CN214993084U - 内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置钢筋笼的加劲钢管‑高性能混凝土组合结构桥塔，适用于缆索支承桥梁，如斜拉桥、悬索桥的桥塔结构，缆索支承桥梁包括桥塔结构，桥塔结构包括桥塔本体，所述桥塔本体包括加劲钢管、套装于所述钢管内部的钢筋笼以及填充于钢管内部空隙处的高性能混凝土。本实用新型的桥塔结构为加劲钢管、钢筋笼以及高性能混凝土的组合结构形式，既能够提升结构的强度、刚度和承载力，从而减少结构尺寸；而且还能提高预制化、装配化水平，提高施工速度；并且桥塔建设成本适中，后期养护方便。

Description

内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，具体涉及一种内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔。

背景技术

桥塔是缆索支承桥梁(斜拉桥、悬索桥)的核心组成部分，桥塔承担全桥大部分荷载，是该桥型最主要的承重结构，其直接关系到桥梁的造型、造价、安全性及施工周期，因此长期受到工程师关注，目前主流的桥塔材料有混凝土桥塔和钢桥塔。

混凝土桥塔是当前应用最广泛的桥塔结构形式，其采用现场浇筑，因此可以适应各种桥塔造型；后期维修养护费用也较低。缺点主要有：强度较低，刚度弱，为满足受力要求，其桥塔尺寸往往比较笨重；混凝土桥塔需要逐节向上现浇施工，每个节段均需绑扎钢筋、立模、振捣混凝土、养生，因此施工周期较长；桥塔旁边需设置塔吊吊装材料，成本较高。

随着我国钢材产能的大幅提升和钢桥设计技术的快速进步，钢桥塔也得到了越来越多的应用，如南京长江三桥，上海泖港大桥新桥等。钢桥塔的优势在于结构强度高，尺寸比混凝土桥塔轻盈，工厂化、装配化程度较高，施工快捷；缺点是在轴力作用下有稳定问题，造价高昂，日常防腐养护成本较高。

综上，有必要找出一种新型桥塔材料，既能够提升结构的强度、刚度和承载力，从而减少结构尺寸；还能提高预制化、装配化水平，提高施工速度；桥塔建设成本应适中，后期养护方便。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔。

本实用新型的技术方案为：一种内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，包括桥塔本体，所述桥塔本体包括加劲钢管、套装于所述加劲钢管内部的钢筋笼以及填充于加劲钢管内部空隙处的高性能混凝土。

在对本实用新型中的桥塔结构进行施工时，首先在工厂加工制作好加劲钢管节段，钢筋笼可以在工地现场就地制作；然后采用履带吊机逐段吊装焊接加劲钢管，同时安装内部钢筋笼(钢筋笼可以设置多道，例如2道或3道)；最后从加劲钢管底部向上泵送高性能混凝土，高性能混凝土具有高流动，免振捣、自密实等优良特性，能自动填充加劲钢管内部所有空隙。

为了确保加劲钢管与高性能混凝土之间的粘结强度，保证组合结构联合受力，作为优选，所述加劲钢管内壁上设置有PBL加劲肋。

本实用新型中PBL加劲肋的结构形式有多种，作为进一步优选，所述PBL 加劲肋由沿着加劲钢管内壁环形布置的环形PBL加劲肋以及沿着加劲钢管内壁轴向布置的纵向PBL加劲肋组成。本实用新型中环形PBL加劲肋和纵向PBL 加劲肋采用焊接的方式设置于加劲钢管内壁。

作为优选，所述环形PBL加劲肋和所述纵向PBL加劲肋均分别为多个；多个环形PBL加劲肋沿着所述加劲钢管的轴向间隔布置，多个纵向PBL加劲肋沿着所述加劲钢管的周向阵列布置。一般情况下，纵向PBL加劲肋通长布置，为长条形钢肋板，相邻环形PBL加劲肋之间的间隔距离为1.5m左右。

作为优选，所述环形PBL加劲肋上开设有多个圆孔，多个圆孔沿着所述环形PBL加劲肋环形阵列布置。在所述纵向PBL加劲肋上也可以开设有多个圆孔，多个圆孔沿着所述纵向PBL加劲肋纵向间隔布置。PBL加劲肋上的圆孔可以形成PBL剪力键，显著加强钢管-高性能混凝土之间的整体工作性能。

本实用新型中圆孔的设置大小可以有多种，作为优选，所述圆孔的孔径大小为40～60mm。

本实用新型中钢筋笼为笼形钢筋框架结构，作为优选，所述钢筋笼为2道或3道，所述钢筋笼由多根受力钢筋按照同心圆阵列绑扎而成。

本实用新型可以采用单个加劲钢管-高性能混凝土组合结构作为桥塔。当桥梁跨径较大时，本实用新型中可以将两个或两个以上的加劲钢管-高性能混凝土组合结构进行联合，以增加总体承载力。作为优选，可通过缀管两两组合成哑铃形，或4个加劲钢管-高性能混凝土组合结构联合成桁架形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

(1)本实用新型的桥塔结构为加劲钢管、钢筋笼以及高性能混凝土的组合结构形式，既能够提升结构的强度、刚度和承载力，从而减少结构尺寸；而且还能提高预制化、装配化水平，提高施工速度；并且桥塔建设成本适中，后期养护方便。

(2)缆索支承桥梁可以采用本实用新型中多种组合形式的桥塔结构，以增加总体承载力，其建设灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构横断面示意图。

图2为内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构立体示意图。

图3为本实用新型中哑铃形组合形式桥塔结构示意图。

图4为本实用新型中桁架形组合形式桥塔结构示意图。

其中：

1、加劲钢管；2、钢筋笼；3、环形PBL加劲肋；4、纵向PBL加劲肋；5、圆孔；6、缀管；7、高性能混凝土。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

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，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1和图2所示，本实施例为一种内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，包括桥塔本体，桥塔本体包括加劲钢管1、套装于加劲钢管1内部的钢筋笼2以及填充于加劲钢管1内部空隙处的高性能混凝土7。

为了确保加劲钢管与高性能混凝土之间的粘结强度，保证组合结构联合受力，如图1所示，本实施例中在加劲钢管1内壁上设置有PBL加劲肋。其中，本实施例中PBL加劲肋的结构形式有多种，采用现有多种方式也可以，作为优选，PBL加劲肋由沿着加劲钢管1内壁环形布置的环形PBL加劲肋3以及沿着加劲钢管1内壁轴向布置的纵向PBL加劲肋4组成。本实施例中在加劲钢管1 的轴向和周向均设置PBL加劲肋，本实施例中环形PBL加劲肋3和纵向PBL 加劲肋4采用焊接方式设置于加劲钢管1内壁。

另外，本实施例中环形PBL加劲肋3和纵向PBL加劲肋4均分别为多个；多个环形PBL加劲肋3沿着加劲钢管1的轴向间隔布置，多个纵向PBL加劲肋 4沿着加劲钢管1的周向阵列布置。一般情况下，纵向PBL加劲肋4通长布置，为长条形钢肋板，相邻环形PBL加劲肋3之间的间隔距离为1.5m左右。

另外，本实施例中环形PBL加劲肋3上开设有多个圆孔5，多个圆孔5沿着环形PBL加劲肋3环形阵列布置。环形PBL加劲肋3上的圆孔5可以形成一种PBL剪力键结构，使得加劲钢管和混凝土之间更加紧密咬合。本实施例中圆孔5的设置大小可以有多种，一般情况下，圆孔5的孔径大小为40～60mm。本实施例中纵向PBL加劲肋4上也可以开设圆孔，其开设的圆孔的作用与环形PBL 加劲肋3上的圆孔类似。

本实施例中钢筋笼2为笼形钢筋框架结构，其结构形式可以有多种，采用现有多种方式也可以，例如设置的钢筋笼2为2道或3道，钢筋笼2由多根受力钢筋按照同心圆阵列绑扎而成。

将上述桥塔结构应用于缆索支承桥梁中，对本实施例中的桥塔结构进行施工时，首先在工厂加工制作好加劲钢管1节段(包括内部加劲肋)，钢筋笼2 可以在工地现场就地制作；然后采用履带吊机逐段吊装焊接加劲钢管1，同时安装内部钢筋笼2(钢筋笼2可以设置多道，例如2道或3道)；填充混凝土时，可以从加劲钢管1底部向上泵送高性能混凝土，高性能混凝土具有高流动，免振捣、自密实等优良特性，能自动填充加劲钢管1内部所有空隙。

本实用新型可以采用单个加劲钢管-高性能混凝土组合结构作为桥塔。当桥梁跨径较大时，本实用新型中可以将两个或两个以上的加劲钢管-高性能混凝土组合结构进行联合，以增加总体承载力。例如可通过缀管两两组合成哑铃形，见图3；或4个加劲钢管-高性能混凝土组合结构联合成桁架形，见图4。

由上述可知，本实施例的桥塔结构为加劲钢管、钢筋笼以及高性能混凝土的组合结构形式，既能够提升结构的强度、刚度和承载力，从而减少结构尺寸；而且还能提高预制化、装配化水平，提高施工速度；并且桥塔建设成本适中，后期养护方便。缆索支承桥梁可以采用本实施例中多种组合形式的桥塔结构，以增加总体承载力，其建设灵活。

上述仅以实施例来进一步说明本实施例的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实施例的实施方式仅限于此，任何依本实施例所做的技术延伸或再创造，均受本实施例的保护。本实施例的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，包括桥塔本体，其特征在于，所述桥塔本体包括加劲钢管、套装于所述加劲钢管内部的钢筋笼以及填充于加劲钢管内部空隙处的高性能混凝土。

2.根据权利要求1所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述加劲钢管内壁上设置有PBL加劲肋。

3.根据权利要求2所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述PBL加劲肋由沿着加劲钢管内壁环形布置的环形PBL加劲肋以及沿着加劲钢管内壁轴向布置的纵向PBL加劲肋组成。

4.根据权利要求3所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述环形PBL加劲肋和所述纵向PBL加劲肋均分别为多个。

5.根据权利要求4所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，多个环形PBL加劲肋沿着所述加劲钢管的轴向间隔布置，多个纵向PBL加劲肋沿着所述加劲钢管的周向阵列布置。

6.根据权利要求3～5任一所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述环形PBL加劲肋上开设有多个圆孔，多个圆孔沿着所述环形PBL加劲肋环形阵列布置。

7.根据权利要求6所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述纵向PBL加劲肋上开设有多个圆孔，多个圆孔沿着所述纵向PBL加劲肋纵向间隔布置。

8.根据权利要求7所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述圆孔的孔径大小为40～60mm。

9.根据权利要求1所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述钢筋笼由多根受力钢筋按照同心圆阵列绑扎而成。

10.根据权利要求9所述的内置钢筋笼的加劲钢管-高性能混凝土组合结构桥塔，其特征在于，所述钢筋笼为2道或3道。

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