专利名称：一种木与混凝土组合式箱梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种箱梁，尤其是涉及一种木与混凝土组合式箱梁。
背景技术：
预应力混凝土箱梁具备良好的结构性能，在现代各种桥梁中有广泛的应用。在中等、大跨预应力混凝土桥梁中，采用的预应力混凝土箱梁，尤其是指薄壁箱形截面的梁，其截面抗扭刚度大，在实际施工与使用过程中都具备良好的稳定性，且由于顶底板都具有较大的混凝土面积，因而能有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋的要求，能适应具有正负弯矩的结构。另外，预应力混凝土箱梁也能适应现代化施工方法的要求。然而，现如今所使用的预应力混凝土箱梁采用的顶、底板均为混凝土顶、底板。实际施工过程中，由于混凝土顶、底板的容重大，其运输安装并不方便；其次，混凝土顶、底板容易开裂，往往带裂缝工作，因而施工难度大，容易出现质量缺陷且加固维修困难。此外，混凝土顶、底板的施工受气候影响较大，尤其是冬季低温对混凝土的凝结效果影响较大，欠发达地区还未普及其耐久性。同时，混凝土顶、底板的养护硬化期长，施工周期较长。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种木与混凝土组合式箱梁，其结构设计合理、运输安装方便、施工周期较短且受气候影响较小、使用效果好，能充分利用木材的物理及力学性能，并有效解决现有预应力混凝土箱梁存在的多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于包括混凝土顶板、位于混凝土顶板正下方的混凝土底板和两个分别布设于混凝土顶板与混凝土底板之间左右两侧的木质腹板，混凝土顶板与混凝土底板均呈水平向布设，且两个所述木质腹板呈左右对称布设；所述混凝土顶板和混凝土底板的纵向长度均与所施工箱梁的跨径一致，且二者的宽度均与所施工箱梁的横桥向宽度一致；所述木质腹板为叠合木板，所述叠合木板为由并排拼装在一起的多块长条形木板组成的长方形组合板，且多块所述长条形木板通过多道预应力钢束紧固连接为一体；多块所述长条形木板布设于同一平面上，且多块所述长条形木板均由上至下呈倾斜布设；多块所述长条形木板的顶部均固定在混凝土顶板上，且多块所述长条形木板的底部均固定在混凝土底板上。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是两个所述木质腹板的顶部与混凝土顶板之间均通过多个螺纹钢筋连接件一进行紧固连接，且两个所述木质腹板的底部与混凝土底板之间均通过螺纹钢筋连接件二进行紧固连接。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是多道所述预应力钢束布设在同一列上或者左右分多列进行布设，所述木质腹板上对应开有多个分别供多道所述预应力钢束穿过的预钻孔道，且预应力钢束的左右两端均通过锚锭板进行锚固。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是多个所述螺纹钢筋连接件一由前至后预埋于混凝土顶板的底部，且所述木质腹板的顶部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件一安装的孔道一，多个所述螺纹钢筋连接件一的顶端高度均低于混凝土顶板的顶面高度；多个所述螺纹钢筋连接件一分别通过灌装于多个所述孔道一内的胶粘剂固定在木质腹板内；多个所述螺纹钢筋连接件二由前至后预埋于混凝土底板的顶部，且所述木质腹板的底部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件二安装的孔道二，多个所述螺纹钢筋连接件二的底端高度均低于混凝土底板的底面高度；多个所述螺纹钢筋连接件二分别通过灌装于多个所述孔道二内的胶粘剂固定在木质腹板内。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是所述螺纹钢筋连接件一和所述螺纹钢筋连接件二，均为由两根螺纹钢筋弯曲且相互连接后形成的剪刀状连接件。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是所述螺纹钢筋连接件一中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道一的孔径比所述螺纹钢筋连接件一中所采用螺纹钢筋的直径至少大Imm ;所述螺纹钢筋连接件二中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道二的孔径比所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋的直径至少大Imm0上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是多块所述长条形木板的左右向宽度均相同，且多块所述长条形木板的左右向宽度均与叠合木板的板厚相同。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是多个所述螺纹钢筋连接件一均匀布设在混凝土顶板的底部，且多个所述螺纹钢筋连接件二均匀布设在混凝土底板的顶部。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是多道所述预应力钢束布设在同一平面上；所述木质腹板的板厚为38mm 76mm，所述螺纹钢筋连接件一和所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋直径均为Φ 12mm Φ24πιπι。上述一种木与混凝土组合式箱梁，其特征是所述混凝土顶板和混凝土底板均为预先在预制场加工完成的混凝`土预制板，且混凝土顶板和混凝土底板的厚度均为18_ 56mm0本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理、施工方便且施工成本低，施工速度快。2、采用预应力叠合木板代替混凝土腹板，设计合理，使得箱梁的自重减轻，运输安装方便。其次，不需要养护硬化等过程，施工周期相对较短且受气候影响较小。实际施工时，混凝土顶板和混凝土底板可预先制作完成，即先在预制场完成混凝土顶板和混凝土底板的制作过程。3、使用效果好，预应力叠合木板传递荷载的能力较强，在反复重载作用下具备较好的耐久性。此外，预应力叠合木板的防水性能也较好；此外，也使得桥梁具备较强的美感。4、能充分利用木材的物理及其力学性能，有效地将木、混两种材料结合起来，扬长避短，提高了结构的稳定性、材料的使用效率，解决了现有预应力混凝土箱梁存在的多种缺陷，是一种经济、合理且高效的箱梁结构形式。综上所述，本实用新型结构设计合理、运输安装方便、施工周期较短且受气候影响较小、使用效果好，能充分利用木材的物理及其力学性能，能有效解决现有预应力混凝土箱梁存在的运输安装不便、混凝土顶底板易开裂、施工难度大且加固维修困难、施工受气候影响较大、施工周期较长等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的立体结构示意图。图2为本实用新型叠合木板的结构示意图。图3为本实用新型混凝土顶板与木质腹板之间的连接状态示意图。图4为本实用新型锚锭板的使用状态参考图。附图标记说明
1-1 一混凝土顶板； 1-2 —混凝土底板； 2 —木质腹板； 3—锚锭板；4 一预应力钢束； 5-1 —螺纹钢筋连接件一；5-2—孔道一；
5-3—胶粘剂灌装层一;6—叠合木板;
7—紧固螺栓；8—矩形垫板。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括混凝土顶板1-1、位于混凝土顶板1-1正下方的混凝土底板1-2和两个分别布设于混凝土顶板1-1与混凝土底板1-2之间左右两侧的木质腹板2，所述混凝土顶板1-1与混凝土底板1-2均呈水平向布设，且两个所述木质腹板2呈左右对称布设。所述混凝土顶板1-1和混凝土底板1-2的纵向长度均与所施工箱梁的跨径一致，且二者的宽度均与所施工箱梁的横桥向宽度一致。所述木质腹板2为叠合木板6，所述叠合木板6为由并排拼装在一起的多块长条形木板组成的长方形组合板，且多块所述长条形木板通过多道预应力钢束4紧固连接为一体。多块所述长条形木板布设于同一平面上，且多块所述长条形木板均由上至下呈倾斜布设。多块所述长条形木板的顶部均固定在混凝土顶板1-1上，且多块所述长条形木板的底部均固定在混凝土底板1-2上。本实施例中，所述叠合木板6中多块所述长条形木板的横向宽度和厚度均相同。实际施工时，只需对所述长条形木板的纵向长度和数量进行不同的选择，便可简便实现对叠合木板6的高度和长度进行相应调整的目的，以满足不同桥梁的使用要求。实际使用时，本实用新型所适用的桥梁为中小跨径的桥梁，且中小跨径桥梁的跨径一般为5m 40m。因而,本实施例中，所述木质腹板2的纵向长度一般为5m 40m。本实施例中，所述叠合木板6中的多块所述长条形木板利用多道所述预应力钢束4预加侧向压应力进行紧固连接，不仅结构简单、加工制作方便且受力效果好。实际施工时，多道所述预应力钢束4布设在同一列上或者左右分多列进行布设，所述木质腹板2上对应开有供预应力钢束4穿过的预钻孔道，且预应力钢束4的左右两端均通过锚锭板3进行锚固。另外，所述叠合木板6的叠合层数(即组成叠合木板6的多块所述长条形木板的数量)，由实际工程对所施工箱梁的长度要求而确定。[0033]同时，根据叠合木板6的板厚以及所施工箱梁的跨径，对所布设预应力钢束4的列数进行相应调整。当叠合木板6的厚度越大，所布设预应力钢束4的列数越多；反之亦然。并且当所施工箱梁的跨径越大，所布设预应力钢束4的列数越多；反之亦然。本实施例中，多道所述预应力钢束4布设在同一列上。实际施工时，多道所述预应力钢束4也可以分左右两列进行布设。实际对所述预应力钢束4进行施工时，将预应力钢束4自叠合木板6内设置的预钻孔道穿过，之后预应力钢束4的两端部通过布设于叠合木板6的左右侧面的锚锭板3进行锚固。同时，所述预应力钢束4需先经防腐处理，且其防腐处理方法与常规预应力钢筋的防腐处理方法相同。结合图4，本实施例中，所述锚锭板3包括布设于叠合木板6侧面的槽钢，所述槽钢上开有供预应力钢束4穿出的穿出孔，且预应力钢束4自所述穿出孔穿出后，用紧固螺栓7进行固定，且所述紧固螺栓7与所述槽钢之间垫装有矩形垫板8。结合图3，本实施例中，两个所述木质腹板2的顶部与混凝土顶板1-1之间均通过多个螺纹钢筋连接件一 5-1进行紧固连接，且两个所述木质腹板2的底部与混凝土底板1-2之间均通过螺纹钢筋连接件二进行紧固连接。本实施例中，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1由前至后预埋于混凝土顶板1-1的底部，且所述木质腹板2的顶部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1安装的孔道一 5-2，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1的顶端高度均低于混凝土顶板1-1的顶面高度。多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1分别通过灌装于多个所述孔道一 5-2内的胶粘剂固定在木质腹板2内。多个所述螺纹钢筋连接件二由前至后预埋于混凝土底板1-2的顶部，且所述木质腹板2的底部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件二安装的孔道二，多个所述螺纹钢筋连接件二的底端高度均低于混凝土底板1-2的底面高度。多个所述螺纹钢筋连接件二分别通过灌装于多个所述孔道二内的胶粘剂固定在木质腹板2内。本实施例中，所述螺纹钢筋连接件一 5-1和所述螺纹钢筋连接件二，均为由两根螺纹钢筋弯曲且相互连接后形成的剪刀状连接件。实际加工制作时，所述螺纹钢筋连接件一 5-1中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道一 5-2的孔径比所述螺纹钢筋连接件一 5-1中所采用螺纹钢筋的直径至少大1mm。所述螺纹钢筋连接件二中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道二的孔径比所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋的直径至少大1mm。 本实施例中，多块所述长条形木板的左右向宽度均相同，且多块所述长条形木板的左右向宽度均与叠合木板6的板厚相同。实际加工时，只需所述长条形木板的纵向长度和数量进行调整，便可简便实现对叠合木板6的纵向长度进行相应调整的目的，以满足不同跨径桥梁的使用要求。本实施例中，所述长条形木板为通长木板。本实施例中，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1均匀布设在混凝土顶板1-1的底部，且多个所述螺纹钢筋连接件二均匀布设在混凝土底板1-2的顶部。实际对多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1进行施工时，只需将预埋于混凝土顶板1-1底部的螺纹钢筋连接件一 5-1，穿进木质腹板2顶部对应所开的孔道一 5-2内，之后再用胶粘剂对孔道一 5-2内部进行灌装，并形成一个将螺纹钢筋连接件一 5-1紧固固定于木质腹板2内的胶粘剂灌装层一 5-3。相应地，对多个所述抗剪连接件二进行施工时，只需将预埋于混凝土底板1-2顶部的所述螺纹钢筋连接件二，穿进木质腹板2底部对应所开的所述孔道二内，之后再用胶粘剂对所述孔道二内部进行灌装，并形成一个将所述螺纹钢筋连接件二紧固固定于木质腹板2内的胶粘剂灌装层二。 综上，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1在浇筑混凝土顶板1-1之前进行固定，且多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1在混凝土顶板1-1凝结硬化过程中与混凝土顶板1-1紧密连接为一体；相应地，多个所述螺纹钢筋连接件二在浇筑混凝土底板1-2之前进行固定，且多个所述螺纹钢筋连接件二在混凝土底板1-2凝结硬化过程中与混凝土底板1-2紧密连接为一体。实际施工时，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1和多个所述螺纹钢筋连接件二，也可以采用其它固定方式进行固定。实际施工时，所采用的胶粘剂可以采用不同类型的胶粘剂。本实施例中，所述胶粘剂为双组分聚氨酯胶粘剂。实际使用过程中，所述胶粘剂5-3的选择与制造工艺和螺纹钢筋所承受的荷载有关。实际施工时，根据固定连接的实际需求，对上下相邻两个所述螺纹钢筋连接件一5-1以及上下相邻两个所述螺纹钢筋连接件二之间的间距进行调整，且当上下相邻两个所述螺纹钢筋连接件一 5-1以及上下相邻两个所述螺纹钢筋连接件二之间的间距越小时，所述钢腹板2与木质顶板1-1和木质底板1-2之间的连接质量越可靠；反之亦然。本实施例中，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1布设于同一直线上，相应地，多个所述螺纹钢筋连接件二也布设在同一直线上。实际安装时，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1和多个所述螺纹钢筋连接件二也可以均呈左右交叉布设，这样，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1布设于在一条锯齿线上，相应地多个所述螺纹钢筋连接件二也布设在一条锯齿线上。也就是说，多个所述螺纹钢筋连接件一 5-1在木质腹板2上按照一定间距进行交错布置或者沿一条直线布置；相应地，多个所述螺纹钢筋连接件二在木质腹板2底部按照一定间距进行交错布置或者沿一条直线布置。本实施例中，为了均匀灌注所述胶粘剂，顺所述螺纹钢筋连接件一 5-1与所述螺纹钢筋连接件二的长度方向分别开一条槽沟。实际施工过程中，也可用刷子沿所述孔道一和沿所述螺纹钢筋连接件一 5-1的长度方向均匀涂抹所述胶粘剂；同样，也可用刷子沿所述孔道二和沿所述螺纹钢筋连接件二的长度方向均匀涂抹所述胶粘剂。本实施例中，多道所述预应力钢束4布设在同一平面上，也就是说，多道所述预应力钢束4布设在同一列上。所述木质腹板2的板厚为38mm 76mm，所述螺纹钢筋连接件一5-1和所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋直径均为Φ 12mm Φ24πιπι。 本实施例中，所述混凝土顶板1-1和混凝土底板1-2均为预先在预制场加工完成的混凝土预制板，且混凝土顶板1-1和混凝土底板1-2的厚度均为18mm 56mm。实际施工时，可以根据具体需要，对木质腹板2的板厚、混凝土顶板1-1和混凝土底板1-2、螺纹钢筋连接件一 5-1和所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋的直径以及所述通孔一 5-2与所述通孔二的孔径进行相应调整。具体加工时，所述螺纹钢筋连接件一 5-1和所述螺纹钢筋连接件二所采用的规格大小，应根据所施工箱梁结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境和木质腹板2的厚度等因素综合考虑，采用规格的连接件。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于包括混凝土顶板(1-1)、位于混凝土顶板 (1-1)正下方的混凝土底板(1-2 )和两个分别布设于混凝土顶板(1-1)与混凝土底板(1-2 ) 之间左右两侧的木质腹板(2)，混凝土顶板(1-1)与混凝土底板(1-2)均呈水平向布设，且两个所述木质腹板(2)呈左右对称布设；所述混凝土顶板(1-1)和混凝土底板(1-2)的纵向长度均与所施工箱梁的跨径一致，且二者的宽度均与所施工箱梁的横桥向宽度一致；所述木质腹板(2 )为叠合木板(6 )，所述叠合木板(6 )为由并排拼装在一起的多块长条形木板组成的长方形组合板，且多块所述长条形木板通过多道预应力钢束(4)紧固连接为一体；多块所述长条形木板布设于同一平面上，且多块所述长条形木板均由上至下呈倾斜布设；多块所述长条形木板的顶部均固定在混凝土顶板(1-1)上，且多块所述长条形木板的底部均固定在混凝土底板(1-2 )上。
2.按照权利要求1所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于两个所述木质腹板(2)的顶部与混凝土顶板(1-1)之间均通过多个螺纹钢筋连接件一(5-1)进行紧固连接， 且两个所述木质腹板(2)的底部与混凝土底板(1-2)之间均通过螺纹钢筋连接件二进行紧固连接。
3.按照权利要求1或2所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于多道所述预应力钢束(4)布设在同一列上或者左右分多列进行布设，所述木质腹板(2)上对应开有多个分别供多道所述预应力钢束(4)穿过的预钻孔道，且预应力钢束(4)的左右两端均通过锚锭板(3)进行锚固。
4.按照权利要求2所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于多个所述螺纹钢筋连接件一(5-1)由前至后预埋于混凝土顶板(1-1)的底部，且所述木质腹板(2 )的顶部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件一(5-1)安装的孔道一(5-2)，多个所述螺纹钢筋连接件一(5-1)的顶端高度均低于混凝土顶板(1-1)的顶面高度；多个所述螺纹钢筋连接件一(5-1)分别通过灌装于多个所述孔道一(5-2)内的胶粘剂固定在木质腹板(2)内；多个所述螺纹钢筋连接件二由前至后预埋于混凝土底板(1-2)的顶部，且所述木质腹板(2)的底部对应开有多个分别供多个所述螺纹钢筋连接件二安装的孔道二，多个所述螺纹钢筋连接件二的底端高度均低于混凝土底板(1-2)的底面高度；多个所述螺纹钢筋连接件二分别通过灌装于多个所述孔道二内的胶粘剂固定在木质腹板(2)内。
5.按照权利要求4所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于所述螺纹钢筋连接件一(5-1)和所述螺纹钢筋连接件二，均为由两根螺纹钢筋弯曲且相互连接后形成的剪刀状连接件。
6.按照权利要求5所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于所述螺纹钢筋连接件一(5-1)中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道一(5-2)的孔径比所述螺纹钢筋连接件一(5-1)中所采用螺纹钢筋的直径至少大Imm;所述螺纹钢筋连接件二中所采用的两根所述螺纹钢筋的直径均相同，且所述孔道二的孔径比所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋的直径至少大1mm。
7.按照权利要求1或2所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于多块所述长条形木板的左右向宽度均相同，且多块所述长条形木板的左右向宽度均与叠合木板(6)的板厚相同。
8.按照权利要求1或2所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于多个所述螺纹钢筋连接件一(5-1)均匀布设在混凝土顶板(1-1)的底部，且多个所述螺纹钢筋连接件二均匀布设在混凝土底板(1-2)的顶部。
9.按照权利要求5所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于多道所述预应力钢束(4)布设在同一平面上；所述木质腹板(2)的板厚为38mm 76mm,所述螺纹钢筋连接件一(5-1)和所述螺纹钢筋连接件二中所采用螺纹钢筋直径均为Φ12πιπι Φ24πιπι。
10.按照权利要求9所述的一种木与混凝土组合式箱梁，其特征在于所述混凝土顶板(1-1)和混凝土底板(1-2)均为预先在预制场加工完成的混凝土预制板，且混凝土顶板 (1-1)和混凝土底板(1-2)的厚度均为18mm 56mm。
专利摘要本实用新型公开了一种木与混凝土组合式箱梁，包括混凝土顶板、混凝土底板和两个分别布设于混凝土顶板与混凝土底板之间左右两侧的木质腹板；混凝土顶板和混凝土底板的纵向长度均与所施工箱梁的跨径一致，且二者的宽度均与所施工箱梁的横桥向宽度一致；木质腹板为叠合木板，叠合木板由并排拼装在一起的多块长条形木板组成，且多块长条形木板通过多道预应力钢束紧固连接为一体；多块长条形木板布设于同一平面上，各长条形木板的顶部固定在混凝土顶板上且其底部固定在混凝土底板上。本实用新型结构设计合理、运输安装方便、施工周期较短且受气候影响较小、使用效果好，能充分利用木材的物理及力学性能，并解决现有预应力混凝土箱梁存在的多种问题。
文档编号E01D101/10GK202881844SQ201220558128
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者刘永健, 李娜, 傅梅珍, 孙昊, 田智娟, 席荔, 刘鹏, 贺谐, 王灿 申请人:长安大学