一种均摊耗能式装配式桥墩

技术领域

本发明属于装配式桥梁技术领域，具体涉及一种均摊耗能式装配式桥墩。

背景技术

桥墩是在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构。桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。桥墩分为实体墩、柱式墩和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。建筑桥墩的材料可用木料、石料、混凝土、钢筋混凝土、钢材等。桥墩的位置和桥梁上部结构的分跨布置密切相关，应通过技术经济比较决定。目前针对高速公路、地方公路及城市道路中的桥梁施工，桥梁的上部结构(即行车部分)已经实现了预制装配施工，而桥梁的下部结构(即桥墩部分)依然沿用传统技术进行现场浇筑施工，而在桥梁施工时，遇到跨河、跨湖或跨路等施工空间狭小、施工工期短、且施工工质量要求高的情况，常规的现场浇筑混凝土施工方案需要较多的模板、脚手架，工期较长，现场浇筑质量和精度难以保证，而且现场施工工人的人身安全也得不到保证，存在一定的安全隐患。

目前的一些装配式桥墩，采用分段式的装配式设计，此种设计的缺点在于，地震发生时，位于底部和顶部的墩柱由于直接受力，在短时间内无法及时将力传递至中间的几个墩柱上，导致位于上下两端墩柱与中间的墩柱相比，具有较大的位移差值，不能发挥装配式桥墩的最大支撑性能，从而导致桥梁的垮塌。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种均摊耗能式装配式桥墩，可在地震突发时，将中心桥墩的受力通过连接杆均摊至辅助桥墩上，减少辅助桥墩各个节段之间位置差值的累积，增加桥梁的稳定性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种均摊耗能式装配式桥墩，包括中心支撑柱墩以及环绕设置在中心支撑柱墩外侧的至少一组辅助支撑柱墩，每一组辅助支撑柱墩包括第一辅助支撑柱墩和第二辅助支撑柱墩，所述第一辅助支撑柱墩由若干个第一辅助节段从下至上依次拼装形成，所述第二辅助支撑柱墩由若干个第二辅助节段从下至上依次拼装形成，相邻两个第一辅助节段、两个第二辅助节段之间在水平方向上相对可滑动连接，所述中心支撑柱墩由若干个中心节段从下至上依次固定连接形成，所述中心支撑柱墩的中心开设有中心通孔，所述中心通孔内设置有一竖向耗能钢筋，所述第一辅助节段与所述竖向耗能钢筋之间设置有第一连接杆，所述第二辅助节段与所述竖向耗能钢筋之间设置有第二连接杆，所述中心节段上分别开设有用于卡合所述第一连接杆和第二连接杆的第一开孔和第二开孔。

进一步，所述第一连接杆和第二连接杆均采用方形管，所述第一连接杆的一端预埋固定在所述第一辅助节段或第二辅助节段内，所述第二连接杆的一端预埋固定在所述第二辅助节段或第一辅助节段内，所述第二连接杆的另一端滑动设置在第一连接杆内。

进一步，所述第一连接杆上沿其长度方向开设有与所述竖向耗能钢筋配合的第一通槽，所述第二连接杆上沿其长度方向开设有与所述竖向耗能钢筋配合的第二通槽，所述竖向耗能钢筋设置在第一通槽和第二通槽相交错的位置。

进一步，所述第一开孔的内壁固设有第一钢套筒，所述第二开孔的内壁固设有第二钢套筒。

进一步，所述第一辅助节段和第二辅助节段的结构相同，所述第一辅助节段呈圆筒状结构，所述第一辅助节段的一端的端面上设置有滑槽，所述第一辅助节段的另一端的端面上设置有与相邻第一辅助节段上的滑槽进行配合的凸起。

进一步，所述中心支撑柱墩和辅助支撑柱墩的底部连接至一承台，位于最下端的第一辅助节段、第二辅助节段和中心节段分别与所述承台一体浇筑。

进一步，所述竖向耗能钢筋的下端预埋在所述承台内。

进一步，所述中心节段的中心通孔上端内壁上设置有第一预埋连接件，所述中心通孔的下端内壁上设置有与第一预埋连接件配合连接的第二预埋连接件。

进一步，所述第一预埋件包括若干竖向连接杆，所述竖向连接杆沿中心通孔的周向均布，所述第二预埋件包括固设在中心通孔的下端内壁的连接钢套，所述连接钢套的内壁向外凸出形成用于那幢所述竖向连接杆的卡槽，所述竖向连接杆与所述卡槽配合后焊接，所述中心通孔的内壁上开设有若干用于卡合所述卡槽的竖槽。

本发明的有益效果在于：

本发明一种均摊耗能式装配式桥墩，相邻两个第一辅助节段、两个第二辅助节段之间在水平方向上相对可滑动连接，所述第一辅助节段与所述竖向耗能钢筋之间设置有第一连接杆，所述第二辅助节段与所述竖向耗能钢筋之间设置有第二连接杆，中心桥墩的受力通过连接杆均摊至辅助桥墩上，可以减少辅助桥墩各个节段之间位置差值的累积，防止节段之间错动位移过大导致的桥墩垮塌，增加桥梁的稳定性。

本发明装置，通过设置竖向耗能钢筋，可以在相邻节段之间在横向发生位移时，通过第一连接杆和第二连接杆的传递，提供一定的缓冲力，还能起到一定的耗能作用，比较适用于中小地震的应用场景，做到小震不坏,中震可修,大震不倒，节约了桥梁建设成本，本发明装置，第二连接杆的另一端滑动设置在第一连接杆内，相互之间通过滑动配合，可以起到一定的耗能作用，从而使得中心支撑柱墩两侧的辅助节段之间可以相互影响，减少了集中受力，增加了结构的稳定性。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明桥墩的结构示意图；

图2为本发明桥墩的俯视图；

图3为辅助节段的结构示意图；

图4为中心节段的连接示意图；

图5为第一预埋连接件的结构示意图；

图6为第二预埋连接件的结构示意图。

附图中标记如下：中心支撑柱墩1、第一中心节段101、中心通孔102、竖向耗能钢筋103、第一辅助支撑柱墩2、第一辅助节段201、第二辅助支撑柱墩3、第二辅助节段301、第一连接杆4、第二连接杆5、第一开孔6、第二开孔7、第一通槽8、第二通槽9、第一钢套筒10、第二钢套筒11、滑槽12、凸起13、承台14、第一预埋连接件15、竖向连接杆151、第二预埋连接件16、卡槽161、竖槽17。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1～6所示，本发明一种均摊耗能式装配式桥墩，包括中心支撑柱墩1以及环绕设置在中心支撑柱墩1外侧的至少一组辅助支撑柱墩，本实施例中，辅助支撑柱墩为两组，分别设置在中心支撑柱墩1的前后和左右两侧，其中每一组辅助支撑柱墩包括第一辅助支撑柱墩2和第二辅助支撑柱墩3，所述第一辅助支撑柱墩2由若干个第一辅助节段201从下至上依次拼装形成，所述第二辅助支撑柱墩3由若干个第二辅助节段301从下至上依次拼装形成，相邻两个第一辅助节段201、两个第二辅助节段301之间在水平方向上相对可滑动连接，此处滑动连接的方式不是理想中的无摩擦的连接方式，正常拼接具有导向作用的连接方式即可。具体的，所述中心支撑柱墩1由若干个中心节段从下至上依次固定连接形成，所述中心支撑柱墩1的中心开设有中心通孔102，所述中心通孔102内设置有一竖向耗能钢筋103，中心通孔102的直径比竖向耗能钢筋103的直径更大，使竖向耗能钢筋103可在径向自由变形。所述第一辅助节段201与所述竖向耗能钢筋103之间设置有第一连接杆4，所述第二辅助节段301与所述竖向耗能钢筋103之间设置有第二连接杆5，所述中心节段上分别开设有用于卡合所述第一连接杆4和第二连接杆5的第一开孔6和第二开孔7。

本发明一种均摊耗能式装配式桥墩，相邻两个第一辅助节段201、两个第二辅助节段301之间在水平方向上相对可滑动连接，所述第一辅助节段201与所述竖向耗能钢筋103之间设置有第一连接杆4，所述第二辅助节段301与所述竖向耗能钢筋103之间设置有第二连接杆5，中心桥墩的受力通过连接杆均摊至辅助桥墩上，可以减少辅助桥墩各个节段之间位置差值的累积，防止节段之间错动位移过大导致的桥墩垮塌，增加桥梁的稳定性。

本实施例中，所述第一连接杆4和第二连接杆5均采用方形管，所述第一连接杆4的一端预埋固定在所述第一辅助节段201或第二辅助节段301内，所述第二连接杆5的一端预埋固定在所述第二辅助节段301或第一辅助节段201内，所述第二连接杆5的另一端滑动设置在第一连接杆4内。本实施例中，第一辅助节段201和第二辅助节段301的连接方式相互错开，本发明装置通过设置竖向耗能钢筋103，可以在相邻节段之间在横向发生位移时，通过第一连接杆4和第二连接杆5的传递，提供一定的缓冲力，还能起到一定的耗能作用，比较适用于中小地震的应用场景，做到小震不坏,中震可修,大震不倒，节约了桥梁建设成本，本发明装置，第二连接杆5的另一端滑动设置在第一连接杆4内，相互之间通过滑动配合，可以起到一定的耗能作用，从而使得中心支撑柱墩1两侧的辅助节段之间可以相互影响，减少了集中受力，增加了结构的稳定性

本实施例中，所述第一连接杆4上沿其长度方向开设有与所述竖向耗能钢筋103配合的第一通槽8，所述第二连接杆5上沿其长度方向开设有与所述竖向耗能钢筋103配合的第二通槽9，所述竖向耗能钢筋103设置在第一通槽8和第二通槽9相交错的位置，可同时与第一通槽8和第二通槽9配合，当辅助节段挣脱中心节段的摩擦束缚，第一连接杆4或第二连接杆5分别运行到第一通槽8和第二通槽9末端，在水平方向上牵动竖向耗能钢筋103带动竖向耗能钢筋103变形，竖向耗能钢筋103变形为其提供一定的反向作用力，达到水平耗能的效果，减少辅助节段的位移量。

本实施例中，所述第一开孔6的内壁固设有第一钢套筒10，第一钢套筒10与第一连接杆4紧密配合，所述第二开孔7的内壁固设有第二钢套筒11，第二钢套筒11与第二连接杆5紧密配合，通过第一钢套筒10和第二钢套筒11保护第一开孔6和第二开孔7的内壁，由于第一开孔6和第二开孔7的混凝土强度不够，因此可以防止第一连接杆4、第二连接杆5分别和第一开孔6和第二开孔7直接接触，增加接触的摩擦力。

本实施例中，所述第一辅助节段201和第二辅助节段301的结构相同，所述第一辅助节段201呈圆筒状结构，所述第一辅助节段201的一端的端面上设置有滑槽12，所述第一辅助节段201的另一端的端面上设置有与相邻第一辅助节段201上的滑槽12进行配合的凸起13，滑槽12和凸起13的延伸方向均沿径向延伸至中心节段，通过凸起13于滑槽12的配合，实现辅助节段之间的滑动连接，从而使得节段之间的位移可以沿着中心节段的径向。

本实施例中，所述中心支撑柱墩1和辅助支撑柱墩的底部连接至一承台14，位于最下端的第一辅助节段201、第二辅助节段301和中心节段分别与所述承台14一体浇筑，增加了桥梁下部结构的稳定性，所述竖向耗能钢筋103的下端预埋在所述承台14内，连接更为稳固。

本实施例中，所述中心节段的中心通孔102上端内壁上设置有第一预埋连接件15，所述中心通孔102的下端内壁上设置有与第一预埋连接件15配合连接的第二预埋连接件16。所述第一预埋件包括若干竖向连接杆151，所述竖向连接杆151沿中心通孔102的周向均布，所述第二预埋件包括固设在中心通孔102的下端内壁的连接钢套，所述连接钢套的内壁向外凸出形成用于那幢所述竖向连接杆151的卡槽161，所述竖向连接杆151与所述卡槽161配合后焊接，所述中心通孔102的内壁上开设有若干用于卡合所述卡槽161的竖槽17。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。