高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩的制作方法

1.本实用新型涉及交通设施技术领域，特别涉及一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩。


背景技术：

2.随着社会的进步，高速公路的总里程越来越长。高速公路在有河流的地方、山谷中或者其他一些情况下需要架设桥梁。为满足高速公路建设的需要，高速公路桥梁根据建设地环境的不同会选用不同的桥梁结构。其中，预应力混凝土刚构桥是目前大跨径桥梁的主要桥型。
3.刚构桥主要承重结构采用刚构的桥梁，即梁和腿或墩台身构成刚性连接。刚构桥的主要承重结构是梁与桥墩固结的刚架结构。由于墩梁固结，使得梁和桥墩整体受力，桥墩不仅承受梁上荷载引起的竖向压力，还承担弯矩和水平推力。刚构桥在竖向荷载作用下，梁的弯矩通常比同等跨径连续梁或简支梁小，其跨越能力大于梁桥。墩梁固结省去了大型支座，结构整体性强、抗震性能好。
4.但目前主墩和梁的连接基本上是靠主墩钢筋层和梁钢筋层的连接。当需要建设高墩大跨度连续钢构桥时，为了保证桥墩和梁连接刚度，通常会采用增加桥墩体积的方式，如此会增大建设成本。
5.为此，有必要提出一种新的高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，在保证连接刚度的前提下，尽可能降低成本。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，通过形成的卡接结构增大墩身和梁身的连接刚度，有助于降低建设成本，可以有效解决背景技术中的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，包括：墩身和连接单元，
9.所述墩身具有相对的上端和下端，至少靠近所述墩身的上端设置有中空段，所述墩身与所述中空段相对应的侧壁上开设有通孔；
10.所述连接单元设置在所述中空段中，所述连接单元的上部延伸出所述墩身的上端，所述连接单元的侧部延伸至所述通孔内；
11.所述墩身的中空段内填充有混凝土，用于和梁身形成卡接关系。
12.在一个优选的实施方式中，所述墩身整体为中空的结构。
13.在一个优选的实施方式中，所述墩身的个数为两个，分别为第一墩身和第二墩身，所述第一墩身与所述第二墩身之间设置有连接单元。
14.在一个优选的实施方式中，所述第一墩身面对所述第二墩身的侧面为第一侧面，所述第二墩身面对所述第一墩身的侧面为第二侧面，所述连接单元包括：设置在所述第一
侧面与所述第二侧面之间的系梁。
15.在一个优选的实施方式中，所述系梁包括阵列设置在所述第一侧面和所述第二侧面之间的第一系梁，以及位于相邻两个第一系梁之间的第二系梁。
16.在一个优选的实施方式中，所述第一系梁、所述第二系梁与所述第一墩身或所述第二墩身之间形成三角结构。
17.在一个优选的实施方式中，所述连接单元包括：支撑层和多个竖筋，所述支撑层位于所述中空段，所述竖筋整体延伸方向与所述墩身的延伸方向相同，所述竖筋的一端固定在所述支撑层上，另一端延伸出所述墩身的上端。
18.在一个优选的实施方式中，所述通孔的内弧壁最低点至少不高于所述支撑层的上表面。
19.在一个优选的实施方式中，所述连接单元还包括：多个箍筋和多个横筋，所述横筋的整体延伸方向与所述竖筋的延伸方向相垂直，多个所述横筋通过所述箍筋固定，至少一个箍筋与所述竖筋相固定连接。
20.在一个优选的实施方式中，在沿着所述横筋的延伸方向上，间隔设置有多个箍筋，其中位于最外侧的箍筋位于所述通孔中。
21.在一个优选的实施方式中，所述连接单元还包括：多个v型筋，所述v型筋的下端与所述横筋固定连接，所述v型筋的上端延伸出所述墩身的上端。
22.本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：
23.本技术实施方式中所提供的高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，其在梁身混凝土浇筑时，将通孔两端用浇筑模板封住，混凝土会进入到墩身的内部上端的中空段，并且会进入到通孔中，进而浇筑的混凝土会与墩身的上端形成整体结构，并且通孔的混凝土与连接单元固化后的两端位于墩身薄壁的内部，进而墩身的内部上端后浇筑的混凝土与梁身形成整体，在固化后将会与墩身的上端和通孔形成卡接的关系，进而增强了墩身和梁身的连接刚度，有助于降低建设成本。
24.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
25.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
26.图1为本技术实施方式中提供的一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩的结构示意图；
27.图2为图1中a处放大结构示意图；
28.图3为图1的俯视图。
29.以上附图的附图标记：
30.1、墩身；
31.2、第一系梁；
32.3、第二系梁；
33.4、通孔；
34.5、连接单元；
35.51、支撑层；
36.52、竖筋；
37.53、箍筋；
38.54、横筋；
39.55、v型筋。
具体实施方式
40.下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。
41.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.请综合参阅图1至图3，本技术说明书实施方式中提供了一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，其主要包括：墩身1和连接单元5。所述墩身1沿着高度方向纵长延伸，具有相对的上端和下端，至少靠近所述墩身1的上端设置有中空段，所述墩身1与所述中空段相对应的侧壁上开设有通孔4；所述连接单元5设置在所述中空段中，所述连接单元5的上部延伸出所述墩身1的上端，所述连接单元5的侧部延伸至所述通孔4内；所述墩身1的中空段内填充有混凝土，用于和梁身形成卡接关系。
44.本技术实施方式中所提供的高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，其在梁身混凝土浇筑时，将通孔4两端用浇筑模板封住，混凝土会进入到墩身1的内部上端的中空段，并且会进入到通孔4中，进而浇筑的混凝土会与墩身1的上端形成整体结构，并且通孔4的混凝土与连接单元5固化后的两端位于墩身1薄壁的内部，进而墩身1的内部上端后浇筑的混凝土与梁身形成整体，在固化后将会与墩身1的上端和通孔4形成卡接的关系，进而增强了墩身1和梁身的连接刚度，有助于降低建设成本。
45.在本实施方式中，该墩身1可以在靠近该墩身1的上端设置有中空段。此外，在一个实施方式中，所述墩身1整体可以为中空的结构。当该墩身1整体为中空的结构时，可以减轻
墩身1的自重，减小抗推刚度，同时有利于降低该墩身1的建设成本。
46.在一个实施方式中，对于同一个高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩而言，所述墩身1的个数为两个，分别为第一墩身和第二墩身，所述第一墩身与所述第二墩身之间设置有连接单元5。
47.在本实施方式中，两个墩身1可以采用完全相同或者相近似的结构，因此在本说明书中，主要针对其中一个墩身1的结构进行展开说明。
48.具体的，所述第一墩身面对所述第二墩身的侧面为第一侧面，所述第二墩身面对所述第一墩身的侧面为第二侧面，所述连接单元5包括：设置在所述第一侧面与所述第二侧面之间的系梁。通过在两个墩身1之间设置系梁，可以增强两个墩身1的结构强度。
49.其中，所述系梁包括阵列设置在所述第一侧面和所述第二侧面之间的第一系梁2，以及位于相邻两个第一系梁2之间的第二系梁3。所述第一系梁2、所述第二系梁3与所述第一墩身或所述第二墩身之间形成三角结构。当上述系梁与墩身1之间形成三角结构时，能够进一步提升整个主墩结构的稳定性。
50.如图2所示，在一个实施方式中，所述连接单元5包括：支撑层51和多个竖筋52，所述支撑层51位于所述中空段，所述竖筋52整体延伸方向与所述墩身1的延伸方向相同，所述竖筋52的一端固定在所述支撑层51上，另一端延伸出所述墩身1的上端，后续通过混凝土与梁身连接后，能够增大主墩与梁身的连接强度。
51.进一步的，所述连接单元5还可以包括：多个箍筋53和多个横筋54，所述横筋54的整体延伸方向与所述竖筋52的延伸方向相垂直，多个所述横筋54通过所述箍筋53固定，至少一个箍筋53与所述竖筋52相固定连接。
52.在本实施方式中，通过设置箍筋53和横筋54配合形成的结构，并且利用该结构与竖筋52、墩身1的配合，后续在浇筑混凝土后可以用于增强混凝土结构强度。
53.在一个具体的实施方式中，在沿着所述横筋54的延伸方向上，间隔设置有多个箍筋53，其中位于最外侧的箍筋53位于所述通孔4中。
54.在本实施方式中，该最外侧的箍筋53位于通孔4中时，可以在后续浇筑混凝土时，将该箍筋53作为该通孔4的支撑部，进一步增强整个混凝土结构的强度。
55.此外，所述连接单元5还可以包括：多个v型筋55，所述v型筋55的下端与所述横筋54固定连接，所述v型筋55的上端延伸出所述墩身1的上端。
56.在本实施方式中，通过在横筋54上设置多个v型筋55，能够增强墩身1与梁身钢筋层的连接强度。
57.在一个实施方式中，所述通孔4的内弧壁最低点至少不高于所述支撑层51的上表面。
58.在本实施方式中，所述通孔4的内弧壁最低点至少与支撑层51的上表面持平，从而方便支撑层51上方杂物的清理，并且防止积水。需要说明的是，该通孔4可以为圆孔，当然，该通孔4也可以为其他规则或者不规则的形状，当其为非圆孔时，其最低点至少不高于所述支撑层51的上表面。
59.以下结合具体的实施方式介绍本技术说明书中所提供的一种高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩的工作原理：
60.左右两侧的墩身1在第一系梁2和第二系梁3的作用下连接，形成双薄壁型桥墩，水
平抗推刚度小，并且第一系梁2、第二系梁3和两个墩身1形成两个三角形结构，连接稳定性好，增加了桥墩的抗弯刚度，桥墩浇筑完成后，将梁身的钢筋层与竖筋52、v型筋55以及墩身1的钢筋层进行捆扎连接；在梁身混凝土浇筑时，将通孔4两端用浇筑模板封住，混凝土会进入到墩身1的内部上端，并且会进入到通孔4中，进而浇筑的混凝土会与墩身1的上端形成整体结构，并且通孔4的混凝土与箍筋53和横筋54固化后的两端位于墩身1薄壁的内部，进而增强了墩身1和梁身的连接刚度。
61.整体上，本技术说明书实施方式中所提供的高速公路高墩大跨度连续刚构桥主墩，左右两个墩身1在第一系梁2和第二系梁3的作用下连接，形成双薄壁型桥墩，水平抗推刚度小，并且第一系梁2、第二系梁3和两个墩身1形成两个三角形结构，连接稳定性好，增加了桥墩的抗弯刚度，保证了桥墩的承载能力，给桥梁的安全提供了强有力的支撑。
62.桥墩浇筑完成后，将梁身的钢筋层与竖筋52、v型筋55以及墩身1的钢筋层进行捆扎连接，在梁身混凝土浇筑时，将通孔4两端用浇筑模板封住，混凝土会进入到墩身1的内部上端，并且会进入到通孔4中，进而浇筑的混凝土会与墩身1的上端形成整体结构，并且通孔4的混凝土与箍筋53和横筋54固化后的两端位于墩身1薄壁的内部，进而墩身1的内部上端后浇筑的混凝土与梁身形成整体，在固化后将会与墩身1的上端和通孔4形成卡接的关系，进而增强了墩身1和梁身的连接刚度，有助于降低建设成本。
63.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
64.本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
65.以上仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。