以适应热胀冷缩的需要，其中，图3A中示出了一内套管2的两端伸入相邻的两外套管1内，而内套管2也可贯穿中间的一个或者一个以上的外套管1后两端分别伸入两侧的外套管1，从而形成一个内套管2连接多个外套管的结构，可在工程施工中根据需要进行设置，如直线的状态可横跨一个或者一个以上的外套管，而在弯曲状态下可连接相邻的两外套管1，同时参见图3B，外套管的半径R大于内套管2的直径r。

由此，外套管用于支撑和固定内套管，对内套管的连续起连接作用，内套管用于作为护栏连接横梁，用于桥梁纵向防护，通过内穿方式一般需要连接三个外套管，若处在曲线半径较小的匝道上，的确不能同时连接三个套管时，可以通过截断方式，至少内穿两个外套管。

参见图8A和图8B，所述外套管1为两个半圆环的组合结构，在图8A的实施例中，下半圆环的一端3通过快拆连接结构可拆卸的连接至上半圆环的一端，另一端4铰接连接至上半圆环的另一端，在图8B的实施例中，下半圆环的一端3铰接连接至上半圆环的一端，另一端4通过快拆连接结构可拆卸的连接至上半圆环的另一端，以达到半边开合的功能。

在图示实施例中，所述立柱构造柱6为截面工字型的弯曲结构，所述外套管1的下半圆环倾斜30-60度设置。

同时参见图7，所述上钢板9和下钢板10之间通过预埋螺杆8和锚固螺母7进行固定，所述下钢板10设有多个供预埋螺杆8贯穿的下钢板预留孔11，所述预埋螺杆8的下端伸入防撞护栏下部构件后弯曲设置，所述上钢板9对应设有多个供预埋螺杆8的上端伸出的上钢板预留孔12，所述锚固螺母7螺固于预埋螺杆8的上端外螺纹，从而将上下钢板进行紧固。

其中，下钢板10的下钢板预留孔11与上钢板9的上钢板预留孔12对应，可通过螺杆定位，为调节因预埋和所处区段曲率半径较小导致的角度偏差，要使得上钢板与下钢板连接后，既满足对角度偏差的需求，又能隐蔽下钢板使外观整洁、美观。

优选地，上、下钢板预留孔数目根据经验选用或者受力计算确定，图中实施例可为四个，两两一组分别设于立柱构造柱6的两侧，图10中示出了两侧的预埋螺杆8的两端a1和a2长度可以不相等。

在图1的实施例中，所述上钢板预留孔12的孔径大于下钢板预留孔11的孔径，上钢板预留孔12的孔径大小可通过经验法或计算法确定，其中，经验法适用于上下钢板预留孔型为同心圆的情况，一般上钢板预留孔12的孔径比下钢板预留孔11的孔径大2-4mm。

在图2的实施例中，适用于异形孔型的设计，此时上钢板预留孔12基于下钢板预留孔11的孔位进行设计，所述上钢板预留孔12为图2和图6中所示的特殊设计的弧形长孔，所述弧形长孔通过对应下钢板预留孔11的孔位进行顺时针和逆时针旋转一定角度θ后形成，然后将两侧圆线范围内的区段作为上钢板预留孔孔型，最后通过偏移命令整体外扩一定尺寸，外扩的尺寸优选为1-2mm。

优选地，一定角度θ表示最大可能产生的角度偏差，可以通过图3A所示的两外套筒1之间的立柱间距L与内外套管的半径r、R进行计算获得，优选的满足公式

通过该异形的弧形长孔的设计，能有效解决小曲率半径上桥梁护栏的难以安装的问题，且更为整洁和美观，也是本发明非常重要的一个发明点。

其中，参见图4和图5，所述下钢板10和上钢板9优选的均为方形时，在本发明的适用中，优选的所述上钢板9的边长b₂及四个倒圆角的直径d可通过下钢板10的边长b以及旋转的一定角度θ以及下列公式(1)和公式(2)得到：

通过公式(1)和公式(2)得到上钢板9的具体尺寸后，能更好的满足解决小曲率半径匝道桥梁护栏因定位不准和角度偏差造成的安装困难问题，同时可以在直线、圆曲线和拟合曲线等路段应用，非常适用于我国不同的地形需求，也是本发明非常重要的一个发明点。

本发明还公开了如上所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构的安装方法，具体包含如下步骤：

步骤1：加工焊接，预埋螺杆穿过下钢板预留孔，露出长度满足上钢板的锚固要求，预埋螺杆与下钢板之间采用焊接方式固定牢固，确保预埋螺杆与下钢板之间相互垂直。

步骤2：测量放样，按设计要求控制好立柱间距；将预埋螺杆及下钢板与内部钢筋焊接牢固，并控制下钢板高程满足设计要求。

步骤3：覆膜保护，在浇筑前将下钢板顶面覆盖薄膜，避免混凝土浇筑污染表面；

步骤4：混凝土浇筑，混凝土浇筑过程中充分振捣，满足混凝土施工规范；

步骤5：安装锚固，去除薄膜后清理下钢板顶面，确保上下钢板间无杂物，立柱构造柱6随上钢板通过预埋螺杆与下钢板连接，穿插定位后通过旋转上钢板调节角度偏差并进行螺固。

步骤6:安装内套管，打开外套管的开闭连接，放置内套管，内套管的两端连接处预留可供收缩的套管预留伸缩间隙5。

步骤7:关闭外套管开闭连接，对表面磨损进行修补，做好成品保护。

其中，如遇套管更换情形，更换过程参考上述步骤6和7进行操作。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (9)

1.一种组合式桥梁防撞护栏立柱结构，包括上钢板和下钢板，其特征在于：

所述下钢板为多块且间隔预埋于防撞护栏下部构件内，所述上钢板对应为多块且分别连接固定于下钢板，所述上钢板的上表面固定连接于立柱构造柱的下端，所述立柱构造柱的上端固定于外套管下端，以及多个内套管，所述内套管的两端分别套设于外套管内；

所述上钢板和下钢板之间通过预埋螺杆和锚固螺母进行固定，所述下钢板设有多个供预埋螺杆贯穿的下钢板预留孔，所述预埋螺杆的下端伸入防撞护栏下部构件后弯曲设置，所述上钢板对应设有多个供预埋螺杆的上端伸出的上钢板预留孔，所述锚固螺母螺固于预埋螺杆的上端外螺纹从而将上下钢板进行紧固。

2.如权利要求1所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述下钢板预留孔与上钢板预留孔对应，均设有四个，两两一组分别设于立柱构造柱的两侧。

3.如权利要求2所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述上钢板预留孔的孔径比下钢板预留孔的孔径大2-4mm。

4.如权利要求2所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述上钢板预留孔为弧形长孔，所述弧形长孔通过对应下钢板预留孔的孔位进行顺时针和逆时针旋转一定角度后形成，然后将两侧圆线范围内的区段作为上钢板预留孔孔型，最后通过偏移命令整体外扩1-2mm。

5.如权利要求4所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：一定角度表示最大可能产生的角度偏差，通过两外套筒之间的立柱间距L与内外套管的半径r、R进行计算获得，满足公式一定角度

从而有效解决小曲率半径上桥梁护栏的难以安装的问题，且更为整洁和美观。

6.如权利要求4所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述下钢板和上钢板均为方形，所述上钢板的边长b₂及四个倒圆角的直径d通过下钢板10的边长b以及旋转的一定角度θ以及下列公式(1)和公式(2)得到：

从而解决小曲率半径匝道桥梁护栏因定位不准和角度偏差造成的安装困难问题，同时可以在直线、圆曲线和拟合曲线等路段应用。

7.如权利要求1所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述外套管为两个半圆环的组合结构，下半圆环的一端通过快拆连接结构可拆卸的连接至上半圆环的一端，另一端铰接连接至上半圆环的另一端以达到半边开合的功能。

8.如权利要求1所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构，其特征在于：所述立柱构造柱为截面工字型的弯曲结构，所述外套管的下半圆环倾斜30-60度设置。

9.一种如权利要求1-8中任一所述的组合式桥梁防撞护栏立柱结构的安装方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤1：加工焊接，预埋螺杆穿过下钢板预留孔，露出长度满足上钢板的锚固要求，预埋螺杆与下钢板之间采用焊接方式固定牢固，确保预埋螺杆与下钢板之间相互垂直；

步骤2：测量放样，按设计要求控制好立柱间距；将预埋螺杆及下钢板与内部钢筋焊接牢固，并控制下钢板高程满足设计要求；

步骤3：覆膜保护，在浇筑前将下钢板顶面覆盖薄膜，避免混凝土浇筑污染表面；

步骤4：混凝土浇筑，混凝土浇筑过程中充分振捣，满足混凝土施工规范；

步骤5：安装锚固，去除薄膜后清理下钢板顶面，确保上下钢板间无杂物，立柱构造柱随上钢板通过预埋螺杆与下钢板连接，穿插定位后通过旋转上钢板调节角度偏差并进行螺固；

步骤6:安装内套管，打开外套管的开闭连接，放置内套管，内套管的两端连接处预留可供收缩的套管预留伸缩间隙；

步骤7:关闭外套管开闭连接，对表面磨损进行修补，做好成品保护。

Images