本发明涉及桥梁下部结构领域，具体涉及一种方形预制墩柱节段拼装连接装置。
背景技术：
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大规模高速公路改扩建系统建设的同时，主要面临的问题有：如何减少施工周期、减少施工对既有交通的影响，控制现场施工质量，减少环境及其他干扰因素对工程进度、质量的影响及控制造价等。随着工业化建造的兴起，预制化构件拼装成为绿色环保的施工方式，能有效解决以上所出现的问题。但预制构件节段拼装时，拼装接头部位的连接成为关键问题。
技术实现要素：
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针对现有技术的不足，本发明提供了一种方形预制墩柱节段拼装连接装置。使得预制桥墩之间现场拼接方便快捷，施工安全程度高，连接装置处截面受力明确，具有良好的适用性和耐久性能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种方形预制墩柱节段拼装连接装置，其特征在于：包括下节预制组件、上节预制组件和连接组件；
所述下节预制组件包括下节方形预制墩柱节段、剪力键、轴向钢筋和槽钢，所述下节方形预制墩柱节段为混凝土构件，其端部四条边上分别预埋四件槽钢，在下节方形预制墩柱节段端部中心位置设置有混凝土剪力键，轴向钢筋通过焊接或栓接与槽钢进行连接；
所述上节预制组件包括上节方形预制墩柱节段、剪力槽、轴向钢筋、槽钢和金属圆管，所述上节方形预制墩柱节段为混凝土构件，其端部四条边上分别预埋四件槽钢，在上节方形预制墩柱节段端部中心位置设置剪力槽，轴向钢筋通过焊接或栓接与槽钢进行连接，槽钢的尾部焊有金属圆管；
所述连接组件主要为h型钢，把成型的上节预制组件和下节预制组件对应拼装，上节预制组件、下节预制组件的槽钢形成闭合槽口，把h型钢插入闭合槽口形成上下节预制组件的连接。
所述h型钢两端设有封头钢板和钢丝，所述钢丝是通过焊接与封头钢板进行连接，以封头钢板作为模板封住闭合槽口。
所述的封头钢板上设有预留孔，通过预留孔插入导管灌入灌浆料形成整体结构。
本发明提供了一种方形预制墩柱节段拼装连接装置，其有益效果为：
1.创造了一种全新的方形预制墩柱节段拼装连接装置，使得预制墩柱间拼装快速、便捷，现场拼装施工安全度高、操作简单；
2.完善了接头受力性能、首次提出了桥墩剪力键受剪概念，方形预制墩柱节段拼装连接处的抗剪由混凝土剪力键承担，抗弯拉(弯压)由型钢承担，连接处截面各构件受力明确，安全性高；
3.提出了一种全新的受力模式，将原来接头混凝土由受剪拉改为受压，充分发挥混凝土受压能力强特点；
4.可实现高墩的工业化建造，在工厂制造成型的预制墩柱节段，并在施工现场节段拼装，大大减小现场施工的复杂性，体现出工业化建造要求，提升施工效率。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为结构整体构造示意图(不包含封头钢板)；
图2为下节预制墩柱节段端部构造示意图；
图3为上节预制墩柱节段端部构造示意图；
图4为下节预制墩柱节段与h型钢拼装接头示意图(不包含封头钢板)；
图5为槽钢与轴向钢筋连接示意图；
图6为下节预制墩柱节段与h型钢节段拼装接头示意图；
图7为封头钢板与钢丝连接安装构造图；
图8为结构整体构造示意图(包含封头钢板)。
图中，1-下节方形预制墩柱节段、2-剪力键、3-槽钢、4-上节方形预制墩柱节段、5-剪力槽、6-金属圆管、7-h型钢、8-轴向钢筋、9-封头钢板、10-钢丝。
具体实施方式：
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种方形预制墩柱节段拼装连接装置，包括下节预制组件、上节预制组件和连接组件。
下节预制组件包括下节方形预制墩柱节段1、剪力键2、轴向钢筋8和槽钢3。工厂在预制下节方形预制墩柱节段1时，分别在其端部四条边上预埋四件槽钢3，槽钢3混凝土保护层厚度(槽钢3最外侧边缘离下节方形预制墩柱节段1边缘的距离)为30mm，槽钢3端部距离下节方形预制墩柱节段1表面留有20mm。把轴向钢筋8焊接在槽钢3的底面，下节方形预制墩柱节段1的端部留有方形剪力键2。
上节预制组件包括上节方形预制墩柱节段4、剪力槽5、轴向钢筋8、槽钢3和金属圆管6。工厂在预制上节方形预制墩柱节段4时，分别在其端部四条边上预埋四件槽钢3，槽钢3混凝土保护层厚度(槽钢3最外侧边缘离上节方形预制墩柱节段1边缘的距离)为30mm。槽钢3端部距离上节方形预制墩柱节段1表面留有20mm，槽钢3尾部焊有金属圆管6作为灌浆时的通气孔。把轴向钢筋8焊接在槽钢3的底面，上节方形预制墩柱节段4的端部留有对应方形剪力键2的剪力槽5。
连接组件包含h型钢7、封头钢板9和钢丝10。把成型的上节预制组件和下节预制组件对应拼装，上下节预制组件的槽钢3形成闭合槽口，把四件h型钢7分别插入对应的四个闭合槽口。把钢丝10焊接在封头钢板9上，以四块封头钢板9作为模板分别封住四个闭合槽口，通过封头钢板9上的预留孔插入导管灌入灌浆料形成整体结构。
一种方形预制墩柱节段拼装连接装置连接面处的截面承载力较传统现浇墩柱相同截面位置大约3～5倍。
实施例2：
本实施例中，槽钢3的底面可对应轴向钢筋8位置开孔，把轴向钢筋8插入槽钢3对用孔中，最后拧上螺栓形成轴向钢筋8与槽钢3的连接。槽钢3混凝土保护层厚度(槽钢3最外侧边缘离下节方形预制墩柱节段1边缘的距离)范围可控制在15～85mm。槽钢3端部距离下节方形预制墩柱节段1表面范围可控制在一定值以内。剪力键2和剪力槽5做成圆形截面。
实施例3：
一种方形预制墩柱节段拼装连接装置中上下节预制组件包括如图中所示的方形实心桥墩，也可包括方形空心桥墩，此时只需合理设置剪力键2和剪力槽5的位置即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。