桥墩和桥墩的制作方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种桥墩和桥墩的制作方法。


背景技术：

2.相关技术中的一些桥墩，上支柱和下墩柱采用同种材料，例如均为钢管混凝土结构，又例如均为钢筋混凝土结构，由于上支柱和下墩柱采用同种材料，无论预制法施工还是现浇法施工，都不必考虑拼接问题，例如，钢管混凝土结构的拼接仅需将两部分焊接，钢筋混凝土结构的拼接仅需将连接钢筋伸入需要连接的部分即可。然而，相关技术中的另外一些桥墩，上支柱和下墩柱采用不同材料，例如上支柱为钢管混凝土结构(简称钢柱)，下墩柱为钢筋混凝土结构(简称混凝土柱)，由于上支柱和下墩柱的材料不同，在拼接上支柱和下墩柱时，通常将钢柱插入混凝土柱中，混凝土柱的混凝土要包住钢柱，从而使得混凝土柱的尺寸要做得很大，占地面积大，且浪费材料，成本高。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种桥墩，所述桥墩的制作灵活，且不需要将上支柱插入下墩柱再灌注混凝土，避免造成下墩柱尺寸过大的问题。本发明还提出一种桥墩的制作方法。
4.根据本发明第一方面实施例的桥墩，包括：上支柱，所述上支柱的底部具有底板；和下墩柱，所述下墩柱的顶部具有顶板，所述下墩柱支撑在所述上支柱的底部，所述顶板与所述底板焊接相连。
5.根据本发明的桥墩，由于上支柱和下墩柱采用顶板和底板的焊接连接，从而使得上支柱的制作和下墩柱的制作可以相互独立，从而使得生产流程更加灵活。而且，下墩柱和上支柱可以为相同材质，例如均为钢柱，或者均为混凝土柱，也可以为不同材质，例如一个为钢柱、另一个为混凝土柱，从而使得桥墩的设计更加灵活。此外，当上支柱为钢柱，且下墩柱为混凝土柱时，不需要将上支柱插入下墩柱再灌注混凝土，避免造成下墩柱尺寸过大的问题。
6.在一些实施例中，所述下墩柱为钢筋混凝土柱，且包括位于所述顶板下方的钢筋组件和包裹所述钢筋组件的混凝土柱结构，所述顶板具有用于灌注混凝土的灌浆孔。
7.在一些实施例中，所述顶板还具有用于通气的通气孔。
8.在一些实施例中，所述钢筋组件包括：第一钢筋，所述第一钢筋为多个且围绕所述下墩柱的中心轴线均布，所述第一钢筋的底端伸入地面以下的基础，所述第一钢筋的顶端通过高度调节结构与所述顶板相连以支撑所述顶板，所述高度调节结构用于调节所述顶板相对所述第一钢筋的安装高度。
9.在一些实施例中，所述高度调节结构包括：内螺纹套筒，所述内螺纹套筒固定在所述顶板的底部；外螺纹，所述外螺纹形成在所述第一钢筋的顶端，所述第一钢筋的顶端通过所述外螺纹旋入所述内螺纹套筒。
10.在一些实施例中，所述钢筋组件包括：第二钢筋，所述第二钢筋为多个且围绕所述下墩柱的中心轴线均布，且多个所述第一钢筋围绕多个所述第二钢筋设置，每个所述第二钢筋均包括第一竖筋段、第一上横筋段和第一下横筋段，以所述下墩柱的中心轴线为中心作基圆，所述第一上横筋段由所述第一竖筋段的上端沿所述基圆的径向向内延伸，所述第一下横筋段由所述第一竖筋段的下端沿所述基圆的径向向内延伸，且所述第一下横筋段平行于所述第一上横筋段设置，所述第一上横筋段支撑在所述顶板的底部。
11.在一些实施例中，所述钢筋组件包括：第三钢筋，所述第三钢筋为多个且围绕所述下墩柱的中心轴线均布，且多个所述第二钢筋围绕多个所述第三钢筋设置，每个所述第三钢筋均包括第二上横筋段、两个第二竖筋段和两个第二下横筋段，所述第二上横筋段沿所述基圆的弦线延伸，两个所述第二竖筋段分别由所述第二上横筋段的两端向下延伸，每个所述第二竖筋段的下端分别连接一个所述第二下横筋段，且所述第二下横筋段平行于所述第二上横筋段设置，所述第二上横筋段支撑在所述顶板的底部。
12.在一些实施例中，所述钢筋组件包括：横置框架，所述横置框架包括第四钢筋和第五钢筋，所述第四钢筋为四根且拼接为四边形框，所述第五钢筋为两根且为所述四边形框的两个对角线，所述横置框架与所述第一钢筋相连。
13.在一些实施例中，所述钢筋组件包括：第六钢筋，所述第六钢筋沿圆柱螺旋线延伸，且围绕在多个所述第一钢筋外。
14.在一些实施例中，所述上支柱为钢管混凝土柱，且包括位于所述底板上方的至少一个钢管和填充在所述钢管内的混凝土芯结构。
15.根据本发明第二方面实施例的桥墩的制作方法，所述桥墩包括上支柱和下墩柱，所述上支柱为钢管混凝土柱，且所述上支柱的底部具有底板，所述下墩柱为钢筋混凝土柱，且所述下墩柱的顶部具有顶板，所述制作方法包括步骤：将所述上支柱预制成型，将所述下墩柱预制成型，将预制成型的上支柱放置在预制成型的所述下墩柱的顶部，焊接所述顶板与所述底板。
16.根据本发明的桥墩的制作方法，制作灵活性好，且下墩柱的尺寸可以较为小巧。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本发明一个实施例的桥墩的示意图；
19.图2是图1中所示的桥墩的内部构造示意图；
20.图3是图2中所示的顶板的俯视图；
21.图4是沿图2中所示a-a线的剖视图；
22.图5是沿图2中所示b-b线的剖视图；
23.图6是图2中所示的第一钢筋的示意图；
24.图7是沿图5中所示c-c线的剖视图；
25.图8是图7中所示的第二钢筋的示意图；
26.图9是图5中所示的顶板与第二钢筋的连接处的放大图；
27.图10是图7中所示的第三钢筋的示意图；
28.图11是沿图2中所示d-d线的剖视图；
29.图12是图2中所示的第六钢筋的示意图；
30.图13是沿图1中所示e-e线的剖视图。
31.附图标记：
32.桥墩100；
33.上支柱1；
34.底板11；钢管12；混凝土芯结构13；
35.下墩柱2；中心轴线201；基圆202；
36.顶板21；灌浆孔211；通气孔212；
37.钢筋组件22；
38.第一钢筋221；横筋段221a；
39.第二钢筋222；第一竖筋段222a；第一上横筋段222b；第一下横筋段222c；
40.第三钢筋223；第二上横筋段223a；第二竖筋段223b；第二下横筋段223c；
41.横置框架224；第四钢筋2241；第五钢筋2242；
42.第六钢筋225；第七钢筋226；
43.混凝土柱结构23；
44.高度调节结构24；内螺纹套筒241；外螺纹242；
45.地面200；基础300。
具体实施方式
46.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
47.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
48.相关技术中的一些桥墩，上支柱和下墩柱采用同种材料，例如均为钢管混凝土结构，又例如均为钢筋混凝土结构，由于上支柱和下墩柱采用同种材料，无论预制法施工还是现浇法施工，都不必考虑拼接问题，例如，钢管混凝土结构的拼接仅需将两部分焊接，钢筋混凝土结构的拼接仅需将连接钢筋伸入需要连接的部分即可。然而，相关技术中的另外一些桥墩，上支柱和下墩柱采用不同材料，例如上支柱为钢管混凝土结构(简称钢柱)，下墩柱为钢筋混凝土结构(简称混凝土柱)，由于上支柱和下墩柱的材料不同，在拼接上支柱和下墩柱时，通常将钢柱插入混凝土柱中，混凝土柱的混凝土要包住钢柱，从而使得混凝土柱的尺寸要做得很大，占地面积大，且浪费材料，成本高。为了至少解决上述技术问题之一，本发明提出了一种的桥墩100和桥墩100的制作方法。
49.下面，参照附图，描述根据本发明第一方面实施例的桥墩100。
50.如图1所示，根据本发明实施例的桥墩100，包括上支柱1和下墩柱2，上支柱1的底部具有底板11，下墩柱2的顶部具有顶板21，下墩柱2支撑在上支柱1的底部，顶板21与底板11焊接相连。需要说明的是，根据本发明实施例的桥墩100可以用于支撑轨道梁，轨道梁可以直接或者间接支撑在上支柱1的顶部。
51.由此，根据本发明实施例的桥墩100，由于上支柱1和下墩柱2的连接，仅采用顶板21和底板11的焊接，从而使得上支柱1的制作和下墩柱2的制作可以相互独立，从而使得生产流程更加灵活。而且，下墩柱2和上支柱1可以为相同材质，例如均为钢柱，或者均为混凝土柱，也可以为不同材质，例如一个为钢柱、另一个为混凝土柱，从而使得桥墩的设计更加灵活。
52.此外，当上支柱1为钢柱，且下墩柱2为混凝土柱时，不需要将上支柱1插入下墩柱2再灌注混凝土，避免造成下墩柱2尺寸过大的问题，从而使得下墩柱2的外径不限，例如下墩柱2的上端外径可以等于、或稍大于、甚至稍小于上支柱1的下端外径，从而可以减小下墩柱2的体积、用料和占地面积。
53.例如在本发明的一个具体示例中，如图1所示，顶板21和底板11的形状、尺寸均相同，从而可以更好地实现两者的焊接，当然，本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，顶板21和底板11的形状、尺寸还可以稍微不同，以更好地满足不同实际要求。
54.在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，下墩柱2为钢筋混凝土柱，且包括位于顶板21下方的钢筋组件22和包裹钢筋组件22的混凝土柱结构23，顶板21具有用于灌注混凝土的灌浆孔211。由此，下墩柱2的强度较好，具有较为可靠的支撑能力。而且，通过将灌浆孔211设置在顶板21上，在制作下墩柱2时，可以利用模板包围钢筋组件22，且从顶板21上的灌浆孔211自上而下灌注混凝土，获得混凝土柱结构23，从而可以简单且有效地完成下墩柱2的制作。
55.在本发明的一些实施例中，如图3所示，顶板21还具有用于通气的通气孔212，从而混凝土灌注振捣时，可以利用通气孔212将混凝土内的气体顺利排出，保证顶板21底部的混凝土密实，不出现空鼓现象，保证获得的混凝土柱结构23受力可靠。
56.在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，钢筋组件22包括第一钢筋221，第一钢筋221为多个且围绕下墩柱2的中心轴线201均布，第一钢筋221沿竖直方向或大体竖直方向延伸，第一钢筋221的底端伸入地面200以下的基础300，结合图6和图7，第一钢筋221的顶端通过高度调节结构24与顶板21相连以支撑顶板21，高度调节结构24用于调节顶板21相对第一钢筋221的安装高度。由此，可以利用多个第一钢筋221可靠地支撑顶板21，且通过设置高度调节结构24，可以调节顶板21的安装高度，从而可以降低第一钢筋221的装配精度，也就是说，在将第一钢筋221插入地面200以下的基础300时，无论是插入的深一些，还是插入的浅一些，都可以通过高度调节结构24后续调整顶板21的安装高度，使得顶板21的安装高度不受第一钢筋221的插入基础300的深度影响，降低装配难度，提高装配效率。
57.例如在图7所示的示例中，高度调节结构24可以包括：内螺纹套筒241和外螺纹242，内螺纹套筒241固定在顶板21的底部，外螺纹242形成在第一钢筋221的顶端，第一钢筋221的顶端通过外螺纹242旋入内螺纹套筒241，从而可以通过调节第一钢筋221的顶端的旋入深度，调整顶板21相对第一钢筋221的安装高度。由此，高度调节结构24的结构简单，连接可靠性高，且方便高度调节。当然，本发明不限于此，高度调节结构24还可以构造为其他形
式，例如，高度调节结构24还可以包括丝杠机构、甚至气缸结构等，这里不作赘述。
58.此外，如图6所示，在本发明的一些实施例中，第一钢筋221的用于伸入地面200以下的基础300的底端可以具有横筋段221a，横筋段221a沿水平方向或大体水平方向延伸，从而可以提高第一钢筋221与基础300的连接可靠性。
59.在本发明的一些实施例中，如图5和图7所示，钢筋组件22还包括第二钢筋222，第二钢筋222为多个且围绕下墩柱2的中心轴线201均布，且多个第一钢筋221围绕多个第二钢筋222设置，结合图8，每个第二钢筋222均包括第一竖筋段222a、第一上横筋段222b和第一下横筋段222c，第一上横筋段222b和第一下横筋段222c均沿水平方向或大体水平方向延伸，第一竖筋段222a沿竖直方向或大体竖直方向延伸，结合图5和图7，以下墩柱2的中心轴线201为中心作基圆202，，第一上横筋段222b由第一竖筋段222a的上端沿基圆202的径向向内延伸，第一下横筋段222c由第一竖筋段222a的下端沿基圆202的径向向内延伸，且第一下横筋段222c平行于第一上横筋段222b设置，第一上横筋段222b支撑在顶板21的底部。例如在图9所示的示例中，第一上横筋段222b可以焊接至顶板21的下表面，或者通过捆扎或者其他连接件固定在顶板21的下表面。
60.由此，通过设置第二钢筋222支撑顶板21，可以进一步提高下墩柱2的支撑强度，且通过设置第一下横筋段222c可以提高第二钢筋222与混凝土柱结构23的连接可靠性。此外，需要说明的是，每个第二钢筋222均可以由一根钢筋弯折而成，从而第一竖筋段222a与第一上横筋段222b的连接处，以及第一竖筋段222a与第一下横筋段222c的连接处均可以为圆弧段，从而可以提高第二钢筋222的结构强度和支撑强度。当然，本发明不限于此，每个第二钢筋222还可以分别由多根钢筋拼接而成，例如焊接拼接或者捆扎拼接等，以满足不同实际要求。此外，需要说明的是图5中所示的f1代表横桥方向，f2代表顺桥方向。
61.在本发明的一些实施例中，如图5和图7所示，钢筋组件22还包括第三钢筋223，第三钢筋223为多个且围绕下墩柱2的中心轴线201均布，且多个第二钢筋222围绕多个第三钢筋223设置，结合图10，每个第三钢筋223均包括第二上横筋段223a、两个第二竖筋段223b和两个第二下横筋段223c，第二上横筋段223a和第二下横筋段223c均沿水平方向或大体水平方向延伸，第二竖筋段223b沿竖直方向或大体竖直方向延伸，结合图5，第二上横筋段223a沿基圆202的弦线延伸，结合图10，两个第二竖筋段223b分别由第二上横筋竖筋段的两端向下延伸，例如沿竖直方向或大体竖直方向延伸，每个第二竖筋段223b的下端分别连接一个第二下横筋段223c，且第二下横筋段223c平行于第二上横筋段223a设置，第二上横筋段223a支撑在顶板21的底部。例如，第二上横筋段223a可以焊接至顶板21的下表面，或者通过捆扎或者其他连接件固定在顶板21的下表面。
62.由此，通过设置第三钢筋223支撑顶板21，可以进一步提高下墩柱2的支撑强度，且通过设置第二下横筋段223c可以提高第三钢筋223与混凝土柱结构23的连接可靠性，而且，由于第一上横筋段222b和第二上横筋段223a分别沿基圆202的径向和弦线延伸，从而可以更好地提高对于顶板21的支撑可靠性。此外，需要说明的是，每个第三钢筋223均可以由一根钢筋弯折而成，从而第二竖筋段223b与第二上横筋段223a的连接处，以及第二竖筋段223b与第二下横筋段223c的连接处均可以为圆弧段，从而可以提高第三钢筋223的结构强度和支撑强度。当然，本发明不限于此，每个第三钢筋223还可以分别由多根钢筋拼接而成，例如焊接拼接或者捆扎拼接等，以满足不同实际要求。
63.此外，需要说明的是，如图7所示，每个第三钢筋223底部的两个第二下横筋段223c可以朝向彼此靠近的方向延伸，也可以朝向彼此远离的方向延伸。另外，如图7所示，在本发明的一些实施例中，第一钢筋221的底端可以低于第二钢筋222的底端，第二钢筋222的底端可以第三钢筋223的底端，从而可以在保证支撑强度的情况下，节约成本，当然，本发明不限于此，在成本不限时，也可以是将第二钢筋222的底端和第三钢筋223的底端分别向下延伸，从而更好地提高下墩柱2支撑可靠性。
64.在本发明的一些实施例中，如图7和图11所示，钢筋组件22包括：横置框架224，横置框架224包括第四钢筋2241和第五钢筋2242，第四钢筋2241和第五钢筋2242均沿水平方向或大体水平方向延伸，第四钢筋2241为四根且拼接为四边形框，第五钢筋2242为两根且为四边形框的两个对角线，横置框架224且与第一钢筋221相连。由此，可以进一步提高下墩柱2的支撑可靠性。例如，第四钢筋2241和第五钢筋2242可以捆扎或者焊接，横置框架224与第一钢筋221可以捆扎或者焊接。
65.在本发明的一些实施例中，如图2和图12所示，钢筋组件22包括：第六钢筋225，第六钢筋225沿圆柱螺旋线延伸，结合图5，第六钢筋225围绕在多个第一钢筋221外。由此，可以进一步提高下墩柱2的结构可靠性。例如在一些具体示例中，第六钢筋225可以贴靠第一钢筋221设置，从而起到捆束第一钢筋221的作用，进一步提高下墩柱2的支撑可靠性。
66.当然，本发明不限于此，钢筋组件22还可以包括其他钢筋，例如在图5所示的示例中，钢筋组件22包括：第七钢筋226，第七钢筋226沿圆柱螺旋线延伸，且围绕在多个第一钢筋221内。由此，可以进一步提高下墩柱2的结构可靠性。例如在一些具体示例中，第七钢筋226可以贴靠第一钢筋221设置，从而起到从内支撑第一钢筋221的作用，进一步提高下墩柱2的支撑可靠性。当然，本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，钢筋组件22还可以仅包括上述第一钢筋221、第二钢筋222、第三钢筋223、第四钢筋2241、第五钢筋2242、第六钢筋225、第七钢筋226中的一个或者多个，从而满足不同的实际要求。
67.在本发明的一些实施例中，如图2所示，上支柱1为钢管混凝土柱，且包括位于底板11上方的至少一个钢管12和填充在钢管12内的混凝土芯结构13。由此，上支柱1的结构可靠。例如，钢管12的下端可以与底板11焊接，从而提高连接可靠性。例如在图13所示的示例中，钢管12可以为四个且四个钢管12的下端靠近且均连接至底板11，四个钢管12自下而上朝向彼此远离的方向延伸，从而四个钢管12的中心线可以构成四棱锥线或四棱锥柱形，由此，上支柱1可以具有更好地支撑性能，且可以节省材料。
68.下面，参照附图，描述根据本发明第二方面实施例的桥墩100的制作方法。
69.如图1所示，桥墩100包括上支柱1和下墩柱2，其中，上支柱1为钢管混凝土柱，且上支柱1的底部具有底板11，下墩柱2为钢筋混凝土柱，且下墩柱2的顶部具有顶板21，制作方法包括步骤：将上支柱1预制成型，将下墩柱2预制成型，将预制成型的上支柱1放置在预制成型的下墩柱2的顶部，焊接顶板21与底板11。由此，制作非常方便、快捷，有利于施工。
70.下面，参照附图，描述根据本发明一个具体示例的桥墩100及其制作方法。
71.桥墩100分为上下两部分，上部的上支柱1为钢管混凝土分肢柱，下部的下墩柱2为钢筋混凝土圆形柱，上支柱1的下端具底板11，下墩柱2的上端具有顶板21，底板11放置在顶板21顶面，且焊接相连。其中，上支柱1包括设置在底板11上方的多个分肢管柱，每个分肢管柱均包括钢管12和填充在钢管12内的混凝土芯结构13，多个分肢管柱可以在工厂预制，然
后再在工厂或者施工地点将多个分肢管柱与底板11进行焊接，构成上支柱1。
72.其中，下墩柱2包括设置在顶板21下方的钢筋组件22和包裹钢筋组件22的圆柱形的混凝土柱结构23，钢筋组件22包括第一至钢筋至第六钢筋225，其中，第一钢筋221的上端利用高度调节结构24固定在顶板21的底面，第一钢筋221的下端伸入地面200以下的基础300中，第一钢筋221与第六钢筋225形成钢筋组件22的主要结构，在底板11的底面焊接第二钢筋222和第三钢筋223，以加强顶板21和混凝土柱结构23的连接可靠性，并且将第四钢筋2241和第五钢筋2242焊接或捆扎成横置框架224，防止上述钢筋发生移位或错位，进一步加强顶板21和混凝土柱结构23的连接可靠性。
73.在制作下墩柱2时，可以先将下墩柱2中的钢筋组件22按照从外到内、从下到上的顺序排放并与顶板21连接，然后，在钢筋组件22外包围圆筒形的拼接模板，接着通过顶板21上提前预留的灌浆孔211灌注混凝土，获得圆柱形的混凝土柱结构23，同时，为了在混凝土浇筑振捣时，保证混凝土内的气体能顺利排出，保证顶板21底部的混凝土柱结构23密实，不出现空鼓，影响受力，在顶板21上同时预留通气孔212保证排气。此外，为保证传力，下墩柱2的钢筋组件22中的主筋需要与顶板21顶紧后再焊接。由此，在制作完下墩柱2之后，可以将制作好的上支柱1吊置于顶板21上，将上支柱1的底板11与下墩柱2的顶板21焊接，从而完成桥墩100的制作。
74.由此，根据本发明实施例的桥墩100，上部的上支柱1为钢管混凝土分肢柱，下部的下墩柱2为钢筋混凝土圆形柱，从而桥墩100的稳定性更好，支撑强度更好，而且，由于上述的上下两部分通过顶板21和底板11焊接，并未设置共用的连接钢筋，即上支柱1并不包含伸入下墩柱2的钢筋，下墩柱2也不包含伸入上支柱1的钢筋，从而保证下墩柱2尺寸较小，且下墩柱2和上支柱1可以分别单独制作，使得整体生产更加灵活，生产效率更高。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
76.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。