一种预制节段分块钢混组合桥塔制造技术

本发明专利技术公开了一种预制节段分块钢混组合桥塔，包括多个沿桥塔高度方向向上依次连接的预制节段；预制节段包括左钢箱分块、右钢箱分块和中间钢混组合分块，相邻分块之间通过焊接连接；钢混组合分块包括外围钢箱和钢箱内板，外围钢箱与钢箱内板共同围合成矩形，内部预制混凝土并预留压浆孔道；钢箱内板上还设置有剪力钉；相邻两个预制节段的左钢箱分块和右钢箱分块分别焊接连接，钢混组合分块的混凝土通过湿接缝连接。节段的预制和拼装可同时进行，不仅能保证施工质量，还能提高施工效率、缩短施工工期，适用于现浇施工法受限或运输能力不足地区的桥塔使用。钢混组合结构充分发挥了混凝土的抗压性能和钢箱的抗弯性能，结构受力明确，经济性好。

A Prefabricated Segmented Steel-concrete Composite Bridge Tower

The invention discloses a prefabricated segmented steel-concrete composite bridge tower, which comprises a plurality of prefabricated segments connected in turn upwards along the height direction of the bridge tower; prefabricated segments include left steel box blocks, right steel box blocks and intermediate steel-concrete composite blocks, which are welded between adjacent blocks; steel-concrete composite blocks include peripheral steel box and steel box inner plates, and peripheral steel box and steel box inner plates are combined together to form peripheral steel box inner plates. Rectangular, interior prefabricated concrete with grouting holes reserved; shear nails are also installed on the inner plate of steel box; left and right steel box blocks of two adjacent prefabricated segments are welded separately, and concrete of steel-concrete composite blocks is connected through wet joints. Segmental prefabrication and assembly can be carried out simultaneously, which can not only ensure the construction quality, but also improve the construction efficiency and shorten the construction period. It is suitable for the use of bridge towers in areas where cast-in-situ construction method is limited or transportation capacity is insufficient. The steel-concrete composite structure gives full play to the compressive performance of concrete and the flexural performance of steel box. The structure has clear force and good economy.

【技术实现步骤摘要】
一种预制节段分块钢混组合桥塔
本专利技术涉及桥梁建设
，具体是一种预制节段分块钢混组合桥塔。
技术介绍
目前，悬索桥、斜拉桥等大跨度桥梁桥塔常用类型主要有混凝土桥塔、钢桥塔和混合桥塔。混凝土桥塔具有截面刚度大，承压能力强等优势，适用于承重要求高、运营阶段塔顶偏位相对较小的桥梁结构。但混凝土桥塔抗弯性能差，对于多跨桥梁的中塔不适用，有一定的应用局限性。钢桥塔和混合桥塔有较强的抗弯性能，适用于各种桥型。其主要缺点是桥塔截面刚度小，且用钢材承受压力，经济性差。此外，钢结构防腐也是设计中重点考虑的问题。综上所述，以上三种常用桥塔均具有一定的使用缺陷。大跨度桥梁桥塔常用的施工方法有现浇法和拼装法。这两种施工方法技术成熟、施工简便、应用广泛。但对于一些特殊地区(如高海拔、常年低温地区)的桥梁施工，受气候、温度的影响，混凝土浇筑质量会受到很大影响。此外高海拔地区混凝土的运输也是一大难题，采用现浇法施工桥塔将受到较大的制约。通过预制拼装的方法进行桥塔施工，在预制场内将桥塔节段预制完成，运输到施工现场拼装，预制、拼装同时进行。将施工过程模块化，不仅能保证施工的质量，还能大大提高施工效率，缩短施工工期。适用于海拔高、气温低、施工工期要求高及运输能力有限地区的桥塔施工。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预制节段分块钢混组合桥塔。实现本专利技术目的的技术方案如下：一种预制节段分块钢混组合桥塔，包括多个沿桥塔高度方向向上依次连接的预制节段(17)；所述预制节段(17)包括左钢箱分块(12)、右钢箱分块(14)和中间钢混组合分块(13)，相邻分块之间通过焊接连接；钢混组合分块(13)包括外围钢箱和钢箱内板(8)，外围钢箱与钢箱内板(8)共同围合成矩形，内部预制混凝土(2)并预留压浆孔道(11)；钢箱内板(8)上还设置有剪力钉(5)；相邻两个预制节段(17)的左钢箱分块(12)和右钢箱分块(14)分别焊接连接，钢混组合分块(13)的混凝土(2)通过湿接缝(16)连接。进一步的技术方案是：所述钢混组合分块(13)还包括用于设置电梯井(7)的钢内箱(9)，钢内箱(9)位于钢箱内板(8)围合的矩形内，与钢箱内板(8)及外围钢箱通过加劲钢板(10)焊接，加劲钢板(10)上还设置有PBL剪力键(6)和/或剪力钉(5)。可替换的技术方案是：所述外围钢箱与钢箱内板(8)共同围合成矩形，替换为：钢箱内板(8)围合成圆形，并焊接到外围钢箱。进一步的技术方案是：所述钢混组合分块(13)还包括用于设置电梯井(7)的钢内箱(9)，钢内箱(9)位于钢箱内板(8)围合的圆形内，与钢箱内板(8)通过加劲钢板(10)焊接，加劲钢板(10)上还设置有PBL剪力键(6)和/或剪力钉(5)。上述方案1或3的另一种进一步技术方案是：所述左钢箱分块(12)和/或右钢箱分块(14)的内部还设置有电梯井(7)。本专利技术提供的预制节段分块钢混组合桥塔，桥塔在横截面上分三块，沿桥塔高度方向分若干节段，在预制场内预制各节段，运输到施工现场拼装。节段的预制和拼装可同时进行，不仅能保证施工质量，还能提高施工效率、缩短施工工期，适用于现浇施工法受限或运输能力不足地区的桥塔使用。此外，钢混组合结构充分发挥了混凝土的抗压性能和钢箱的抗弯性能，结构受力明确，经济性好。附图说明图1是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅰ示意图。图2是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅰ立体剖视图。图3是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅱ示意图图4是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅱ的立体剖视图。图5是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅲ示意图。图6是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔截面形式Ⅳ示意图。图7是本专利技术的预制节段分块钢混组合桥塔节段间连接示意图。图中，1.钢外箱，2.混凝土，3.加劲肋，4.钢箱腹板，5.剪力钉，6.PBL剪力键，7.电梯井，8.钢箱内板，9.钢内箱，10.加劲钢板，11.压浆孔道，12.分块一，13.分块二，14.分块三，15.焊接，16.湿接缝，17.节段1，18.节段2，19.进浆口，20.出浆口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术中，桥塔的塔柱中心采用混凝土材料或钢混组合材料，塔柱两侧采用钢材组成空箱结构，钢箱与混凝土采用PBL剪力键和(或)剪力钉连接。塔柱中心根据电梯井的设置位置不同可做成实心或空心结构，截面可采用圆形或矩形形式。桥塔在横截面上分三块，沿桥塔高度方向分若干节段。各块之间钢板焊接，混凝土中预留压浆孔道及湿接缝，拼装完成后灌浆压浆孔道、压实，完成混凝土节段间的连接。在图1和图2所示的预制节段分块钢混组合桥塔实施例中，电梯井设置在混凝土结构内部，中间部分为空心，钢箱结构1采用加劲肋3和腹板4进行构造加强以保证钢板局部稳定，钢箱结构1和9、钢板结构10与混凝土结构2的组合，采用剪力钉5和(或)PBL剪力键6接合的方式进行连接，钢板结构10与钢箱内板结构8、钢箱结构9采用焊接的方式连接。钢箱结构(分块1、分块3)与钢混组合结构(分块2)之间通过钢板焊接连接。沿桥塔高度方向节段间钢箱通过焊接连接，内部混凝土部分预留压浆孔道，混凝土节段间通过湿接缝连接。在图3和图4所示的预制节段分块钢混组合桥塔实施例中，电梯井设置在钢箱结构内部，中间部分为实心，钢箱结构1采用加劲肋3和腹板4进行构造加强以保证钢板局部稳定，钢箱结构1与混凝土结构2的组合，采用剪力钉5接合的方式进行连接。钢箱结构(分块1、分块3)与钢混组合结构(分块2)之间通过钢板焊接连接。沿桥塔高度方向节段间钢箱通过焊接连接，内部混凝土部分预留压浆孔道，混凝土节段间通过湿接缝连接。在图5和图6所示的预制节段分块钢混组合桥塔实施例中，仅仅是将中间混凝土部分的截面由矩形形式改成圆形形式，其内部的连接方式与矩形截面相同，可相应参照图1、图3中描述的连接方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制节段分块钢混组合桥塔，其特征在于，包括多个沿桥塔高度方向向上依次连接的预制节段(17)；所述预制节段(17)包括左钢箱分块(12)、右钢箱分块(14)和中间钢混组合分块(13)，相邻分块之间通过焊接连接；钢混组合分块(13)包括外围钢箱和钢箱内板(8)，外围钢箱与钢箱内板(8)共同围合成矩形，内部预制混凝土(2)并预留压浆孔道(11)；钢箱内板(8)上还设置有剪力钉(5)；相邻两个预制节段(17)的左钢箱分块(12)和右钢箱分块(14)分别焊接连接，钢混组合分块(13)的混凝土(2)通过湿接缝(16)连接。

【技术特征摘要】
1.一种预制节段分块钢混组合桥塔，其特征在于，包括多个沿桥塔高度方向向上依次连接的预制节段(17)；所述预制节段(17)包括左钢箱分块(12)、右钢箱分块(14)和中间钢混组合分块(13)，相邻分块之间通过焊接连接；钢混组合分块(13)包括外围钢箱和钢箱内板(8)，外围钢箱与钢箱内板(8)共同围合成矩形，内部预制混凝土(2)并预留压浆孔道(11)；钢箱内板(8)上还设置有剪力钉(5)；相邻两个预制节段(17)的左钢箱分块(12)和右钢箱分块(14)分别焊接连接，钢混组合分块(13)的混凝土(2)通过湿接缝(16)连接。2.如权利要求1所述的一种预制节段分块钢混组合桥塔，其特征在于，所述钢混组合分块(13)还包括用于设置电梯井(7)的钢内箱(9)，钢内箱(9)位于钢箱内板(8)围合的矩形内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈锐利，陈巍，薛颂领，白伦华，苗如松，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51