一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法技术

本申请实施例涉及铁路桥墩建造技术领域，具体地，涉及一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法。铁路拼装空心桥墩包括承台、标准墩柱节段、墩顶墩柱节段以及垫石；承台和垫石均为现场浇筑制成；墩顶墩柱节段和标准墩柱节段均为预制构件；标准墩柱节段为空心管状结构；承台内预埋有自锁式锚具固定端、钢绞线波纹管以及预埋钢筋；承台、标准墩柱节段和墩顶墩柱节段之间均通过多个凹凸剪力键进行装配定位；预应力钢绞线的顶端张紧于墩顶墩柱节段的顶部、且底端的导向头与自锁式锚具固定端之间自锁固定连接。该铁路拼装空心桥墩能够满足铁路桥梁的刚度设计要求，并实现了轻型化设计理念、各个构件之间的精准对接、装配的可靠性和缩短施工工期。

A kind of railway assembled hollow pier and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法
本申请涉及铁路桥墩建造
，具体地，涉及一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法。
技术介绍
现有铁路桥梁建设一直秉承“工业化建造、快速化施工”的发展理念，装配式桥梁结构因其建设能够加快施工速度、减少对环境污染、降低人工劳动成本而具有良好的经济效益和社会效益。目前铁路桥梁建造技术中，整孔架设简支梁已经较为成熟，但是预制拼装桥墩技术发展比较缓慢。由于铁路桥梁要满足列车平顺性的要求，需要保证桥墩具备一定的刚度，导致铁路桥墩多采用重力式桥墩或空心墩。采用预制拼装施工重力式桥墩，直接导致预制构件重量大、运输不便、吊装困难、成本的增加，违背了装配式桥梁轻型化的设计原则。相比之下，空心墩成为一种合理的铁路预制拼装桥墩结构形式，但如何保证多个预制空心墩构件之间便捷的准确定位和有效连接，则成为技术难点。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法，该铁路拼装空心桥墩能够满足铁路桥梁的刚度设计要求，并实现了轻型化设计理念、各个构件之间的精准对接、装配的可靠性和缩短施工工期。根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种铁路拼装空心桥墩，该铁路拼装空心桥墩包括从下到上依次连接的承台、标准墩柱节段、墩顶墩柱节段以及垫石；其中，所述承台和所述垫石均为现场浇筑制成；所述墩顶墩柱节段和所述标准墩柱节段均为预制构件；所述墩顶墩柱节段包括顶部的实心段和底部的空心段；所述标准墩柱节段为空心管状结构；所述承台内预埋有多个自锁式锚具固定端、钢绞线波纹管、以及顶部突出于所述承台的顶面的多个预埋钢筋；所述预埋钢筋的顶部伸入与所述承台相邻的标准墩柱节段的空腔内；在与所述承台相邻的所述标准墩柱节段内浇筑有水泥浆，用于将相邻的所述标准墩柱节段与所述承台浇筑为一体；所述承台与所述标准墩柱节段之间、相邻的所述标准墩柱节段之间、以及所述标准墩柱节段与所述墩顶墩柱节段之间均通过多个凹凸剪力键进行装配定位；在所述标准墩柱节段和所述墩顶墩柱节段的墩壁内均预埋有与所述钢绞线波纹管一一对应的波纹管；在对应的波纹管和钢绞线波纹管内穿设有预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的顶端张紧于所述墩顶墩柱节段的顶部、且底端的导向头与所述自锁式锚具固定端之间自锁固定连接。优选地，在所述承台与所述标准墩柱节段之间、在相邻的所述标准墩柱节段之间、以及在所述标准墩柱节段与所述墩顶墩柱节段之间均涂覆有胶粘剂。优选地，在每个所述波纹管的外周套设有密封垫圈。优选地，在每个所述波纹管的外周形成有用于容置所述密封垫圈的环形密封槽。优选地，所述胶粘剂为环氧树脂胶。优选地，在所述承台的顶面、所述墩顶墩柱节段的底面、所述标准墩柱节段的顶面以及所述标准墩柱节段的底面均设置有多个所述凹凸剪力键。优选地，所述凹凸剪力键与所述波纹管交错设置。优选地，所述标准墩柱节段的横截面形状为跑道形、椭圆形、圆形、矩形或正方形；所述墩顶墩柱节段的顶部截面面积大于底部截面面积。优选地，在所述波纹管内填充有水泥浆。另外，根据本申请实施例的第二个方面，还提供了一种用于上述技术方案提供的任意一种铁路拼装空心桥墩的施工方法，该施工方法包括以下步骤：现场浇筑承台，在承台内预埋有自锁式锚具固定端和钢绞线波纹管；在承台上安装标准墩柱节段；向由承台和底节标准墩柱节段围成的空腔内填充水泥浆；在顶节标准墩柱节段顶部安装墩顶墩柱节段；在墩顶张拉并锚固预应力钢绞线；向波纹管内灌水泥浆；在墩顶墩柱节段的顶部浇筑垫石。优选地，在现场浇筑承台之前，还包括：预制标准墩柱节段和墩顶墩柱节段。优选地，在顶节标准墩柱节段顶部安装墩顶墩柱节段之后，并在墩顶张拉并锚固预应力钢绞线之前，还包括：在墩顶墩柱节段的顶部向波纹管内穿入预应力钢绞线；预应力钢绞线底端的导向头在重力的作用下与承台内的自锁式锚具固定端进行自锁式锚固。采用本申请实施例中提供的铁路拼装空心桥墩及其施工方法，具有以下有益效果：上述铁路拼装空心桥墩的承台和垫石采用现场浇筑结构，而支承于承台上的标准墩柱节段和墩顶墩柱节段均采用预制构件，可以在建设承台之前制备，并且位于中间的标准墩柱节段均采用空心结构，作为墩顶的墩顶墩柱节段采用部分空心结构，采用上述结构的铁路拼装空心桥墩具有施工速度快、缩短施工工期、便于实现轻型化、降低吊装难度的特点；在承台、标准墩柱节段以及墩顶墩柱节段之间均通过凹凸剪力键进行装配定位，通过凹凸剪力键的形状配合以及插接配合，能够使各个构件之间实现精准定位，使得桥墩的装配可靠且对接速度快；同时，在标准墩柱节段和墩顶墩柱节段的墩壁内预埋有波纹管，使得各墩柱节段之间方便穿设预应力钢绞线，预应力钢绞线导向头自动锚固到承台预埋的自锁式锚具固定端，采用预应力钢绞线将各墩柱节段与承台连接，并使承台作为预应力钢绞线的固定端，墩顶作为预应力钢绞线的张拉端以便张拉预应力，采用预应力钢绞线进行连接能够有效降低施工难度、受力明确且使得桥墩的结构更接近于现浇桥墩。因此，采用上述铁路拼装空心桥墩具有设计简单、合理，而且施工方便快捷、结构刚度大、整体受力性能好、满足轻型化设计理念、有效实现各预制构件的精准对接、装配可靠，具有较好的技术经济效益。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种铁路拼装空心桥墩的结构示意图；图2为图1中提供的标准墩柱节段的接缝面的结构示意图；图3为图2中提供的标准墩柱节段的A-A向剖视结构示意图；图4为图1中提供的承台与标准墩柱节段的装配连接示意图；图5为本申请实施例提供的铁路拼装空心桥墩的施工方法的工艺流程图。附图标记：1-承台；2-标准墩柱节段；3-墩顶墩柱节段；4-垫石；5-自锁式锚具固定端；6-预应力钢绞线；7-接缝面；8-波纹管；9-凹凸剪力键；10-墩壁；11-密封垫圈；12-环形密封槽；13-水泥浆；14-预埋钢筋。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本申请实施例提供了一种铁路拼装空心桥墩及其施工方法，该铁路拼装空心桥墩用作铁路桥梁的桥墩，还可以用作其它桥梁的桥墩，并不局限于铁路桥梁；采用本申请实施例提供的铁路拼装空心桥墩，能够满足铁路桥梁的刚度设计要求，并实现了轻型化设计理念、各个构件之间的精准对接、装配的可靠性和缩短施工工期。实施例一本申请实施例提供了一种铁路拼装空心桥墩，如图1结构所示，该铁路拼装空心桥墩包括从下到上依次连接的承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路拼装空心桥墩，其特征在于，包括从下到上依次连接的承台、标准墩柱节段、墩顶墩柱节段以及垫石；其中，所述承台和所述垫石均为现场浇筑制成；所述墩顶墩柱节段和所述标准墩柱节段均为预制构件；所述墩顶墩柱节段包括顶部的实心段和底部的空心段；所述标准墩柱节段为空心管状结构；/n所述承台内预埋有多个自锁式锚具固定端、钢绞线波纹管、以及顶部突出于所述承台的顶面的多个预埋钢筋；所述预埋钢筋的顶部伸入与所述承台相邻的标准墩柱节段的空腔内；在与所述承台相邻的所述标准墩柱节段内浇筑有水泥浆，用于将相邻的所述标准墩柱节段与所述承台浇筑为一体；/n所述承台与所述标准墩柱节段之间、相邻的所述标准墩柱节段之间、以及所述标准墩柱节段与所述墩顶墩柱节段之间均通过多个凹凸剪力键进行装配定位；/n在所述标准墩柱节段和所述墩顶墩柱节段的墩壁内均预埋有与所述钢绞线波纹管一一对应的波纹管；在对应的波纹管和钢绞线波纹管内穿设有预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的顶端张紧于所述墩顶墩柱节段的顶部、且底端的导向头与所述自锁式锚具固定端之间自锁固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路拼装空心桥墩，其特征在于，包括从下到上依次连接的承台、标准墩柱节段、墩顶墩柱节段以及垫石；其中，所述承台和所述垫石均为现场浇筑制成；所述墩顶墩柱节段和所述标准墩柱节段均为预制构件；所述墩顶墩柱节段包括顶部的实心段和底部的空心段；所述标准墩柱节段为空心管状结构；
所述承台内预埋有多个自锁式锚具固定端、钢绞线波纹管、以及顶部突出于所述承台的顶面的多个预埋钢筋；所述预埋钢筋的顶部伸入与所述承台相邻的标准墩柱节段的空腔内；在与所述承台相邻的所述标准墩柱节段内浇筑有水泥浆，用于将相邻的所述标准墩柱节段与所述承台浇筑为一体；
所述承台与所述标准墩柱节段之间、相邻的所述标准墩柱节段之间、以及所述标准墩柱节段与所述墩顶墩柱节段之间均通过多个凹凸剪力键进行装配定位；
在所述标准墩柱节段和所述墩顶墩柱节段的墩壁内均预埋有与所述钢绞线波纹管一一对应的波纹管；在对应的波纹管和钢绞线波纹管内穿设有预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的顶端张紧于所述墩顶墩柱节段的顶部、且底端的导向头与所述自锁式锚具固定端之间自锁固定连接。


2.根据权利要求1所述的铁路拼装空心桥墩，其特征在于，在所述承台与所述标准墩柱节段之间、在相邻的所述标准墩柱节段之间、以及在所述标准墩柱节段与所述墩顶墩柱节段之间均涂覆有胶粘剂。


3.根据权利要求2所述的铁路拼装空心桥墩，其特征在于，在每个所述波纹管的外周套设有密封垫圈。


4.根据权利要求3所述的铁路拼装空心桥墩，其特征在于，在每个所述波纹管的外周形成有用于容置所述密封垫圈的环形密封槽。


5.根据权利要求2所述的铁路拼装空心桥墩，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂胶。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，种博肖，张华，王明海，郭波，徐勇，苏国明，
申请(专利权)人：中铁第五勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11