一种波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座。


背景技术：

2.近年来，波纹钢-混凝土组合拱桥越来越多地被应用到桥梁领域。该类组合桥采用工厂标准化制作，施工便捷且便于质量控制，还能降低拱板(肋)的高度，受力特性优越。此外，相较于传统混凝土圬工拱桥造价低，施工中使用水泥、砂等材料较少，有利于环境保护和促进公路建设的可持续发展。拱座是波纹钢-混凝土组合拱形结构的重要传力结构，起到限制拱脚位移，保证结构稳定的作用，一般采用混凝土现浇制作而成。组合拱桥中的拱座是指在拱圈与墩台及拱圈与空腹式拱上建筑的腹孔墩相连接处设置的构造物。
3.现有施工中，需要支模、拆模等工序，工序繁琐且易受天气等因素影响，拱脚浇筑质量难以得到保证；此外，在使用过程中，拱座易出现裂缝，从而降低桥梁结构的耐久性，甚至影响结构安全。因此，为了保证结构安全，减少裂缝，提高结构的耐久性，改善现有组合拱拱座的连接方法，实现组合拱与基础的快速、可靠连接，以替代传统的混凝土拱座的连接方法，有必要提出一种新型波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座连接。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种性能可靠、施工简便、安全耐久的波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座，包括基础、拱座底板、拱座斜板、拱脚底板和波纹钢板；其特征在于：所述基础内部预埋有两排抗拔弯钩，所述的抗拔弯钩带弯钩的一端预埋在基础内，另一端设置有螺纹并延伸出基础的上表面；基础的上表面设置有拱座底板，所述的抗拔弯钩穿过拱座底板后配装螺母，将拱座底板固定在基础上；所述的拱座底板上固定连接有拱座斜板，拱座底板与拱座斜板之间固连有若干斜撑；所述的波纹钢板为拱形，横跨在两个基础之间，波纹钢板的两端固连有拱脚底板，拱脚底板与拱座斜板固连，波纹钢板上浇筑覆盖有混凝土层。
7.进一步的，所述的拱座底板上设置有两排通孔，两排通孔之间的距离大于斜撑的斜边长度，每一排的通孔与通孔的间距相等，最外侧的通孔与拱座底板边缘保持安全距离。
8.进一步的，所述的抗拔弯钩预埋在基础内的一段，表面为螺纹状；基础内抗拔弯钩的数量和间距，均与拱座底板上通孔的数量和间距一一对应。
9.进一步的，所述的斜撑为三角形，三角形内角的角度根据波纹钢-混凝土组合拱形结构的矢高和跨度而定。
10.进一步的，所述的斜撑的两个边分别与拱座底板和拱座斜板相抵，斜撑的斜边与拱座底板焊接，另一边与拱座斜板相抵后焊接。
11.进一步的，所述的拱脚底板与拱座斜板上对应设置有若干通孔，并且拱座斜板上的通孔与焊接在拱座斜板上的斜撑，位置交错排列不重叠。
12.进一步的，所述的拱脚底板与拱座斜板通过连接螺栓穿过通孔锁紧固定，所述的连接螺栓为高强度螺栓。
13.进一步的，所述的波纹钢板与拱脚底板之间采用焊接的方式固定连接，波纹钢板焊接在拱脚底板的中心轴区域，避开拱脚底板上的通孔位置。
14.进一步的，所述的混凝土层为橡胶混凝土或普通混凝土，当为橡胶混凝土时建议每立方米混凝土中的橡胶集料掺量为50～70公斤。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.1、抗拔弯钩预埋在基础内部，并且表面为螺纹状，能够增大抗拔弯钩表面的摩擦力，增加连接的牢固性和稳定性；
17.2、斜撑的两个边分别与拱座底板和拱座斜板焊接，多个斜撑的组合增加了拱座底板和拱座斜板之间的连接强度，提高了拱桥的承载力和刚度；
18.3、通过拱脚底板与拱座斜板的连接，巧妙地将波纹钢板与拱座底板连为一体，进而固定在基础上；
19.4、采用钢结构拱座连接组合拱与基础，可减少拱座裂缝，提高结构耐久性，保证结构安全；
20.5、此外，该结构可实现工厂化制造，保证施工质量；相较于传统的拱座连接方法，简化了施工工序，能够加快施工速度，实现快速施工；
21.6、本实用新型可广泛应用于新建市政、公路的中小跨径拱桥和既有梁桥、涵洞的改扩建工程中，具有广阔的应用前景和显著的综合效益。
附图说明：
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型的正视结构示意图；
24.图3为本实用新型拱座底板与拱座斜板的连接结构示意图；
25.图4为本实用新型拱座底板与拱座斜板的连接结构爆炸图。
26.图中：1、拱座底板；2、斜撑；3、拱座斜板；4、抗拔弯钩；5、连接螺栓；6、拱脚底板；7、波纹钢板；8、混凝土层；9、基础；10、螺母。
具体实施方式：
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.如附图1～4所示，一种波纹钢-混凝土组合拱形结构的拱座，包括拱座底板1、斜撑2、拱座斜板3、抗拔弯钩4、连接螺栓5、拱脚底板6、波纹钢板7、基础9、螺母10和混凝土层8。所述每个基础9内部预埋有两排抗拔弯钩4，所述的抗拔弯钩4带弯钩的一端预埋在基础9
内，另一端设置有螺纹并延伸出基础9的上表面；所述的抗拔弯钩4预埋在基础9内的一段，表面为螺纹状；抗拔弯钩4预埋在基础9内部，并且螺纹状的表面能够增大抗拔弯钩4表面的摩擦力，增加连接的牢固性和稳定性。
29.基础9的上表面设置有拱座底板1，所述的抗拔弯钩4穿过拱座底板1后配装螺母10，将拱座底板1固定在基础9上；所述的拱座底板1上设置有两排通孔，两排通孔之间的距离大于斜撑2的斜边长度，每一排的通孔与通孔的间距相等，最外侧的通孔与拱座底板1边缘保持安全距离。基础9内抗拔弯钩4的数量和间距，均与拱座底板1上通孔的数量和间距一一对应。
30.所述的拱座底板1上固定连接有拱座斜板3，拱座底板1与拱座斜板3之间固连有若干斜撑2；所述的斜撑2为三角形，三角形内角的角度根据波纹钢-混凝土组合拱形结构的矢高和跨度而定。所述的斜撑2的两个边分别与拱座底板1和拱座斜板3相抵，斜撑2的斜边与拱座底板1焊接，另一边与拱座斜板相抵后3焊接。斜撑2的两个边分别与拱座底板1和拱座斜板3相抵后焊接，斜撑2增加了拱座底板1和拱座斜板3之间的连接强度；
31.所述的波纹钢板7为拱形，横跨在两个基础9之间，波纹钢板7的两端固连有拱脚底板6，拱脚底板6与拱座底板1固连，通过拱脚底板6与拱座斜板3的连接，巧妙地将波纹钢板7与拱座底板1连为一体，进而固定在基础9上。
32.拱脚底板6与拱座斜板3上对应设置有若干通孔，并且通孔与焊接在拱座斜板3上的斜撑2位置交错排列不重叠。拱脚底板6与拱座斜板3通过连接螺栓5穿过通孔锁紧固定，所述的连接螺栓5为高强度螺栓。所述的波纹钢板7与拱脚底板6之间采用焊接的方式固定连接，波纹钢板7焊接在拱脚底板6的中心轴区域，即，避开拱脚底板6上的通孔位置。
33.波纹钢板7上浇筑覆盖有混凝土层8。所述的混凝土层8为橡胶混凝土或普通混凝土，当为橡胶混凝土时建议每立方米混凝土中的橡胶集料掺量为50～70公斤。
34.在具体实施中：
35.首先将抗拔弯钩4带弯钩的一端预埋在两个基础9内，每个基础9内等距地预埋两排，抗拔弯钩4的安装端在基础9表面露出；
36.然后在拱座底板1上按语抗拔弯钩4所对应的位置开两排通孔；同时，在拱脚底板6和拱座斜板3的两侧相同位置，也分别开通孔，作为螺栓安装孔；
37.再将抗拔弯钩4穿过拱座底板1的通孔后，一一用螺母10锁紧，进而将拱座底板1固定在在基础9上；
38.根据波纹钢-混凝土组合拱形结构的矢高和跨度，计算出拱座斜板3的安装角度和斜撑2的角度后，将拱座斜板3焊接在拱座底板1上，斜撑2焊接于拱座斜板3与拱座底板1之间，以加强拱座整体的刚度；
39.将波纹钢板7的两端分别焊接拱脚底板6，注意避开拱脚底板6上的通孔位置；再将焊接在波纹钢板7两端的拱脚底板6分别与拱座斜板3通过连接螺栓5锁紧固定；
40.确认施工方案中采用橡胶混凝土还是普通混凝土，当采用橡胶混凝土时，优先采用每立方米混凝土中的橡胶集料掺量为50～70公斤；
41.最后，在波纹钢板7上浇筑混凝土层8，混凝土层8将整个波纹钢板7覆盖；完成将带有拱座的波纹钢-混凝土组合拱形结构，通过螺母10和抗拔弯钩4固定在基础9上的工作。现浇混凝土达到设计强度后，进行桥面铺装机附属设施施工。
42.本实用新型采用钢结构拱座连接组合拱与基础9，可解决传统混凝土拱座易出现裂缝，耐久性差等问题，实现组合拱与基础9的可靠连接。拱座可预制装配，施工便捷，实现组合拱与基础9的快速连接，极大提高了施工效率，有利于中小拱桥上部结构的工厂化建造，装配化施工。此外，可实现工厂化制造，保证施工质量；相较于传统的拱座连接方法，可以简化施工工序，加快施工速度，实现快速施工；本实用新型可广泛应用于新建市政、公路的中小跨径拱桥和既有梁桥、涵洞的改扩建工程中。
43.以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。