一种节制闸用T型梁、工作桥及工作桥制造方法与流程

一种节制闸用t型梁、工作桥及工作桥制造方法
技术领域
1.本发明属于水利工程技术领域，更具体地，涉及一种节制闸用t型梁、工作桥及工作桥制造方法。


背景技术：

2.t型梁是一种广泛应用于建筑结构中的截面型式，由顶部两侧挑出的翼缘以及下部矩形居中的腹板组成。它将矩形梁中对应于t型梁翼缘之下、处于抗弯作用较小的受拉区两个矩形混凝土对称去除，从而减轻了结构自重，不仅节约混凝土，而且提高抗弯承载能力、抗变形性能、耐久性能等。
3.在传统水利工程设计中，节制闸闸孔上部的工作桥建造通常采用t型梁设计，利用t形梁截面受压区混凝土作为翼缘板并兼作桥面，受拉区利用钢筋承受拉力。但随着工作桥跨度的增加，t型梁工作桥截面尺寸及其自重荷载会随之增大，从而造成结构施工难度大、周期长、经济性差。
4.而对于大跨度闸孔上部的工作桥建造通常采用后张法预应力钢筋混凝土箱梁结构，需经过支模、浇筑、等强、张拉、灌浆封孔、养护等施工流程，势必造成施工工期的延长。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种节制闸用t型梁、工作桥及工作桥制造方法，该节制闸用t型梁具有施工周期短、强度高、相同荷载条件下结构截面尺寸最小、工程造价低、工程质量高等特点。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种节制闸用t型梁，包括：
7.钢梁和外壳，所述钢梁呈h型，所述外壳呈t型，所述外壳包裹在所述钢梁的外周上，能够将所述钢梁完全包裹；
8.栓钉，所述栓钉设置在所述外壳和所述钢梁的交界面处。
9.可选地，还包括横向箍筋和纵向钢筋。
10.可选地，所述钢梁包括：
11.腹板；
12.上翼缘和下翼缘，所述上翼缘和所述下翼缘分别设置在所述腹板的两侧；
13.多个肋板，多个所述肋板等距间隔设置在所述腹板上，多个所述肋板的两端分别与所述上翼缘和所述下翼缘连接。
14.可选地，所述腹板与所述上翼缘和所述下翼缘之间设置有加强筋。
15.可选地，所述外壳为自密实混凝土。
16.可选地，所述t型梁为多个，多个所述t型梁能够组合形成具有更大宽度的梁上使用空间。
17.一种节制闸用工作桥，包括：
18.上述的节制闸用t型梁；
19.桥板，所述桥板设置在所述t型梁上。
20.可选地，还包括两个抗震锚栓，两个所述抗震锚栓分别设置在所述工作桥的两端，所述工作桥的两端分别设置在节制闸排架的橡胶支座上。
21.一种节制闸用工作桥的制造方法，基于根据上述的节制闸用工作桥，包括：
22.建造节制闸时同步制造节制闸用工作桥的钢梁；
23.所述节制闸钢筋混凝土排架完工后，将所述钢梁放置在所述节制闸排架的橡胶支座上；
24.现场浇筑所述钢梁的外壳；
25.安装桥板。
26.本发明提供一种节制闸用t型梁、工作桥及工作桥制造方法，其有益效果在于：
27.1、该节制闸用t型梁具有施工周期短、强度高、相同荷载条件下结构截面尺寸最小、工程造价低、工程质量高等特点。
28.2、简化施工程序，进一步缩短施工周期
29.传统节制闸大跨度闸孔上部的t型梁结构尺寸大、施工周期长，无法满足本工程进度安排的需要。而新型型钢加强型钢筋砼t型梁结构的h型钢梁的制作全部在工厂内加工完成，可与节制闸其他部位的土建施工同时进行，不影响节制闸其他部位主体工程的施工进度。待节制闸钢筋混凝土排架完工后，将型钢梁运至现场吊装并浇筑自密实混凝土即可完成工作桥的制作，大大节省了施工工期。
30.3、相同承载能力条件下可以减小构件尺寸，有更好的经济效益
31.型钢加强型钢筋砼t型梁结构是一种钢筋混凝土外壳与内部被包裹的钢结构共同受力的新型复合结构。h型钢上半部与混凝土共同承担结构压应力，下半部协同t型梁钢筋砼腹板共同承担结构拉应力，相比于传统钢混结构，具有更高的抗拉、抗压、抗弯承载能力和更为优异的抗变形协调能力。因此采用型钢加强型钢筋砼t型梁结构设计的主梁在相同的外部荷载条件下，可以最大限度的减小结构断面尺寸，从而获得最优的经济断面。
32.4、实腹型型钢比钢筋具有更好的延展性，使型钢加强型钢筋砼t型梁结构主梁具备更优异的抗震、抗变形性能
33.型钢加强型钢筋砼t型梁结构受力时，混凝土主梁内部包裹的整体式实腹型钢梁腹板对混凝土主梁自身起到很好的约束作用，相当于在混凝土主梁内部增加了一个具有非常重要的抵抗与协调作用的主心骨。同时，型钢梁上、下翼缘充分参与混凝土主梁抗拉、抗压核心区的受力工作，极大地提高了结构的延展性、整体性。从而使得新型结构梁比传统钢混结构呈现出更好的抗震、抗变形能力。
34.5、加强型钢筋砼t型梁结构具备更优异的耐火、耐久性能
35.型钢加强型钢筋砼t型梁结构采用的自密实混凝土相较于普通混凝土具有更好的流动性、填充性，无需人工振捣便可充满模板并包裹型钢，是一种高性能、高耐久性的混凝土，大大增强了型钢加强型钢筋砼t型梁结构整体性。同时设计中在规范基础上适当加大了结构的保护层厚度，从而使外部包裹的混凝土能够最大程度的保护钢结构，提高结构整体抵抗外部环境侵蚀的能力。同时，也使得在发生火灾时能够最大限度的增强结构抗火极限承载能力，延长启闭机房内部操作人员的撤离时间。所以相较于传统结构而言，新型结构具备了更好的耐火性和耐久性。
36.6、多个t型梁组合，形成多主梁结构，便于空间利用
37.根据梁顶面使用面上的尺度空间利用及其上部荷载承载的需要，可将一个、两个、三个甚至更多个的单体t型梁，组合形成具有更大宽度的梁上使用空间，应用于水利工程中大孔径节制闸的启闭机工作桥结构，便于其上布设启门设备、房屋建筑及管理活动空间等。
38.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
39.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
40.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的钢梁的结构示意图。
41.图2示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的a-a断面图。
42.图3示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的结构示意图。
43.图4示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用工作桥的结构示意图。
44.附图标记说明：
45.1、钢梁；1.1、腹板；1.2、上翼缘；1.3、下翼缘；1.4、肋板；2、外壳；3、栓钉；4、横向箍筋；5、纵向钢筋。
具体实施方式
46.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
47.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的钢梁的结构示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的a-a断面图；图3示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用t型梁的结构示意图。
48.如图1-3所示，一种节制闸用t型梁，包括：
49.钢梁1和外壳2，钢梁1呈h型，外壳2呈t型，外壳2包裹在钢梁1的外周上，能够将钢梁1完全包裹；
50.包括栓钉3，栓钉3设置在外壳2和钢梁1的交界面处。
51.具体的，通过外壳2包裹钢梁1，提高结构整体抵抗外部环境侵蚀的能力，增强耐热性和耐久性，配合桥板构成工作桥，使得在发生火灾时能够最大限度的增强结构抗火极限承载能力，延长启闭机房内部操作人员的撤离时间，通过在外壳2和钢梁1的交界处设置栓钉3，使包裹在外壳2和钢梁1形成一个整体，共同受力，栓钉3穿设在外壳2上，一端与钢梁1连接。
52.进一步，工作桥受力时，外壳2内部包裹的钢梁1对节制闸用工作桥自身起到很好的约束作用，相当于在节制闸用工作桥内部增加了一个十分重要的抗力因素。同时，节制闸用工作桥上翼缘1.2和下翼缘1.3充分参与混凝土主梁抗拉、抗压核心区的受力工作，极大地提高了结构的延展性、整体性。从而使得型钢-混凝土组合结构梁比传统钢混工作桥结构
呈现出更好的抗震、抗变形能力，外壳能够为混凝土、橡胶和木料。
53.进一步，为加强混凝土外壳与钢梁之间的连接性能，在交界面处间隔一定距离增设一道栓钉，从而使包裹在混凝土主梁内部的钢梁与混凝土外壳自身形成一个整体，共同受力。
54.在本实施例中，还包括横向箍筋4和纵向钢筋5。
55.具体的，通过横向箍筋4和纵向钢筋5增加t型梁强度。
56.在本实施例中，钢梁1包括：
57.腹板1.1；
58.上翼缘1.2和下翼缘1.3，上翼缘1.2和下翼缘1.3分别设置在腹板1.1的两侧；
59.多个肋板1.4，多个肋板1.4等距间隔设置在腹板1.1的两侧，多个肋板1.4的两端分别与上翼缘1.2和下翼缘1.3连接。
60.具体的，通过腹板1.1和多个肋板1.4构成工字型结构，通过上翼缘1.2和下翼缘1.3增加连接面积，方便钢梁1与外壳2固定连接和与桥板4进行固定连接。
61.在本实施例中，腹板1.1与上翼缘1.2和下翼缘1.3之间设置有加强筋。
62.具体的，通过加强筋提高连接强度。
63.在本实施例中，外壳2为自密实混凝土。
64.具体的，自密实混凝土相较于普通混凝土具有更好的流动性、填充性，无需人工振捣便可充满模板并包裹钢梁1，是一种高性能、高耐久性的混凝土，大大增强了组合钢梁的结构整体性。
65.在本实施例中，t型梁为多个，多个t型梁能够组合形成具有更大宽度的梁上使用空间。
66.具体的，根据梁顶面使用面上的尺度空间利用及其上部荷载承载的需要，可将一个、两个、三个甚至更多个的单体t型梁，组合形成具有更大宽度的梁上使用空间，应用于水利工程中大孔径节制闸的启闭机工作桥结构，便于其上布设启门设备、房屋建筑及管理活动空间等。
67.具体的，钢材统一采用q345b型钢，提高整体强度和抗腐蚀性。
68.图4示出了根据本发明的一个实施例的一种节制闸用工作桥的结构示意图。
69.如图4所示，一种节制闸用工作桥，包括：
70.上述的节制闸用t型梁；
71.桥板，桥板设置在t型梁上。
72.在本实施例中，还包括两个抗震锚栓，两个抗震锚栓分别设置在工作桥的两端，工作桥的两端分别设置在节制闸排架的橡胶支座上。
73.具体的，通过工作桥两侧支座处按一定间距设置抗震锚栓连接工作桥，加强结构整体抗震性能。
74.进一步，根据梁顶面使用面上的尺度空间利用及其上部荷载承载的需要，可将多个t型梁组合使用，形成具有更大宽度的梁上使用空间，应用于水利工程中大孔径节制闸的启闭机工作桥结构，便于其上布设启门设备、房屋建筑及管理活动空间等。
75.一种工作桥制造方法，基于根据上述的节制闸用工作桥，包括：
76.建造节制闸时同步制造节制闸用工作桥的钢梁；
77.节制闸钢筋混凝土排架完工后，将钢梁放置在节制闸上合适位置；
78.现场浇筑钢梁的外壳；
79.安装桥板。
80.具体的，在节制闸建造时同时同步制造钢梁，使节制闸与工作桥能够同时建造，缩短工期，之后通过现场的混凝土外壳浇筑完成工作桥的桥桩的建造，安装桥板，完成工作桥的建造。
81.进一步，传统节制闸大跨度闸孔上部的工作桥建造通常采用后张法预应力钢筋混凝土的结构型式，需经过支模、浇筑、等强、张拉、灌浆封孔、养护等施工流程，无法满足本工程进度安排的需要。而新型节制闸用工作桥的钢梁的制作全部在工厂内加工完成，可与节制闸其他部位的土建施工同时进行，不影响节制闸其他部位主体工程的施工进度。待节制闸钢筋混凝土排架完工后，将钢梁运至现场吊装并浇筑自密实混凝土即可，大大节省了施工工期。
82.本发明提供的节制闸用工作桥在使用时，以建造节制闸工作桥使用为例，在节制闸建造时同时同步制造钢梁1，使节制闸与工作桥能够同时建造，缩短工期，之后通过现场的混凝土外壳2浇筑完成工作桥的桥桩的建造，安装桥板，完成工作桥的建造，该节制闸用工作桥的钢梁1上半部与外壳2共同承担结构压应力，下半部承担结构拉应力，相比于传统钢混结构具有更优异的抗拉、抗压、抗弯承载能力，在相同的外部荷载条件下，可以最大限度的减小结构断面尺寸，从而获得最优的经济断面。
83.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。