用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段的制作方法

文档序号:33040935发布日期:2023-01-24 21:26阅读:48来源:国知局
用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段的制作方法

1.本发明属于建筑施工技术领域,涉及一种用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段。


背景技术:

2.在实际生活中,当行人、自行车和其他车辆需要横跨高速公路及一级公路时,或在公路施工时,遇见在建公路与现有公路相交叉的情况出现,特别是在建公路与现有的高速公路相交叉的时候,为了有效避免了交通流冲突,需要设置跨线桥,以上跨式横过现有公路的方式避让现有公路。
3.对于跨线桥的传统施工工艺是先用基础材料垒出两侧的基础部分,然后再架设跨线桥并通过现浇混凝土的方式进行连接,再对跨线桥的外部进行施工,导致桥梁施工周期长,建设成本也较高,并且建设的难度较大,在跨越高速公路的桥梁节段施工时,还需要封闭相应路段的高速公路方可开展相应的施工,而封闭高速会增大交通压力,造成巨大经济损失,进一步增大了施工成本。
4.为解决以上问题,需要一种连接节段,可以有效缩短施工周期,减少高速封闭的时间,降低施工成本。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明提供了一种用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段,桥的轴向两端的跨端区使用混凝土梁,需要横跨高速公路的跨中区则使用钢箱梁,并通过本发明的钢砼连接节段来连接混凝土梁和钢箱梁,使得跨中区与跨端区可以分别施工,跨端区的施工对跨中区无法造成影响,有效缩短了跨中区的施工时长,进而缓解了交通压力,降低了施工成本。
6.一种用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段,所述钢砼连接节段具有用于连接钢箱梁的预应力锚固段和用于连接混凝土梁的砼连接部,所述预应力锚固段位于钢砼连接节段的轴向靠近钢箱梁一侧,所述钢箱梁轴向的端部与所述预应力锚固段固定连接;所述砼连接部位于钢砼连接节段的轴向靠近混凝土梁一侧,所述混凝土梁轴向与砼连接部通过浇筑形成固定连接。
7.进一步,所述砼连接部包括砼连接刚箱和混凝土浇筑腔,砼连接刚箱与预应力锚固段固定连接,混凝土浇筑腔与混凝土过渡连接段在轴向连通,所述砼连接钢箱具有与混凝土浇筑腔连通的腔体,所述混凝土浇筑腔用于浇筑混凝土a,所述砼连接钢箱用于浇筑混凝土b;混凝土浇筑腔通过浇筑混凝土a与混凝土过渡连接段形成整体,砼连接刚箱通过浇筑混凝土b与混凝土浇筑腔形成整体。
8.进一步,所述混凝土b的强度高于混凝土a。
9.进一步,所述混凝土浇筑腔的轴向长度和砼连接刚箱的轴向长度之比为2:3;所述砼连接段的轴向长度与预应力锚固段的轴向长度之比为1:1。
10.进一步,所述砼连接部还包括隔离网,所述隔离网设置于混凝土浇筑腔与砼连接钢箱连接的位置处用于限制混凝土a和混凝土b的流动。
11.进一步,还包括锚垫板,所述锚垫板设置于砼连接刚箱与预应力锚固段之间的位置处用于连接砼连接刚箱和预应力锚固段。
12.进一步,还包括用于增大钢砼连接节段抗剪能力的剪力件,所述剪力件安装于锚垫板上并位于砼连接钢箱的腔体内。
13.进一步,还包括预应力张拉筋,所述预应力张拉筋长度方向的一端固定于混凝土梁,另一端沿轴向延伸至预应力锚固段内。由于混凝土梁和钢砼连接接头是通过浇筑的方式连接形成整体,故设置预应力张拉筋对浇筑部分进行预应力张拉。
14.进一步,所述预应力锚固段还设置有用于支撑预应力张拉筋的预应力管道,所述预应力管道的一端设置于预应力锚固段内,另一端沿轴向穿过锚垫板延伸至砼连接钢箱的腔体内,所述预应力管道有多个,多个所述预应力管道沿砼连接钢箱的腔体的竖直截面的周向布置。预应力管道的主要作用是用于穿设预应力张拉筋和固定预应力张拉筋的位置,预应力张拉筋具有其特定的布置高度及布置位置,故设置管道对其进行固定可以有效避免其错位而影响预应力张拉的效果。
15.进一步,所述砼连接钢箱的顶部还设置有用于向砼连接钢箱的腔体内浇筑混凝土b的浇注口;所述砼连接钢箱的腔体内还设置有横隔板,所述横隔板安装于锚垫板用于加强钢砼连接节段的结构强度,横隔板的设计可以增强钢砼连接节段的结构强度。
16.本发明的有益效果:
17.本发明公开了一种用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段,桥的轴向两端的跨端区使用混凝土梁,需要横跨高速公路的跨中区则使用钢箱梁,并通过本发明的钢砼连接节段来连接混凝土梁和钢箱梁,将钢构件与混凝土构件之间的连接转换为钢构件与钢构件以及混凝土构件与混凝土构件之间的连接,钢箱梁和钢砼连接节段的连接为钢构件间的连接,可以通过焊接实现;混凝土梁与钢砼连接节段之间的连接为混凝土构件之间的连接,可以通过现浇混凝土实现;两区段可分别施工,互不干扰,避免了传统施工过程中为等待现浇混凝土凝结而导致的施工周期长的缺陷,有效缩短了跨中区的施工时长,进而缓解了交通压力,降低了施工成本。
附图说明
18.图1为本发明的钢砼连接节段的结构示意图;
19.图2为本发明钢箱梁、钢砼连接节段和混凝土梁的连接结构示意图;
20.图3为图1中a-a剖视图;
21.图4为图1中b-b剖视图。
具体实施方式
22.图1为本发明的钢砼连接节段的结构示意图;图2为本发明钢箱梁、钢砼连接节段和混凝土梁的连接结构示意图;图3为图1中a-a剖视图;图4为图1中b-b剖视图。需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和
简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
23.下面结合本发明在钢砼混合结构梁桥中的应用进一步阐述本发明。
24.如图所示,本发明公开了一种用于钢箱梁与混凝土梁连接的钢砼连接节段,所述钢砼连接节段2具有用于连接钢箱梁的预应力锚固段4和用于连接混凝土梁的砼连接部,所述预应力锚固段位4于钢砼连接节段的轴向靠近钢箱梁一侧,所述钢箱梁轴向的端部与所述预应力锚固段4固定连接;所述砼连接部位于钢砼连接节段的轴向靠近混凝土梁一侧,所述混凝土梁轴向与砼连接部通过浇筑形成固定连接。
25.本实施例中还包括跨中区的钢箱梁、跨端区的混凝土梁,所述钢箱梁和混凝土梁通过钢砼连接节段2形成固定连接。
26.本实施例中,所述钢箱梁的轴向两端具有钢箱梁过渡接头3,所述钢箱梁通过钢箱梁过渡接头3与所述钢砼连接节段2的预应力锚固段4固定连接。钢箱梁的钢箱梁过渡接头3与钢砼连接节段2的预应力锚固段4通过焊接的方式形成固定连接,相较于传统浇筑的施工方式,焊接所需的时间更短,成型更快,也更好调整跨中去桥梁的位置,使桥梁的施工质量得到有效保障。
27.本实施例中,所述混凝土梁的轴向靠近钢砼连接节段2的位置处设置有用于浇筑混凝土a的混凝土过渡连接段3;所述砼连接部包括砼连接刚箱和混凝土浇筑腔6,砼连接刚箱与预应力锚固段固定连接,混凝土浇筑腔6与混凝土过渡连接段3在轴向连通,所述砼连接钢箱5具有与混凝土浇筑腔6连通的腔体,所述混凝土浇筑腔6用于浇筑混凝土a,所述砼连接钢箱5用于浇筑混凝土b,混凝土b的强度高于混凝土a;混凝土浇筑腔6通过浇筑混凝土a与混凝土过渡连接段3形成整体,砼连接刚箱通过浇筑混凝土b与混凝土浇筑腔6形成整体。本实施例中的混凝土a为普通混凝土,混凝土b为包括但不限于钢纤维混凝土,由于钢砼连接节段2需要连接钢构件和混凝土构件,其对结构强度的要求要高于单纯的混凝土结构,以防止连接不牢固而造成结构崩塌,但高强度的混凝土如本实施例所述的钢纤维混凝土的价格偏高,若直接使用钢纤维混凝土将混凝土梁和钢砼连接节段2浇筑为一体,则会导致施工成本的增加,出于安全和成本的多方面考虑,将砼连接部设计为用于浇筑混凝土a的混凝土浇筑腔6和用于浇筑混凝土b的砼连接钢箱5,砼连接钢箱5内浇筑高强度的特种混凝土如钢纤维混凝土,使得混凝土结构与钢结构的到有效牢固的结合,进而将钢构件和混凝土构件的连接转变为混凝土构件之间的连接,故混凝土浇筑腔6内只需要浇筑普通混凝土即可。
28.本实施例中,所述混凝土浇筑腔6的轴向长度和砼连接刚箱的轴向长度之比为2:3;所述砼连接段的轴向长度与预应力锚固段4的轴向长度之比为1:1。如此设计是为了保证连接结构更稳定,桥梁整体更为安全。
29.本实施例中,所述砼连接部还包括隔离网9,所述隔离网9设置于混凝土浇筑腔6与砼连接钢箱5连接的位置处用于限制混凝土a和混凝土b的流动。由于需要在连通的腔室内浇筑不同的混凝土,为了限制两种混凝土的流动性,在两个腔室连接的位置处设置有隔离网9,限制流动的同时还保证了两种混凝土之间的接触面积,提高了结构的强度。在具体施工时,两个腔室内同时浇筑对应的混凝土效果更佳,此为本技术领域技术人员可以理解的技术方法,在此不赘述。
30.本实施例中,还包括锚垫板8,所述锚垫板8设置于砼连接刚箱与预应力锚固段4之
间的位置处用于连接砼连接刚箱和预应力锚固段4。
31.本实施例中,还包括用于增大钢砼连接节段2抗剪能力的剪力件7,所述剪力件7安装于锚垫板8上并位于砼连接钢箱5的腔体内。本实施例选用剪力板作为剪力件7增强钢砼连接节段2抗剪能力,本实施例中的剪力板设置于砼连接刚箱的腔体宽度方向的两侧,其具体设置数量以及长度,需根据桥梁的结构和受力情况进行具体设计,在此不赘述。
32.本实施例中,还包括预应力张拉筋10,所述预应力张拉筋10长度方向的一端固定于混凝土梁,另一端沿轴向延伸至预应力锚固段4内。由于混凝土梁和钢砼连接接头是通过浇筑的方式连接形成整体,故设置预应力张拉筋10对浇筑部分进行预应力张拉。预应力张拉筋10的数量以及设置的位置等需要根据桥梁的预计受力情况进行调整与布置,此为本技术领域技术人员可以理解的,在此不赘述。
33.本实施例中,所述预应力锚固段4还设置有用于支撑预应力张拉筋10的预应力管道11,所述预应力管道11的一端设置于预应力锚固段4内,另一端沿轴向穿过锚垫板8延伸至砼连接钢箱5的腔体内,所述预应力管道11有多个,多个所述预应力管道11沿砼连接钢箱5的腔体的竖直截面的周向布置。预应力管道11的主要作用是用于穿设预应力张拉筋10和固定预应力张拉筋10的位置,预应力张拉筋10具有其特定的布置高度及布置位置,故设置管道对其进行固定可以有效避免其错位而影响预应力张拉的效果。砼连接钢箱5的腔体可以根据钢砼连接节段2的宽度或桥梁的箱梁的数量设计为一个或多个,如本实施例的一个钢砼连接节段2对应连接三个沿宽度方向布置的箱梁,故砼连接钢箱5的腔体的数量设计为三个。同时,预应力管道11的数量和位置根据预应力张拉筋10的数量及固定的位置来确定,此为本技术领域人员可以理解的方法,在此不赘述。
34.本实施例中,所述砼连接钢箱5的顶部还设置有用于向砼连接钢箱5的腔体内浇筑混凝土b的浇注口;所述砼连接钢箱5的腔体内还设置有横隔板12,所述横隔板12安装于锚垫板8用于加强钢砼连接节段2的结构强度,横隔板12的设计可以增强钢砼连接节段2的结构强度。
35.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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