CN112609565A

CN112609565A - 一种钢管混凝土预制桥墩

Info

Publication number: CN112609565A
Application number: CN202110042615.0A
Authority: CN
Inventors: 王伟军
Original assignee: Anhui Lu'an Highway And Bridge Engineering Co ltd
Current assignee: Anhui Lu'an Highway And Bridge Engineering Co ltd
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2021-04-06

Abstract

本发明提供了一种钢管混凝土预制桥墩，属于桥梁建筑技术领域，用于解决现有预制桥墩自身强度和连接强度不高，安装不便，减震性能和对中性差的技术问题。本发明包括桥墩底座、连接组件、拼装组件和对中杆，桥墩底座包括减震底座、导向钢管和底座钢管，连接组件包括连接钢管和连接水泥座，减震底座和连接钢管之间设置有减震缓冲组件，拼装组件包括钢管件、水泥外壳、外钢筋笼、内水泥柱、内钢筋笼和钢筋束；本发明通过外钢筋笼、内钢筋笼和钢筋束提高桥墩本体的结构强度，凸台、钢筒和定位销承受横向剪力，能提高连接强度，减震缓冲组件能减震吸能，钢缆锚接在地面上，能增强桥墩稳定性，通过对中杆插合在对中孔内，对中性好。

Description

一种钢管混凝土预制桥墩

技术领域

本发明属于桥梁建筑技术领域，涉及一种预制桥墩装置，特别是一种钢管混凝土预制桥墩。

背景技术

多跨桥的中间支承结构称为桥墩。桥墩分为实体墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。建筑桥墩的材料可用木料、石料、混凝土、钢筋混凝土、钢材等；随之建筑技术发展，越来越多的桥梁建设采用预制桥墩方式施工，能极大节省人力物力，提高工作效率；而现有预制桥墩自身强度和连接强度不高，在受横向风时，连接处承受较大剪力，易断裂，减震性能差，安装时对中性差。

经检索，如中国专利文献公开了一种附加阻尼器的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩【申请号：CN201520049626.1；公开号：CN204589789U】。这种附加阻尼器的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩，包括承台、预制拼装桥墩和盖梁，预制拼装桥墩包括外钢管、内钢管和填充混凝土，外钢管和内钢管在顶部和底部端面分别通过四个钢片连接，承台顶面以及盖梁底面与预制拼装桥墩端面之间设置纤维增强砂浆层，承台、预制拼装桥墩和盖梁通过预应力张拉装置拼装形成整体，承台顶面以及盖梁底面与预制拼装桥墩侧面之间分别设置四个粘滞阻尼器。该发明虽然减少现场作业量，减少对环境的冲击，但预制桥墩自身强度和连接强度不高，安装不便，减震性能和对中性差。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种钢管混凝土预制桥墩，该装置要解决的技术问题是：如何实现提高桥墩自身强度和连接强度，提高拼装式桥墩的减震性能和对中性，且安装方便。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种钢管混凝土预制桥墩，包括桥墩底座、连接组件、拼装组件和对中杆，所述桥墩底座包括减震底座，减震底座内设置有导向钢管和底座钢管，连接组件包括连接钢管，连接钢管内设置有连接水泥座，减震底座和连接钢管之间设置有减震缓冲组件，拼装组件设置有若干个，且若干个拼装组件的顶部和底部依次固定连接，位于最下方的拼装组件设置在连接组件上，位于最上方的连接组件的顶部设置有桥梁支座，拼装组件包括钢管件，钢管件外壁设置有水泥外壳，水泥外壳内设置有外钢筋笼，钢管件内设置有内水泥柱，内水泥柱内设置有内钢筋笼和钢筋束。

本发明的工作原理是：本装置中桥墩底座、连接组件和拼装组件都在工厂内预制好，再运输到施工现场，导向钢管起导向作用，底座钢管能增强减震底座的结构强度，连接组件起连接桥墩底座和拼装组件的作用，减震缓冲组件起减震缓冲作用，能使桥墩振动衰减，选用不同数量的拼装组件能适应不同的桥梁高度，钢管件起连接作用，能承受较大的横向剪力，且能保护内水泥柱，通过螺栓连接，安装方便，外钢筋笼能加强水泥外壳的结构强度，水泥外壳起支撑作用，并防止钢管件氧化受损，内水泥柱起主要支撑作用，内钢筋笼和钢筋束能加强内水泥柱的结构强度。

所述减震底座下部深埋地面下，减震底座上部为锥台结构，底座钢管位于锥台结构内并贯穿减震底座下部，减震底座上开设有导向孔，导向钢管固定在导向孔内，连接钢管底部插合在导向钢管内，连接钢管外周设有若干均布的拉环，拉环上都固定有钢缆，钢缆的端部都锚接在地面上，连接钢管内设置有加强板，加强板卡合在连接水泥座内。

采用以上结构，底座钢管能增强减震底座结构强度，锥台结构更加稳定，导向钢管起导向作用，保证桥墩整体在竖直方向，钢缆的端部都锚接在地面上，能增强桥墩稳定性。

所述减震缓冲组件包括橡胶垫、钢垫、阻尼弹簧减震器和防护罩，橡胶垫、钢垫和阻尼弹簧减震器都设置有若干个，橡胶垫和钢垫间隔分布设置在减震底座和连接钢管之间，橡胶垫和钢垫都套设在连接钢管下端，阻尼弹簧减震器圆周均布设置在橡胶垫和钢垫内，阻尼弹簧减震器固定在减震底座上，阻尼弹簧减震器的输出端与连接钢管底面抵触，防护罩设置在橡胶垫和钢垫外。

采用以上结构，橡胶垫起缓冲保护作用，钢垫能加强减震结构，阻尼弹簧减震器起减震缓冲作用，能使桥墩振动衰减，防护罩起保护作用。

所述钢管件包括钢管主体，钢管主体的上下两端分别焊接有上法兰盘和下法兰盘，上法兰盘的上端面设置有上凸缘，上法兰盘上开设有若干均布的通孔，下法兰盘上开设有若干均布的沉头孔，沉头孔和通孔内都设有钢筒，下法兰盘底端开设有下插槽，上凸缘卡合在相邻的钢管件的下插槽内，上法兰盘和下法兰盘上都设置有定位销。

采用以上结构，通过上法兰盘和下法兰盘相配合，来连接两个拼装组件，上凸缘卡合在下插槽内，起定位作用，两个法兰盘之间通过螺栓连接，安装方便，钢筒和定位销能承受横向剪力，提高连接强度。

所述内水泥柱的底端设置有若干均布的凸台，钢筋束的端部位于凸台内，内水泥柱和连接水泥座的上端面都开设有若干均布的插合孔，凸台卡合在插合孔内，内水泥柱的上下两端和连接水泥座的上端都开设有对中孔，对中杆插合在对中孔内。

采用以上结构，通过钢筋束来加强内水泥柱的自身强度，且能防止凸台断裂，凸台卡合在插合孔内，能固定相邻的拼装组件以及固定连接组件和位于最下方的拼装组件，通过凸台承受横向剪力，提高连接强度，通过对中杆插合在对中孔内，能提高桥墩拼装时的对中性。

与现有技术相比，本钢管混凝土预制桥墩具有以下优点：

1、通过外钢筋笼、内钢筋笼和钢筋束分别提高水泥外壳和内水泥柱的结构强度，能提高桥墩本体的结构强度，提高承重能力，钢筋束能加强凸台强度，同时和钢筒以及定位销承受横向剪力，能提高连接强度，通过减震缓冲组件减震吸能，使桥墩振动衰减，钢缆锚接在地面上，能增强桥墩稳定性，通过对中杆插合在对中孔内，对中性好；

2、采用预制拼装方式，能提高桥墩建设效率，通过螺栓连接，安装方便，效率高；

3、选用不同数量的拼装组件能适应不同的桥梁高度，各组件多采用水泥材料制成，经济性好。

附图说明

图1是本发明的轴测结构示意图；

图2是本发明的轴测剖视结构示意图；

图3是本发明中上半部分的正面剖视结构示意图；

图4是本发明中下半部分的正面剖视结构示意图；

图中：1-减震底座、1a-导向孔、2-导向钢管、3-底座钢管、4-连接座钢铸件、4a-拉环、4b-加强板、5-连接水泥座、6-橡胶垫、7-钢垫、8-阻尼弹簧减震器、9-防护罩、10-钢管件、10a-钢管主体、10b-上法兰盘、10c-下法兰盘、10d-沉头孔、10e-上凸缘、10f-下插槽、10g-通孔、11-水泥外壳、12-外钢筋笼、13-内水泥柱、13a-凸台、14-内钢筋笼、15-钢筋束、16-桥梁支座、17-对中杆、18-插合孔、19-对中孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。

请参阅图1-4，本实施例提供了一种钢管混凝土预制桥墩，包括桥墩底座、连接组件、拼装组件和对中杆17，桥墩底座包括减震底座1，减震底座1内设置有导向钢管2和底座钢管3，连接组件包括连接钢管4，连接钢管4内设置有连接水泥座5，减震底座1和连接钢管4之间设置有减震缓冲组件，拼装组件设置有若干个，且若干个拼装组件的顶部和底部依次固定连接，位于最下方的拼装组件设置在连接组件上，位于最上方的连接组件的顶部设置有桥梁支座16，拼装组件包括钢管件10，钢管件10外壁设置有水泥外壳11，水泥外壳11内设置有外钢筋笼12，钢管件10内设置有内水泥柱13，内水泥柱13内设置有内钢筋笼14和钢筋束15；本装置中桥墩底座、连接组件和拼装组件都在工厂内预制好，再运输到施工现场，导向钢管2起导向作用，底座钢管3能增强减震底座1的结构强度，连接组件起连接桥墩底座和拼装组件的作用，减震缓冲组件起减震缓冲作用，能使桥墩振动衰减，选用不同数量的拼装组件能适应不同的桥梁高度，钢管件10起连接作用，能承受较大的横向剪力，且能保护内水泥柱13，通过螺栓连接，安装方便，外钢筋笼12能加强水泥外壳11的结构强度，水泥外壳11起支撑作用，并防止钢管件10氧化受损，内水泥柱13起主要支撑作用，内钢筋笼14和钢筋束15能加强内水泥柱13的结构强度。

减震底座1下部深埋地面下，减震底座1上部为锥台结构，底座钢管3位于锥台结构内并贯穿减震底座1下部，减震底座1上开设有导向孔1a，导向钢管2固定在导向孔1a内，连接钢管4底部插合在导向钢管2内，连接钢管4外周设有若干均布的拉环4a，拉环4a上都固定有钢缆，钢缆的端部都锚接在地面上，连接钢管4内设置有加强板4b，加强板4b卡合在连接水泥座5内；底座钢管3能增强减震底座1结构强度，锥台结构更加稳定，导向钢管2起导向作用，保证桥墩整体在竖直方向，钢缆的端部都锚接在地面上，能增强桥墩稳定性。

减震缓冲组件包括橡胶垫6、钢垫7、阻尼弹簧减震器8和防护罩9，橡胶垫6、钢垫7和阻尼弹簧减震器8都设置有若干个，橡胶垫6和钢垫7间隔分布设置在减震底座1和连接钢管4之间，橡胶垫6和钢垫7都套设在连接钢管4下端，阻尼弹簧减震器8圆周均布设置在橡胶垫6和钢垫7内，阻尼弹簧减震器8固定在减震底座1上，在本实施例中，上述固定方式采用螺栓连接，阻尼弹簧减震器8的输出端与连接钢管4底面抵触，防护罩9设置在橡胶垫6和钢垫7外；橡胶垫6起缓冲保护作用，钢垫7能加强减震结构，阻尼弹簧减震器8起减震缓冲作用，能使桥墩振动衰减，防护罩9起保护作用。

钢管件10包括钢管主体10a，钢管主体10a的上下两端分别焊接有上法兰盘10b和下法兰盘10c，上法兰盘10b的上端面设置有上凸缘10e，上法兰盘10b上开设有若干均布的通孔10g，下法兰盘10c上开设有若干均布的沉头孔10d，沉头孔10d和通孔10g内都设有钢筒，在本实施例中，上述固定方式采用紧配连接，下法兰盘10c底端开设有下插槽10f，上凸缘10e卡合在相邻的钢管件10的下插槽10f内，上法兰盘10b和下法兰盘10c上都设置有定位销，在本实施例中，上述固定方式采用紧配连接；通过上法兰盘10b和下法兰盘10c相配合，来连接两个拼装组件，上凸缘10e卡合在下插槽10f内，起定位作用，两个法兰盘之间通过螺栓连接，安装方便，钢筒和定位销能承受横向剪力，提高连接强度。

内水泥柱13的底端设置有若干均布的凸台13a，钢筋束15的端部位于凸台13a内，内水泥柱13和连接水泥座5的上端面都开设有若干均布的插合孔18，凸台13a卡合在插合孔18内，内水泥柱13的上下两端和连接水泥座5的上端都开设有对中孔19，对中杆17插合在对中孔19内；通过钢筋束15来加强内水泥柱13的自身强度，且能防止凸台13a断裂，凸台13a卡合在插合孔18内，能固定相邻的拼装组件以及固定连接组件和位于最下方的拼装组件，通过凸台13a承受横向剪力，提高连接强度，通过对中杆17插合在对中孔19内，能提高桥墩拼装时的对中性。

本发明的工作原理：

本装置中桥墩底座、连接组件和拼装组件都在工厂内预制好，再运输到施工现场，拼装桥墩时，先在平整后的地面上打孔，将减震底座1的下部放入孔内并在缝隙处灌入水泥浆，锥台结构更加稳定，导向钢管2起导向作用，底座钢管3能增强减震底座1的结构强度；再将阻尼弹簧减震器8和防护罩9固定在减震底座1上，并将橡胶垫6和钢垫7间隔放置在减震底座1上，橡胶垫6起缓冲保护作用，钢垫7能加强减震结构，阻尼弹簧减震器8起减震缓冲作用，能使桥墩振动衰减，防护罩9起保护作用；

减震缓冲组件安装完成后，将连接钢管4***导向钢管2内，并放置在减震缓冲组件上，将钢缆的一端固定在拉环4a上，并将钢缆的另一端锚接在底面上，增强桥墩的稳定性，在连接水泥座5上端面的对中孔19内***对中杆17，吊运一个拼装组件至连接组件上方，并使内水泥柱13下端面的对中孔19对准对中杆17，凸台13a对准插合孔18，下放拼装组件并通过螺栓将下法兰盘10c固定在连接水泥座5上，再打入销钉，完成拼装组件与桥墩底座的连接；

两个拼装组件连接时，先吊运待安装的拼装组件至已安装的拼装组件上方，并将对中杆17和凸台13a分别***对中孔19和插合孔18，将上法兰盘10b和下法兰盘10c通过螺栓和螺母连接好，并打入销钉，完成拼装组件的连接；根据不同高度的桥梁选用不同数量的拼装组件，钢管件10起连接作用，能承受较大的横向剪力，且能保护内水泥柱13，通过螺栓连接，安装方便，外钢筋笼12能加强水泥外壳11的结构强度，水泥外壳11起支撑作用，并防止钢管件10氧化受损，内水泥柱13起主要支撑作用，内钢筋笼14和钢筋束15能加强内水泥柱13的结构强度，通过钢筋束15来加强内水泥柱13的自身强度，且能防止凸台13a断裂，凸台13a承受横向剪力，能提高连接强度，通过对中杆17插合在对中孔19内，能提高桥墩拼装时的对中性。

综上，通过外钢筋笼12、内钢筋笼14和钢筋束15分别提高水泥外壳11和内水泥柱13的结构强度，能提高桥墩本体的结构强度，提高承重能力，钢筋束15能加强凸台13a强度，同时和钢筒以及定位销承受横向剪力，能提高连接强度，通过减震缓冲组件减震吸能，使桥墩振动衰减，钢缆锚接在地面上，能增强桥墩稳定性，通过对中杆17插合在对中孔19内，对中性好；采用预制拼装方式，能提高桥墩建设效率，通过螺栓连接，安装方便，效率高；选用不同数量的拼装组件能适应不同的桥梁高度，各组件多采用水泥材料制成，经济性好。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种钢管混凝土预制桥墩，包括桥墩底座、连接组件、拼装组件和对中杆（17），其特征在于，所述桥墩底座包括减震底座（1），减震底座（1）内设置有导向钢管（2）和底座钢管（3），连接组件包括连接钢管（4），连接钢管（4）内设置有连接水泥座（5），减震底座（1）和连接钢管（4）之间设置有减震缓冲组件，拼装组件设置有若干个，且若干个拼装组件的顶部和底部依次固定连接，位于最下方的拼装组件设置在连接组件上，位于最上方的连接组件的顶部设置有桥梁支座（16），拼装组件包括钢管件（10），钢管件（10）外壁设置有水泥外壳（11），水泥外壳（11）内设置有外钢筋笼（12），钢管件（10）内设置有内水泥柱（13），内水泥柱（13）内设置有内钢筋笼（14）和钢筋束（15）。

2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土预制桥墩，其特征在于，所述减震底座（1）下部深埋地面下，减震底座（1）上部为锥台结构，底座钢管（3）位于锥台结构内并贯穿减震底座（1）下部，减震底座（1）上开设有导向孔（1a），导向钢管（2）固定在导向孔（1a）内，连接钢管（4）底部插合在导向钢管（2）内，连接钢管（4）外周设有若干均布的拉环（4a），拉环（4a）上都固定有钢缆，钢缆的端部都锚接在地面上，连接钢管（4）内设置有加强板（4b），加强板（4b）卡合在连接水泥座（5）内。

3.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土预制桥墩，其特征在于，所述减震缓冲组件包括橡胶垫（6）、钢垫（7）、阻尼弹簧减震器（8）和防护罩（9），橡胶垫（6）、钢垫（7）和阻尼弹簧减震器（8）都设置有若干个，橡胶垫（6）和钢垫（7）间隔分布设置在减震底座（1）和连接钢管（4）之间，橡胶垫（6）和钢垫（7）都套设在连接钢管（4）下端，阻尼弹簧减震器（8）圆周均布设置在橡胶垫（6）和钢垫（7）内，阻尼弹簧减震器（8）固定在减震底座（1）上，阻尼弹簧减震器（8）的输出端与连接钢管（4）底面抵触，防护罩（9）设置在橡胶垫（6）和钢垫（7）外。

4.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土预制桥墩，其特征在于，所述钢管件（10）包括钢管主体（10a），钢管主体（10a）的上下两端分别焊接有上法兰盘（10b）和下法兰盘（10c），上法兰盘（10b）的上端面设置有上凸缘（10e），上法兰盘（10b）上开设有若干均布的通孔（10g），下法兰盘（10c）上开设有若干均布的沉头孔（10d），沉头孔（10d）和通孔（10g）内都设有钢筒，下法兰盘（10c）底端开设有下插槽（10f），上凸缘（10e）卡合在相邻的钢管件（10）的下插槽（10f）内，上法兰盘（10b）和下法兰盘（10c）上都设置有定位销。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种钢管混凝土预制桥墩，其特征在于，所述内水泥柱（13）的底端设置有若干均布的凸台（13a），钢筋束（15）的端部位于凸台（13a）内，内水泥柱（13）和连接水泥座（5）的上端面都开设有若干均布的插合孔（18），凸台（13a）卡合在插合孔（18）内，内水泥柱（13）的上下两端和连接水泥座（5）的上端都开设有对中孔（19），对中杆（17）插合在对中孔（19）内。