一種仿生橋墩及其建造方法
【專利摘要】一種仿生橋墩及其建造方法，包括設(shè)于橋墩基礎(chǔ)上的橋墩本體，橋墩本體由自下而上依次連接的實(shí)體墩底段、空心墩身段和樹(shù)枝形墩頂段組成，樹(shù)枝形墩頂段由若干對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)于空心墩身段上端面并斜向上伸展的墩枝構(gòu)成，所述空心墩身段由預(yù)應(yīng)力鋼束和若干空心墩身塊組成，相鄰空心墩身塊榫卯定位連接，預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于空心墩身塊側(cè)壁內(nèi)并貫穿空心墩身段，預(yù)應(yīng)力鋼束的下端錨固在實(shí)體墩底段上，每個(gè)墩枝由若干組拼構(gòu)件和若干預(yù)應(yīng)力筋組成，組拼構(gòu)件之間榫卯定位連接，墩枝的橫截面為實(shí)心或空心截面，相鄰兩個(gè)組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋錨固，最下端的組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋錨固于空心墩身段的上端面上。
【專利說(shuō)明】
一種仿生橋墩及其建造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于橋墩建造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生橋墩及其建造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的橋梁結(jié)構(gòu)依靠橋墩支承并傳遞上部荷載，隨著交通量的增加，出現(xiàn)了許多跨度大且寬幅的橋梁，由于車輛的偏載以及超限等危險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)方式造成上部主梁結(jié)構(gòu)橫向傾覆的事故時(shí)有發(fā)生，傾覆對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)和交通運(yùn)營(yíng)造成很大危害，此外橋梁結(jié)構(gòu)的受力大小與跨徑密切相關(guān)，那么橋墩的合理布設(shè)就成為確保橋梁結(jié)構(gòu)跨越和運(yùn)營(yíng)安全的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。通常情況下，沿橋梁縱向的橋墩結(jié)構(gòu)按照上部結(jié)構(gòu)的受力、通航以及排洪的要求設(shè)置，沿橋梁橫向可設(shè)為獨(dú)柱、多柱墩或者花瓶等橫截面變寬的墩，這些橋墩結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是將墩柱僅作為上部結(jié)構(gòu)的支承，主要承受壓力，即使承受偏心彎矩也是小偏心構(gòu)件。橋梁設(shè)計(jì)按照墩中線或者橋墩上支座中線間的間距作為計(jì)算跨徑進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析;荷載橫橋向的偏載問(wèn)題對(duì)窄橋不突出，但一些城市高架橋、立交橋橫向非常寬，極端情況下的橫橋向偏載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)形成了巨大威脅，從一些橫向傾覆的橋梁事故中可以清晰地看出上部主梁結(jié)構(gòu)即使傾斜落梁，但整體結(jié)構(gòu)未損壞，事故的發(fā)生除了超載、偏載等荷載因素外，橋墩橫向支承不足是導(dǎo)致事故的重要原因，此外大跨寬幅橋梁的大噸位支座還會(huì)增加橋梁建設(shè)和管養(yǎng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種仿生橋墩及其建造方法。
[0004]基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種仿生橋墩，包括設(shè)于橋墩基礎(chǔ)上的橋墩本體，橋墩本體由自下而上依次連接的實(shí)體墩底段、空心墩身段和樹(shù)枝形墩頂段組成，樹(shù)枝形墩頂段由若干對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)于空心墩身段上端面并斜向上伸展的墩枝構(gòu)成，所述空心墩身段由預(yù)應(yīng)力鋼束和若干空心墩身塊組成，相鄰空心墩身塊榫卯定位連接，預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于空心墩身塊側(cè)壁內(nèi)并貫穿空心墩身段，預(yù)應(yīng)力鋼束的下端錨固在實(shí)體墩底段上，每個(gè)墩枝由若干組拼構(gòu)件和若干預(yù)應(yīng)力筋組成，組拼構(gòu)件之間榫卯定位連接，墩枝的橫截面為實(shí)心或空心截面，相鄰兩個(gè)組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋錨固，最下端的組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋錨固于空心墩身段的上端面上。
[0005]進(jìn)一步地，每個(gè)空心墩身塊側(cè)壁的下端面上設(shè)有第一卯，空心墩身塊側(cè)壁的上端面上和實(shí)體墩底段的頂部均設(shè)有與第一卯相適配的第一榫，組拼構(gòu)件的下端面上設(shè)有第二卯，組拼構(gòu)件的上端面上或空心墩身段的上端面上均設(shè)有與第二卯相適配的第二榫，每個(gè)空心墩身塊的側(cè)壁內(nèi)或組拼構(gòu)件內(nèi)均預(yù)留有預(yù)應(yīng)力孔道，預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼束或預(yù)應(yīng)力筋，組拼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的上部、空心墩身段的上端面上和實(shí)體墩底段的內(nèi)部均設(shè)有用以錨固預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的錨固齒塊。
[0006]所述實(shí)體墩底段的高度為3?4m，空心墩身段每個(gè)空心墩身塊的高度為lm，墩枝每個(gè)組拼構(gòu)件的長(zhǎng)度為2?3m。
[0007]—種仿生橋墩的建造方法，包括如下步驟:
1)依據(jù)仿生學(xué)原理，按受力要求設(shè)計(jì)樹(shù)枝形橋墩，并進(jìn)行節(jié)段劃分:其中實(shí)體墩底段的高度為3~4m，空心墩身段塊高度為lm，組拼構(gòu)件長(zhǎng)度為2?3m，預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道、榫和卯，組拼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的上部、空心墩身段的上端面上及實(shí)體墩底段的內(nèi)部設(shè)置用于錨固預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的錨固齒塊；
2)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)所傳遞的彎壓荷載，對(duì)樹(shù)枝形墩頂段和空心墩身段進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，配置預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼束，預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼束采用橋梁結(jié)構(gòu)常用的Φ 15.24鋼絞線，錨下時(shí)的預(yù)應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的極限抗拉強(qiáng)度的0.7?0.75倍;設(shè)計(jì)組拼構(gòu)件、空心墩身塊及錨固齒塊的構(gòu)造圖；
3)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行空心墩身塊和組拼構(gòu)件進(jìn)行工廠預(yù)制；
4)施工時(shí)按照先組拼實(shí)體墩底段、空心墩身段，再依次組拼樹(shù)枝形墩頂段的順序完成橋墩安裝，組拼時(shí)，空心墩身塊和組拼構(gòu)件端面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，榫卯對(duì)齊臨時(shí)固定，空心墩身塊全部組裝好后，空心墩身塊的預(yù)留孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼束并張拉錨固，墩枝組拼時(shí)每個(gè)組拼構(gòu)件通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋逐一錨固，48小時(shí)內(nèi)預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)壓漿封錨，最終完成橋墩組拼；
5)按設(shè)計(jì)圖紙要求在樹(shù)枝形墩頂段的頂部設(shè)置支座墊石、安放支座，進(jìn)行梁體的建造安裝，最后可根據(jù)需要對(duì)樹(shù)枝形橋墩表面進(jìn)行涂裝美化。
[0008]步驟I)中所述的橋墩橫截面為圓形、圓臺(tái)形、矩形等，空心墩身段可為單箱室或者多箱室的板件預(yù)制組拼，樹(shù)枝形墩頂段可為變高度的實(shí)心或空心截面。
[0009]步驟3)中所述的墩身節(jié)段預(yù)制方法可采用傳統(tǒng)工廠預(yù)制的各類建造方法，也可采用最新的3D打印技術(shù)。
[0010]本發(fā)明中，仿生橋墩的外形尺寸按照橋墩受力要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)通航排洪和預(yù)應(yīng)力筋布置局部?jī)?yōu)化。
[0011]本發(fā)明提供了一種仿生的橋墩。基于綠色建筑工業(yè)裝配化和環(huán)保節(jié)能要求，可采用傳統(tǒng)的節(jié)段工廠預(yù)制的各類方法預(yù)制橋墩的節(jié)段。其中實(shí)體墩底段的高度可取3.0?4.0m，現(xiàn)場(chǎng)澆注或者工廠預(yù)制均可，但應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道;空心墩身塊每節(jié)高度lm，工廠整體預(yù)制，也可以分板件工廠預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)組拼，注意預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道和節(jié)段間凹卯凸榫;借鑒仿生學(xué)中空間伸展的樹(shù)枝形狀，將僅承壓的墩柱變化為承受彎壓荷載的懸臂梁，樹(shù)枝形墩頂段每個(gè)組拼構(gòu)件長(zhǎng)度取為2?3m，注意預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道和節(jié)段間凹卯凸榫;將實(shí)體墩底段與預(yù)制好的空心墩身塊逐節(jié)拼裝，組拼時(shí)節(jié)段端面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，對(duì)齊凹卯凸榫臨時(shí)固定，預(yù)留孔道穿束張拉，組裝完成的墩身形成整體結(jié)構(gòu)；借鑒連續(xù)梁橋懸壁拼裝工藝，逐段對(duì)稱拼裝樹(shù)枝形墩頂段的預(yù)制節(jié)段，組拼時(shí)節(jié)段端面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，對(duì)齊凹卯凸榫臨時(shí)固定，預(yù)留孔道穿束張拉，最終完成橋墩組拼;為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼束，節(jié)段組拼張拉預(yù)應(yīng)力鋼束完成后應(yīng)在48小時(shí)內(nèi)孔道壓漿，最后對(duì)樹(shù)枝形橋墩進(jìn)行表面涂裝，并完成交通標(biāo)識(shí)、交通信號(hào)的設(shè)置。
[0012]通過(guò)空間伸展開(kāi)的樹(shù)枝形橋墩的支承，不僅可以縮短橋跨長(zhǎng)度，降低主梁彎矩，而且還可以有力地增強(qiáng)橫橋向抗傾覆能力，這對(duì)保障橋梁結(jié)構(gòu)和交通運(yùn)營(yíng)安全有重要作用。本發(fā)明提供的一種仿生的橋墩，在預(yù)制橋梁墩身時(shí)不需要改變?cè)泄S預(yù)制的工藝流程和技術(shù)參數(shù)，對(duì)于復(fù)雜截面和特殊形狀的節(jié)段還可以采用最新的3D打印技術(shù)完成。樹(shù)枝形橋墩僅需對(duì)橋墩節(jié)段進(jìn)行工廠預(yù)制，制作工藝和技術(shù)成熟，通過(guò)組拼為樹(shù)枝形橋墩結(jié)構(gòu)，形成空間伸開(kāi)的彎壓懸臂梁受力結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縮短縱向跨徑，增強(qiáng)橫向穩(wěn)定的目的。橋墩構(gòu)件工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)組拼，符合綠色建筑工業(yè)裝配化要求，環(huán)保節(jié)能，建造工藝和施工質(zhì)量成熟，能改善目前所采用的主要承壓的柱式橋墩的支承缺陷，對(duì)保障橋梁結(jié)構(gòu)和交通運(yùn)營(yíng)安全有重要的作用。
[0013]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
I)將傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆注橋墩轉(zhuǎn)化為工廠節(jié)段預(yù)制和工地組拼的方式，化整為零，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)起吊能力要求不高，節(jié)段預(yù)制工藝成熟，工廠生產(chǎn)質(zhì)量有保證，且符合綠色建筑工業(yè)裝配化要求，環(huán)保節(jié)能，現(xiàn)場(chǎng)施工快捷。
[0014]2)由于空間伸展的樹(shù)枝形橋墩支承點(diǎn)多，每個(gè)支承承受的力小，可采用小噸位的支座節(jié)省工程造價(jià)。
[0015]3)將傳統(tǒng)橋墩受壓構(gòu)件變化為承受彎壓的構(gòu)件，空間伸展開(kāi)的樹(shù)枝形墩身可以設(shè)計(jì)為變截面，通過(guò)配置預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束承擔(dān)彎矩;預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束不僅是節(jié)段連接件，也是重要的受力構(gòu)件。
[0016]4)空間伸展開(kāi)的樹(shù)枝形橋墩可以縮短橋跨長(zhǎng)度，更為重要的是可以增強(qiáng)橫橋向穩(wěn)定，提高橋梁結(jié)構(gòu)橫橋向的抗傾覆能力。
[0017]5)空間伸展的樹(shù)枝形橋墩可以使得橋梁結(jié)構(gòu)整體造型新穎，結(jié)構(gòu)形式多變。
[0018]6)橋墩節(jié)段的拼裝與主梁懸臂拼裝施工工藝類似，在保證質(zhì)量的前提下可以縮短工期，且小節(jié)段構(gòu)件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)起吊能力要求不高。
[0019]7)本發(fā)明適合在城市高架、立交等大跨寬幅橋梁結(jié)構(gòu)的橋墩中采用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的仿生橋墩的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中空心墩身塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中組拼構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:I為實(shí)體墩底段;2為空心墩身塊;3為墩枝；31為組拼構(gòu)件;32為預(yù)應(yīng)力筋;41為第一卯；42為第一榫;5為預(yù)應(yīng)力孔道;6為預(yù)應(yīng)力鋼束；71為第二卯;72為第二榫;8為錨固齒塊;9為橋墩基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0022]實(shí)施例1
如圖1、2和圖3所示，一種仿生橋墩，包括設(shè)于橋墩基礎(chǔ)9上的橋墩本體，橋墩本體由自下而上依次連接實(shí)體墩底段1、空心墩身段和樹(shù)枝形墩頂段組成，樹(shù)枝形墩頂段由若干對(duì)稱設(shè)于空心墩身段上端面并斜向上伸展的墩枝3構(gòu)成，所述空心墩身段由預(yù)應(yīng)力鋼束6和若干空心墩身塊2組成，相鄰空心墩身塊2榫卯定位連接，預(yù)應(yīng)力鋼束6設(shè)于空心墩身塊2側(cè)壁內(nèi)并貫穿空心墩身段，預(yù)應(yīng)力鋼束6的下端錨固在實(shí)體墩底段I上，每個(gè)墩枝3由若干組拼構(gòu)件31和若干預(yù)應(yīng)力筋32組成，組拼構(gòu)件31之間榫卯定位連接，墩枝3的橫截面為實(shí)心或空心截面，相鄰兩個(gè)組拼構(gòu)件31通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件31內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋32錨固，最下端的組拼構(gòu)件31通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件31內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋32錨固于空心墩身段的上端面上。
[0023]進(jìn)一步地，每個(gè)空心墩身塊2側(cè)壁的下端面上設(shè)有第一卯41，空心墩身塊2側(cè)壁的上端面上和實(shí)體墩底段I的頂部均設(shè)有與第一卯41相適配的第一榫42，組拼構(gòu)件31的下端面上設(shè)有第二卯71，組拼構(gòu)件31的上端面上或空心墩身段的上端面上均設(shè)有與第二卯71相適配的第二榫72，每個(gè)空心墩身塊2的側(cè)壁內(nèi)或組拼構(gòu)件31內(nèi)均預(yù)留有預(yù)應(yīng)力孔道5，預(yù)應(yīng)力孔道5內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼束6或預(yù)應(yīng)力筋32，組拼構(gòu)件31預(yù)應(yīng)力孔道5內(nèi)的上部、空心墩身段的上端面上和實(shí)體墩底段I的內(nèi)部均設(shè)有用以錨固預(yù)應(yīng)力筋32或預(yù)應(yīng)力鋼束6的錨固齒塊8。
[0024]所述實(shí)體墩底段I的高度為3~4m，空心墩身段每個(gè)空心墩身塊2的高度為lm，墩枝3每個(gè)組拼構(gòu)件31的長(zhǎng)度為2?3m。
[0025]上述仿生橋墩的建造方法，其包括如下步驟:
1)依據(jù)仿生學(xué)原理，按照橋梁美學(xué)和結(jié)構(gòu)受力以及排洪通航等要求設(shè)計(jì)空間張開(kāi)的樹(shù)枝形橋墩，并進(jìn)行節(jié)段合理劃分:其中實(shí)體墩底段I的高度可取3.0m，空心墩身段塊2高度為lm，組拼構(gòu)件31長(zhǎng)度取為2m，預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道5、榫和卯，組拼構(gòu)件31預(yù)應(yīng)力孔道5內(nèi)的上部空心墩身段的上端面上及實(shí)體墩底段I的內(nèi)部均設(shè)置用于錨固預(yù)應(yīng)力筋32或預(yù)應(yīng)力鋼束6的錨固齒塊8;
2)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)所傳遞的彎壓荷載，對(duì)樹(shù)枝形墩頂段和空心墩身段進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì):配置預(yù)應(yīng)力筋32和預(yù)應(yīng)力鋼束6，預(yù)應(yīng)力筋32和預(yù)應(yīng)力鋼束6采用橋梁結(jié)構(gòu)常用的Φ 15.24鋼絞線，錨下時(shí)的預(yù)應(yīng)力為0.7?0.75/ //V為預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的極限抗拉強(qiáng)度);并設(shè)計(jì)組拼構(gòu)件31、空心墩身塊2和錨固齒塊8的構(gòu)造圖；
3)采用傳統(tǒng)的預(yù)制方法或者目前先進(jìn)的3D打印技術(shù)，空心墩身塊2和組拼構(gòu)件31進(jìn)行工廠預(yù)制；
4)施工現(xiàn)場(chǎng)按照先組拼實(shí)體墩底段1、空心墩身段，再依次組拼樹(shù)枝形墩頂段的順序完成橋墩安裝，組拼時(shí)，空心墩身塊2和組拼構(gòu)件31端面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，榫卯對(duì)齊臨時(shí)固定，空心墩身塊2全部組裝好后，空心墩身塊2的預(yù)應(yīng)力孔道5穿預(yù)應(yīng)力鋼束6并張拉錨固，墩枝3組拼時(shí)每個(gè)組拼構(gòu)件31通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋32和錨固齒塊8逐一錨固，48小時(shí)內(nèi)預(yù)應(yīng)力孔道5內(nèi)壓漿封錨，最終完成橋墩組拼；
5)按設(shè)計(jì)圖紙要求在樹(shù)枝形墩頂段的頂部設(shè)置支座墊石、安放支座，進(jìn)行梁體的建造安裝，最后可根據(jù)需要對(duì)樹(shù)形橋墩表面進(jìn)行涂裝美化。
[0026]本發(fā)明仿生的橋墩適宜在城市高架、立交等大跨寬幅橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)橋墩中采用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種仿生橋墩，包括設(shè)于橋墩基礎(chǔ)上的橋墩本體，其特征是:橋墩本體由自下而上依次連接的實(shí)體墩底段、空心墩身段和樹(shù)枝形墩頂段組成，樹(shù)枝形墩頂段由若干對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)于空心墩身段上端面并斜向上伸展的墩枝構(gòu)成，所述空心墩身段由預(yù)應(yīng)力鋼束和若干空心墩身塊組成，相鄰空心墩身塊榫卯定位連接，預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于空心墩身塊側(cè)壁內(nèi)并貫穿空心墩身段，預(yù)應(yīng)力鋼束的下端錨固在實(shí)體墩底段上，每個(gè)墩枝由若干組拼構(gòu)件和若干預(yù)應(yīng)力筋組成，組拼構(gòu)件之間榫卯定位連接，墩枝的橫截面為實(shí)心或空心截面，相鄰兩個(gè)組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋錨固，最下端的組拼構(gòu)件通過(guò)設(shè)于組拼構(gòu)件內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋錨固于空心墩身段的上端面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生橋墩，其特征是:每個(gè)空心墩身塊側(cè)壁的下端面上設(shè)有第一卯，空心墩身塊側(cè)壁的上端面上和實(shí)體墩底段的頂部均設(shè)有與第一卯相適配的第一榫，組拼構(gòu)件的下端面上設(shè)有第二卯，組拼構(gòu)件的上端面上或空心墩身段的上端面上均設(shè)有與第二卯相適配的第二榫，每個(gè)空心墩身塊的側(cè)壁內(nèi)或組拼構(gòu)件內(nèi)均預(yù)留有預(yù)應(yīng)力孔道，預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼束或預(yù)應(yīng)力筋，組拼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的上部、空心墩身段的上端面上和實(shí)體墩底段的內(nèi)部均設(shè)有用以錨固預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的錨固齒塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生橋墩，其特征是:所述實(shí)體墩底段的高度為3?4m，空心墩身段每個(gè)空心墩身塊的高度為Im，墩枝每個(gè)組拼構(gòu)件的長(zhǎng)度為2?3m。4.權(quán)利要求2或3所述的仿生橋墩的建造方法，其特征是，包括如下步驟: 1)依據(jù)仿生學(xué)原理，按受力要求設(shè)計(jì)樹(shù)枝形橋墩，并進(jìn)行節(jié)段劃分:其中實(shí)體墩底段的高度為3~4m，空心墩身段塊高度為lm，組拼構(gòu)件長(zhǎng)度為2?3m，預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道、榫和卯，組拼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的上部、空心墩身段的上端面上及實(shí)體墩底段的內(nèi)部均設(shè)置用于錨固預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的錨固齒塊； 2)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)所傳遞的彎壓荷載，對(duì)樹(shù)枝形墩頂段和空心墩身段進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，配置預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼束，預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼束采用橋梁結(jié)構(gòu)常用的Φ 15.24鋼絞線，錨下時(shí)的預(yù)應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力筋或預(yù)應(yīng)力鋼束的極限抗拉強(qiáng)度的0.7?0.75倍;設(shè)計(jì)組拼構(gòu)件、空心墩身塊及錨固齒塊的構(gòu)造圖； 3)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行空心墩身塊和組拼構(gòu)件進(jìn)行工廠預(yù)制； 4)施工時(shí)按照先組拼實(shí)體墩底段、空心墩身段，再依次組拼樹(shù)枝形墩頂段的順序完成橋墩安裝，組拼時(shí)，空心墩身塊和組拼構(gòu)件端面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，榫卯對(duì)齊臨時(shí)固定，空心墩身塊全部組裝好后，空心墩身塊的預(yù)留孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼束并張拉錨固，墩枝組拼時(shí)每個(gè)組拼構(gòu)件通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋逐一錨固，48小時(shí)內(nèi)預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)壓漿封錨，最終完成橋墩組拼； 5)按設(shè)計(jì)圖紙要求在樹(shù)枝形墩頂段的頂部設(shè)置支座墊石、安放支座，進(jìn)行梁體的建造安裝，最后可根據(jù)需要對(duì)樹(shù)枝形橋墩表面進(jìn)行涂裝美化。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK106087714SQ201610635851
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日 公開(kāi)號(hào)201610635851.2, CN 106087714 A, CN 106087714A, CN 201610635851, CN-A-106087714, CN106087714 A, CN106087714A, CN201610635851, CN201610635851.2
【發(fā)明人】李 杰, 陳淮, 陳代海, 梁巖, 馮冠杰, 牛歡, 師海坤
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)