CN212025899U - 混凝土管和桥墩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁工程领域，公开了一种混凝土管和桥墩结构，包括第一波纹管和防护结构；防护结构包括：防护层、若干纵筋和若干箍筋；防护层套接在第一波纹管外，各纵筋和各箍筋相互拼接环设在防护层上；各纵筋在防护层内沿环形依次间隔设置，各箍筋至上而下依次间隔绑扎在各纵筋上。本实用新型提供混凝土管，通过在波纹管外设置包括防护层、纵筋和箍筋的防护结构，可配合桥墩支撑梁与桥墩基础承载负荷，结构简单，易于加工，可直接在工厂进行预制，易于开展墩柱的机械化施工。同时该混凝土管易于吊装和安装。可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

Description

混凝土管和桥墩结构

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程领域，特别涉及一种混凝土管和桥墩结构。

背景技术

桥梁工程是重要的交通基础设施，桥墩作为桥梁的重要组成部分，其外观设计与质量管理都对桥梁整体的稳定性产生深远的影响。高效节能、绿色低碳、环境友好、高性能耐久将是未来新一代桥梁建设的重要发展方向。预制装配桥梁快速建造技术具有桥梁构件生产工场化、构件工场加工质量高耐久性好、施工机械化程度高、高空作业人员少、施工安全风险较小、建筑垃圾少、施工扬尘及噪声污染小、施工建造速度快大幅缩短现场建造工期等诸多优势。

桥梁下部结构的预制节段拼装技术还正处于初步研究阶段，只有部分跨海工程采用了整墩预制现浇湿接头连接的预制拼装技术，城市桥梁下部结构还未采用预制节段拼装技术。

我国正处于大规模交通基础设施建设时期，在城市桥梁、跨海桥梁的建造过程中，桥梁快速建造技术以其构件加工质量高、建造效率高、环境友好等优势越来越受到建设业主和重视。桥梁结构预制装配技术将是未来桥梁工程建设的一个重要发展方向。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种混凝土管和桥墩结构，以解决现有技术的同时，为未来桥梁工程建设的一个重要发展方向。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供一种混凝土管，包括：

第一波纹管和防护结构；所述防护结构包括：防护层、若干纵筋和若干箍筋；

所述防护层套接在所述第一波纹管外，各所述纵筋和各所述箍筋相互拼接环设在所述防护层上；各所述纵筋在所述防护层内沿环形依次间隔设置，各所述箍筋至上而下依次间隔绑扎在各所述纵筋上。

进一步地，所述纵筋的顶端穿过所述防护层，设置在所述防护层外；所述纵筋底端设置在所述防护层内。

进一步地，所述防护层的底端外侧设有第二波纹管。

进一步地，所述混凝土管还包括：若干个支撑部；所述支撑部设置在所述防护结构顶端的一侧，所述支撑部内设有支撑部箍筋。

为解决上述问题，本实用新型提供一种桥墩结构，包括：桥墩支撑梁、桥墩基础及混凝土管；所述混凝土管的顶端与所述桥墩支撑梁连接，所述混凝土管的底端与所述桥墩基础连接。

进一步地，所述桥墩基础设有第一预留槽孔，所述第一预留槽孔内预埋有第三波纹管，所述第一预留槽孔与所述第三波纹管的高度相等；所述混凝土管通过所述第三波纹管与所述桥墩基础连接。

进一步地，所述桥墩支撑梁上设有贯穿所述桥墩支撑梁的第二预留槽孔，所述第二预留槽孔内预埋有第四波纹管，所述第二预留槽孔与所述第四波纹管的高度相等；所述第四波纹管套设在所述纵筋顶端的外侧，所述混凝土管通过所述第四波纹管与所述桥墩支撑梁连接。

进一步地，若所述防护层的底端外侧设有第二波纹管，则所述第二波纹管与所述第三波纹管的间隙处填充有混凝土。

进一步地，所述混凝土管还包括：填充层，所述填充层套接在所述第一波纹管内。

(三)有益效果

本实用新型提供一种混凝土管和桥墩结构，通过在波纹管外设置包括防护层、纵筋和箍筋的防护结构，可配合桥墩支撑梁与桥墩基础承载负荷，结构简单，易于加工，可直接在工厂进行预制，易于开展墩柱的机械化施工。同时该混凝土管易于吊装和安装。可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的混凝土管的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的混凝土管的截面示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一波纹管的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的桥墩结构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的桥墩基础的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的桥墩支撑梁的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的单桥墩结构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的双桥墩结构的结构示意图；

其中，1、第一波纹管；2、防护结构；3、填充层；4、支撑部；5、桥墩支撑梁；6、桥墩基础；7、第三波纹管；8、第四波纹管；9、第二波纹管；21、防护层；22、纵筋；23、箍筋。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种混凝土管，如图1和图2所示，该混凝土管包括：第一波纹管1和防护结构2。防护结构2包括：防护层21、若干纵筋22和若干箍筋23。

其中，防护层21套接在第一波纹管1外，各纵筋22和各箍筋23相互拼接环设在防护层21上。各纵筋22在防护层21内沿环形依次间隔设置，各箍筋23至上而下依次间隔绑扎在各纵筋22上。混凝土管内部的波纹管既可以作为内模板，又可以提高后续浇筑过程中混凝土与管壁的粘结能力。

本实用新型实施例提供的混凝土管，通过在波纹管外设置包括防护层、纵筋和箍筋的防护结构，可配合桥墩支撑梁与桥墩基础承载负荷，结构简单，易于加工，可直接在工厂进行预制，易于开展墩柱的机械化施工。同时该混凝土管易于吊装和安装。可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

在本实用新型提供的一实施例中，如图1和图2所示，为便于连接桥墩支撑梁，纵筋22需要伸出一定长度，即纵筋22的顶端穿过防护层，纵筋22设置在防护层21外。纵筋22底端设置在防护层21内。纵筋22可采用普通强度或高强带肋钢筋。

为便于支撑桥墩支撑梁，该混凝土管可增设若干个支撑部4，支撑部4可选用牛腿来进行支撑。支撑部4设置在防护结构2顶端的一侧，支撑部4内设有支撑部箍筋。

为增强混凝土管的强度第一波纹管1为金属波纹管，结构如图3所示。

为便于混凝土管与桥墩基础连接，可在防护层21的底端外侧环设第二波纹管9。

其中，防护层21内填充的是普通混凝土、高性能混凝土或超高性能混凝土中的一种或多种的组合。普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)，也称作活性粉末混凝土此外，防护层21还可填充纤维混凝土，纤维混凝土是纤维和水泥基料组成的复合材料的统称，例如新型的超强韧性纤维混凝土(Engineered Cementitious Composites，简称ECC)。

本实用新型实施例提供一种桥墩结构，如图4、图5和图6所示，该桥墩结构包括：桥墩支撑梁5、桥墩基础6及混凝土管。该混凝土管包括：第一波纹管1和防护结构2。防护结构2包括：防护层21、若干纵筋22和若干箍筋23。防护层21套接在第一波纹管1外，各纵筋22和各箍筋23相互拼接环设在防护层21上。各纵筋22在防护层21内沿环形依次间隔设置，各箍筋23至上而下依次间隔绑扎在各纵筋22上。混凝土管的顶端与桥墩支撑梁5连接，混凝土管的底端与桥墩基础6连接。

本实施例中，桥墩基础6为墩柱，桥墩基础6设有第一预留槽孔，第一预留槽孔内预埋有第三波纹管7，第一预留槽孔与第三波纹管7的高度相等。混凝土管通过第三波纹管7与桥墩基础6连接。

若是在防护层21的底端外侧设有第二波纹管9，则在第三波纹管7与第二波纹管9的间隙处填充有混凝土，即混凝土管和桥墩基础6之间的空隙填充混凝土材料。

其中，桥墩支撑梁5为预制盖梁或主梁，桥墩支撑梁5设有贯穿桥墩支撑梁的第二预留槽孔。第二预留槽孔内预埋有第四波纹管8，第二预留槽孔与第四波纹管8的高度相等。第四波纹管8套设在纵筋22顶端的外侧，混凝土管通过第四波纹管8与桥墩支撑梁5连接。

该混凝土管还包括：填充层3，填充层3套接在第一波纹管内。填充层3内填充的是自密实混凝土。自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。通过填充自密实混凝土可以提高混凝土管的整体承载力和刚度，同时控制整个部分的总造价。

本实用新型实施例提供的桥墩结构，通过在波纹管外设置包括防护层、纵筋和箍筋的防护结构，可配合桥墩支撑梁与桥墩基础承载负荷，结构简单，易于加工，可直接在工厂进行预制，易于开展墩柱的机械化施工。同时该混凝土管易于吊装和安装。可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

此外，与现有技术相比，混凝土管中的混凝土采用高性能混凝土材料可以提高墩柱的抗冲击性能，耐久性和抗震性能，采用超强韧性纤维混凝土材料可以提高墩柱的耗能能力以及变形能力。该混凝土管易于工厂化、工业化预制，自重轻，易于运输和现场吊装和安装，对施工机械吊装能力要求小。混凝土管内部的波纹管既可以作为内模板，又可以提高后续浇筑过程中混凝土与管壁的粘结能力。在混凝土管中现浇自密实混凝土，可以提高墩柱的整体承载力和刚度，同时控制整个部分预制柱的总造价。混凝土管和桥墩基础之间的空隙填充混凝土材料，可提高两者之间的粘结力。本实用新型可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制建造，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

需要说明的是，如图7和图8所示，该桥墩结构不仅可在单柱墩中使用，也可在双柱墩中使用，仅需设置两个混凝土管及桥墩基础即可。

本实用新型实施例提供一种桥墩结构的制作方法，包括：

步骤1：将第一波纹管固定在纵筋和箍筋内，在纵筋和箍筋上浇筑填充混凝土，以在第一波纹管外侧形成防护结构，构成混凝土管；其中，防护结构包括：防护层、若干纵筋和若干箍筋；各纵筋和各箍筋相互拼接环设在防护层上；各纵筋在防护层内沿环形依次间隔设置，各箍筋至上而下依次间隔绑扎在各纵筋上；

步骤2：在桥墩基础的第一预留槽孔内预埋第三波纹管；在防护层的底端外侧套设第二波纹管，将混凝土管直立于第一预留槽孔，在第二波纹管和第三波纹管之间浇筑混凝土，使混凝土管与桥墩基础连接；在第一波纹管内部灌注自密实混凝土至防护层的顶端；

步骤3：在桥墩支撑梁的第二预留槽孔内预埋第四波纹管；将纵筋的顶端套接在第四波纹管内，使桥墩支撑梁支撑在支撑部上，在第二预留槽孔内浇筑自密实混凝土，完成桥墩结构的制作。

在一个具体的实施例中，制作桥墩结构包括如下步骤：

1)在工厂制作混凝土管。将第一波纹管固定在由纵筋和箍筋组成的钢筋骨架内，同时在钢筋骨架外侧固定第二波纹管。支模后，浇筑填充混凝土，然后进行养护。也可在绑扎完钢筋骨架，固定第一波纹管和第二波纹管之后，将混凝土离心成型为配筋混凝土管。

2)在施工现场制作现浇桥墩基础时，在桥墩基础设计位置预留第一预留槽孔，第一预留槽孔内预埋第三波纹管，其长度与第二波纹管的长度一致。

3)在混凝土管运至施工现场后，将其直立于桥墩基础内的第一预留槽孔内后，调整混凝土管直立，在第二波纹管和第三波纹管之间浇筑混凝土。然后，在混凝土管内部灌注自密实混凝土至顶部。

4)在工厂制作预制桥墩支撑梁，在桥墩支撑梁上的设计位置预留第二预留槽孔，第二预留槽孔内预埋第四波纹管，第四波纹管的长度与桥墩支撑梁的深度一致。

5)安装桥墩支撑梁至混凝土管的顶端，临时支撑在支撑部上。在桥墩支撑梁的第二预留槽孔内浇筑自密实混凝土，即完成整个桥墩结构的建造。

综上所述，本实用新型实施例提供的桥墩结构的制作方法，通过在波纹管外设置包括防护层、纵筋和箍筋的防护结构，可配合桥墩支撑梁与桥墩基础承载负荷，结构简单，易于加工，可直接在工厂进行预制，易于开展墩柱的机械化施工。同时该混凝土管易于吊装和安装。可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

此外，与现有技术相比，混凝土管中的混凝土采用高性能混凝土材料可以提高墩柱的抗冲击性能，耐久性和抗震性能，采用超强韧性纤维混凝土材料可以提高墩柱的耗能能力以及变形能力。该混凝土管易于工厂化、工业化预制，自重轻，易于运输和现场吊装和安装，对施工机械吊装能力要求小。混凝土管内部的波纹管既可以作为内模板，又可以提高后续浇筑过程中混凝土与管壁的粘结能力。在混凝土管中现浇自密实混凝土，可以提高墩柱的整体承载力和刚度，同时控制整个部分预制柱的总造价。混凝土管和桥墩基础之间的空隙填充混凝土材料，可提高两者之间的粘结力。本实用新型可广泛应用于预制桥墩和预制建筑结构柱的预制建造，在控制造价的同时大幅提高结构的施工建造效率以及抗冲击性、耐久性和抗震性能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种混凝土管，其特征在于，包括：

第一波纹管和防护结构；所述防护结构包括：防护层、若干纵筋和若干箍筋；

所述防护层套接在所述第一波纹管外，各所述纵筋和各所述箍筋相互拼接环设在所述防护层上；各所述纵筋在所述防护层内沿环形依次间隔设置，各所述箍筋至上而下依次间隔绑扎在各所述纵筋上。

2.根据权利要求1所述的混凝土管，其特征在于，所述纵筋的顶端穿过所述防护层，设置在所述防护层外；所述纵筋底端设置在所述防护层内。

3.根据权利要求1所述的混凝土管，其特征在于，所述防护层的底端外侧设有第二波纹管。

4.根据权利要求1所述的混凝土管，其特征在于，所述混凝土管还包括：若干个支撑部；所述支撑部设置在所述防护结构顶端的一侧，所述支撑部内设有支撑部箍筋。

5.一种桥墩结构，其特征在于，包括：

桥墩支撑梁、桥墩基础及权利要求1-4任一项所述的混凝土管；所述混凝土管的顶端与所述桥墩支撑梁连接，所述混凝土管的底端与所述桥墩基础连接。

6.根据权利要求5所述的桥墩结构，其特征在于，所述桥墩基础设有第一预留槽孔，所述第一预留槽孔内预埋有第三波纹管，所述第一预留槽孔与所述第三波纹管的高度相等；所述混凝土管通过所述第三波纹管与所述桥墩基础连接。

7.根据权利要求6所述的桥墩结构，其特征在于，所述桥墩支撑梁上设有贯穿所述桥墩支撑梁的第二预留槽孔，所述第二预留槽孔内预埋有第四波纹管，所述第二预留槽孔与所述第四波纹管的高度相等；所述第四波纹管套设在所述纵筋顶端的外侧，所述混凝土管通过所述第四波纹管与所述桥墩支撑梁连接。

8.根据权利要求6所述的桥墩结构，其特征在于，若所述防护层的底端外侧设有第二波纹管，则所述第二波纹管与所述第三波纹管的间隙处填充有混凝土。

9.根据权利要求5所述的桥墩结构，其特征在于，所述混凝土管还包括：填充层，所述填充层套接在所述第一波纹管内。

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