专利名称：活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种护栏结构，尤其是一种由活性粉末混凝土立柱与钢管组合的 栏杆结构，特别适用于铁路、公路、市政等各类桥梁、路基、道路工程。
背景技术：
在各种室外设施、需要围栏的区域中广泛使用各种护栏，在铁路、公路、市政等各 类桥梁、道路等交通道路上也广泛采用护栏的方式进行隔离、防护。现有的护栏种类可以说 是多种多样，按材质分有石材、水泥、木材、碳钢、不锈钢、铝合金、塑钢等等；按功能分有 隔离栏、安全防护栏和围栏。以铁路交通为例，铁路桥梁是多专业的综合系统工程，轨道系统、电力系统、通信 信号系统等，桥面上通过和摆放的各种设施较多，涉及诸多专业，同时桥面的布置与构造形 式也直接影响到桥梁的梁部结构、桥墩台及基础尺寸，与桥跨结构的耐久性、使用和养护维 修也有着密切的关系。桥面栏杆是桥梁重要的附属设施之一，它对于保证车辆安全运行具有重要作用。 栏杆的制作材料及结构形式对桥梁的载荷、构造、耐久性、安全保证效果及景观效果都有重 要影响。目前在各类桥梁、道路等交通设施的护栏中主要采用普通钢筋混凝土栏杆和钢栏 杆。中国专利第“ZL200820186768.2”号公开了一种“护栏”，其中，该护栏包括两根立 柱，两根横杆和一根以上的竖管，竖管位于两根立柱之间，并固定于两根横杆之间，两根立 柱分别与横杆的两端固定连接。所述立柱、横杆和竖管均为中空的钢管，并且护栏表面进行 静电喷涂。该钢护栏虽然景观效果较好，安装施工方便，但其价格昂贵，一次性投资较高；并 且由于钢材易于锈蚀，故钢护栏防腐费用较高，使其后期养护维修费用昂贵。中国专利第“ZL200520011783.X”号公开了一种“桥梁现浇混凝土防撞护栏整体模 板”，其包括外模板，外模板固定连接在n形门架的外侧垂直边上，外模板和该n形门架的 外侧垂直边之间设有垫木，n形门架的内侧垂直边与预置的内模板固定连接，内模板和n 形门架的内侧垂直边之间设有木楔，内模板上端和n形门架的内侧垂直边之间设有撑木， n形门架的内侧垂直边的底端设木楔。该普通的钢筋混凝土栏杆虽然价格低廉，但由于受 普通钢筋混凝土材料本身的特性所限，使得普通钢筋混凝土栏杆较为笨重，结构尺寸较大， 增加了桥梁载荷。另外，对于采用工厂化预制的普通钢筋混凝土护栏组件，需要在现场组装，在铁道 旁施工时，当高速车辆通过，会产生一定的震动，天长日久，护栏组件会松动，影响车辆安 全。总之，普通钢筋混凝土护栏由于其结构的局限性和普通混凝土材料的性能特征， 使得该种护栏的养护维修工作量较大，需频繁更换，后期维护费用较高；而且在目前的普通 钢筋混凝土生产工艺水平下，使得该种护栏的景观效果较差。
实用新型内容本实用新型提供了一种活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其克服了公 知技术存在的不足，结构简单，可现场搬运摆放安装，运输安装成本低，并具有轻质、高强 度，高可靠性和耐久性、易于安装，减少栏杆的维修、更换工作量等优点。为达到上述目的本实用新型提出的一种活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆 结构，包括埋设于基础内的遮板；底部与所述遮板固定连接的多个立柱，所述立柱由活性 粉末混凝土制成；两个相邻的立柱之间设有一个以上的连接钢管。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述遮板内设有预埋连 接件，所述预埋连接件的连接端凸出所述遮板的顶面。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述立柱的底面设有钢 板，至少一个柱底预埋钢筋竖直固定在所述钢板的顶面；所述柱底预埋钢筋一体成型于所 述立柱的底部。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述钢板上设有贯通 孔，所述贯通孔套设在所述预埋连接件的连接端，通过螺母所述立柱与所述遮板连接成一 体。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述立柱上在竖直方向 设有横向贯通的多个通孔，所述连接钢管分别穿过所述通孔连接各所述立柱。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述立柱的外侧面为弧 形面，内侧面为平面，两翼面为斜面或平面；两翼面上设置有三个所述通孔，每两个相邻的 立柱之间均设有三个所述连接钢管。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，所述连接钢管为圆形、 方形或椭圆形钢管。如上所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，连接在所述两相邻立柱 之间的上部连接钢管的直径大于中部、下部连接钢管的直径。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点1、本实用新型通过预埋连接件与螺母配合将立柱和遮板连接在一起，具有连接牢 固，可靠性高的优点，同时便于栏杆的拆装。2、本实用新型连接在所述两相邻立柱之间的上部连接钢管的直径大于中部及下 部连接钢管的直径，这样既保证栏杆能够承受较大的外力荷载，同时又减少了钢材的使用 量，降低了成本。3、本实用新型的立柱由活性粉末混凝土材料制成，保证了本实用新型的高耐久 性，经过500次快速抗冻融试验，立柱的动弹性模量无损失、质量无损失。并且所述立柱具 有良好的抗渗性，抗渗性大于P16，能有效地阻止有害介质的侵入，从而减少了栏杆的维修、 更换次数及维护的人工成本，降低维护费用。4、所述立柱除在立柱底部预埋了适当高度的预埋钢筋及焊接钢板外，立柱全部由 活性粉末混凝土一体成型，内部均不再设置钢筋，节省了钢材资源，克服了公知的护栏存在 的严重的钢筋锈蚀问题，并且易于活性粉末混凝土立柱的浇筑和成型。此外，减少了活性粉 末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构的维修、更换工作量，降低了维护费用。[0024]5、本实用新型的活性粉末混凝土制成的立柱可在工厂预制成型，有利于批量生 产，降低成本；并且，活性粉末混凝土制成的立柱具有重量轻的特点，适于现场搬运摆放安 装的施工方式，具有安装简单快捷、运输安装成本低的优点。6、本实用新型采用活性粉末混凝土立柱及连接钢管相结合的结构，具有重量轻、 强度高，可靠性高、耐久性好的优点。并且，能够大幅度减少钢材、水泥用量，节约能源和资 源，有利于环境保护，经济性、美观性也大幅提高。7、本实用新型的活性粉末混凝土立柱体积和重量均比现有的钢筋混凝土栏杆减 少三分之一，钢材的使用量较少、重量轻、便于运输和施工安装，工程费用低。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中，图1为本实用新型栏杆的安装结构示意图；图2为本实用新型栏杆的侧视结构示意图；图3为本实用新型的活性粉末混凝土立柱侧视结构示意图；图4为本实用新型的活性粉末混凝土立柱主视结构剖面示意图；图5为本实用新型立柱柱底预埋钢筋及钢板组合的俯视结构图；图6为本实用新型立柱柱底预埋钢筋及钢板组合的结构剖面示意图。图中1_活性粉末混凝土立柱；2、3_连接钢管；4-钢板；5-螺母；6_遮板；7_预埋 连接件；8_柱底预埋钢筋；9-贯通孔；10、11、12_通孔；81-弧弯部。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明 本实用新型的具体实施方式
。其中，相同的部件采用相同的标号。请参考图1和图2，分别为本实用新型栏杆安装结构示意图和侧视结构示意图。如 图所示，本实用新型活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构包括埋设于基础内的遮 板6 ；底部与所述遮板6固定连接的多个立柱1，所述立柱1由活性粉末混凝土(RPC)制成； 两个相邻的立柱1之间设有一个以上的连接钢管。由于本实用新型的立柱由活性粉末混凝 土材料制成，因此保证了本实用新型的高耐久性，经过500次快速抗冻融试验，活性粉末混 凝土立柱的动弹性模量无损失、质量无损失；并且具有良好的抗渗性，抗渗性大于P16，能 有效地阻止有害介质的侵入，与公知的普通钢筋混凝土护拦相比大大减少了栏杆的维修、 更换次数及维护的人工成本，降低了维护费用。活性粉末混凝土立柱的体积和重量均比普 通钢筋混凝土栏杆减少三分之一，钢材使用量较少、重量轻、便于运输和施工安装，工程费 用低。在本实施例中，所述遮板6内设有预埋连接件7，所述预埋连接件7的连接端凸出 所述遮板6的顶面，以便于遮板6与立柱1相连接。进一步的，为了使立柱与遮板连接得更 加牢固，请参考图5和图6，分别为本实用新型立柱柱底预埋钢筋及钢板组合的俯视结构图 和结构剖面示意图。如图所示，所述立柱1的底面设有钢板4，至少一个柱底预埋钢筋8竖 直固定在所述钢板4的顶面；在所述立柱1的成型过程中，将活性粉末混凝土材料与所述柱底预埋钢筋8浇注成一体，从而使所述柱底预埋钢筋8 —体成型于所述立柱1的底部，使得 所述钢板4与所述立柱1牢固的连接在一起，可靠性高。如图5所示，在所述立柱的底部可 以设置两个柱底预埋钢筋8，从而提高立柱1与钢板4之间的连接强度，使立柱1与遮板6 的连接更加稳固。进一步的，所述柱底预埋钢筋8可设置为弯成一侧开口的双直角矩形，开 口侧形成有两个向内弯折的弧弯部81，有利于增加柱底预埋钢筋8与立柱1的底部连接牢 固性。柱底预埋钢筋8的底部与所述钢板4以焊接或其他公知的方式固定连接，从而使得 所述钢板4与所述立柱1连接成一体。进一步的，所述钢板4上设有贯通孔9，所述贯通孔9套设在所述预埋连接件7的 连接端，通过螺母5将所述立柱1与遮板6连接成一体，从而将立柱1固定在遮板6上，这 样既方便立柱的拆装，又能够保证立柱1与遮板6连接的牢固性。进一步的，所述立柱1上在竖直方向设有横向贯通的多个通孔10、11、12，所述连 接钢管2、3分别穿过所述通孔10、11、12连接各所述立柱1。请参考图3和图4，分别为本 实用新型的活性粉末混凝土立柱侧视结构示意图和主视结构剖面示意图。如图所示，所述 立柱1的外侧面13为弧形面，其曲率半径为R，内侧面14为平面，两翼面15为斜面或平面； 该两翼面上设置有三个所述通孔10、11、12，每两个相邻的立柱1之间均设有三个所述连接 钢管2、3，所述通孔10、11、12分别与所述连接钢管2、3的形状、尺寸相配合，使得各连接钢 管能够插装在各对应的通孔中。优选地，所述连接钢管为圆形、方形或椭圆形钢管，但也不 限于此，其他公知形状的钢管也包含在本实用新型的保护范围之内。作为本实用新型一种可选的实施方式，连接在所述两相邻立柱1之间的上部连接 钢管3的直径大于中部连接钢管2及下部连接钢管2的直径，这样既保证栏杆能够承受较 大的外力荷载，同时又减少了钢材的使用量，降低了成本。在一个具体实施例中，上部连接 钢管3可选用Φ60钢管，中部连及下部连接钢管2可选用Φ34钢管，相应地，立柱1的通 孔12、11、10的直径由上至下依次为62mm、36mm和36mm，便于连接钢管与通孔配合安装。本实用新型的工作原理是利用力传递原理，将连接钢管上承受的竖横向外力荷 载传给与其连接的活性粉末混凝土立柱1，再通过活性粉末混凝土立柱1将承受的竖横向 荷载传给埋设于基础内的遮板6，从而实现对外力的卸载，起到防护的作用。在安装时，例如 可以每隔2米设置一个活性粉末混凝土立柱1，每两个活性粉末混凝土立柱1之间插装两根 Φ34连接钢管2和一根Φ60连接钢管3。活性粉末混凝土立柱1底部设置有钢板4，钢板 4插装在栏杆遮板预埋件7，通过Μ16螺母5紧固，实现活性粉末混凝土立柱1与遮板6的 连接。由于本实用新型采用活性粉末混凝土立柱及连接钢管相结合的结构，具有重量轻、强 度高，可靠性高、耐久性好的优点。并且，大幅度减少钢材、水泥用量，节约能源和资源，有利 于环境保护，经济性、美观性也大幅提高。另外，本实用新型的活性粉末混凝土立柱采用工厂预制成型，有利于批量生产，降 低成本；并且，活性粉末混凝土立柱具有重量轻的特点，适于现场搬运摆放安装的施工方 式，具有安装简单快捷、运输安装成本低的优点。由于所述立柱1除在立柱底部预埋了适当 高度的柱底预埋钢筋8及焊接钢板4外，立柱1全部由活性粉末混凝土一体成型，内部均不 再设置钢筋，节省了钢材资源，克服了公知的护栏存在的严重的钢筋锈蚀问题，并且易于活 性粉末混凝土立柱的浇筑和成型。此外，减少了活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结 构的维修、更换工作量，降低了维护费用。[0043] 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变 化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所述栏杆结构包括埋设于基础内的遮板；底部与所述遮板固定连接的多个立柱，所述立柱由活性粉末混凝土制成；两个相邻的立柱之间设有一个以上的连接钢管。
2.如权利要求1所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所 述遮板内设有预埋连接件，所述预埋连接件的连接端凸出所述遮板的顶面。
3.如权利要求2所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所 述立柱的底面设有钢板，至少一个柱底预埋钢筋竖直固定在所述钢板的顶面；所述柱底预 埋钢筋一体成型于所述立柱的底部。
4.如权利要求3所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所 述钢板上设有贯通孔，所述贯通孔套设在所述预埋连接件的连接端，通过螺母所述立柱与 所述遮板连接成一体。
5.如权利要求1至4任一项所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特 征在于，所述立柱上在竖直方向设有横向贯通的多个通孔，所述连接钢管分别穿过所述通 孔连接各所述立柱。
6.如权利要求5所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所 述立柱的外侧面为弧形面，内侧面为平面，两翼面为斜面或平面；两翼面上设置有三个所述 通孔，每两个相邻的立柱之间均设有三个所述连接钢管。
7.如权利要求5所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，所 述连接钢管为圆形、方形或椭圆形钢管。
8.如权利要求6所述的活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，其特征在于，连 接在所述两相邻立柱之间的上部连接钢管的直径大于中部、下部连接钢管的直径。
专利摘要本实用新型公开了一种活性粉末混凝土立柱与钢管组合的栏杆结构，包括埋设于基础内的遮板；底部与遮板固定连接的多个立柱，立柱由活性粉末混凝土制成；两个相邻的立柱之间设有一个以上的连接钢管。遮板内设有预埋连接件，预埋连接件的连接端凸出所述遮板的顶面。立柱的底面设有钢板，至少一个柱底预埋钢筋竖直固定在所述钢板的顶面；柱底预埋钢筋一体成型于立柱的底部。本实用新型利用活性粉末混凝土的超高强度、耐久性和韧性，结合钢管的美观性、质轻可切割性，使得本实用新型具有强度高、韧性好、孔隙率低、抗腐蚀、高耐久性，便于生产、安装、维护费用低的优点。并且，具有实用性、美观性和耐久性的优点。
文档编号E01D19/10GK201649003SQ201020171660
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者周之琪, 安明喆, 尹会军, 蒋开东 申请人:北京惠诚基业工程技术有限责任公司