一种单向预应力组合箱梁标准节段制造技术

本发明专利技术公开了一种单向预应力组合箱梁标准节段，涉及建筑减振技术领域，包括箱型外壳

【技术实现步骤摘要】
一种单向预应力组合箱梁标准节段


[0001]本专利技术涉及桥梁结构建筑
，尤其是涉及一种单向预应力组合箱梁标准节段
。

技术介绍

[0002]预应力混凝土箱梁桥具有施工快捷
、
经济性能好的优点，在世界各地得到了广泛的应用
。
但目前大跨度预应力混凝土梁桥随着跨度的增长，普遍存在主跨过度下挠
、
梁体开裂
、
自重过大等技术难题，因此，常规预应力混凝土箱梁的跨径难以突破
300m。
同时，传统混凝土箱梁需要在顶板
、
腹板和底板分别张拉桥面横向预应力钢束
、
腹板竖向预应力束和桥梁纵向预应力束，施工风险高；且多采用悬臂浇筑施工方法，现场作业周期长，影响桥下交通
。
[0003]超高性能混凝土具有高弹性模量
、
高抗压
、
抗拉强度等优点，将超高性能混凝土和钢材结合，可以形成具有薄壁
、
轻质
、
高强特征的组合箱梁结构，可大幅提高结构抵抗荷载有效性和增大跨越的能力
。
并且，内部采用钢箱，结构刚度大，因此，该组合箱梁可以实现仅在桥梁纵向预应力束作用下即可满足结构受力需求，变传统箱梁三向预应力为纵向单向预应力体系，以充分发挥材料性能，解决现场施工难题，从根本上突破结构技术壁垒，并提升箱梁桥的跨越能力至
500m
级
。
[0004]该纵向单向预应力组合箱梁可采用梁体工厂预制，现场节段拼接的施工方法，即将梁体在纵向划分为若干个节段，在梁厂预制后，运输至现场进行组装，并通过节段端部的键齿结构拼接成型，然后对全桥施加纵向预应力使之成为整体，从而进一步提高桥梁工艺水平
。
对于节段的拼装箱梁，所有箱梁节段均在梁厂预制，箱梁节段的标准化对预制拼装的快速化施工显得十分重要
。
[0005]因此，亟需一种可快速拼装且跨越能力强的单向预应力组合箱梁标准节段
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种单向预应力组合箱梁标准节段，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种单向预应力组合箱梁标准节段，包括箱型外壳
、
剪力连接件以及薄壁钢壳，所述薄壁钢壳通过所述剪力连接件覆盖贴合固定在所述箱型外壳的内壁，所述箱型外壳包括桥面板
、
腹板以及底板，所述桥面板与所述底板相对平行设置，且两侧均由腹板固定连接形成两端开口的箱体结构，所述桥面板内贯穿有多个体内预应力束，所述底板前端靠近所述腹板的位置设有定位柱，后端设有相应的导位槽一，所述导位槽一内滑动设有驱动组件一，所述桥面板前端靠近所述腹板的位置设有定位槽，后端设有相应的导位槽二，所述导位槽二内滑动设有驱动组件二，所述腹板内滑动设有连接组件，并分别与所述驱动组件一以及所述驱动组件二传动连接
。
[0009]进一步地，所述驱动组件一包括驱动柱一以及弹簧一，所述弹簧一一端固定设置在所述导位槽一内，另一端固定连接所述驱动柱一，所述驱动柱一滑动连接于所述导位槽一内
。
[0010]进一步地，所述驱动组件二包括驱动柱二以及弹簧二，所述弹簧二一端固定设置在所述导位槽二内，另一端固定连接所述驱动柱二，所述驱动柱二滑动连接于所述导位槽二内
。
[0011]进一步地，所述连接组件包括连接柱，所述腹板内设有连接槽，所述连接槽连通所述导位槽一以及所述导位槽二，所述连接柱滑动设置于所述连接槽内，所述驱动柱一上设有驱动槽一，所述驱动柱二上设有驱动槽二，所述连接柱一端设有连接块一，另一端设有连接块二，所述连接块一滑动连接于所述驱动槽一内，所述连接块二滑动连接于所述驱动槽二内，所述驱动柱一压缩弹簧时通过所述连接柱驱动所述驱动柱二拉伸弹簧
。
[0012]进一步地，还包括锚固齿块一和锚固齿块二，所述薄壁钢壳内壁上固定设有多个钢横隔板，所述钢横隔板采用带内孔的“回”型结构，所述锚固齿块一嵌设于所述钢横隔板上并与所述薄壁钢壳内壁固定连接，所述钢横隔板之间通过多个体外预应力束相连接，所述体外预应力束通过锚固齿块一锚固，所述锚固齿块二嵌设于所述桥面板中，所述体内预应力束通过锚固齿块二锚固
。
[0013]进一步地，还包括钢转向块以及钢支撑组件，所述钢转向块以及所述钢支撑组件均嵌设于所述钢横隔板上并与所述薄壁钢壳内壁固定连接，所述钢支撑组件底部与所述钢转向块固定连接，所述钢转向块用于改变所述体外预应力束的方向
。
[0014]进一步地，所述钢支撑组件为两个平行设置的平钢板，所述平钢板与所述体外预应力束的作用力方向相对平行
。
[0015]进一步地，所述钢转向块两端开口且呈中间向两端扩大的喇叭形状
。
[0016]进一步地，所述单向预应力组合箱梁标准节段两端设有多个剪力键，所述剪力键的键长为
0.50m
～
2.00m
，键宽为
0.10m
～
0.30m
，键深为
0.2m
～
1.00m。
[0017]进一步地，所述剪力键包括相互适配的榫头和榫槽，所述榫头设置在所述单向预应力组合箱梁标准节段前端，所述榫槽设置在所述单向预应力组合箱梁标准节段后端，所述榫头包括榫头一以及榫头二，所述榫槽包括榫槽一以及榫槽二，所述榫头一设置在所述薄壁钢壳前端，所述榫槽一设置在所述薄壁钢壳后端，所述榫头二设置在所述腹板前端，所述榫槽二设置在所述腹板后端，所述榫头一通过所述剪力连接件连接所述榫头二
。
[0018]本专利技术的有益效果在于：
[0019]本专利技术为一种单向预应力组合箱梁标准节段，使单向预应力组合箱梁的梁段划分
、
梁段预制标准化，提高梁段生产效率，减少模板和施工费用，以实现单向预应力组合箱梁的快速化施工；箱型外壳与薄壁钢壳通过剪力连接件连接，共同受力，可进一步降低箱型外壳的板件厚度，减轻结构自重，提高结构抵抗使用荷载的有效性，改善主梁受力状态，增大连续箱梁桥的跨越能力；通过定位柱实现驱动组件一以及驱动组件二的传动，完成相邻单向预应力组合箱梁标准节段精确定位，快速拼装；拼接时，本标准节段定位柱位于相邻标准节段导位槽一内，相邻标准节段驱动柱二位于本标准节段定位槽内，完成精确定位的同时，提高了抗剪承载力；薄壁钢壳内壁上固定设有多个钢横隔板，既避免了常规混凝土横隔板的浇筑缺陷，又可综合解决薄壁钢壳面临的横向局部应力过大
、
整体稳定性
、
截面畸变和
腹板抗剪承载力等问题，同时达到将传统预应力混凝土箱梁桥设置的三向预应力变为纵向单向预应力结构的目的，使得结构受力更加简单
、
明确，适用范围广；平钢板与体外预应力束的作用力方向平行设置，从而确保平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单向预应力组合箱梁标准节段，其特征在于，包括箱型外壳
(1)、
剪力连接件
(22)
以及薄壁钢壳
(21)
，所述薄壁钢壳
(21)
通过所述剪力连接件
(22)
覆盖贴合固定在所述箱型外壳
(1)
的内壁，所述箱型外壳
(1)
包括桥面板
(11)、
腹板
(12)
以及底板
(13)
，所述桥面板
(11)
与所述底板
(13)
相对平行设置，且两侧均由腹板
(12)
固定连接形成两端开口的箱体结构，所述桥面板
(11)
内贯穿有多个体内预应力束
(32)
，所述底板
(13)
前端靠近所述腹板
(12)
的位置设有定位柱
(71)
，后端设有相应的导位槽一
(73)
，所述导位槽一
(73)
内滑动设有驱动组件一，所述桥面板
(11)
前端靠近所述腹板
(12)
的位置设有定位槽
(81)
，后端设有相应的导位槽二
(83)
，所述导位槽二
(83)
内滑动设有驱动组件二，所述腹板
(12)
内滑动设有连接组件，并分别与所述驱动组件一以及所述驱动组件二传动连接
。2.
根据权利要求1所述的一种单向预应力组合箱梁标准节段，其特征在于，所述驱动组件一包括驱动柱一
(72)
以及弹簧一
(74)
，所述弹簧一
(74)
一端固定设置在所述导位槽一
(73)
内，另一端固定连接所述驱动柱一
(72)
，所述驱动柱一
(72)
滑动连接于所述导位槽一
(73)
内
。3.
根据权利要求2所述的一种单向预应力组合箱梁标准节段，其特征在于，所述驱动组件二包括驱动柱二
(82)
以及弹簧二
(84)
，所述弹簧二
(84)
一端固定设置在所述导位槽二
(83)
内，另一端固定连接所述驱动柱二
(82)
，所述驱动柱二
(82)
滑动连接于所述导位槽二
(83)
内
。4.
根据权利要求3所述的一种单向预应力组合箱梁标准节段，其特征在于，所述连接组件包括连接柱
(9)
，所述腹板
(12)
内设有连接槽
(10)
，所述连接槽
(10)
连通所述导位槽一
(73)
以及所述导位槽二
(83)
，所述连接柱
(9)
滑动设置于所述连接槽
(10)
内，所述驱动柱一
(72)
上设有驱动槽一
(721)
，所述驱动柱二
(82)
上设有驱动槽二
(821)
，所述连接柱
(9)
一端设有连接块一
(91)
，另一端设有连接块二
(92)
，所述连接块一
(91)
滑动连接于所述驱动槽一
(721)
内，所述连接块二
(92)
滑动连接于所述驱动槽二
(821)
内，所述驱动柱一
(72)
压缩弹簧时通过所述连接柱
(9)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盼盼，邵旭东，刘淦，杨云逸，刘斌，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：