CN211340386U - 一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构，连接结构从下而上包括下预制节段、中预制节段、预制连接件、上预制节段。预制连接件一置于下预制节段上端空心圆形槽中，中预制节段下端空心圆形槽置于预制连接件一上，竖直方向对齐，螺栓孔对齐，通过高强螺栓将下预制节段、预制连接件一、中预制节段连接为一个整体。预制连接件二置于中预制节段上端空心圆形槽中，上预制节段下端空心圆形槽置于中预制连接件二上，通过高强螺栓将中预制节段、预制连接件二、上预制节段连接为一个整体。通过内套筒转化的形式将上预制节段与下预制节段连接在一起，且采用各连接结构预制化，可以直接拼装完成，运输方便，设计及制作简便，极大缩短了工程时间。

Description

一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构。

背景技术

近年来，随着城市化进程的推进以及可持续发展战略的实施，对现代桥梁建设需求量增大，同时对桥梁的施工工艺也提出了新的要求。现代工程应当最大限度地缩短建造时间，减小对生态环境的破坏和城市的污染。预制节段拼装技术顺应工业化的发展，其便捷高效的优点使其得到了大规模的应用。

预制拼装桥梁技术的实质就是将桥体划分为若干节段，在工厂或附近的预制厂预制完成后，运送到桥位进行组拼成为桥梁的施工方法。各类预制构件被分成若干份之后，降低了对运输和吊装设备的要求，无现浇工序降低了对环境的污染，合理的拼装工序也能缩短工期，降低对交通的影响。所以，预制节段拼装技术是一种非常重要的桥梁快速施工技术，研究桥梁预制节段拼装技术具有很强的实际性意义。在国内已应用该技术的工程有东海大桥、杭州湾大桥等，都位于低烈度区域，由于节段间连接装置的抗震性能不明确，限制了该技术在高烈度区域的使用。

传统节段之间的连接方式有贯穿墩柱全长的无粘结预应力筋连接、节段间的焊接、高强螺栓连接等，已有连接方式的耗能性能差，还需要其他材料的辅助，存在造价高、施工繁琐等问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种结构简单、安装方便，同时又具有较高耗能性的预制节段拼装桥墩的连接结构，技术方案如下：所述连接结构从下而上包括下预制节段、中预制节段、预制连接件、上预制节段；预制连接件一置于下预制节段上端空心圆形槽中，竖直方向对齐，螺栓孔对齐；所述中预制节段下端空心圆形槽置于预制连接件一上，竖直方向对齐，螺栓孔对齐，通过高强螺栓将下预制节段、预制连接件一、中预制节段连接为一个整体；预制连接件二置于中预制节段上端空心圆形槽中，竖直方向对齐，螺栓孔对齐；所述上预制节段下端空心圆形槽置于中预制连接件二上，竖直方向对齐，螺栓孔对齐，通过高强螺栓将中预制节段、预制连接件二、上预制节段连接为一个整体。

所述下预制节段包括圆钢管一、混凝土一、环形挡片一、圆形钢片环一；所述圆钢管一与混凝土一结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构，其承载力高，塑性和韧性好，抗震及耐火性能好。

所述环形挡片一焊接在圆钢管一的内部，起到传力、分隔、固定位置的作用，其宽度为预制连接件的圆钢管厚度2-3倍，环形挡片一上表面以下为混凝土一，环形挡片一上表面以上为空心圆形槽，为预制连接件一的放入位置。

所述圆形钢片环一内环焊接在圆钢管一的顶部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环一上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体。

所述上预制节段在结构形式上为下预制节段的倒立式，其他完全相同。

所述中预制节段包括圆钢管二、混凝土二、环形挡片二、圆钢片、圆形钢片环二；所述圆钢管二与混凝土二结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构，其承载力高，塑性和韧性好，抗震及耐火性能好；所述混凝土二上表面与环形挡片二的上表面齐平，混凝土二下表面坐落于圆钢片之上。

所述环形挡片二焊接在圆钢管二的内部，起到传力、分隔、固定位置的作用，其宽度为预制连接段的圆钢管厚度2～3倍，环形挡片二上表面以下为混凝土二，环形挡片二上表面以上为空心圆形槽，为预制连接件二的放入位置。

所述圆钢片焊接在圆钢管二的内部，其外径等于圆钢管二的内径，起到传力、分隔、固定位置的作用，圆钢片以下为空心圆形槽，为预制连接件一的放入位置，环形挡片二与圆钢片之间为混凝土二；

所述圆形钢片环二内环焊接在圆钢管二的顶部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环二上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体。

所述预制连接件包括圆钢管三、混凝土三、加劲肋板、圆形钢片环三；所述圆钢管三外径大小等于预制节段的圆钢管内径，所述圆钢管三与混凝土三结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构；所述混凝土三上表面与圆钢管三上表面齐平，混凝土三下表面与圆钢管三下表面齐平。

所述加劲肋板布置于圆钢管三内表面周围，均匀布置8～12块加劲肋板，呈矩形状，两端分别与圆钢管三上下表面齐平，置于混凝土三中，提高了圆钢管三与混凝土三之间的界面粘结力，同时又能提高预制连接件整体的抗水平力；所述圆形钢片环三内环焊接在圆钢管三的中部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环三上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体，同时又能充当耗能构件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型连接结构的应用取消了传统节段拼装桥墩连接装置中的预应力筋，和整体节段之间的大规模的焊接。通过内套筒转化的形式将上预制节段与下预制节段连接在一起，且采用各连接结构预制化，在施工期间无须浇筑混凝土，可以直接拼装完成，运输方便，设计及制作简便，极大缩短了工程时间。通过合理的设计各连接构件尺寸可以实现在低频或高频的地震区域，连接件部分能很好的传递竖向荷载，同时又具有较高的耗能性能。

附图说明

图1为本实用新型的下预制节段结构示意图；

图2为本实用新型的中预制节段结构示意图；

图3为本实用新型的预制连接段结构示意图；

图4为本实用新型中三节段二次拼接的预制桥墩结构示意图。

符号说明：1-下预制节段；12-圆钢管一；14-混凝土一；16-环形挡片一；18-圆形钢片环；19一螺栓孔一；2-中预制节段；22-圆钢管二；24-混凝土二；26-环形挡片二；28-圆钢片；29-圆形钢片环二；292-螺栓孔二；3-预制连接件；32-圆钢管三；34-混凝土三；36-加劲肋板；38-圆形钢片环三；382-螺栓孔三；4-预制连接件一；5-预制连接件二；6-封底钢板；7-上预制节段；8-封顶钢板；9-高强螺栓。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型结合附图对本实用新型进行进一步的详细描述。

下面参照图1-3来描述根据本实用新型的实施例提供的一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构。

如图1所示，下预制节段1包括圆钢管一12、混凝土一14、环形挡片一16、圆形钢片环一18；圆钢管一12与混凝土一14结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构，其承载力高，塑性和韧性好，抗震及耐火性能好。

环形挡片一16焊接在圆钢管一12的内部，起到传力、分隔、固定位置的作用，其宽度为预制连接件的圆钢管厚度2-3倍，环形挡片一16上表面以下为混凝土一14，环形挡片一16上表面以上为空心圆形槽，为预制连接件一的放入位置。

圆形钢片环一18内环焊接在圆钢管一12的顶部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环一18上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体。

上预制节段7在结构形式上为下预制节段1的倒立式，其他完全相同。

如图2所示，中预制节段2包括圆钢管二22、混凝土二24、环形挡片二26、圆钢片28、圆形钢片环二29；圆钢管二22与混凝土二24结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构，其承载力高，塑性和韧性好，抗震及耐火性能好；混凝土二24上表面与环形挡片二26的上表面齐平，混凝土二24下表面坐落于圆钢片28之上。

环形挡片二26焊接在圆钢管二22的内部，起到传力、分隔、固定位置的作用，其宽度为预制连接段的圆钢管厚度2～3倍，环形挡片二26上表面以下为混凝土二24，环形挡片二26上表面以上为空心圆形槽，为预制连接件二5的放入位置。

圆钢片28焊接在圆钢管二22的内部，其外径等于圆钢管二22的内径，起到传力、分隔、固定位置的作用，圆钢片28以下为空心圆形槽，为预制连接件一4的放入位置，环形挡片二26与圆钢片28之间为混凝土二24；

圆形钢片环二29内环焊接在圆钢管二22的顶部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环二29上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体。

如图3所示，预制连接件3包括圆钢管三32、混凝土三34、加劲肋板36、圆形钢片环三38；圆钢管三32外径大小等于预制节段的圆钢管内径，圆钢管三32与混凝土三34结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构；混凝土三34上表面与圆钢管三32上表面齐平，混凝土三34下表面与圆钢管三32下表面齐平。

加劲肋板36布置于圆钢管三32内表面周围，均匀布置8～12块加劲肋板，呈矩形状，两端分别与圆钢管三32上下表面齐平，置于混凝土三34中，提高了圆钢管三32与混凝土三34之间的界面粘结力，同时又能提高预制连接件整体的抗水平力；圆形钢片环三38内环焊接在圆钢管三32的中部外表面，为螺栓孔的载体，8～12个螺栓孔均匀分布在圆形钢片环三38上，作用为通过高强螺栓将预制节段与预制连接件连接为一个整体，同时又能充当耗能构件。

如图4所示，三节段二次拼接的预制桥墩从下至上，包括封底钢板6、下预制节段1、预制连接件一4、中预制节段2、预制连接件二5、上预制节段7、封顶钢板8。

预制下预制节段1时，将钢管底口封住，往圆钢管一12中注入混凝土一14，当混凝土一14高度达到环形挡片一16上表面高度时停止注入，进行振捣，确保混凝土一14与环形挡片一16上表面齐平后进行养护。

预制中预制节段2时，往圆钢管二22中注入混凝土二24，当混凝土二24高度达到环形挡片二26上表面高度时停止注入，进行振捣，确保混凝土二24与环形挡片二26上表面齐平后进行养护。

预制上预制节段7时，与预制下预制节段1时相同，将圆钢管底口封住，往圆钢管中注入混凝土，当混凝土高度达到环形挡片上表面高度时停止注入，进行振捣，确保混凝土与环形挡片上表面齐平后进行养护。

预制预制连接件一4、预制连接件二5时，将圆钢管底口封住，往钢管中注入混凝土，当混凝土高度达到钢管上表面高度时停止注入，进行振捣，确保混凝土与钢管上表面齐平后进行养护。

本实用新型拼装时，分为五步，其工作步骤：

步骤一，将下预制节段1置于桥墩基础中，并铺设封底钢板6。

步骤二，将预制连接件一4置于下预制节段1上端空心圆形槽中，要求竖直方向对齐，螺栓孔对齐。

步骤三，将中预制节段2下端空心圆形槽置于预制连接件一4上，要求竖直方向对齐，螺栓孔对齐。用高强螺栓9将下预制节段1、预制连接件一4、中预制节段2连接为一个整体。

步骤四，将预制连接件二5置于中预制节段2上端空心圆形槽中，要求竖直方向对齐，螺栓孔对齐。

步骤五，将上预制节段7下端空心圆形槽置于预制连接件二5上，要求竖直方向对齐，螺栓孔对齐。用高强螺栓9将中预制节段2、预制连接件二5、上预制节段7连接为一个整体。铺设封顶钢板8后与桥上部结构连接。

Claims (3)

1.一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构，其特征在于，所述连接结构从下而上包括下预制节段(1)、中预制节段(2)、预制连接件(3)、上预制节段(7)；预制连接件一(4)置于下预制节段(1)上端空心圆形槽中，竖直方向对齐，螺栓孔对齐；所述中预制节段(2)下端空心圆形槽置于预制连接件一(4)上，竖直方向对齐，螺栓孔对齐，通过高强螺栓将下预制节段(1)、预制连接件一(4)、中预制节段(2)连接为一个整体；预制连接件二(5)置于中预制节段(2)上端空心圆形槽中，竖直方向对齐，螺栓孔对齐；所述上预制节段(7)下端空心圆形槽置于中预制连接件二(5)上，竖直方向对齐，螺栓孔对齐，通过高强螺栓将中预制节段(2)、预制连接件二(5)、上预制节段(7)连接为一个整体；

所述下预制节段(1)包括圆钢管一(12)、混凝土一(14)、环形挡片一(16)、圆形钢片环一(18)；所述圆钢管一(12)与混凝土一(14)结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构；所述环形挡片一(16)焊接在圆钢管一(12)的内部，环形挡片一(16)上表面以下为混凝土一(14)，环形挡片一(16)上表面以上为空心圆形槽，所述圆形钢片环一(18)内环焊接在圆钢管一(12)的顶部外表面，为螺栓孔的载体，螺栓孔均匀分布在圆形钢片环一(18)上。

2.根据权利要求1所述一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构，所述中预制节段(2)包括圆钢管二(22)、混凝土二(24)、环形挡片二(26)、圆钢片(28)、圆形钢片环二(29)；所述圆钢管二(22)与混凝土二(24)结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构；所述混凝土二(24)上表面与环形挡片二(26)的上表面齐平，混凝土二(24)下表面坐落于圆钢片(28)之上；所述环形挡片二(26)焊接在圆钢管二(22)的内部，环形挡片二(26)上表面以下为混凝土二(24)，环形挡片二(26)上表面以上为空心圆形槽；所述圆钢片(28)焊接在圆钢管二(22)的内部，以下为空心圆形槽，环形挡片二(26)与圆钢片(28)之间为混凝土二(24)；所述圆形钢片环二(29)数量为两个，其一内环焊接在圆钢管二(22)的顶部外表面，其二内环焊接在圆钢管二(22)的底部外表面，为螺栓孔的载体，螺栓孔均匀分布在圆形钢片环二(29)上。

3.根据权利要求1所述一种新型预制节段拼装桥墩的连接结构，其特征在于，所述预制连接件(3)包括圆钢管三(32)、混凝土三(34)、加劲肋板(36)、圆形钢片环三(38)；所述圆钢管三(32)与混凝土三(34)结合成为钢管混凝土，采用圆钢管混凝土结构；所述混凝土三(34)上表面与圆钢管三(32)上表面齐平，混凝土三(34)下表面与圆钢管三(32)下表面齐平；所述加劲肋板(36)布置于圆钢管三(32)内表面周围，两端分别与圆钢管三(32)上下表面齐平，置于混凝土三(34)中；所述圆形钢片环三(38)内环焊接在圆钢管三(32)的中部外表面，为螺栓孔的载体，螺栓孔均匀分布在圆形钢片环三(38)上。

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