一种墩梁缓冲构造及抗震桥梁的制作方法

本实用新型涉及桥梁结构技术领域，特别是一种墩梁缓冲构造及抗震桥梁。

背景技术：

桥墩是支撑桥跨结构并将荷载传至地基的建筑物，不仅需要承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力或水流冲击力等多种荷载，因此桥墩本身具有足够的强度、刚度和稳定性，一般采用石砌、混凝土或钢管混凝土的实体结构。

如图1所示，常见的桥梁结构中，主梁1设置于支座6的上方，所述桥墩2顶面设有垫石7，所述支座6与所述垫石7相连接，所述支座6用于将所述主梁1以及所述主梁1所承受的荷载可靠地传递给所述桥墩2。但是所述主梁1和所述桥墩2始终为两个相对独立的构造，在高烈度地震区，由于地震力的作用，桥梁会产生较大的地震响应，所述主梁1和所述桥墩2之间由于没有比较大的约束，则二者之间可能会产生较大横向或纵向位移甚至分离，导致破坏桥梁结构，造成严重的后果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的在高烈度地震区，由于地震力的作用，桥梁会产生较大的地震响应，主梁和桥墩之间可能会产生较大位移甚至分离，破坏桥梁结构的问题，提供一种抗震性能更好的墩梁缓冲构造及抗震桥梁。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种墩梁缓冲构造，包括桥墩和主梁，所述桥墩的顶面高于所述主梁的底面，所述桥墩顶部设有安装槽，所述主梁底部位于所述安装槽内，所述主梁两侧与所述安装槽的内壁之间设有防震缓冲垫块。

由于所述桥墩的顶面高于所述主梁的底面，所述主梁底部位于所述桥墩顶部的安装槽内，相当于所述主梁的两侧均设有高于其底面的挡块，在其两侧进行限位，使得所述主梁的梁体部分或全部包含于所述桥墩内，且由于所述主梁侧面与所述桥墩之间设有防震缓冲垫块，成桥后利用防震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减小了在地震力的作用下所述主梁和所述桥墩之间的相互碰撞、挤压作用，对碰撞能量进行消耗，减小所述主梁和所述桥墩之间产生的横向位移，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗变形能力，加固桥梁结构，提升桥梁结构的安全性。

作为本实用新型的优选方案，所述防震缓冲垫块通过钢筋固定于所述桥墩的内侧面，施工时，采用顶推法进行施工，在顶推主梁的过程中，由于设有所述防震缓冲垫块，可避免主梁与桥墩产生过大的撞击，具有一定的缓冲作用，从而保护了所述主梁。

作为本实用新型的优选方案，所述主梁包括顶板、腹板和底板，所述顶板与所述底板相对设置，所述腹板设置于所述顶板与所述底板之间，所述桥墩的顶面与所述腹板的顶面相齐平。如此，使得所述主梁的腹板完全包含于所述桥墩内，进一步提高了所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗变形能力，加固了桥梁结构，提升了桥梁结构的安全性。

作为本实用新型的优选方案，所述防震缓冲垫块为聚氨酯垫块或减震橡胶垫块，耐磨性能好、使用寿命长，减震效果好。

作为本实用新型的优选方案，所述桥墩为钢管混凝土结构，具体的，钢管的内部浇筑有混凝土。采用钢管混凝土作为桥墩的主要承力结构，整体性和抗压性能更好，可减少主梁竖向预应力，且施工工序更简便。

作为本实用新型的优选方案，所述主梁为钢箱梁。钢箱梁重量轻，强度大，能够与钢管混凝土结构的桥墩组合形成强有力的支撑结构。

一种抗震桥梁，包括主梁、桥墩和承台，所述主梁与桥墩之间采用上述的墩梁缓冲构造进行连接；所述桥墩为钢管混凝土柱，在其钢管底部连接有承压板，所述钢管底部的外壁上竖直设置有多个肋板，且每个所述肋板上开设有若干个第一通孔；所述承台上设有预留槽，所述桥墩的底部及承压板和肋板均位于所述预留槽内，所述承台底部埋设有承压钢筋网，所述承压钢筋网与所述承压板相连接，所述预留槽内浇筑有混凝土。

由于所述桥墩的顶面高于所述主梁的底面，所述主梁位于所述桥墩顶部的安装槽内，使得所述主梁的梁体部分或全部包含于所述桥墩内，且由于所述主梁横向与所述桥墩之间设有防震缓冲垫块，利用防震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减小了在地震力的作用下所述主梁和所述桥墩之间的相互碰撞、挤压作用，对碰撞能量进行消耗，减小所述主梁和所述桥墩之间产生的位移，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗变形能力，加固桥梁结构，提升桥梁结构的安全性；

由于所述钢管的外壁竖直设置有多个肋板，所述肋板增大了所述钢管底面与所述承台的接触面积，分散了一部分侧向应力，并对所述钢管起到支撑作用，使得桥墩的结构更加稳定；且多个所述肋板增加了所述钢管侧面与所述承台的接触面积，因此增加了所述桥墩与所述承台的连接强度；由于每个所述肋板上开设有若干个第一通孔，因此，当所述预留槽内浇筑混凝土后，所述第一通孔内将充填混凝土，如此，所述钢管与所述承台的连接形成了若干个混凝土柱体分别穿过所述第一通孔的结构，从而建立了所述桥墩与所述承台的连接关系，如此，使得所述承台的混凝土结构与所述桥墩的钢结构构成一个整体，进而共同承力，防止所述钢管侧面与所述承台的连接处出现滑移或分离，提高了所述桥墩与所述承台连接处的抗剪能力，使得所述桥墩与所述承台的连接更加可靠，加强了所述桥墩底部的稳定性，进而提高了桥梁结构的安全性及稳定性。

作为本实用新型的优选方案，所述桥墩包括四根钢管，四根所述钢管以矩形的四个角作为安装点竖直设置，所有所述钢管的顶面相齐平，四根所述钢管之间沿竖直方向间隔设置有多个水平布置的横隔板，最靠近所述桥墩顶部的横隔板与四根所述钢管之间形成所述安装槽，所述安装槽对所述主梁起到支撑的作用。

采用多根钢管及横隔板形成桥墩，便于工厂化预制，现场安装，不仅结构可靠，还能快速施工。

作为本实用新型的优选方案，所述主梁与所述横隔板之间还设有垫石。由于所述横隔板处浇筑有混凝土，因此实际上所述垫石位于所述横隔板上方，并与所述横隔板外的混凝土相接触。

作为本实用新型的优选方案，相邻两个所述横隔板之间设有第一斜撑，所述第一斜撑(41)以所述横隔板(5)与钢管(3)的连接点作为固定连接支撑点，进一步加强所述桥墩的强度和刚度。

作为本实用新型的优选方案，所述横隔板以及所述第一斜撑处均浇筑混凝土，形成强力支撑结构。

作为本实用新型的优选方案，沿顺桥向相邻两根所述钢管之间的安装槽部位竖直间隔设有多个连接钢板，相邻两个所述连接钢板之间设有多个第二斜撑。用于对所述桥墩顶部结构进行加强，为所述主梁形成牢靠的侧挡，能够抵抗主梁由于地震响应对所述桥墩产生的横向冲击力。

综上所述，通过将所述主梁与所述桥墩设置防震缓冲垫块，在顶推主梁的过程中，起到保护主梁防撞的作用，成桥后，用于克服由于主梁受到地震影响而与所述桥墩之间产生相对位移及发生相互撞击的问题，减轻由于地震力的作用在主梁与桥墩之间产生的碰撞作用，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高桥梁结构的安全性及稳定性；同时侧向的墩柱可以防止横向地震位移过大时主梁的落梁；在所述桥墩与所述承台之间建立稳固的连接，使得桥梁整体结构得到加强，保证所述桥墩始终稳固、直立工作，使得所述桥墩能够有效地将所述主梁及车辆等荷载传递至承台，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗震能力。

作为本实用新型的优选方案，所述第一通孔内穿有连接钢筋，与设有第一通孔的肋板共同形成pbl剪力键，加强了所述桥墩与所述承台连接处的抗剪能力，提高了所述桥墩底部结构的稳定性。所述钢管位于所述预留槽内的部分设有若干个第二通孔，在所述钢管内浇筑混凝土后，由于设有所述第二通孔，将所述钢管内外的混凝土相连接，进一步加强所述桥墩与所述承台的连接，使得所述桥墩与所述承台的连接更加可靠。

作为本实用新型的优选方案，所述肋板为直角梯形板，所述直角梯形板包括上底边、下底边、直腰和斜腰，所述上底边的长度小于所述下底边的长度，所述下底边与所述承压板固定连接，所述直腰与所述钢管外壁固定连接。具体的，其中，所述直腰上的两个角均为直角。采用上述结构，利用所述斜腰使得所述桥墩的侧应力逐渐、稳步向所述承台扩散，有利于所述承台承受、分散由所述桥墩传递的荷载。

作为本实用新型的优选方案，所有所述肋板沿所述钢管周向均匀间隔布置。

作为本实用新型的优选方案，所述钢管包括多个节段，每根所述钢管包括第一节段和第二节段，所述第一节段内壁设有导向板，所述导向板包括管内部分和管外部分，所述管内部分位于所述第一节段内，所述管外部分伸出所述第一节段，所述管外部分与所述第二节段的内壁相抵接。

由于所述导向板的管外部分伸出所述第一节段，且所述管外部分与所述第二节段的内壁相抵接，因此，当所述第二节段安装到位，需要在所述第二节段上继续拼装所述第一节段时，将所述管外部分插入所述第二节段内，并抵住所述第二节段的内壁，如此，所述管外部分起到限位的作用，限制所述第一节段相对于所述第二节段的位移，容易将所述第一节段调节至与所述第二节段相对准的状态，使得所述第一节段和所述第二节段的中心线一致，保证了桥墩的轴线垂直度，避免出现由于多个钢管的节段拼装时误差过大，造成完工后桥墩内部受力不均、结构不稳的问题。

作为本实用新型的优选方案，所述导向板的数量为若干个，所有所述导向板沿所述第一节段内壁周向间隔设置。在多个所述导向板的配合作用下，将所有所述导向板的管外部分插入所述第二节段内，并且使得所述管外部分与所述第二节段内壁抵接，如此，所述第一节段的位置即得以确定，很容易地将所述第一节段和所述第二节段精确对准，保证了桥墩的轴线垂直度，有利于提高桥墩结构的稳定性。

作为本实用新型的优选方案，所述导向板与所述第一节段内壁垂直设置。

作为本实用新型的优选方案，所述钢管上还设有多个外壁定位装置，所述外壁定位装置沿所述钢管外壁周向间隔设置，每个所述外壁定位装置包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板设置于所述第一节段外壁，所述第二定位板设置于所述第二节段外壁，所述第一定位板和所述第二定位板相适配，所述第一定位板和所述第二定位板之间通过连接件固定连接。利用所述外壁定位装置，确定所述第一节段相对于所述第二节段的位置，使得二者固定连接，建立桥墩内部稳定的钢管结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型所述的墩梁缓冲构造的有益效果是：

1.由于所述桥墩的顶面高于所述主梁的底面，所述主梁位于所述桥墩顶部的安装槽内，相当于所述主梁的两侧均设有高于其底面的挡块，在其两侧进行限位，使得所述主梁的梁体部分或全部包含于所述桥墩内，且由于所述主梁横向与所述桥墩之间设有防震缓冲垫块，利用防震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减小了在地震力的作用下所述主梁和所述桥墩之间的相互碰撞、挤压作用，对碰撞能量进行消耗，减小所述主梁和所述桥墩之间产生的横向位移，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗变形能力，加固桥梁结构，提升桥梁结构的安全性。

2.所述防震缓冲垫块通过钢筋固定于所述桥墩的内侧面，施工时，采用顶推法进行施工，在顶推主梁的过程中，由于设有所述防震缓冲垫块，从而保护了所述主梁，避免主梁受到过大的撞击，具有一定的缓冲作用。

3.由于所述桥墩为钢管混凝土结构，钢管内部浇筑有混凝土，采用钢管混凝土作为桥墩的主要承力结构，整体性和抗压性能更好，可减少主梁竖向预应力，且施工工序更简便；且钢管便于工厂化预制，现场安装，不仅结构可靠，还能快速施工。

本实用新型所述的抗震桥梁的有益效果是：

由于所述桥墩的顶面高于所述主梁的底面，所述主梁位于所述桥墩顶部的安装槽内，使得所述主梁的梁体部分或全部包含于所述桥墩内，且由于所述主梁横向与所述桥墩之间设有防震缓冲垫块，利用防震缓冲垫块的缓冲防撞作用，减小了在地震力的作用下所述主梁和所述桥墩之间的相互碰撞、挤压作用，对碰撞能量进行消耗，减小所述主梁和所述桥墩之间产生的横向位移，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗变形能力，加固桥梁结构，提升桥梁结构的安全性；

由于所述钢管的外壁竖直设置有多个肋板，所述肋板增大了所述钢管底面与所述承台的接触面积，分散了一部分侧向应力，并对所述钢管起到支撑作用，使得桥墩的结构更加稳定；且多个所述肋板增加了所述钢管侧面与所述承台的接触面积，因此增加了所述桥墩与所述承台的连接强度；由于每个所述肋板上开设有若干个第一通孔，因此，当所述预留槽内浇筑混凝土后，所述第一通孔内将充填混凝土，如此，所述钢管与所述承台的连接形成了若干个混凝土柱体分别穿过所述第一通孔的结构，从而建立了所述桥墩与所述承台的连接关系，如此，使得所述承台的混凝土结构与所述桥墩的钢结构构成一个整体，进而共同承力，防止所述钢管侧面与所述承台的连接处出现滑移或分离，提高了所述桥墩与所述承台连接处的抗剪能力，使得所述桥墩与所述承台的连接更加可靠，加强了所述桥墩底部的稳定性，进而提高了桥梁结构的安全性及稳定性。

综上所述，通过将所述主梁与所述桥墩设置防震缓冲垫块，在顶推主梁的过程中，起到保护主梁防撞的作用，成桥后，用于克服由于主梁受到地震影响而与所述桥墩之间产生相对位移及发生相互撞击的问题，减轻由于地震力的作用在主梁与桥墩之间产生的碰撞作用，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高桥梁结构的安全性及稳定性；同时侧向的墩柱可以防止横向地震位移过大时主梁的落梁；在所述桥墩与所述承台之间建立稳固的连接，使得桥梁整体结构得到加强，保证所述桥墩始终稳固、直立工作，使得所述桥墩能够有效地将所述主梁及车辆等荷载传递至承台，提高所述桥墩与所述主梁的整体承载能力及抗震能力。

附图说明

图1是现有技术中桥墩与主梁的接头构造的横桥向的结构示意图。

图1中标记：1-主梁；2-桥墩；6-支座；7-垫石。

图2是本实用新型所述的墩梁缓冲构造的钢结构的横桥向的结构示意图。

图3是本实用新型所述的墩梁缓冲构造的钢结构的顺桥向的结构示意图。

图4是本实用新型所述的墩梁缓冲构造的浇筑混凝土后的横桥向的结构示意图。

图5是本实用新型所述的抗震桥梁的结构示意图。

图6是本实用新型所述桥墩与所述承台的连接示意图。

图7是本实用新型所述第一节段与所述第二节段的连接示意图。

图8是图7的俯视图。

图2-图8中标记：1-主梁；11-顶板；12-腹板；13-底板；2-桥墩；21-防震缓冲垫块；3-钢管；31-第一节段；32-第二节段；41-第一斜撑；42-第二斜撑；43-连接钢板；5-横隔板；7-垫石；8-承台；81-承压钢筋网；82-承压板；9-肋板；91-第一通孔；92-第二通孔；33-导向板；331-管内部分；332-管外部分；34-第一定位板；35-第二定位板；36-填板；37-第一加劲肋；38-第二加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图2所示，一种墩梁缓冲构造，包括桥墩2和主梁1，所述主梁1为箱梁，所述主梁1包括顶板11、腹板12和底板13，所述顶板11与所述底板13相对设置，所述腹板12设置于所述顶板11与所述底板13之间，所述桥墩2顶部设有安装槽，所述主梁1位于所述安装槽内，具体的，所述桥墩2的顶面与所述腹板12相齐平，使得所述腹板12完全包含于所述桥墩2内，使得所述主梁1横向与所述桥墩2之间设有防震缓冲垫块21，利用防震缓冲垫块21的缓冲防撞作用，减小了在地震力的作用下所述主梁1和所述桥墩2之间的相互碰撞、挤压作用，对碰撞能量进行消耗，减小所述主梁1和所述桥墩2之间产生的位移，有利于提高桥梁横向抗震性能，提高所述桥墩2与所述主梁1的整体承载能力及抗变形能力，加固桥梁结构，提升桥梁结构的安全性。

所述桥墩2为钢管混凝土结构，所述桥墩2包括四根钢管3，所述钢管3竖直设置，均匀布置围成矩形，每根所述钢管3由多个节段连接而成，四根所述钢管3之间水平设有多个横隔板5，最靠近所述桥墩2顶部的横隔板5与四根所述钢管3之间形成所述安装槽。所述安装槽内还设有垫石7，所述垫石7位于所述主梁1与所述横隔板5之间。

相邻两个所述横隔板5之间交叉设有第一斜撑41，所述第一斜撑41与所述横隔板5通过连接件固定连接，进一步加强所述桥墩2的强度和刚度；所述横隔板5和所述第一斜撑41处均浇筑混凝土。

沿顺桥向相邻两根所述钢管3之间设有多个连接钢板43，所述连接钢板43之间设有多个第二斜撑42，用于加强所述桥墩2顶部的强度。将所述桥墩2修建至所述腹板12顶面，高于所述底板13的部分可以作为所述桥墩2混凝土浇筑的模板支撑，取消原有部分墩顶临时支撑，减少用料，节约成本，方便操作。

实施例2

如图2-图8所示，一种抗震桥梁，包括主梁1、桥墩2和承台8，所述桥墩2的顶面高于所述主梁1的底面，所述桥墩2顶部设有安装槽，所述主梁1位于所述安装槽内，所述主梁1横向与所述桥墩2之间设有防震缓冲垫块21。

所述承台8上设有预留槽，所述桥墩2的底部位于所述预留槽内，所述预留槽内浇筑有混凝土。所述桥墩2包括四根竖直的钢管3，四个所述钢管3分布于矩形的四个角上，所述钢管3位于所述预留槽内的部分设有若干个第二通孔92。

所述钢管3底部焊接有承压板82，所述承压板82水平设置，所述承台8内埋设有承压钢筋网81，所述承压钢筋网81位于所述承压板82的下方，所述承压钢筋网81与所述承压板82通过钢筋相连接。

所述钢管3的外壁周向均匀间隔设有若干个肋板9，每个所述肋板9垂直于所述承压板82设置，所述肋板9与所述承压板82焊接，所述肋板9与所述钢管3焊接。所述肋板9上开设有若干个第一通孔91，所述第一通孔91内穿有钢筋。

所述肋板9为直角梯形板，所述直角梯形板包括上底边、下底边、直腰和斜腰，所述上底边的长度小于所述下底边的长度，所述下底边与所述承压板82固定连接，所述直腰上的两个角均为直角，所述直腰与所述钢管3外壁固定连接。

所述钢管3包括多个节段，每根所述钢管3包括第一节段31和第二节段32，所述第一节段31内壁固定连接有若干个导向板33，所有所述导向板33沿所述第一节段31内壁周向间隔设置。所述导向板33包括管内部分331和管外部分332，所述管内部分331位于所述第一节段31内，所述管外部分332伸出所述第一节段31，所述管外部分332与所述第二节段32的内壁相抵接。

所述导向板33与所述第一节段31内壁垂直设置，所述管外部分332的端面设有倒角，所述倒角用于方便所述管外部分332伸入所述第二节段32。具体的，所述导向板33为直角梯形板，所述直角梯形板包括上底边、下底边、直腰和斜腰，所述上底边的长度小于所述下底边的长度，所述直腰上的两个角都为直角，所述上底边与所述第一节段31内壁焊接，所述直腰位于所述第一节段31内，所述斜腰位于所述第二节段32内。

所述钢管3上还设有多个外壁定位装置，所述外壁定位装置沿所述钢管3外壁周向间隔设置，每个所述外壁定位装置包括第一定位板34和第二定位板35，所述第一定位板34垂直设置于所述第一节段31外壁，所述第一定位板34上设有第一加劲肋37，所述第一加劲肋37与所述第一定位板34垂直设置，且所述第一加劲肋37垂直固定于所述第一节段31外壁；所述第二定位板35垂直设置于所述第二节段32外壁，所述第二定位板35上设有第二加劲肋38，所述第二加劲肋38与所述第二定位板35垂直设置，且所述第二加劲肋38垂直固定于所述第二节段32外壁，所述第一定位板34和所述第二定位板35大小和形状相同。

所述第一定位板34和所述第二定位板35之间设有填板36，所述填板36设置于所述第一节段31和所述第二节段32的连接处，所述第一定位板34、所述第二定位板35和所述填板36上均设有通孔且相连通，所述通孔内设有所述连接件，因此所述第一定位板34和所述第二定位板35之间通过连接件固定连接，进而将所述第一节段31和所述第二节段32固定连接，所述连接件为螺母和螺栓。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。