竹质拱桥拱脚与拱座嵌固结构的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种竹质拱桥拱脚与拱座嵌固结构。


背景技术：

2.现有桥梁在结构上采用的材料多为钢筋混凝土和钢，而出于地域性、生态性和特色风貌的考虑，也有部分人行为主的桥梁在结构上采用的材料为木和竹（例如：偏远山区、景区），木和竹属生态自然材料易于就近取材、材料在全生命周期的环保性好，且木、竹桥梁更具人文特色和地域特色。竹相对木来说生长周期短、抗拉强度、弹性和韧性更具优势，但是竹截面中空且直径不均匀的特性，使得连接方式存在着较大的难度，难以在结构层面上得以利用。从而需对竹进行加工制成——重竹，重竹是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，也就是将竹片或竹条（原竹）碾压疏松后，经施胶、顺纹组坯、加压胶合而成的型材，具有密度小、强度大、韧性好、抗震性能好等优点。
3.竹质拱桥，由桥跨结构及下部分结构两大部分组成。竹质拱桥的桥跨结构包括拱和拱上建筑，拱由主拱和位于主拱两侧拱肋组成，主拱或拱肋分别由多个相互连接的拱圈以及位于拱圈两端的拱脚组成。竹质拱桥的下部结构包括桥台，桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身以及钢筋混凝土拱座浇筑构成。安装时，先将拱肋通过两端拱脚与桥台上的拱座连接，拱肋安装好后，再在两拱肋之间安装主拱，主拱与拱肋之间安装肋间系梁固定，拱上铺设竹质板材，拱肋上固定安装多个竹质立柱，相邻立柱之间安装竹质护栏。虽然重竹具有密度小、韧性好、抗震性能好等优点，但竹质拱桥拱肋与桥台的连接却是一个需要解决的问题，一方面，桥面承压最终会传递给拱肋，再由拱肋传递给两端桥台，因此决定了拱肋与拱座的连接关系非常重要。另一方面，又不能像钢筋混凝土桥梁一样，将拱座与拱脚通过钢筋混凝土一体浇筑成型，使得拱座与拱脚保持较好的稳固性，更好地实现推力的传递。正是因为竹桥不能通过混凝土一体浇筑成型，拱肋两端的拱脚就是应力集中点，连接方式处理不好，会使拱脚成为隐患所在，不但影响传力，严重时影响桥梁结构安全。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，竹质拱桥拱脚与拱座连接稳固、更利于推力传递的竹质拱桥拱脚与拱座嵌固结构。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种竹质拱桥拱脚与拱座嵌固结构，包括拱座和拱脚，所述拱座内预埋有拱脚连接机构，拱脚连接机构预埋角度与拱脚朝向相对应；所述拱脚连接机构包括底板，底板顶面中部固定设有拱脚连接座，拱脚连接座为由四块垂直于底板的钢板拼合形成的中空矩形结构，中空矩形结构的开口形成于拱座表面，且中空大小与拱脚大小相配合，拱脚插入拱脚连接座中空矩形结构内。
7.进一步地，所述底板底面左右对称间隔均匀固定连接有多根钢筋，每根钢筋与底
板垂直，每根钢筋与拱座内预埋纵向钢筋相交处固定连接，每根钢筋与拱座内预埋横向钢筋相交处固定连接。
8.进一步地，所述底板底面左右两侧钢筋远离底板一端相向弯折形成弯钩部，用于增加钢筋在混凝土中的粘结力。
9.进一步地，所述底板底面左右两侧钢筋分别间隔均匀设有多根拉筋，其中每根拉筋与底板底面相平行，并通过绑扎或焊接方式与两侧钢筋固定。
10.进一步地，所述拱脚连接座内壁上端设置圆角。
11.进一步地，所述拱脚连接座与拱脚之间的间隙中填充有环氧树脂。
12.综上所述，本实用新型的有益效果在于：
13.1、将拱脚连接机构与拱座一体浇筑固定，通过插接方式将拱脚与拱座固定，使得拱脚与拱座连接稳固，解决了竹质拱桥拱脚与钢筋混凝土拱座连接难度问题。同时利用拱肋受压时，对拱脚产生的推力更好的传递给拱座、桥台。
14.2、拱脚连接座作为拱脚与拱座连接的保护罩，避免了拱脚受潮，同时又能够约束其变形，进一步解决受潮变形问题。
15.3、通过在底板每侧钢筋间隔均匀固定多个拉筋，形成一个整体，有效地约束钢筋的变形，增大了钢筋的刚度和稳定性。
附图说明
16.为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
17.图1为本实用新型整体结构的示意图；
18.图2为图1中“a-a”处的剖视图；
19.图3为本实用新型中拱脚连接机构的结构示意图；
20.图4为图3中的侧视图。
21.图中：拱脚1、拱座2、拱脚连接机构3、拉筋4、钢筋5、拱脚连接座31、底板32、弯钩部51。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
23.如图 1、图2和图3所示，本具体实施方式中的一种竹质拱桥拱脚与拱座嵌固结构，包括拱座2和拱脚1，所述拱座2内预埋有拱脚连接机构3，拱脚连接机构3预埋角度与拱脚1朝向相对应；所述拱脚连接机构3包括底板32，底板32顶面中部固定设有拱脚连接座31，拱脚连接座31为由四块垂直于底板的钢板拼合形成中空矩形结构，中空矩形结构的开口形成于拱座表面，且中空大小与拱脚1大小相配合，拱脚1插入拱脚连接座31中空矩形结构内。
24.在本方案中，通过将拱脚连接机构3与拱座2一体浇筑固定，并作为拱脚1与拱座2的连接点，通过插接方式将拱脚与拱座固定，使得拱脚与拱座连接稳固，解决了竹质拱桥拱脚与钢筋混凝土拱座连接难度问题。同时，在拱肋受压时对拱脚产生的推力，通过拱脚连接座31将推力集中并依次传递给拱座2、桥台进行分解。拱脚连接座31作为拱脚1与拱座2连接的保护罩，避免了拱脚受潮，同时又能够约束其变形，进一步解决受潮变形问题。
25.参见图3和图4，在本具体实施方式中，所述底板32底面左右对称间隔均匀固定连接有多根钢筋5，每根钢筋5与底板32垂直，每根钢筋5与拱座内预埋纵向钢筋相交处固定连接，每根钢筋5与拱座内预埋横向钢筋相交处固定连接。
26.这样，通过在底板底面设置多根钢筋5，并将钢筋与拱座2内预埋的纵向钢筋或横向钢筋相交处固定连接，增加拱脚连接座31与拱座2稳固性。
27.参见图4，在本具体实施方式中，所述底板32底面左右两侧钢筋5远离底板一端相向弯折形成弯钩部51，用于增加钢筋5在混凝土中的粘结力。
28.这样，通过将钢筋5一端设置成弯钩部51，在拱脚连接座31与拱座2通过混凝土浇筑时，增加钢筋5在混凝土中的粘结力，使得钢筋5能够很好的锚固在混凝土中，而不至于在外荷载作用下，产生滑移现象，从而使得拱脚连接座31与拱座2保持较好的稳固性。
29.参见图2，在本具体实施方式中，所述底板32底面左右两侧钢筋5分别间隔均匀设有多根拉筋4，其中每根拉筋4与底板32底面相平行，并通过绑扎或焊接方式与两侧钢筋5固定。
30.这样，钢筋5和拉筋4通过绑扎或焊接固定，形成一个整体，有效地约束钢筋的变形，增大了钢筋的刚度和稳定性。避免荷载，可能使钢筋发生位移和变形，导致钢筋尺寸跑位，影响钢筋5与混凝土的粘结力。
31.在本具体实施方式中，所述拱脚连接座31内壁上端设置圆角。
32.这样，增大了拱脚连接座31上端开口，便于拱脚1插入拱脚连接座31内。
33.在本具体实施方式中，所述拱脚连接座31与拱脚1之间的间隙中填充有环氧树脂。。
34.这样，拱脚1插入拱脚连接座31时，环氧树脂对插缝填实稳固；同时，能对拱脚1形成一层保护层，避免拱脚1受潮传递至拱圈，对拱的结构造成影响。
35.在施工时，确定两岸桥台的浇筑位置和浇筑高度，根据左右桥台的距离确定竹质拱桥拱的跨度和弧度。两桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身和钢筋混凝土拱座浇筑成型，当完成石混凝土台身浇筑后，根据拱的跨度和弧度计算出拱脚连接机构3分别在钢筋混凝土拱座安装位置和安装角度，并对其进行支撑固定。再在预浇钢筋混凝土拱座上架设纵向钢筋和横向钢筋，其中纵向钢筋和横向钢筋与底板32底面左右两侧钢筋5相交处，通过绑扎或焊接方式相互固定，每侧钢筋5分别间隔均匀固定多个拉筋4，以增加钢筋的刚度和稳定性。再安装钢筋混凝土拱座的浇筑模具，模具固定好后开始浇筑混凝土，这样拱脚连接机构3就与钢筋混凝土拱座一起浇筑固定。
36.接下来将拱两端的拱脚1与拱脚连接机构3进行固定，在左右桥台之间搭设拱架，用于安装竹质拱桥的拱，并按要求进行拱架预压。再在左右桥台上的拱肋连接座31内分别填充足量环氧树脂，将拱脚1插入拱肋连接座31内，此时，部分环氧树脂从拱脚1与拱肋连接座31的插缝处溢出，拱架对拱脚1进行支撑，这样便完成竹质拱桥拱两端的拱脚1与拱脚连接机构3进行固定，即拱脚1与拱座2的固定。再将多个拱圈依次相互连接安装于两拱脚1之间，便完成竹质拱桥拱的安装，最后再安装桥面板、栏杆等构件，便完成竹质拱桥整体施工，进行荷载试验，竣工验收即可。
37.需进一步说明的是，在竹质拱桥跨度不大的情况下，可先在拱脚连接座31内填充足量的环氧树脂再将拱脚1插入拱脚连接座31内，待环氧树脂固化后，将拱脚1和拱脚连接
机构3一起吊装至桥台左右拱座上，再铺设纵向钢筋和横向钢筋，安装拱座浇筑模具，最后浇筑混凝土完成固定。
38.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。