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一种桥梁工程用钢混减振墩柱制造技术

技术编号:20917592 阅读:21 留言:0更新日期:2019-04-20 09:54
本专利公开了一种桥梁工程用钢混减振墩柱,包括混凝土预制块、连接芯柱、外钢板、连接肋、顶板、高阻尼橡胶板、承台,连接芯柱定位导向,然后将混凝土预制块嵌套入所述连接芯柱上,再将外钢板、连接肋嵌入所述混凝土预制块,然后在所述混凝土预制块顶面铺设高阻尼橡胶板,并且配合承台安装,即得墩柱。所述墩柱抗压强度提高而且墩柱整体更加稳定。

A Steel-concrete Vibration Absorbing Pier Column for Bridge Engineering

This patent discloses a steel-concrete vibration-absorbing pier column for bridge engineering, which includes concrete prefabricated block, connecting core column, outer steel plate, connecting rib, roof plate, high damping rubber plate, cap, connecting core column positioning and guiding, then concrete prefabricated block is embedded on the connecting core column, then external steel plate and connecting rib are embedded in the concrete prefabricated block, and then on the top of the concrete prefabricated block. The pier column is obtained by laying high damping rubber plate on the surface and cooperating with the installation of the cap. The pier column has higher compressive strength and is more stable as a whole.

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁工程用钢混减振墩柱
本专利涉及一种桥梁工程用钢混减振墩柱,具体涉及一种可重复拆卸的采用钢构件和混凝土预制件的能够承受拉、压荷载的永久性或临时性桥梁工程用减振/震墩柱,属于桥梁工程领域。
技术介绍
随着我国经济的蓬勃发展,桥梁建设进入了全面发展阶段。国家的“十二五”规划提出了向低碳经济转型,桥梁工程的设计和施工也必须紧跟脚步。目前桥梁墩柱绝大多数采用现浇钢筋混凝土,在施工过程中需要完成绑扎钢筋、立模板、混凝土浇筑、混凝土养护、拆模板等工序,所需时间较长,工效较低,抗振(震)性能不突出。另外,在很多桥梁施工中还需要用到较多的临时墩柱,这种临时墩柱在使用过程中一般会承受较大的荷载,使用过后还必须拆除。如果采用现浇钢筋混凝土墩柱,不仅其制造过程需要花费一定的时间和费用,其拆除过程同样需要花费时间和费用,而且拆除后的混凝土只能当做建筑垃圾,拆除后的钢筋也无法使用,只能作为废钢回收。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题,本专利提供了一种桥梁工程用钢混减振墩柱,具体为一种能够承受拉压荷载的桥梁工程用钢混减振墩柱。为实现上述专利技术目的,本专利的技术方案如下所述。如图1~4所示,一种桥梁工程用钢混减振墩柱,所述墩柱包括混凝土预制块1、连接芯柱2、外钢板3、连接肋4、顶板5、高阻尼橡胶板6、承台7,其中,所述连接芯柱2为HW型钢,连接肋4为T型钢,高阻尼橡胶板6上制有与所述连接芯柱2、连接肋4对应的开口,如图4所示,所述混凝土预制块1的制备:如图3所示,将与所述连接芯柱2规格相同的内芯模板22、与外钢板3规格相同的外模板33、与连接肋4的规格相同的肋模板44拼装成预制块模具100,其中,所述预制块模具100的形状、大小由建筑施工时设计的混凝土预制块1的形状、大小确定,同时在所述外模板33内表面涂刷脱模剂,然后,将混凝土填充至所述预制块模具100内,直至混凝土养护至规定强度后将所述外模板33、内芯模板22、肋模板44依次抽出拆除,即得所述混凝土预制块1;所述墩柱装配施工时,先将所述连接芯柱2定位导向,然后将混凝土预制块1嵌套入所述连接芯柱2上,再将外钢板3、连接肋4嵌入所述混凝土预制块1,然后在所述混凝土预制块1顶面铺设高阻尼橡胶板6,上述安装过程交替进行,外钢板3之间、连接肋4之间通过焊缝连接接长,然后直至在顶层的混凝土预制块1顶面安装顶板5;其中,在所述墩柱底部与承台7结合部位的施工时,先将所述连接芯柱2、外钢板3、连接肋4准确定位后再浇筑构建所述承台7的混凝土,并直至浇筑的混凝土养护至规定强度后即得所述承台7,然后,向所述外钢板3嵌入所述承台7后包裹的底部浇筑混凝土,且浇筑高度不得高于所述外钢板3插入所述承台7部分高度的一半,然后待浇筑混凝土达到规定强度后铺设最底层的高阻尼橡胶板6并开始所述混凝土预制块1的安装;上述步骤完成即得所述墩柱。为增强混凝土的耐磨性和抗裂性,优选,所述混凝土预制块1制作时混凝土中按照0.9~1.8kg/m3的比例掺加聚丙烯纤维。图1中上下相邻的高阻尼橡胶板6之间为所述混凝土预制块1,优选,所述连接芯柱2采用整根HW型钢,所述外钢板3之间、连接肋4之间的焊缝连接接长与所述混凝土预制块1之间的接缝交错布置。图1中所述外钢板3之间的连接缝与高阻尼橡胶板6交错布置使得所述墩柱的稳定。优选,所述顶板5与连接芯柱2、连接肋4的连接采用开孔后塞焊。优选,所述墩柱与所述承台7结合部设置有剪力钉8,从而在浇筑的所述承台7混凝土结硬后,能够使得墩柱与所述承台7混凝土的连接更加牢靠。现有墩柱结构主要设计目的是承受荷载及小振(震)作用,经历大振(震)的概率很低,但是本专利技术的墩柱由于连接内芯2、连接肋4、外钢板3以及高阻尼橡胶板6的协同作用能够有效提高防振(震)效果。本方案与现有技术相比,本专利的创新点在于连接内芯2、连接肋4的特殊结构(HW型钢、T型钢)应用于拼接的混凝土预制块1起到金属阻尼器的作用,依靠连接内芯2为钢质耗能内芯的弹塑性变形,所述墩柱可以有效耗散掉作用在墩柱结构上的外部能量,连接内芯2、连接肋4起到墩柱主体结构保险丝的作用。连接内芯2、外钢板3、连接肋4使得混凝土预制块1之间形成“T型槽”与“T型钢板”,连接内芯2、外钢板3和连接肋4之间对混凝土预制块1之间在垂直方向上形成了嵌套使得墩柱形成一个弹性整体,混凝土预制块1与“T型槽”、外钢板3的受力接触面增大使得多方向上的受力能够均匀耗散,再结合高阻尼橡胶板6、外钢板3交错间隔作用减小桥梁传来的振(震)动。连接内芯2、连接肋4一般情况下作为普通支撑使用,墩柱振(震)动时为主体结构提供稳定的刚度,同时由于外钢板3的存在,再结合连接内芯2、连接肋4垂直方向的刚性作用使得墩柱抗压强度提高从而墩柱整体更加稳定,当墩柱受拉时,连接内芯2、外钢板3则能提供抗拉力。聚丙烯纤维混凝土的应用使得混凝土预制块1与连接内芯2、外钢板3、连接肋4之间形成摩擦砂砾膜,在外界往复荷载作用下,上述构件之间产生相对滑动并引起相互摩擦,从而到达耗散外界振(震)动能量的目的,尤其是当墩柱遇到大振(震)时,再结合高阻尼橡胶板6的协同作用耗散振(震)能量、减小振(震)作用更加明显。附图说明图1为一种桥梁工程用钢混减振墩柱直视图。图2为一种桥梁工程用钢混减振墩柱断面图。图3为一种桥梁工程用钢混减振墩柱中制备混凝土预制块1用预制块模具100立体图。图4为一种桥梁工程用钢混减振墩柱的高阻尼橡胶板6的立体图。图1-4,混凝土预制块1、连接芯柱2、外钢板3、连接肋4、顶板5、高阻尼橡胶板6、承台7、剪力钉8;预制块模具100,其中,内芯模板22、外模板33、肋模板44。图5为对比例的混凝土方柱1-1断面图。图6为对比例的混凝土方柱1-1直视图。图5-6中,混凝土方柱1-1、承台1-2。具体实施方式实施例1一种桥梁工程用钢混减振墩柱,如图1~4所示,所述墩柱包括混凝土预制块1、连接芯柱2、外钢板3、连接肋4、顶板5、高阻尼橡胶板6、承台7,其中,所述连接芯柱2为HW型钢,连接肋4为T型钢,高阻尼橡胶板6上制有与所述连接芯柱2、连接肋4对应的开口,如图4所示,所述混凝土预制块1的制备:如图3所示,将与所述连接芯柱2规格相同的内芯模板22、与外钢板3规格相同的外模板33、与连接肋4的规格相同的肋模板44拼装成预制块模具100,其中,所述预制块模具100的形状、大小由建筑施工时设计的混凝土预制块1的形状、大小确定,同时在所述外模板33内表面涂刷脱模剂,然后,将混凝土填充至所述预制块模具100内,直至混凝土养护至规定强度后将所述外模板33、内芯模板22、肋模板44依次抽出拆除,即得所述混凝土预制块1;所述墩柱装配施工时,先将所述连接芯柱2定位导向,然后将混凝土预制块1嵌套入所述连接芯柱2上,再将外钢板3、连接肋4嵌入所述混凝土预制块1,然后在所述混凝土预制块1顶面铺设高阻尼橡胶板6,上述安装过程交替进行,外钢板3之间、连接肋4之间通过焊缝连接接长,然后直至在顶层的混凝土预制块1顶面安装顶板5;其中,在所述墩柱底部与承台7结合部位的施工时,先将所述连接芯柱2、外钢板3、连接肋4准确定位后再浇筑构建所述承台7的混凝土,并直至浇筑的混凝土养护至规定强度后即得所述承台7,然后,向所述外钢板3嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁工程用钢混减振墩柱,其特征在于所述墩柱包括混凝土预制块(1)、连接芯柱(2)、外钢板(3)、连接肋(4)、顶板(5)、高阻尼橡胶板(6)、承台(7),其中,所述连接芯柱(2)为HW型钢,连接肋(4)为T型钢,高阻尼橡胶板(6)上制有与所述连接芯柱(2)、连接肋(4)对应的开口,连接芯柱(2)嵌套于混凝土预制块(1)内部并对所述混凝土预制块(1)定位导向,外钢板(3)、连接肋(4)也与所述混凝土预制块(1)嵌套,同时,所述混凝土预制块(1)之间铺设有高阻尼橡胶板(6),所述外钢板(3)之间、连接肋(4)之间通过焊缝连接接长,顶层的混凝土预制块(1)顶面安装顶板(5);其中,所述墩柱底部与承台(7)结合部通过混凝土浇筑连接,并且,所述外钢板(3)嵌入所述承台(7)的浇筑高度不得高于所述外钢板(3)插入所述承台(7)部分高度的一半。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁工程用钢混减振墩柱,其特征在于所述墩柱包括混凝土预制块(1)、连接芯柱(2)、外钢板(3)、连接肋(4)、顶板(5)、高阻尼橡胶板(6)、承台(7),其中,所述连接芯柱(2)为HW型钢,连接肋(4)为T型钢,高阻尼橡胶板(6)上制有与所述连接芯柱(2)、连接肋(4)对应的开口,连接芯柱(2)嵌套于混凝土预制块(1)内部并对所述混凝土预制块(1)定位导向,外钢板(3)、连接肋(4)也与所述混凝土预制块(1)嵌套,同时,所述混凝土预制块(1)之间铺设有高阻尼橡胶板(6),所述外钢板(3)之间、连接肋(4)之间通过焊缝连接接长,顶层的混凝土预制块(1)顶面安装顶板(5);其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘波刘惠王世昌田林潘超
申请(专利权)人:烟台大学
类型:新型
国别省市:山东,37

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