CN219260707U - 一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构属于桥梁建筑技术领域，其中预制节段的数量为多节，预制节段依次叠放在承台的顶部，并且所有预制节段同轴设置。外置耗能抱箍箍设在相邻两节预制节段的外部。盖梁连接在最上方的预制节段的顶部。预应力筋的顶部锚固在盖梁内，底部沿预制节段的中轴线贯穿并锚固在承台内。利用外置耗能抱箍将相邻两节预制节段连接，使上下节段紧密连接，在高烈度地震作用下，外置耗能抱箍发生屈服变形以提供额外的耗能，还能提高侧向抗剪能力。利用预应力筋将承台、所有预制节段、盖梁连接，通过预应力筋施加后张预应力，使预制构件基本保持弹性，减小预制构件本身受拉损伤，保证预制构件自复位能力。

Description

一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构

技术领域

本实用新型属于桥梁建筑技术领域，具体为一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构。

背景技术

传统现浇钢筋混凝土桥墩由于存在施工工期长、混凝土质量不易保证、施工时干扰既有交通等问题，现已逐渐被预制拼装桥墩所取代。预制拼装桥墩指通过工厂分节段预制，并在施工现场通过节段间连接构造拼装成整体的预应力钢筋混凝土桥墩。

现有的技术方案中，预制节段拼接包括以下几种方式：（1）预制节段拼接缝之间预留空间，组装时在其中设置橡胶垫，但橡胶垫层随着使用年限增加会出现老化现象，逐渐失去减震功能。（2）预制节段间预埋一定数量的耗能钢筋以增加桥墩耗能能力，但耗能钢筋严重屈服后会引起过大的残余位移，导致预制拼装桥墩自复位能力降低，桥墩震后修复困难。（3）干接缝干连接的接缝区域连接薄弱，桥墩在横向荷载作用下，节段间易于发生相对错动或转动。（4）混凝土剪力键连接（榫卯连接的一种），预制节段之间通过设置于节段端面的凸键和凹键来实现榫卯连接。虽然避免了节段间的相互滑移，但在荷载作用下剪力键周围容易出现应力集中，导致混凝土局部压溃或压碎。

因此，研究适用于高烈度地震区的节段预制拼装桥墩技术，具有重要的意义和现实应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，以解决预制节段采用榫卯连接的预制拼装桥墩的耗能偏低，接缝处抗剪能力较弱的技术问题。

为此，本实用新型提供了一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，包括：

承台；

预制节段，其数量为多节，所述预制节段依次叠放在所述承台的顶部，并且所有预制节段同轴设置；

外置耗能抱箍，箍设在相邻两节预制节段的外部；

盖梁，连接在最上方的预制节段的顶部；

预应力筋，其顶部锚固在所述盖梁内，所述预应力筋的底部沿预制节段的中轴线贯穿并锚固在所述承台内。

优选地，所述承台与最下方的预制节段之间通过预埋耗能抱箍连接，所述预埋耗能抱箍的顶部伸出所述承台的顶部。

优选地，所述盖梁与最上方的预制节段之间通过预埋耗能抱箍连接，所述预埋耗能抱箍的底部伸出所述盖梁的底部。

优选地，所述预埋耗能抱箍由多个预埋抱箍单元依次拼接而成，相邻两个预埋抱箍单元伸出承台的部分、或者相邻两个预埋抱箍单元伸出盖梁的部分均通过高强螺栓连接。

优选地，所述预制节段为预制混凝土柱，所述预埋耗能抱箍伸出承台的部分与预制节段之间、或者所述预埋耗能抱箍伸出盖梁的部分与预制节段之间均通过高强螺栓连接，所述预制节段内设有节段预埋件，所述节段预埋件设有与高强螺栓配合的内螺纹。

优选地，所述外置耗能抱箍由多个外置抱箍单元依次拼接而成，相邻两个外置抱箍单元之间通过高强螺栓连接。

优选地，所述预制节段为预制混凝土柱，所述外置耗能抱箍与预制节段之间通过高强螺栓连接，所述预制节段内设有节段预埋件，所述节段预埋件设有与高强螺栓配合的内螺纹。

优选地，所述承台内和盖梁内均设有与预应力筋配合的预留孔道，所述预制节段沿其中轴线位置设有与预应力筋配合的预留孔道。

与现有技术相比，本实用新型的特点和有益效果为：本实用新型利用外置耗能抱箍将相邻两节预制节段连接，使上下节段紧密连接，在高烈度地震作用下，外置耗能抱箍发生屈服变形以提供额外的耗能，还能提高侧向抗剪能力。利用预应力筋将承台、所有预制节段、盖梁连接，通过预应力筋施加后张预应力，使预制构件基本保持弹性，减小预制构件本身受拉损伤，保证预制构件自复位能力。

附图说明

图1为利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构的示意图；

图2为盖梁底部的预埋耗能抱箍（左侧）与承台顶部的预埋耗能抱箍（右侧）的示意图；

图3为外置耗能抱箍的立体结构示意图；

图4为外置耗能抱箍与高强螺栓连接的平面示意图；

图5为外置耗能抱箍与节段预埋件的连接示意图。

附图标注：1-承台、2-预制节段、3-盖梁、4-预应力筋、5-节段预埋件、6-预埋耗能抱箍端、7-外置耗能抱箍、8-高强螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，如图1所示，该预制拼装桥墩结构包括：承台1、预制节段2、外置耗能抱箍7、盖梁3和预应力筋4。承台1、预制节段2和盖梁3通过预应力筋4连接为一个整体。

其中承台1为矩形或方形截面的钢筋混凝土结构。承台1的中间位置沿竖向设有预留孔道，用于将预应力筋4锚固在预留孔道内。

预制节段2的数量为多节，预制节段2依次叠放在承台1的顶部，相邻两个预制节段2的端面对齐，并且所有预制节段2同轴设置。预制节段2沿其中轴线设有预留孔道，用于供预应力筋4穿过。

外置耗能抱箍7箍设在相邻两节预制节段2的外部。承台1与最下方的预制节段2之间通过预埋耗能抱箍6连接，预埋耗能抱箍6的顶部伸出承台1的顶部。预制节段2沿其中轴线位置设有与预应力筋4配合的预留孔道。预制节段2为矩形截面的钢筋混凝土结构。需要说明的是，预制节段2的横截面也可以为圆形，此时外置耗能抱箍7和预埋耗能抱箍6为圆形结构（图中未示出）。

如图3和图4所示，外置耗能抱箍7由多个外置抱箍单元依次拼接而成，相邻两个外置抱箍单元之间通过高强螺栓8连接。高强螺栓8的数量根据实际情况具体确定。如图2所示，预埋耗能抱箍6由多个预埋抱箍单元依次拼接而成，相邻两个预埋抱箍单元伸出承台1的部分、或者相邻两个预埋抱箍单元伸出盖梁3的部分均通过高强螺栓8连接。外置抱箍单元和预埋抱箍单元均为Q235钢，便于发挥其良好的滞回特性，可以有效地提高桥墩的耗能能力和侧向抗剪能力。外置耗能抱箍7和预埋耗能抱箍6在与预制节段2连接的位置留有螺栓孔洞，便于通过高强螺栓8将预制节段2与外置耗能抱箍7连接、或者将预制节段2与预埋耗能抱箍6连接。

盖梁3为矩形或方形截面的钢筋混凝土结构，盖梁3连接在最上方的预制节段2的顶部。盖梁3与最上方的预制节段2之间通过预埋耗能抱箍6连接，预埋耗能抱箍6的底部伸出盖梁3的底部。盖梁3的中间偏下方位置沿竖向设有预留孔道，用于将预应力筋4锚固在预留孔道内。

预应力筋4的顶部锚固在盖梁3内，预应力筋4的底部沿预制节段2的中轴线贯穿并锚固在承台1内。在一个优选的实施方式中，预应力筋4为无粘接钢绞线。

如图1和5所示，预制节段2为预制混凝土柱，外置耗能抱箍7与预制节段2之间通过高强螺栓8连接，预制节段2内设有节段预埋件5，节段预埋件5设有与高强螺栓8配合的内螺纹。节段预埋件5的数量根据实际情况具体确定。需要说明的是，图5中仅显示了预制节段2沿竖向设置两排节段预埋件5、每排节段预埋件5为8个的情形，本申请可以根据预制节段2的截面尺寸和实际受力情况确定预制节段2上沿竖向设置的节段预埋件5的排数、以及每排节段预埋件5的个数。

预制节段2为预制混凝土柱，预埋耗能抱箍6伸出承台1的部分与预制节段2之间、或者预埋耗能抱箍6伸出盖梁3的部分与预制节段2之间均通过高强螺栓8连接，预制节段2内设有节段预埋件5，节段预埋件5设有与高强螺栓8配合的内螺纹。节段预埋件5为钢材质。

上述利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构的施工方法为：

S1、将外置耗能抱箍7的外置抱箍单元、预埋耗能抱箍6的预埋抱箍单元、节段预埋件5、高强螺栓8的表面涂抹防锈漆，进行防锈处理。

S2、绑扎钢筋笼，安放预埋耗能抱箍6和预应力筋预留管道，定位后浇筑混凝土，完成承台1和盖梁3的预制。预制承台1时，在承台1的底部中间位置预留凹槽，便于预应力筋4的张拉和锚固。预制盖梁3时，在盖梁3的顶部中间位置预留凹槽，便于预应力筋4的张拉和锚固。

S3、绑扎钢筋笼，安放节段预埋件5和预应力筋预留管道，定位后浇筑混凝土，完成预制节段2的预制。

S4、将最下方一节（即第一节）的预制节段2吊装至承台1上方，调整预制节段2，使预制节段2内的节段预埋件5对准承台1顶部的预埋耗能抱箍6上的螺栓孔洞。然后将最下方一节的预制节段2安放在预埋耗能抱箍6内。利用高强螺栓8将预埋耗能抱箍6与预制节段2内的节段预埋件5连接，最后利用高强螺栓8将相邻两个预埋抱箍单元连接，至此将第一节的预制节段2安装在承台1的顶部。

S5、将第二节的预制节段2吊装至第一节的预制节段2的顶部，调整第二节的预制节段2的位置，使第二节的预制节段2与第一节的预制节段2的中轴线对齐。然后将外置耗能抱箍7箍设在第二节的预制节段2底部外侧和第一节的预制节段2顶部外侧。利用高强螺栓8将外置耗能抱箍7分别与第二节的预制节段2底部的节段预埋件5、第一节的预制节段2顶部的节段预埋件5连接。最后利用高强螺栓8将相邻两个外置抱箍单元连接，至此将第二节的预制节段2与第一节的预制节段2连接。重复S5，直到将所有节段的预制节段2拼装。

S6、将盖梁3吊装至最上方的预制节段2的上方，使盖梁3底部的预埋耗能抱箍6上的螺栓孔洞对准最上方一节的预制节段2内的节段预埋件5，将最上方一节的预制节段2插入在盖梁3底部的预埋耗能抱箍6内。利用高强螺栓8将盖梁3底部的预埋耗能抱箍6与最上方一节的预制节段2内的节段预埋件5连接。最后利用高强螺栓8将相邻两个预埋抱箍单元连接，至此将盖梁3安装在最上方一节的预制节段2的顶部。

S7、将预应力筋4穿过盖梁3的预留孔洞、预制节段2的预留孔洞以及承台1的预留孔洞，然后将预应力筋4张拉锚固，最后在盖梁3顶部的凹槽内浇筑混凝土。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于包括：

承台（1）；

预制节段（2），其数量为多节，所述预制节段（2）依次叠放在所述承台（1）的顶部，并且所有预制节段（2）同轴设置；

外置耗能抱箍（7），箍设在相邻两节预制节段（2）的外部；

盖梁（3），连接在最上方的预制节段（2）的顶部；

预应力筋（4），其顶部锚固在所述盖梁（3）内，所述预应力筋（4）的底部沿预制节段（2）的中轴线贯穿并锚固在所述承台（1）内。

2.根据权利要求1所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述承台（1）与最下方的预制节段（2）之间通过预埋耗能抱箍（6）连接，所述预埋耗能抱箍（6）的顶部伸出所述承台（1）的顶部。

3.根据权利要求1所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述盖梁（3）与最上方的预制节段（2）之间通过预埋耗能抱箍（6）连接，所述预埋耗能抱箍（6）的底部伸出所述盖梁（3）的底部。

4.根据权利要求2或3所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述预埋耗能抱箍（6）由多个预埋抱箍单元依次拼接而成，相邻两个预埋抱箍单元伸出承台（1）的部分、或者相邻两个预埋抱箍单元伸出盖梁（3）的部分均通过高强螺栓（8）连接。

5.根据权利要求2或3所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述预制节段（2）为预制混凝土柱，所述预埋耗能抱箍（6）伸出承台（1）的部分与预制节段（2）之间、或者所述预埋耗能抱箍（6）伸出盖梁（3）的部分与预制节段（2）之间均通过高强螺栓（8）连接，所述预制节段（2）内设有节段预埋件（5），所述节段预埋件（5）设有与高强螺栓（8）配合的内螺纹。

6.根据权利要求1所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述外置耗能抱箍（7）由多个外置抱箍单元依次拼接而成，相邻两个外置抱箍单元之间通过高强螺栓（8）连接。

7.根据权利要求1所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述预制节段（2）为预制混凝土柱，所述外置耗能抱箍（7）与预制节段（2）之间通过高强螺栓（8）连接，所述预制节段（2）内设有节段预埋件（5），所述节段预埋件（5）设有与高强螺栓（8）配合的内螺纹。

8.根据权利要求1所述的利用耗能抱箍连接的预制拼装桥墩结构，其特征在于，所述承台（1）内和盖梁（3）内均设有与预应力筋（4）配合的预留孔道，所述预制节段（2）沿其中轴线位置设有与预应力筋（4）配合的预留孔道。

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