预制拼接桥梁的临时连接结构及预制梁段的制作方法

1.本技术涉及桥梁建造技术，尤其涉及一种预制拼接桥梁的临时连接结构及预制梁段。


背景技术：

2.节段预制拼装技术是一种将桥梁结构沿纵向化整为零、再化零为整的建造方式。梁段在预制场内统一生产，将生产好的预制梁段运送至施工场地直接进行拼装，适用于中等及以下跨度预应力混凝土简支梁、连续梁、先简支后连续桥梁。节段预制拼装技术因其在施工质量好、施工进度快及环境污染少等方面具有很大的优越性，在未来桥梁工业化进程中具有良好的推广应用前景。
3.节段预制拼装施工技术根据梁段之间接缝的不同，可分为胶结缝和湿接缝两种，湿接缝由于后浇带混凝土易开裂，施工周期长等因素，应用逐渐减少，目前应用较多的是胶拼梁。胶拼梁的梁段之间需要设置剪力键，拼装过程中涂抹环氧树脂胶并施加临时预压力。
4.目前胶拼梁梁段之间临时预压力通常采用体外预应力形式施加，预应力多采用精轧螺纹钢来施加，其锚固形式主要有混凝土锚固块、预埋u型锚栓可移动钢台座以及预留锚固孔道的可移动钢台座三种。
5.临时预应力一般在节段拼装梁中，沿桥梁纵向通长布置，预埋u型锚栓在腹板的位置相对固定，极易与不断弯曲变化的纵向预应力钢束在空间位置发生冲突，因此临时预应力布置空间局限性很大。
6.既有的临时锚固措施均存在不同程度的缺陷：混凝土锚固块不能重复利用，且增加材料成本和结构重量；预埋u型锚栓的可移动钢台座，u型锚栓伸出预制混凝土节段表面，需要在模板的对应位置钻孔，影响模板的整体性，且各预制节段的临时张拉台座位置可能不一致，增加模板种类；预留锚固孔道的可移动钢台座，后期孔道封堵工作量较大，且孔道封堵不当容易渗水。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种预制拼接桥梁的临时连接结构及预制梁段。
8.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种预制拼接桥梁的临时连接结构，包括：多节预制梁段，沿桥梁长度方向依次布置；
9.所述预制梁段内设有沿预制梁段长度方向延伸的预埋管，所述预埋管的中心线为直线；预埋管的外端延伸至预制梁段中沿宽度方向延伸的端面，预制梁段中与桥梁长度方向平行的侧壁设有手孔，所述手孔与预埋管的内端连通；
10.相邻两个预制梁段上的预埋管外端对应对接；相邻两个预制梁段的手孔及预埋管之间穿设有中心线为直线的环槽铆钉，环槽铆钉的头部位于其中一个预制梁段的手孔内，环槽铆钉的尾部位于另一个预制梁段的手孔内且与套环可拆卸连接。
11.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种预制梁段，包括：顶板、底板及竖向连接在顶板和底板之间的腹板，分别连接在底板沿预制梁段宽度方向的两端，两个腹板之间具有预设间隙；
12.所述腹板内设有沿预制梁段长度方向延伸的预埋管，预埋管的中心线为直线；预埋管的外端延伸至腹板的端面，腹板的侧壁设有手孔，所述手孔与预埋管的内端连通；所述预埋管内可穿设中心线为直线的环槽铆钉。
13.本技术实施例提供的技术方案，在预制梁段内设有沿预制梁段长度方向延伸的直线型预埋管，预埋管的外端延伸至预制梁段的端面，预制梁段的侧壁设有与预埋管连通的手孔；相邻两个预制梁段上的预埋管对应对接；相邻两个预制梁段的手孔及预埋管之间穿设有环槽铆钉，环槽铆钉的头部位于其中一个预制梁段的手孔内，环槽铆钉的尾部位于另一个预制梁段的手孔内且与套环可拆卸连接，通过对环槽铆钉施加轴向压紧力，对套环施加径向压紧力，实现对两个预制梁段施加临时预压力；并且在不需要施加预压力之后，将环槽铆钉和套环从手孔拆除即可进行后续的桥梁施工步骤，方便快捷，且克服了传统方案中使用混凝土锚固块不能重复利用且增加材料成本和结构重量、使用预埋u型锚栓的可移动钢台座影响模板的整体性且需要多种模板、使用预留锚固孔道的可移动钢台座导致后期孔道封堵工作量较大且孔道封堵不当容易渗水等问题。
附图说明
14.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
15.图1为本技术实施例提供的预制拼接桥梁的结构示意图；
16.图2为本技术实施例提供的预制拼接梁段通过环槽铆钉施加预紧力的结构示意图；
17.图3为图2中的局部放大视图；
18.图4为本技术实施例提供的预制拼接桥梁中预制梁段的端面视图；
19.图5为本技术实施例提供的预制拼接桥梁中应用的环槽铆钉的结构示意图。
20.附图标记：
[0021]1‑
预制梁段；11
‑
预埋管；12
‑
手孔；13
‑
预制梁段端面；14
‑
顶板；15
‑
底板；16
‑
腹板；17
‑
纵向预应力管道；18
‑
剪力键；
[0022]2‑
环槽铆钉；21
‑
杆部；22
‑
头部；23
‑
环槽；
[0023]3‑
套环。
具体实施方式
[0024]
为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]
本实施例提供一种预制拼接桥梁的临时连接结构，可用于在预制梁段在临时拼装时提供预压力。
[0026]
图1为本技术实施例提供的预制拼接桥梁的结构示意图，图2为本技术实施例提供的预制拼接梁段通过环槽铆钉施加预紧力的结构示意图，图3为图2中的局部放大视图。图1和图2中的l方向表示桥梁的长度方向，h方向表示桥梁的高度方向，w方向表示桥梁的宽度方向。
[0027]
如图1所示，本实施例提供的预制拼接桥梁包括多节预制梁段1，沿桥梁长度方向(如图中的l方向)依次布置，相邻的预制梁段1之间连接。预制梁段1为预制结构，具体为混凝土预制梁段。
[0028]
如图2和图3所示，预制梁段1内设有沿预制梁段长度方向(如图中的l方向)延伸的预埋管11，预埋管11的外端延伸至预制梁段中沿宽度方向延伸的端面(即：预制梁段端面13)，预制梁段1中与桥梁长度方向平行的侧壁设有手孔12，手孔12与预埋管11的内端连通。预埋管11的中心线为直线。
[0029]
相邻两个预制梁段1上的预埋管11的外端对应对接，相邻两个预制梁段1的手孔12及预埋管11之间穿设有环槽铆钉2，环槽铆钉2的头部位于其中一个预制梁段的手孔12内，环槽铆钉2的尾部位于另一个预制梁段的手孔12内且与套环3可拆卸连接，套环3套设在环槽铆钉2上。环槽铆钉2的中心线为直线，其尺寸与预埋管11相匹配。
[0030]
通过对环槽铆钉2施加轴向的压紧力，对套环3施加径向的压紧力，能够对两节相邻的预制梁段1施加压紧力。
[0031]
上述技术方案在应用过程中，首先将相邻两个预制桥梁中的剪力键进行对接配合，然后在剪力键上涂抹固定胶，然后在整个梁体断面涂抹固定胶，例如环氧树脂胶；然后将环槽铆钉2从一个预制桥段的手孔12穿入至另一个预制桥段的手孔12，将套环3从另一个预制桥段的一侧套设至环槽铆钉2上，最后对环槽铆钉2施加轴向压紧力，对套环3施加径向压紧力，实现对两个预制桥段之间施加临时预压力。
[0032]
在完成剪力键的对接施工步骤之后，将环槽铆钉2和套环3从手孔拆除，继续执行桥梁施工的后续步骤。
[0033]
本实施例提供的技术方案，在预制梁段内设有沿预制梁段长度方向延伸的预埋管，预埋管的外端延伸至预制梁段的端面，预制梁段的侧壁设有与预埋管连通的手孔；相邻两个预制梁段上的预埋管对应对接；相邻两个预制梁段的手孔及预埋管之间穿设有环槽铆钉，环槽铆钉的头部位于其中一个预制梁段的手孔内，环槽铆钉的尾部位于另一个预制梁段的手孔内且与套环可拆卸连接，通过对环槽铆钉施加轴向压紧力，对套环施加径向压紧力，实现对两个预制梁段施加临时预压力；并且在不需要施加预压力之后，将环槽铆钉和套环从手孔拆除即可进行后续的桥梁施工步骤，方便快捷，且克服了传统方案中使用混凝土锚固块不能重复利用且增加材料成本和结构重量、使用预埋u型锚栓的可移动钢台座影响模板的整体性且需要多种模板、使用预留锚固孔道的可移动钢台座导致后期孔道封堵工作量较大且孔道封堵不当容易渗水等问题。
[0034]
在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种预制梁段1的具体实现方式：
[0035]
图4为本技术实施例提供的预制拼接桥梁中预制梁段的端面视图。如图4所示，预制梁段1包括：顶板14、底板15及竖向连接在顶板14和底板15之间的腹板16。顶板14和底板15平行，顶板14的宽度大于底板15。腹板16分别连接在底板15沿预制梁段宽度方向的两端，两个腹板16之间具有预设间隙。
[0036]
另一种预制梁段中，顶板的宽度可以与底板宽度相同或小于底板宽度。
[0037]
手孔12可设置在顶板14、底板15或腹板16上，本实施例以设置在腹板16上为例。将两个腹板16临近的表面称为内表面，相互背离的表面称为外表面，手孔12可设置在腹板16的内表面，也可以设置在腹板16的外表面，本实施例以设置在腹板16的内表面为例，对其具体实现方式进行说明。
[0038]
如图2所示，手孔12设置在腹板16的内表面，手孔12的深度方向与预制梁段1的宽度方向相同。预埋管11的中心线为直线，沿预制梁段1的长度方向延伸，其外端延伸至腹板16的端面。手孔12的侧壁设有开孔，开孔与预埋管11的内端连通，采用中心线为直线的环槽铆钉2，从手孔12穿入预埋管11中，到达另一预制梁段的手孔12。
[0039]
对于上述预制梁段1，腹板16的下部设置有用于穿设钢绞线的纵向预应力管道17，纵向预应力管道17沿桥梁的长度方向延伸。手孔12设置在腹板16的上部，手孔12与纵向预应力管道17之间具有预设距离。
[0040]
具体的，纵向预应力管道17的数量为多个，沿竖向方向间隔排布在腹板12的中部及下部。手孔12的数量也为多个，沿竖向方向间隔排布在腹板12的上部。位于最下方的手孔12与位于最上方的纵向预应力管道17之间的距离大于或等于纵向预应力管道17的外径。该实现方式能够有效避免预埋管11、手孔12与纵向预应力管道17中钢绞线之间的位置冲突。
[0041]
腹板16内设置有多个预埋管11，各预埋管11沿竖向间隔排布，一个预埋管11与一个手孔12对应连通。保证腹板16受压均匀。
[0042]
腹板16的同一高度可水平设置两个纵向预应力管道17。进一步的，底板15上也设置有多个纵向预应力管道17，沿底板15的宽度方向间隔布设。
[0043]
一种实现方式：腹板16的端面还设有剪力键和/或剪力槽，一个预制梁段腹板16上的剪力键穿入另一个预制梁段腹板16上对应的剪力槽，剪力键与剪力槽壁之间设置固定胶，梁段断面之间也涂抹固定胶，例如环氧树脂胶。具体的，一个预制梁段1的腹板端面可全部设置剪力键，相邻的预制梁段1的腹板端面全部设置剪力槽，剪力键插入剪力槽内进行连接。或者，一个预制梁段1的腹板端面既设置有剪力键，又设置有剪力槽；在相邻的预制梁段1的腹板端面对应设置剪力槽、剪力键，以使两个预制梁段1通过剪力键、剪力槽对应插接固定。图4中仅标注了剪力键18，其余的结构可以为剪力键18或剪力槽。
[0044]
同一个腹板16上相邻的两个预埋管11之间设置有剪力键或剪力槽，相当于两个预埋管11之间通过剪力键或剪力槽隔开，保证腹板16的强度。
[0045]
底板15的端面也设有剪力键和/或剪力槽，一个预制梁段底板15上的剪力键穿入另一个预制梁段底板15上对应的剪力槽，剪力键与剪力槽壁之间设置固定胶。一个预制梁段1的底板15上可以仅设置剪力键18，用于与相邻预制两端1底板15上的剪力槽插接；或者一个预制梁段的底板15上既设置有剪力键18，又设置有剪力槽，与相邻预制梁段底板15上的剪力槽、剪力键对应插接。
[0046]
底板15和腹板16上的剪力键18、预埋管11和纵向预应力管道17的数量及排布可参照图4，但并不局限于图4。
[0047]
图5为本技术实施例提供的预制拼接桥梁中应用的环槽铆钉的结构示意图。如图5所示，本实施例所采用的环槽铆钉2包括：杆部21和头部22。杆部21为圆柱形结构，杆部21的中部和远离头部22的尾端分别设有多个环槽23。头部22的直径大于杆部21的直径。
[0048]
套环3套设在杆部21上，在受到径向压紧力时，套环3的内壁金属流动到环槽铆钉2的环槽中，形成金属塑性变形连接，进而压紧杆部21。套环3与环槽铆钉2的连接具有传力均匀、牢固可靠的优点，且环槽铆钉的尺寸较小，连接应用时的位置布置较为灵活。
[0049]
头部22位于其中一个预制梁段的手孔12内，套环3位于另一预制梁段的手孔12内。采用拉铆铆接工具对环槽铆钉2施加轴向拉伸力，单个环槽铆钉2连接预紧力可达500kn，对套环3施加径向压紧力，进而对两个预制梁段1施加临时的压紧力，保证环氧树脂胶固化并紧密填充在剪力键与剪力槽之间，提高剪力键与剪力槽之间的胶合牢固程度，而且施加预紧力的过程简单快捷。当全部预制梁段拼装完成后，通过拉铆铆接工具对环槽铆钉2施加反向力，将环槽铆钉2从手孔中拆除，然后对手孔12进行封堵，保证腹板16内侧梁面的整体性。
[0050]
上述技术方案可以满足节段拼装梁快速有效施加预压力的需求，有效缩短施工周期的同时，保证临时连接的可靠性，对提升铁路建设领域节段拼装梁建造水平具有深远的意义。
[0051]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。
[0052]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0053]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本技术中的具体含义。
[0054]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0055]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。