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专利号: 202111055134X
申请人: 石家庄铁道大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-11-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,包括承台(1),其特征在于:所述承台(1)上依次设置有预制拼装桥墩底部节段(3)以及预制拼装桥墩上部节段(4);所述承台(1)与预制拼装桥墩底部节段(3)之间设置有橡胶垫层(2);所述预制拼装桥墩底部节段(3)呈“凸”字型,包括底部的预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)以及中间的预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2);所述预制拼装桥墩上部节段(4)呈倒“凸”字型; 所述承台(1)、预制拼装桥墩底部节段(3)中间的预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2)以及预制拼装桥墩上部节段(4)中间均竖直对应设置有一条PVC预留孔道(7),用于穿设预应力钢筋(5),用以将承台(1)、预制拼装桥墩底部节段(3)以及预制拼装桥墩上部节段(4)无粘结锚固连接为一体,该预应力钢筋(5)底部和顶部分别设置有预应力钢筋固定端锚具(5‑1)以及预应力钢筋张拉端锚具(5‑2);此外,预制拼装桥墩底部节段(3)底部的预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)与所述承台(1)上也对应设置有多条PVC预留孔道(7),用于穿设耗能钢筋组(6),用以将预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)与所述承台(1)无粘结连接为一体,而该耗能钢筋组(6)顶部和底部分别设置有耗能钢筋组顶端螺母(6‑1)以及自锁式单向螺栓锚固端(6‑2);所述承台(1)底部以及预制拼装桥墩上部节段(4)顶部均设置有凹槽,凹槽内分别设置有第一方形钢垫板(8‑1)以及第二方形钢垫板(8‑3);所述预应力钢筋固定端锚具(5‑1)、预应力钢筋张拉端锚具(5‑2)分别设置在第一方形钢垫板(8‑1)以及第二方形钢垫板(8‑3)外侧,用以通过千斤顶进行张拉锚固;所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)顶部还铺设有环形钢垫板(8‑2),所述耗能钢筋组顶端螺母(6‑1)扭转固定在所述环形钢垫板(8‑2)上;

所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)尺寸大于中间的预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2)尺寸,且中间的预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2)尺寸与预制拼装桥墩上部节段(4)底部尺寸相等;第一方形钢垫板(8‑1)、环形钢垫板(8‑2)以及第二方形钢垫板(8‑3)厚度为5‑20mm,用于防止锚固过程中拼装构件混凝土接触面的破坏。

2.根据权利要求1所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)顶部还设置有保护盖(9),用于防止雨水渗入。

3.根据权利要求2所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:所述保护盖(9)为锥台形状,其中间套设在所述预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2)上。

4.根据权利要求2所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:所述承台(1)、预制拼装桥墩底部节段(3)以及预制拼装桥墩上部节段(4)横截面均为方形。

5.根据权利要求4所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:橡胶垫层(2)呈环形,其环形面积与所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)的面积相同,所述橡胶垫层(2)铺设在所述承台(1)与所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)的接触面处,用于减小桥墩底部接触刚度,在强震作用下桥墩发生摇摆时,能够减小底部桥墩混凝土局部损伤,起到耗散部分地震能量作用。

6.根据权利要求5所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:第一方形钢垫板(8‑1)以及第二方形钢垫板(8‑3)尺寸分别与所述承台(1)底部以及预制拼装桥墩上部节段(4)顶部的凹槽尺寸相同。

7.根据权利要求6所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩,其特征在于:多条PVC预留孔道(7)及其内穿设的耗能钢筋组(6)等间距、对称布置安装。

8.一种根据权利要求7所述的一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:承台(1)施工:绑扎承台(1)钢筋,制成钢筋网,绑扎局部加密钢筋,将承台(1)的底部凹槽,根据设计要求固定第一方形钢垫板(8‑1),并在PVC预留孔道(7)内预埋PVC管道,确保耗能钢筋组(6)、第一方形钢垫板(8‑1)和PVC管道位置的正确,浇筑承台(1)混凝土;

步骤二:预制墩身:在构件加工场中完成预制拼装桥墩底部节段(3)以及预制拼装桥墩上部节段(4)的浇筑,预制拼装桥墩底部节段(3)设计成“凸”字型,并在预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)以及预制拼装桥墩底部节段上部截面(3‑2)处设置PVC预留孔道(7),在所述预制拼装桥墩上部节段(4)中心处设置PVC预留孔道(7);

步骤三:吊装预制拼装桥墩底部节段(3)以及预制拼装桥墩上部节段(4):其中将所述橡胶垫层(2)安装至所述承台(1)顶面指定位置,将所述预制拼装桥墩底部节段(3)对准位置安装至所述承台(1)上,将所述预制拼装桥墩上部节段(4)吊装至预制拼装桥墩底部节段(3)上,在所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)上部位置铺设所述环形钢垫板(8‑2),在所述预制拼装桥墩上部节段(4)顶部凹槽处位置铺设所述第二方形钢垫板(8‑

3),吊装过程需保证整体预制拼装结构的所有预留PVC预留孔道(7)和对应钢垫板的开口在同一竖直线上;

步骤四:预制拼装桥墩节段的连接:通过预应力钢筋(5)锚固将预制拼装墩身和承台连接,所述预应力钢筋(5)通过所述PVC预留孔道(7),在所述承台(1)底部凹槽处安装预应力钢筋固定端锚具(5‑1),在所述预制拼装桥墩上部节段(4)顶端铺设的所述第二方形钢垫板(8‑3)上安装预应力钢筋张拉端锚具(5‑2),利用千斤顶实施所述预应力钢筋(5)的张拉与锚固;所述耗能钢筋组(6)通过所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)处四周设置的PVC预留孔道(7)完成锚固安装,其底端固定在所述承台(1)底部的凹槽处,并采取自锁式单向螺栓锚固端(6‑2)锚固,其顶端在所述预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大截面(3‑1)上铺设的所述环形钢垫板(8‑2)上利用耗能钢筋组顶端螺母(6‑1)扭转固定;

步骤五:在完成所述预制拼装桥墩底部节段(3)、预制拼装桥墩上部节段(4)与承台(1)间的连接构造施工后,在所述耗能钢筋组(6)顶端加装保护盖(9),最后完成塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩的整体安装。