竹质梁桥梁端与桥台连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种竹质梁桥梁端与桥台连接结构。


背景技术：

2.现有桥梁在结构上采用的材料多为钢筋混凝土和钢，而出于地域性、生态性和特色风貌的考虑，也有部分人行为主的桥梁在结构上采用的材料为木和竹（例如：偏远山区、景区），木和竹属生态自然材料易于就近取材、材料在全生命周期的环保性好，且木、竹桥梁更具人文特色和地域特色。竹相对木来说生长周期短、抗拉强度、弹性和韧性更具优势，但是竹截面中空且直径不均匀的特性，使得连接方式存在着较大的难度，难以在结构层面上得以利用。从而需对竹进行加工制成——重竹，重竹是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，也是就是将竹片或竹条（原竹）碾压疏松后，经施胶、顺纹组坯、加压胶合而成的型材，具有密度小、强度大、韧性好、抗震性能好等优点。
3.竹质梁桥，由桥跨结构及下部分结构两大部分组成。竹质梁桥的桥跨结构包括梁肋和梁肋上的建筑构件。竹质梁桥的下部结构包括桥台，桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身以及钢筋混凝土台帽浇筑成型。钢筋混凝土台帽顶面间隔均匀设置多个支座垫石，每个支座垫石顶面设置橡胶支座，且支座垫石中心线与橡胶支座中心线相重合。再将同一片梁肋两端与橡胶支座安装，在每两个梁肋之间间隔均匀安装横隔板，梁桥外侧梁肋上间隔均匀安装多根竹质立柱，梁肋正上方铺设竹质板材等建筑构件。
4.虽然重竹具有密度小、韧性好、抗震性能好等优点，但竹质梁桥梁端与支座的连接却是一个需要解决的问题。目前，现有钢筋混凝土桥梁，一般通过现浇梁或预制梁安装橡胶支座的方式进行安装固定。现浇梁安装橡胶支座，通过在橡胶支座上加设一块比橡胶支座平面稍大的支承钢板，钢板上焊锚固钢筋与梁体相连，将此支承钢板视作现浇模板的一部分进行浇筑，使橡胶支座上下面同梁底钢板、支座垫石顶面全部密贴。由于桥台与竹质梁肋结构上不相同，不能通过现浇方式实现。预制梁安装橡胶支座的安装，在于尽可能地保证梁底与支座垫石顶面的平行、平整，使其同橡胶支座上下面全部密贴，避免偏压、脱空、不均匀支承的发生。由于竹质梁肋与钢筋混凝土梁肋结构上不同，致使竹质梁肋的重量轻于钢筋混凝土梁肋，将竹质梁肋梁端安放置橡胶支座上时，梁底与橡胶支座上面不能全部密贴，致使橡胶支座局部超载、应力集中或产生偏压，受力支承不均匀，对竹质梁桥梁端结构造成影响。因此，竹质梁桥梁端与支座存在较大难度，既要保证对竹质梁桥梁端结构不造成影响，又要使竹质梁桥梁端与支座连接均匀支承，避免橡胶支座局部超载、应力集中。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，梁端与橡胶支座连接均匀支承，避免橡胶支座局部超载、应力集中的竹质梁桥梁端与桥台连接结构。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.一种竹质梁桥梁端与桥台连接结构，包括桥台和梁肋，桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身和钢筋混凝土台帽浇筑成型，钢筋混凝土台帽顶面沿宽度方向间隔均匀设有多块支座垫石，每块支座垫石顶面设有橡胶支座，且支座垫石中心线与橡胶支座中心线相重合，梁肋左右两端分别放置在对应橡胶支座上，所述梁肋左右两端分别插接有钢靴连接机构，钢靴连接机构包括水平设置的底板，底板位于橡胶支座上，底板顶面设有梁肋连接座，梁肋连接座呈长方形槽体结构，槽体大小与梁肋左右两端大小相配合，槽体前部开口并朝向梁肋，槽体背部与钢筋混凝土台帽突出于橡胶支座的部位贴合；位于梁桥内侧梁肋左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座内，并通过第一紧固件固定；位于梁桥外侧梁肋左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座内，并通过第二紧固件固定。
8.进一步地，所述梁肋连接座长度方向开设有连接孔，在梁肋左右两端分别开设有与梁肋连接座上的连接孔相对应的梁肋孔，连接梁桥内侧梁肋左右两端和梁肋连接座的第一紧固件为第一螺栓，第一螺栓穿过梁肋连接座上的连接孔和梁肋孔并通过第一螺帽锁紧固定。
9.进一步地，所述钢筋混凝土台帽宽度方向左右对称纵向预埋有钢挡板，多块支座垫石位于两块钢挡板之间，钢挡板一端与钢筋混凝土台帽内预埋横向钢筋相固定，钢挡板另一端伸出钢筋混凝土台帽顶面。
10.进一步地，所述梁肋连接座长度方向开设有连接孔，在梁肋左右两端分别开设有与梁肋连接座上的连接孔相对应的梁肋孔，在钢挡板伸出钢筋混凝土台帽一端开设有上下方向的条形孔，梁桥外侧连接梁肋左右两端和梁肋连接座的第二紧固件为第二螺栓，第二螺栓从梁桥内侧穿过梁肋连接座上的连接孔和梁肋孔并通过第二螺帽锁紧固定，且第二螺栓插入条形孔内，梁桥受震时能上下滑动。
11.进一步地，所述梁肋连接座左右端面与底板顶面形成夹角处固定设有多个加强板，加强板呈直角三角形。
12.进一步地，所述槽体背部与钢筋混凝土台帽突出于橡胶支座的部位之间设有橡胶垫。
13.进一步地，所述梁肋左右两端与梁肋连接座之间的间隙中填充有环氧树脂。
14.综上所述，本实用新型的有益效果在于：
15.1、将钢靴连接机构作为梁肋左右两端与橡胶支座安装的连接部件，使得梁肋左右两端结构稳固，同时避免了橡胶支座局部超载、应力集中或产生偏压，使得梁肋左右两端与橡胶支座均匀支承。
16.2、钢挡板与钢筋混凝土台帽一体浇筑固定，增加连接强度；同时，作为梁桥在受震时卡住梁桥外侧梁肋的构件，以防止梁肋横向移动或落梁。
附图说明
17.为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
18.图1为本实用新型整体结构的示意图；
19.图2为图1中“a
‑
a”处的剖视图；
20.图3为图2中“b
‑
b”处的部视图。
21.图中：梁肋1、钢筋混凝土台帽2、钢靴连接机构3、橡胶支座4、支座垫石5、钢挡板6、第一螺栓7、第二螺栓8、梁肋孔11、梁肋连接座31、底板32、加强板33、橡胶垫41、条形孔61、第一螺帽71、第二螺帽81。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
23.如图 1和图2所示，本具体实施方式中的一种竹质梁桥梁端与桥台连接结构，包括桥台和梁肋1，桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身和钢筋混凝土台帽2浇筑成型，钢筋混凝土台帽2顶面沿宽度方向间隔均匀设有多块支座垫石5，每块支座垫石5顶面设有橡胶支座4，且支座垫石5中心线与橡胶支座4中心线相重合，梁肋1左右两端分别放置在对应橡胶支座4上，其特征在于：所述梁肋1左右两端分别插接有钢靴连接机构3，钢靴连接机构3包括水平设置的底板32，底板32位于橡胶支座4上，底板32顶面设有梁肋连接座31，梁肋连接座31由五块钢板组成的一侧开口的长方形槽体结构，槽体大小与梁肋1左右两端大小相配合，槽体前部开口并朝向梁肋1，槽体背部与钢筋混凝土台帽2突出于橡胶支座4的部位贴合；位于梁桥内侧梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座31内，并通过第一紧固件固定，位于梁桥外侧梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座31内，并通过第二紧固件固定。
24.在本方案中，将竹质梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入钢靴连接机构3，通过将梁肋连接座31作为梁肋1左右两端的加固部件，避免了梁肋1左右两端直接放置在橡胶支座4上，因支承不均匀对梁肋的结构造成影响。通过将底板32作为梁肋1左右两端与橡胶支座安装时的过渡板，避免了梁肋1左右两端与橡胶支座4安装时，由于橡胶支座4局部超载、应力集中或产生偏压，使得梁端与橡胶支座4受力支承不均匀，对梁端的结构造成影响。将梁桥内侧梁肋1左右两端和梁肋连接座31通过第一紧固件锁紧固定，将梁桥外侧梁肋1左右两端和梁肋连接座31通过第二紧固件锁紧固定，这样在梁桥受震时使得钢靴连接机构3与梁肋1左右两端不会产生位移，从而使得梁肋1左右两端与钢靴连接机构3连接稳固。整体上钢靴连接机构3构成靴子造型供梁肋1插入，相当于给梁肋端部穿上靴子，另外底板32和梁肋连接座31均为钢板构成，所以称之为钢靴连接机构3。
25.参见图2和图3，在本具体本实施方式中，所述梁肋连接座31长度方向开设有连接孔，在梁肋1左右两端分别开设有与梁肋连接座31上的连接孔相对应的梁肋孔11，连接梁桥内侧梁肋1左右两端和梁肋连接座31的第一紧固件为第一螺栓7，第一螺栓7穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11并通过第一螺帽71锁紧固定。
26.这样，梁桥内侧梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座31内，将第一螺栓7穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11通过第一螺帽71锁紧固定，使得梁肋连接座31与梁肋1左右两端连接稳固，在梁桥受震时梁肋连接座31与梁肋1左右两端不会产生位移或脱离。
27.参见图2，在本具体本实施方式中，所述钢筋混凝土台2帽宽度方向左右对称纵向预埋有钢挡板6，多块支座垫石5位于两块钢挡板6之间，钢挡板6一端与钢筋混凝土台帽2内
预埋横向钢筋相固定，钢挡板6另一端伸出钢筋混凝土台帽2顶面。
28.这样，钢挡板6一端与钢筋混凝土台帽2内预埋横向钢筋焊接固定，将钢挡板6和钢筋混凝土台帽2作为一个整体通过混凝土浇筑成型、固定，进一步增加了钢挡板6与钢筋混凝土台帽2连接强度。同时，在受震时能作为卡住梁桥外侧梁肋1的构件，以防止梁肋1横向移动或落梁。
29.参见图2和图3，在本具体本实施方式中，所述梁肋连接座31长度方向开设有连接孔，在梁肋1左右两端分别开设有与梁肋连接座31上的连接孔相对应的梁肋孔11，在钢挡板6伸出钢筋混凝土台帽2一端开设有上下方向的条形孔61，连接梁桥外侧梁肋1左右两端和梁肋连接座31的第二紧固件为第二螺栓8，第二螺栓8从梁桥内侧穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11并通过第二螺帽81锁紧固定，且第二螺栓8插入条形孔61内，在梁桥受震时能上下滑动。
30.这样，梁桥外侧梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座31内，将第二螺栓8从梁桥内侧穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11，并通过第二螺帽81锁紧固定，使得梁肋连接座31与梁肋1左右两端连接稳固，在梁桥受震时梁肋连接座与梁肋左右两端不会产生位移。同时，由于第二螺栓8插入条形孔61内，在梁桥受震时第二螺栓8在条形孔61内上下滑动，使得梁桥保持上下移动，进一步提高梁桥抗震性。
31.参见图2，在本具体本实施方式中，所述梁肋连接座31左右端面与底板32顶面形成夹角处固定设有多个加强板33，加强板呈直角三角形。
32.这样，通过在梁肋连接座31与底板32形成夹角处间隔均匀设置多个加强板33，增加了梁肋连接座31与底板32连接强度，在受震时进一步保证了梁肋连接座31与底板32的稳固性。
33.参见图1和图3，在本具体本实施方式中，所述槽体背部与钢筋混凝土台帽2突出于橡胶支座4的部位之间设有橡胶垫41。
34.这样，将橡胶垫41作为梁肋1左右两端与钢筋混凝土台帽2的伸缩缝构件，使其沿梁桥长度方向可做水平伸缩。同时，在竹质梁桥受压时，对梁肋1左右两端产生推力，通过梁肋连接座31集中传递给橡胶垫41分解于桥台。
35.在本具体本实施方式中，所述梁肋1左右两端与梁肋连接座31之间的间隙中填充有环氧树脂。
36.这样，梁肋1左右两端分别插入梁肋连接座31时，通过环氧树脂对插缝进行填实稳固；同时能对梁肋1左右两端形成一层保护层，避免梁肋左右两端受潮，对其结构造成影响。
37.在施工时，确定两岸桥台的浇筑位置、浇筑高度和浇筑宽度，根据左右桥台的距离确定竹质梁桥的跨度，根据桥台的宽度确定梁肋1间隔均匀设置的根数，根据测量的数据预制竹质梁桥桥跨结构建筑构件。在对竹质梁桥下部结构进行施工时，将两岸桥台自下而上依次由石混凝土基础、石混凝土台身和钢筋混凝土台帽2浇筑成型。在完成钢筋混凝土台帽2浇筑前，在每个钢筋混凝土台帽2宽度方向左右两端纵向预埋有钢挡板6，两块钢挡板6预埋端与钢筋混凝土台帽2内纵向钢筋或横向钢筋相固定，钢筋固定后安装钢筋混凝土台帽2浇筑模具，模具固定后开始浇筑混凝土，这样两块钢挡板6就与钢筋混凝土台帽2一体浇筑固定，作为梁桥在受震时卡住梁肋1，以防止梁肋1横向移动或落梁。在钢筋混凝土台帽2顶面位于两块钢挡板6之间间隔均匀设置有多个支座垫石5，支座垫石5与钢挡板6和钢筋混凝
土台帽一体浇筑成型。每个支座垫石5顶面设置橡胶支座4，支座垫石5中心线与橡胶支座4中心线相重合，同时在橡胶支座4顶面标记上十字交叉中心线，便于梁肋1左右两端与橡胶支座4对准，至此完成竹质梁桥下部结构安装。
38.接下来对竹质梁桥桥跨结构安装时，在预制竹质梁肋1左右两端套装钢靴连接机构3前，先在梁肋连接座31内填充足量环氧树脂，再将梁肋1左右两端分别通过槽体开口插入对应的梁肋连接座31内，待环氧树脂固化后在梁肋连接座31背部标出中心线，以保证梁肋1左右两端分别放置在对应橡胶支座4上时位置准确。将梁肋1吊装至左右台帽上方，慢慢下落放置在左右对应的橡胶支座4上，使梁肋连接座31背面中心线与橡胶支座4中心线重合，并在梁肋连接座31背部与钢筋混凝土台帽2突出于橡胶支座4的部位之间设置橡胶垫41，作为桥台与梁肋1左右两端的伸缩缝构件，再依次将其余梁肋放置在对应橡胶支座上。待完成所有梁肋与橡胶支座安装后，将竹质梁桥内侧梁肋左右两端通过第一紧固件锁紧固定，即第一螺栓7穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11并通过第一螺帽71锁紧固定。将竹质梁桥外侧梁肋1左右两端通过第二紧固件锁紧，即第二螺栓8从梁桥内侧穿过梁肋连接座31上的连接孔和梁肋孔11并通过第二螺帽81锁紧固定，且第二螺栓8螺纹端插入条形孔61内。这样完成竹质梁桥梁肋1左右两端与橡胶支座4的安装，最后再对相邻梁肋1之间间隔均匀安装多块横隔板，梁肋上方安装桥面板、栏杆等构件，便完成竹质梁桥整体施工，进行荷载试验，竣工验收即可。
39.需进一步说明的是，本方案中的梁肋为微弯梁结构，当将梁肋替换为直线梁结构时，通过钢靴连接机构也能将直线梁梁端与支座安装固定，通过上述施工流程同样能完成竹质梁桥整体施工。将桥台替代为桥墩，或两者进行组合同样能完成竹质梁桥梁端与支座安装，解决相应问题。
40.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。