一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，包括混凝土顶板、波折钢腹板结构、混凝土底板、横隔结构、内衬混凝土以及体内预应力结构。其中，横隔结构包括位于两端支点处的横隔梁以及位于中间段的横隔板，体内预应力结构包括顶板预应力钢束、底板预应力钢束以及弯起预应力钢束，弯起预应力钢束包括底板直线段、弯起段以及锚固段，底板直线段在混凝土底板内，弯起段设置在内衬混凝土内，锚固段在横隔梁内。由于本波折钢腹板组合箱梁无体外预应力等特点，故具有构造简单、施工便捷、改善内衬受力、耐久性好、经济性能高等优点。
【专利说明】一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁
【技术领域】
[0001]本实用新型属于组合桥工程领域，具体地说涉及一种波折钢腹板组合梁结构。
【背景技术】
[0002]波折钢腹板预应力箱梁桥由于其抗震性能好、施工便捷、经济性好等一系列优点，在桥梁工程中得到了应用。传统的波折钢腹板预应力箱梁由混凝土顶底板、波折钢腹板、横隔板、体内外预应力钢筋或钢索等构成。与预应力混凝土箱梁相比较，传统的波折钢腹板预应力箱梁在构造上最大的不同是采用波折钢腹板和体外预应力。其中，采用波折钢腹板可减小自重并更有效的施加预应力，而采用体外预应力在提供预应力的基础上可提供预剪力并克服波折钢腹板带来的弯起钢束锚固及转向困难。
[0003]在实际工程中，传统的波折钢腹板预应力箱梁中，体外预应力除了提供预应力外，还可以提供预剪力，改善支点区域受力。此时体外预应力一般锚固在横隔梁上，同时在横隔板处设置转向块，但是，这样设置的体外预应力构造施工复杂，后期防护困难，导致桥梁建设成本较高。同时，在传统的波折钢腹板预应力箱梁中，内衬混凝土受力复杂。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，不使用体外预应力，而是以体内预应力中的弯起预应力代替，具有构造简单、施工便捷、改善内衬受力、耐久性好、经济性能高等优点。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，包括体内预应力结构、波折钢腹板结构、分别与所述波折钢腹板结构相连的混凝土顶板、混凝土底板、内衬混凝土结构以及横隔结构，所述横隔结构包括位于两端支点处的横隔梁以及处于中间段的多组横隔板，所述体内预应力结构包括顶板预应力钢束、底板预应力钢束以及弯起预应力钢束，所述顶板预应力钢束位于所述混凝土顶板内，所述底板预应力钢束位于所述混凝土底板内，所述弯起预应力钢束包括依次连接的底板直线段、弯起段以及锚固段，所述底板直线段设置在混凝土底板内，所述弯起段设置在内衬混凝土结构内，所述锚固段设置在横隔梁内。
[0007]所述弯起预应力钢束设置于所述底板预应力钢束两侧。
[0008]优选的，所述底板直线段平行于所述底板预应力钢束设置，所述弯起段平行于所述内衬混凝土结构的外表面设置。
[0009]所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板以及翼缘板，所述波形钢腹板分别与所述翼缘板的上翼缘、下翼缘以及内衬混凝土结构连接，所述上翼缘所述混凝土顶板通过剪力连接件连接，所述下翼缘与所述混凝土底板通过剪力连接件连接。
[0010]优选的，所述波形钢腹板分别与所述翼缘板的上翼缘以及下翼缘焊接连接。
[0011]优选的，所述内衬混凝土结构与所述波折钢腹板由剪力连接件连接。
[0012]所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板以及底缘外包钢板，所述混凝土顶板以及内衬混凝土结构与所述波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述混凝土底板架设于所述底缘外包钢板上，所述波折钢腹板外包于混凝土底板外并与所述混凝土底板经由剪力连接件连接。
[0013]所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板，所述混凝土顶板以及内衬混凝土结构与所述波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述波折钢腹板直接插入所述混凝土底板中，所述波折钢腹板与所述混凝土底板的连接方式为埋入式连接。
[0014]由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是:
[0015](I)由于支点弯起预应力钢束的弯起段设置在内衬混凝土结构内，所提供的预剪力可改善内衬混凝土结构的受力，整个桥梁由于只有体内预应力，没有体外预应力，故桥梁结构简单，施工便捷，建设成本较低，预应力后期养护简单；
[0016](2)同时弯起预应力钢束的弯起段设置在内衬混凝土结构，由于预应力有混凝土的保护，耐久性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一实施例全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁的示意图；
[0018]图2是图1所示实施例中体内预应力示意图；
[0019]图3是图1所示实施例中弯起预应力示意图；
[0020]图4是图1所示实施例中波折钢腹板结构与混凝土结构的连接示意图；
[0021]图中，混凝土顶板1、波折钢腹板结构2、混凝土底板3、横隔梁4、横隔板5、内衬混凝土结构6、顶板预应力钢束7、弯起预应力钢束8、底板预应力钢束9、波折钢腹板10、上翼缘11、下翼缘12、剪力连接件13。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0023]如图1至图4所示，本实用新型公开了一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，包括波折钢腹板结构、分别与波折钢腹板结构相连的混凝土顶板1、混凝土底板3、内衬混凝土结构6、横隔结构以及体内预应力结构。
[0024]横隔结构包括位于两端支点处的横隔梁4以及处于中间段的多组横隔板5，体内预应力包括顶板预应力钢束7、底板预应力钢束9以及弯起预应力钢束8，其中，顶板预应力钢束7位于混凝土顶板I内，底板预应力钢束9位于混凝土底板3内，弯起预应力钢束8包括依次连接的底板直线段、弯起段以及锚固段，底板直线段设置在混凝土底板I内，弯起段设置在内衬混凝土结构6内，锚固段穿过横隔梁4设置。
[0025]如图2和图3所示，弯起预应力钢束8包括底板直线段、弯起段以及锚固段。底板直线段设置在混凝土底板3内，弯起段设置在内衬混凝土结构6内，锚固段在横隔梁4内，底板直线段、弯起段以及锚固段三者既可以均处于一个竖直平面内，也可根据需要分别处于不同的平面上。本实施例中，弯起预应力钢束8分别位于底板预应力钢束9两侧，弯起预应力钢束8的底板直线段平行于底板预应力钢束9设置，弯起段平行于内衬混凝土结构6的外表面设置。由于支点弯起预应力钢束8的弯起段设置在内衬混凝土结构6内，弯起预应力钢束8提供的预剪力方向与内衬混凝土结构6中原剪力方向相反，可以改善内衬混凝土结构6的受力，从而整个波折钢腹板组合箱梁只有体内预应力，而没有体外预应力，使得桥梁结构简单，施工便捷，建设成本较低，且预应力后期养护简单；同时由于弯起段设置在内衬混凝土结构6中，由于有混凝土的保护，耐久性高。
[0026]如图4所示，波折钢腹板结构2为翼缘型结合结构，包括波折钢腹板10、上翼缘11以及下翼缘12。波形钢腹板10分别与上翼缘11以及下翼缘12焊接连接，波形钢腹板10与内衬混凝土结构6经由剪力连接件连接，上翼缘11与混凝土顶板I通过剪力连接件13连接，下翼缘12与混凝土底板3通过剪力连接件13连接，本实施例中，剪力连接件13选取到力钉连接件。
[0027]此外，波折钢腹板结构2可为下缘外包连接的结构，包括波折钢腹板10以及底缘外包钢板，波折钢腹板10与底缘外包钢板呈L型焊接连接，混凝土顶板I以及内衬混凝土结构6与波折钢腹板10经由剪力连接件13连接，混凝土底板3包于外包波折钢腹板结构内，支撑于外包波折钢腹板结构的底缘外包钢板上，波折钢腹板10外包于混凝土底板3外并与混凝土底板3经由剪力连接件13连接，本实施例中，剪力连接件13选取剪力钉连接件。
[0028]波折钢腹板结构2也可为嵌入型结构，波折钢腹板结构包括波折钢腹板10，混凝土顶板I以及内衬混凝土结构6与波折钢腹板10经由剪力连接件13连接，波折钢腹板10直接插入混凝土底板3中，波折钢腹板10与混凝土底板3的连接方式为埋入式连接，本实施例中，剪力连接件13选取剪力钉连接件。
[0029]以下结合波折钢腹板结构2为翼缘型结合的结构对全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁的具体施工过程进行详细说明。
[0030]首先架设左右波折钢腹板结构2 ;利用左右波折钢腹板结构2搭建混凝土底板3、混凝土顶板1、横隔梁4以及内衬混凝土结构6的浇筑模板；埋设顶板预应力钢束7、弯起预应力钢束8以及底板预应力钢束9的管道；铺设混凝土底板3、混凝土顶板1、横隔梁4以及内衬混凝土结构6的钢筋网；完成混凝土底板3、混凝土顶板1、横隔梁4以及内衬混凝土结构6的混凝土浇筑；张拉顶板预应力钢束7、弯起预应力钢束8以及底板预应力钢束9 ;利用已建好的梁体搭建模板烧筑横隔板5。
[0031]整个全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁由于代替体外预应力的弯起预应力钢束8提供了预剪力，可改善内衬混凝土结构6的受力，整个结构没有体外预应力，具有构造简单、施工便捷、耐久性好、经济性能高等优点。
[0032]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，包括波折钢腹板结构、分别与所述波折钢腹板结构相连的混凝土顶板、混凝土底板、内衬混凝土结构以及横隔结构，所述横隔结构包括位于两端支点处的横隔梁以及处于中间段的多组横隔板，其特征在于:还包括体内预应力结构，所述体内预应力结构包括顶板预应力钢束、底板预应力钢束以及弯起预应力钢束，所述顶板预应力钢束位于所述混凝土顶板内，所述底板预应力钢束位于所述混凝土底板内，所述弯起预应力钢束包括依次连接的底板直线段、弯起段以及锚固段，所述底板直线段设置在混凝土底板内，所述弯起段设置在内衬混凝土结构内，所述锚固段设置在横隔梁内。
2.根据权利要求1所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述弯起预应力钢束设置于所述底板预应力钢束两侧。
3.根据权利要求1所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述底板直线段平行于所述底板预应力钢束设置，所述弯起段平行于所述内衬混凝土结构的外表面设置。
4.根据权利要求1所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板以及翼缘板，所述波形钢腹板分别与所述翼缘板的上翼缘、下翼缘以及内衬混凝土结构连接，所述上翼缘所述混凝土顶板通过剪力连接件连接，所述下翼缘与所述混凝土底板通过剪力连接件连接。
5.根据权利要求4所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述波形钢腹板分别与所述翼缘板的上翼缘以及下翼缘焊接连接。
6.根据权利要求4所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述内衬混凝土结构与所述波折钢腹板经由剪力连接件连接。
7.根据权利要求1所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板以及底缘外包钢板，所述混凝土顶板以及内衬混凝土结构与所述波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述混凝土底板架设于所述底缘外包钢板上，所述波折钢腹板外包于混凝土底板外并与所述混凝土底板经由剪力连接件连接。
8.根据权利要求1所述的全体内预应力的波折钢腹板组合箱梁，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括波折钢腹板，所述混凝土顶板以及内衬混凝土结构与所述波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述波折钢腹板直接插入所述混凝土底板中，所述波折钢腹板与所述混凝土底板的连接方式为埋入式连接。
【文档编号】E01D2/04GK203411890SQ201320478670
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】刘玉擎, 吕展, 郑双杰, 王佳 申请人:同济大学