专利名称：一种石拱桥栏杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种稳定性提高的石拱桥栏杆，适用于因栏杆失稳而损坏的旧石拱桥的维修，以及新石拱桥的建造，避免栏杆失稳，防止栏杆损坏。
背景技术：
石拱桥是用天然石料作为主要建筑材料修建的拱桥，在我国有着悠久的历史。我国各地现存有大量古代石拱桥，这些桥大小不一，形式多样，有许多是惊人的杰作。其中最著名的当推河北省赵县的赵州桥，还有北京丰台区的卢沟桥。这些石拱桥不仅方便了我们的交通出行，也是古人留下的物质遗产、宝贵财富，是历代桥工巨匠精湛技术的历史见证，显示出我国劳动人民的智慧和力量。然而，许多古桥年久失修出现了台阶断裂、拱圈开裂、
石间长草、栏杆倾覆等不同程度的损坏。由于古代石拱桥的栏杆一般是直接搁置在桥面两边的槛石上，没有可靠的粘结，在其受到撞击、碰撞或者强风作用时，非常容易破坏，因此石拱桥栏杆的损坏尤为严重。石拱桥栏杆的损坏影响古桥的外观和使用，严重的威胁到行人行车安全，必须对损坏的石拱桥栏杆进行修复和加固。近年来有不少石拱桥栏杆得到了加固，但是主要还是石质栏杆。栏杆与桥梁常采用水泥砂浆粘结，而栏杆各细部构件之间则常采用石榫连接。上述连接方式施工非常方便，但缺点也是很明显的。桥梁在车辆荷载作用下会发生振动，在长期振动下，水泥浆由于粘结强度不高容易开裂，且石榫属于脆性材料也非常容易发生断裂。传统石栏杆的栏板非镂空或镂空面积较小，受风荷载作用力较大，栏杆被强风吹毁的事故时有发生。因此，大部分现有的石拱桥栏杆稳定性非常差。栏杆立柱相当于一根悬臂梁，可以通过加固固结端来提高悬臂梁的稳定性。比如，增加栏杆立柱埋置深度、采用混凝土粘结等。此外由于栏杆立柱底部与桥面连接处弯矩较大，且此处属于刚度突变区，有应力集中现象发生，极易发生断裂破坏。为了防止这种破坏的产生，我们可借鉴T形梁在翼缘板和腹板连接处设倒角的来改善应力状态的做法。部分新建石拱桥采用了型钢制作的栏杆，这类栏杆的稳定性较好，因为这类栏杆整体性好，而且在风荷载作用下阻力很小。但其缺点也很明显，铁质栏杆容易锈蚀、耐久性较差，且其现代化的造型与古朴的石拱桥格格不入。因此，要设计一种稳定性较好的石拱桥栏杆，我们可以从提高栏杆与石拱桥的连接强度、栏杆细部构件之间的连接强度以及减小栏杆的空气阻力等方面入手，并且应该解决栏杆中铁质构件的锈蚀问题。
实用新型内容发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种稳定性较好且外观能够与石拱桥造型相协调的栏杆。技术方案为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种石拱桥栏杆，包括栏杆立柱、不锈钢索链、三角形楔块，所述不锈钢索链包括斜拉索链和横拉索链；所述栏杆立柱底部为通过混凝土固定在桥梁坑井内的固结端，所述三角形楔块一个侧面用于贴合栏杆立柱固定、另一个侧面用于贴合桥梁固定，所述横拉索链的两端分别安装在相邻的两个栏杆立柱上，所述斜拉索链的一端安装在位于边侧的栏杆立柱上、另一端安装有地锚。上述石拱桥安装时，首先将栏杆立柱埋置桥梁坑井内通过现浇混凝土实现固定，再使用三角形楔块加固栏杆立柱与桥梁的连接，然后通过横拉索链将所有栏杆立柱连成一体，最后通过斜拉索链与桥梁连成一体；其中地锚用于与桥梁固定，一般采用螺纹钢筋制成，地锚插入桥梁上的斜向孔洞后，可以采用现浇混凝土浇固，桥梁上的斜向孔洞可以采用预留孔或钻孔。优选的，还包括索链-立柱连接器，所述栏杆立柱上顺桥向设置有孔道，所述索链-立柱连接器限位安装在孔道内，所述不锈钢索链的端部安装在索链-立柱连接器上，通过不锈钢索链与索链-立柱连接器的安装实现不锈钢索链与栏杆立柱的安装。优选的，所述索链-立柱连接器为两端弯成闭合环形的钢筋结构，且两端的闭合环形形成对孔道的限位结构；当然还可以通过加设限位块结构实现与孔道的限位结构。限位结构的设计可以防止不锈钢索链在顺桥向发生较大滑移；索链-立柱连接器安装在孔道内，通过索链-立柱连接器将不锈钢索链与栏杆立柱进行有效连接，形成立柱-索链体系栏杆，其空气阻力非常小，解决了以往桥梁栏杆、栏板容易被强风吹毁的问题；其中不锈钢索链能保证其在长期使用中不被锈蚀。优选的，所述三角形楔块环绕栏杆立柱的整个周侧固定，这样对应每个栏杆立柱可以使用一个以上的三角形楔块，若栏杆立柱为三角形柱、方形柱或圆形柱，对应的可以使用三个、四个长型的三角形楔形块或两个以上构成环型的三角形楔块。优选的，所述栏杆立柱为花岗岩材质，所述三角形楔块为石质，以保证石拱桥的造型美观一致，这样三角形楔块与栏杆立柱和桥梁的固定就可以采用现浇混凝土浇固；当然三角形楔块也可以采用金属材质的三角块或三角铁，使用机械连接外加现浇混凝土共同实现固定。优选的，所述栏杆立柱的固结端长度(即栏杆立柱埋置桥梁内的深度)为18cm以上，比如20cm，最好能够达到30cm以上。优选的，所述栏杆立柱的固结端外侧面凸出相邻部分外侧面4cm以上，比如5cm，最好能够到达IOcm以上。优选的，所述三角形楔块为等腰三角形，与栏杆立柱贴合面的宽度和与桥梁贴合面的宽度相等。有益效果本实用新型提供的石拱桥栏杆，采用地锚、三角形楔块等措施能够明显提高栏杆立柱与桥梁结构连接的可靠性；同时采用栏杆立柱支撑不锈钢索链的栏杆形式不仅能够防止强风对栏杆立柱的破坏，还能利用不锈钢索链解决普通索链长期使用时的锈蚀问题；另外，不锈钢索链优美的弧线与石拱桥造型相得益彰；该石拱桥栏杆构造简单、便于施工安装。
图I为本实用新型的结构示意图；[0020]图2为索链-立柱连接器的正视结构示意图；图3为索链-立柱连接器的俯视结构示意图；图4为索链-立柱连接器的侧视结构示意图；图5为栏杆立柱顺桥向剖视结构示意图；图6为地锚的安装示意图；图7为三角形楔块的正视结构示意图；图8为三角形楔块的俯视结构示意图；图9为三角形楔块的测试结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作更进一步的说明。如图I到图9所示为一种石拱桥栏杆，包括花岗岩材质的方形栏杆立柱I、不锈钢索链3、石质等腰直角三角形楔块6、索链-立柱连接器4和地锚5，所述栏杆立柱I上顺桥向设置有孔道2，所述索链-立柱连接器4为两端弯成闭合环形41的钢筋结构，在两端闭合环形41的内侧各设置一个限位块42，防止索链-立柱连接器4串离孔道2，所述不锈钢索链3包括斜拉索链和横拉索链。所述栏杆立柱I底部的固结端置于桥梁上预先挖好的坑井中，扶正定位好后在坑井内浇筑现浇混凝土 7并振捣密实，再通过砌筑方法将四块三角形楔块6环绕栏杆立柱分别与连杆立柱I和桥梁贴合固定，砌筑时将三角形楔块6的两个直角边均匀抹上水泥浆。使用冲击钻在桥梁预订位置钻出锚洞，将使用螺纹钢制成的地锚5插入锚洞内，并灌注现浇混凝土固定，将地锚5固定在桥梁的两头。将索链-立柱连接器4的中轴钢筋穿过孔道2后，将限位块42与闭合环形41焊接成整体，保证连接牢固耐久。将不锈钢索链3按需要长度截断待装，将横拉索链的两端分别安装在相邻的两个栏杆立柱I上的索链-立柱连接器4上，将斜拉索链的一端安装在位于边侧的栏杆立柱I上的索链-立柱连接器4上，斜拉索链的另一端使用一个类似索链-立柱连接器4的结构与地锚5连接。所述栏杆立柱I的固结端长度为20cm以上，所述栏杆立柱I的固结端外侧面凸出相邻部分外侧面IOcm以上。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种石拱桥栏杆，其特征在于包括栏杆立柱(I)、不锈钢索链(3)、三角形楔块(6)，所述不锈钢索链(3)包括斜拉索链和横拉索链；所述栏杆立柱(I)底部为通过混凝土固定在桥梁坑井内的固结端，所述三角形楔块(6 ) —个侧面用于贴合栏杆立柱(I)固定、另一个侧面用于贴合桥梁固定，所述横拉索链的两端分别安装在相邻的两个栏杆立柱(I)上，所述斜拉索链的一端安装在位于边侧的栏杆立柱(I)上、另一端安装有地锚(5)。
2.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于还包括索链-立柱连接器(4)，所述栏杆立柱(I)上顺桥向设置有孔道(2)，所述索链-立柱连接器(4)限位安装在孔道(2)内，所述不锈钢索链(3 )的端部安装在索链-立柱连接器(4 )上。
3.根据权利要求2所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述索链-立柱连接器(4)为两端 弯成闭合环形的钢筋结构，且两端的闭合环形形成对孔道(2)的限位结构。
4.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述三角形楔块(6)环绕栏杆立柱的整个周侧固定。
5.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述栏杆立柱(I)为花岗岩材质，所述三角形楔块(6)为石质。
6.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述栏杆立柱(I)的固结端长度为18cm以上。
7.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述栏杆立柱(I)的固结端外侧面凸出相邻部分外侧面4cm以上。
8.根据权利要求I所述的石拱桥栏杆，其特征在于所述三角形楔块(6)为等腰三角形，与栏杆立柱(I)贴合面的宽度和与桥梁贴合面的宽度相等。
专利摘要本实用新型公开了一种石拱桥栏杆，包括栏杆立柱、不锈钢索链、三角形楔块；所述栏杆立柱底部为通过混凝土固定在桥梁坑井内的固结端，三角形楔块一个侧面用于贴合栏杆立柱固定、另一个侧面用于贴合桥梁固定，横拉索链的两端分别安装在相邻的两个栏杆立柱上，斜拉索链的一端安装在位于边侧的栏杆立柱上、另一端安装有地锚。本实用新型提供的石拱桥栏杆，采用地锚、三角形楔块等措施能够明显提高栏杆立柱与桥梁连接的可靠性；同时采用栏杆立柱支撑不锈钢索链的栏杆形式不仅能够防止强风对栏杆立柱的破坏，避免锈蚀问题；另外，不锈钢索链优美的弧线与石拱桥造型相得益彰；该石拱桥栏杆构造简单、便于施工安装。
文档编号E01D19/10GK202744949SQ20122044602
公开日2013年2月20日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者王浩, 程怀宇 申请人:无锡桥智科技有限公司