CN211446552U - 一种钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢‑混结合段结构，包括桥墩、主拱圈和系梁，特征在于：钢箱拱肋的端部焊接有钢板，钢箱拱肋的内壁上沿其长度方向固定有多根槽形纵肋，槽形纵肋的外表面上等间距固定有多个伞式剪力钉，钢箱拱肋的内腔中浇筑有混凝土。本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢‑混结合段结构，槽型纵肋与伞式剪力钉形成了格构式栓钉剪力键，格构式栓钉剪力键共同作为连接钢箱拱肋与钢箱拱肋内部混凝土的构件，使得钢箱拱肋与混凝土紧密的结合在一起，从而防止格构式栓钉剪力键与混凝土之间发生相对滑移；增强了钢箱拱肋与混凝土的连接性能；避免因钢箱拱肋与拱座之间的连接钢度较弱而发生失稳。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，更具体的说，尤其涉及一种拱肋与拱座基于格构式栓钉连接的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构。
背景技术
钢箱拱桥具有结构轻盈、外形美观、跨越能力大、施工方便、造价经济等特点，近年来在我国备受关注。拱座是钢箱拱桥中的重要受力部件，与拱肋联结，受力复杂。然而，按照传统的施工方法进行拱座与拱肋施工，发现绝大部分钢箱拱桥的拱座部位存在裂缝，甚至部分新建桥梁在通车之前即已严重开裂，且防治措施困难，对结构耐久性和安全性产生了很大的影响，此问题已成为钢箱拱桥的质量通病和难以克服的工程难题。
为了弥补上述技术不足，本实用新型提供了一种钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构拱肋钢混结合段结构及施工方法，在拱座与钢管拱肋结合段四周设置格构式剪力钉，加强钢管拱肋与拱座混凝土的粘结，大大提高了连接处的承载能力，对钢箱拱桥的施工提供借鉴意义。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种拱肋与拱座钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，包括桥墩、主拱圈和系梁，主拱圈由多段钢箱拱肋连接而成，桥墩上固定有与主拱圈两端的钢箱拱肋相连接的拱座，系梁水平设置，系梁经多根吊杆与主拱圈相连接；其特征在于：钢箱拱肋的端部焊接有钢板，钢箱拱肋的内壁上沿其长度方向固定有多根槽形纵肋，槽形纵肋的外表面上等间距固定有多个伞式剪力钉，钢箱拱肋的内腔中浇筑有混凝土。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，所述钢箱拱肋中设置有预应力钢筋孔道，预应力钢筋孔道中贯穿有两端分别锚固在拱座上和钢箱拱肋）中混凝土中的钢筋。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，所述钢箱拱肋的横截面为矩形，钢箱拱肋内壁的每个面上沿其长度方向均固定有2条槽形纵肋。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，所述伞式剪力钉由底座、主栓钉螺杆和多个辅助栓钉螺杆组成，主栓钉螺杆的一端固定于底座上，多个辅助栓钉螺杆以倾斜朝上的形式固定于主栓钉螺杆上；辅助栓钉螺杆的末端固定有螺帽，辅助栓钉螺杆的外表面上设置有螺纹。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，所述钢箱拱肋与拱座通过焊接的方式连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，通过在钢箱拱肋的内表面上固定多根槽型纵肋，并在槽型纵肋上间隔固定多个伞式剪力钉，槽型纵肋与伞式剪力钉形成了格构式栓钉剪力键，格构式栓钉剪力键共同作为连接钢箱拱肋与钢箱拱肋内部混凝土的构件，使得钢箱拱肋与混凝土紧密的结合在一起，从而防止格构式栓钉剪力键与混凝土之间发生相对滑移；增强了钢箱拱肋与混凝土的连接性能；避免因钢箱拱肋与拱座之间的连接钢度较弱而发生失稳。
在钢箱拱肋和拱座的连接过渡段处，钢箱拱肋的内部混凝土处于三向受压状态，大大提高了承载能力。三向受压混凝土与格构式栓钉剪力键的共同作用，使得整体性增强；二者共同承受弯矩，防止混凝土受拉区开裂，同时，增加了过渡段处的强度与刚度。
本实用新型为提高拱座与钢箱拱肋结合段的承载能力，对混凝土施加体外预应力，旨在增加其抵抗主压应力的能力，同时提高耐久性。格构式栓钉剪力键的制作方式简单，易于取材，成本低，可操作性强，还可以大批量加工生产，具有较高的社会经济效益。对整个施工工艺来说，易于施工，稳定性好，对钢箱拱桥拱肋钢混结合段结构的施工具有很大的指导意义。
附图说明
图1为本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构的结构示意图；
图2为本实用新型中钢箱拱肋与拱座连接处的结构示意图；
图3为本实用新型中钢箱拱肋与拱座连接处的剖视图；
图4为本实用新型中钢箱拱肋的剖视图；
图5为本实用新型中槽型纵肋与伞式剪力钉所形成的格构式栓钉剪力键的结构示意图。
图中：1桥墩，2主拱圈，3系梁，4吊杆，5拱座，6钢箱拱肋，8槽型纵肋，9伞式剪力钉，10钢板，11混凝土，12底座，13主栓钉螺杆，14辅助栓钉螺杆，15螺帽，16预应力钢筋孔道。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，给出了本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构的结构示意图，所示的拱桥由桥墩1、主拱圈2、系梁3和吊杆4组成，主拱圈2为弧形，主拱圈2由若干钢箱拱肋6连接而成，系梁3水平设置，系梁3经多根吊杆4与主拱圈2相连接。桥墩1上固定有拱座5，拱座5与主拱圈2两端的钢箱拱肋6相连接。
如图2和图3所示，分别给出了本实用新型中钢箱拱肋与拱座连接处的结构示意图和剖视图，图4给出了本实用新型中钢箱拱肋的剖视图，所示钢箱拱肋6的端部焊接有钢板10，钢箱拱肋6与拱座5可通过焊接的方式相连接，钢箱拱肋6中浇筑有进一步连接钢箱拱肋6与拱座5的混凝土11。所示钢箱拱肋6的内壁上沿其长度方向固定有多根槽型纵肋（8），槽型纵肋（8）的外表面上间隔固定有伞式剪力钉9，伞式剪力钉9与槽型纵肋（8）形成了格构式栓钉剪力键，格构式栓钉剪力键形成了连接钢箱拱肋6与钢箱拱肋6内部混凝土11的构件，使得钢箱拱肋6与混凝土11紧密的结合在一起，从而防止格构式栓钉剪力键与混凝土11之间发生相对滑移；增强了钢箱拱肋6与混凝土的连接性能；避免因钢箱拱肋6与拱座5之间的连接钢度较弱而发生失稳。
钢箱拱肋6内部的混凝土11中开设有4个预应力钢筋孔道16，预应力钢筋孔道16用于贯穿钢筋，钢筋贯穿于预应力钢筋孔道16中后，其一端锚固于拱座5的外壁上，另一端锚固于钢箱拱肋6中的混凝土之中，加强了钢箱拱肋6与拱座5的连接性能，增加了其抵抗主压应力的能力，同时提高耐久性。所示钢箱拱肋6的横截面为矩形，钢箱拱肋6内壁的每个表面上均固定有两条槽型纵肋8。
如图5所示，给出了本实用新型中槽型纵肋与伞式剪力钉所形成的格构式栓钉剪力键的结构示意图，所示的剪力钉9由底座12、主栓钉螺杆13和多个辅助栓钉螺杆14组成，主栓钉螺杆13的一端固定于底座12上，多个辅助栓钉螺杆14以倾斜朝上的形式固定于主栓钉螺杆13上；辅助栓钉螺杆14的末端固定有螺帽15，辅助栓钉螺杆14的外表面上设置有螺纹。辅助栓钉螺杆14和螺帽15的设置，以及在辅助栓钉螺杆14的外表面设置螺纹，均可增加格构式栓钉剪力键与混凝土11之间的接触面积，增加了过渡段处的强度与刚度。
本实用新型的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构的施工步骤为：
1、格构式栓钉剪力键的制作。首先将伞式剪力钉通过焊接的方式制作完成，然后等距离地焊接到槽型纵肋上，最后将格构式栓钉剪力键分别焊接到第一节段钢箱拱肋的内壁上，每个内壁上布置两条格构式栓钉剪力键。并且在钢拱肋与拱座连接的一端焊接钢板，增加二者的连接性能。
2、拱座处钢筋的绑扎。按照图纸要求，合理的布置和绑扎拱座处的钢筋，同时在钢箱拱肋内部放置四根金属波纹管，用于张拉体外预应力钢筋使用。
3、吊装钢拱肋。将带有格构式栓钉剪力键的钢箱拱肋运至施工现场，使用吊车将其吊装到拱座处的指定位置，现场将钢板和拱座处的钢筋焊接在一起，等待浇筑混凝土。吊装时一定防止吊车倾覆事故的发生。
4、混凝土浇筑。钢箱拱肋就位以后，开始浇筑混凝土，要充分振捣，尤其是在拱座与钢箱拱肋连接处，保证混凝土的浇筑质量。
5、混凝土养护。混凝土达到28天养护龄期以后，开始进行体外预应力张拉，预应力钢筋一侧锚固在拱座的外表面上，另一侧锚固在钢箱拱肋混凝土的端部表面处。
6、后续施工。钢混结合段达到预定设计的承载力以后，开始进行钢箱拱肋后续阶段的作业。
Claims (5)
1.一种钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，包括桥墩（1）、主拱圈（2）和系梁（3），主拱圈由多段钢箱拱肋（6）连接而成，桥墩上固定有与主拱圈两端的钢箱拱肋相连接的拱座（5），系梁水平设置，系梁经多根吊杆（4）与主拱圈（2）相连接；其特征在于：钢箱拱肋（6）的端部焊接有钢板（10），钢箱拱肋的内壁上沿其长度方向固定有多根槽形纵肋（8），槽形纵肋的外表面上等间距固定有多个伞式剪力钉（9），钢箱拱肋（6）的内腔中浇筑有混凝土（11）。
2.根据权利要求1所述的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，其特征在于：所述钢箱拱肋（6）中设置有预应力钢筋孔道（16），预应力钢筋孔道中贯穿有两端分别锚固在拱座（5）上和钢箱拱肋（6）中混凝土中的钢筋。
3.根据权利要求1或2所述的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，其特征在于：所述钢箱拱肋（6）的横截面为矩形，钢箱拱肋内壁的每个面上沿其长度方向均固定有2条槽形纵肋（8）。
4.根据权利要求1或2所述的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，其特征在于：所述伞式剪力钉（9）由底座（12）、主栓钉螺杆（13）和多个辅助栓钉螺杆（14）组成，主栓钉螺杆的一端固定于底座上，多个辅助栓钉螺杆以倾斜朝上的形式固定于主栓钉螺杆上；辅助栓钉螺杆的末端固定有螺帽（15），辅助栓钉螺杆的外表面上设置有螺纹。
5.根据权利要求1或2所述的钢箱拱桥拱肋钢-混结合段结构，其特征在于：所述钢箱拱肋（6）与拱座（5）通过焊接的方式连接。
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| CN114250690A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-03-29 | 山东省交通规划设计院集团有限公司 | 一种适用于钢管混凝土拱桥的钢混组合拱座 |
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| CN114250690B (zh) * | 2022-01-25 | 2023-11-21 | 山东省交通规划设计院集团有限公司 | 一种适用于钢管混凝土拱桥的钢混组合拱座 |
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