一种双拱脚钢混结合段的制作方法

本申请涉及道路桥梁施工，尤其涉及一种双拱脚钢混结合段。

背景技术：

1、钢混连接段的形式包括且不限于通过预埋地脚螺栓与钢结构法兰盘直接连接、在混凝土与钢结构间设置过渡段以实现间接连接等。

2、采用预埋地脚螺栓与钢结构法兰盘直接连接钢混连接段中的钢结构和混凝土结构时，由于这种连接方式的强度和承载力小，因此适用于小型设施，无法适用于中大型设施。

3、在钢混连接段的混凝土结构与钢结构间设置过渡段时，过渡段一般可采用pbl剪力键。该种结构承载能力高、延性好，抗疲劳性能好，但是拱脚部位还是会产生拉应力，影响结构耐久性；此外，虽然这种连接方式的承载力优于地脚螺栓与钢结构法兰盘这一连接方式的承载力，但仍然主要适用于受力比较小的设施。

4、为此，如何提供一种承载力高、受力性能好的钢混连接段，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种双拱脚钢混结合段，可应用于受外荷载较大的双拱塔斜拉桥，该双拱脚钢混结合段承载能力更高、更加安全可靠。

2、为实现上述目的，本申请提供一种双拱脚钢混结合段，包括：

3、两个混凝土拱脚；两个混凝土拱脚的根部交错合并，两个混凝土拱脚的顶端设有呈倒v型的双坡面；

4、呈倒v型的第一钢构件；第一钢构件的两端分别埋设于两个混凝土拱脚内；第一钢构件的弯折形态契合于双坡面的弯折形态；

5、两个第二钢构件；两个第二钢构件分别固定于两个混凝土拱脚，而且分别压覆于双坡面的两个斜面；任一第二钢构件和对应的斜面之间铺设有砂浆层；

6、用于向混凝土拱脚施加预压力的预应力杆连接件；预应力杆连接件穿设并锁紧第二钢构件和与其对应的混凝土拱脚。

7、在一些实施例中，第一钢构件为格构式钢板；格构式钢板的若干格孔分别埋设于两个混凝土拱脚内。

8、在一些实施例中，格构式钢板包括骨架钢板；任一格孔沿骨架钢板的法线方向贯通骨架钢板。

9、在一些实施例中，还包括成对分布于格构式钢板的对侧的第三钢构件和设于一对第三钢构件之间的加固筋；任一第三钢构件设有加固孔，加固筋穿设加固孔和格孔、以实现固定连接第三钢构件和格构式钢板。

10、在一些实施例中，骨架钢板包括分别嵌入两个混凝土拱脚内的第一骨架钢板和第二骨架钢板；第一骨架钢板和第二骨架钢板均设有多个格孔；多个第三钢构件分别设于第一骨架钢板的板体边缘和第二骨架钢板的板体边缘。

11、在一些实施例中，部分成对分布的第三钢构件封堵于格孔的两侧；格孔和成对分布的第三钢构件围成的封闭空间内填充有混凝土骨料。

12、在一些实施例中，第一钢构件沿埋设方向的顶端紧邻于双坡面，砂浆层填充于至少部分格孔内。

13、在一些实施例中，任一混凝土拱脚的顶部固定有同向延伸的拱箱钢板；任一第二钢构件包括贴合于斜面的下钢板和架设于下钢板的上方的上钢板；下钢板固定于拱箱钢板，上钢板穿设且固定于拱箱钢板；预应力杆连接件的顶端锁紧于上钢板。

14、在一些实施例中，任一第二钢构件还包括与下钢板和上钢板均固定连接的侧钢板。

15、在一些实施例中，第一钢构件和第二钢构件熔透焊接。

16、相对于上述背景技术，本申请所提供的双拱脚钢混结合段包括：

17、两个混凝土拱脚；两个混凝土拱脚的根部交错合并，两个混凝土拱脚的顶端设有呈倒v型的双坡面；

18、呈倒v型的第一钢构件；第一钢构件的两端分别埋设于两个混凝土拱脚内；第一钢构件的弯折形态契合于双坡面的弯折形态；

19、两个第二钢构件；两个第二钢构件分别固定于两个混凝土拱脚，而且分别压覆于双坡面的两个斜面；任一第二钢构件和对应的斜面之间铺设有砂浆层；

20、用于向混凝土拱脚施加预压力的预应力杆连接件；预应力杆连接件穿设并锁紧第二钢构件和与其对应的混凝土拱脚。

21、上述双拱脚钢混结合段可以为双拱塔斜拉桥提供一种稳定可靠、受力性能好的斜交异型双拱脚钢混段的连接型式。

22、上述双拱脚钢混结合段利用第一钢构件、第二钢构件和砂浆层改善单个混凝土拱脚的受力特性和全部混凝土拱脚的受力特性，实现了强度、刚度从钢结构到混凝土结构的平稳过渡，使结构传力可靠，不同材料之间力传递平稳过渡，提高了拱脚的承载力、安全性及耐久性；上述双拱脚钢混结合段的预应力杆连接件可以避免异型拱脚在钢、混凝土两种材料连接部位产生拉应力，因而可以使混凝土拱脚始终处于受压状态这一有利的工作状态下。

技术特征：

1.一种双拱脚钢混结合段，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，所述第一钢构件(2)为格构式钢板；所述格构式钢板的若干格孔(21)分别埋设于两个所述混凝土拱脚(1)内。

3.根据权利要求2所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，所述格构式钢板包括骨架钢板(22)；任一所述格孔(21)沿所述骨架钢板(22)的法线方向贯通所述骨架钢板(22)。

4.根据权利要求3所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，还包括成对分布于所述格构式钢板的对侧的第三钢构件(6)和设于一对所述第三钢构件(6)之间的加固筋(7)；任一所述第三钢构件(6)设有加固孔(61)，所述加固筋(7)穿设所述加固孔(61)和所述格孔(21)、以实现固定连接所述第三钢构件(6)和所述格构式钢板。

5.根据权利要求4所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，所述骨架钢板(22)包括分别嵌入两个所述混凝土拱脚(1)内的第一骨架钢板(221)和第二骨架钢板(222)；所述第一骨架钢板(221)和所述第二骨架钢板(222)均设有多个所述格孔(21)；多个所述第三钢构件(6)分别设于所述第一骨架钢板(221)的板体边缘和所述第二骨架钢板(222)的板体边缘。

6.根据权利要求4所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，部分成对分布的所述第三钢构件(6)封堵于所述格孔(21)的两侧；所述格孔(21)和成对分布的所述第三钢构件(6)围成的封闭空间内填充有混凝土骨料。

7.根据权利要求2所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，所述第一钢构件(2)沿埋设方向的顶端紧邻于所述双坡面(11)，所述砂浆层(4)填充于至少部分所述格孔(21)内。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，任一所述混凝土拱脚(1)的顶部固定有同向延伸的拱箱钢板(8)；任一所述第二钢构件(3)包括贴合于所述斜面的下钢板(31)和架设于所述下钢板(31)的上方的上钢板(32)；所述下钢板(31)固定于所述拱箱钢板(8)，所述上钢板(32)穿设且固定于所述拱箱钢板(8)；所述预应力杆连接件(5)的顶端锁紧于所述上钢板(32)。

9.根据权利要求8所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，任一所述第二钢构件(3)还包括与所述下钢板(31)和所述上钢板(32)均固定连接的侧钢板(33)。

10.根据权利要求8所述的双拱脚钢混结合段，其特征在于，所述第一钢构件(2)和所述第二钢构件(3)熔透焊接。

技术总结
本申请公开了一种双拱脚钢混结合段，包括混凝土拱脚、第一钢构件、第二钢构件和预应力杆连接件；两个混凝土拱脚的根部斜交，两个混凝土拱脚的顶端设有呈倒V型的双坡面；第一钢构件呈倒V型，其两端分别埋设于两个混凝土拱脚内；两个第二钢构件分别压覆固定于双坡面的两个斜面；第二钢构件和斜面之间铺设有砂浆层；预应力杆连接件穿设并锁紧第二钢构件和与混凝土拱脚，用于向混凝土拱脚施加预压力。该双拱脚钢混结合段利用第一、二钢构件、砂浆层可以改善混凝土拱脚的受力特性，实现强度、刚度的平稳过渡，使结构传力可靠，提高承载能力，利用预应力杆连接件可以避免混凝土拱脚产生拉应力，为斜交的异型结构与混凝土拱座提供可靠连接。

技术研发人员：孙强,关清杰,王浩,王杨
受保护的技术使用者：中国市政工程东北设计研究总院有限公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/11