内置式桥梁附属连接预埋件构造及其设计方法和预埋组件与流程

1.本发明涉及桥梁附属构造连接技术领域，特别是内置式桥梁附属连接预埋件构造及其设计方法和预埋组件。


背景技术：

2.桥梁在运营阶段，需定期对桥梁墩身及梁部进行检查，及时发现病害并处理，保障桥梁的安全。目前常用的方法是施工桥墩时，在空心墩墩内、桥墩顶帽外侧预埋u形螺栓并连接角钢支架，在角钢支架设置角钢挡块并铺设钢格栅步板，形成检查平台以便于桥梁检修作业。
3.采用预埋u型螺栓的方法，存在以下问题：
4.(1)墩身浇筑前预埋u型螺栓，用以安装平台支架。因u型螺栓在桥墩墩壁外露一定的长度，需在桥墩模板对应位置打孔安装，同时造成墩身模板拆除时较为困难，模板拆除时易碰撞支架，存在较大安全风险。
5.(2)模板拆除时易碰触u型螺栓外露部分，造成螺栓丝牙损坏，给后期平台托架安装造成困难。
6.(3)模板开孔较多，且在开孔处易造成漏浆现象，模板拆除后影响墩身外观质量。
7.以上问题造成预埋u型螺栓外露部分不能使用，检查平台角钢支架安装时需重新钻孔使用膨胀螺栓安装，易对墩身钢筋造成破坏，对墩身受力、外观等有一定的影响，且安全性难以保证，工作量大、施工难度大、质量难以控制。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于：针对现有技术采用预埋u型螺栓的方式来连接桥梁附属构造的方式，桥墩的模板需要打孔，且安装和拆卸模板时与预埋u型螺栓之间会发生干扰，存在模板开孔处漏浆、模板安装和拆除困难和u型螺栓的丝牙容易与模板碰撞而破坏的问题，提供内置式桥梁附属连接预埋件构造及其设计方法和预埋组件。
9.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
10.一种内置式桥梁附属连接预埋件构造，包括套筒和置于所述套筒内部的连接杆，所述套筒用于预埋于墩身内，所述套筒外端用于与所述墩身的模板内壁齐平，所述连接杆外端能够从所述套筒内拉出或弹出，所述连接杆外端用于连接桥梁附属构造；
11.当所述连接杆外端能够连接所述桥梁附属构造时，所述套筒能够限制所述连接杆向所述套筒外移动。
12.本方案中，连接杆位于套筒内部，与套筒一同预埋在墩身内，且预埋时，使得套筒外端与所述墩身的模板内壁齐平，故预埋的套筒不会与模板发生干涉，也无需对桥墩的模板进行开孔，不需要对模板的开孔位置进行定位，也不会破坏模板，也不会发生因开孔导致模板漏浆的问题，有效保障了模板的整体性和桥墩的美观性。套筒预埋时，可以通过橡胶塞等橡胶封堵件能够套筒外端进行封堵，不会影响模板的安装，即套筒的预埋对模板的安拆
无影响，提高了施工的便利性和安全性。封堵件对套筒外端的封堵能够避免浇筑桥墩时泥浆进入套筒内，避免后期模板拆除后，连接杆外端无法从所述套筒内拉出或弹出，且模板不会对套筒、连接杆造成挤压等损害，即模板施工和桥墩的浇筑均对套筒和连接杆的预埋无影响，保障了套筒和连接杆的有效性，使得当模板拆除后，能够直接将连接杆外端从所述套筒内拉出或弹出，然后利用连接杆外端连接桥梁附属构造，而连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，因套筒能够限制所述连接杆向所述套筒外移动，进而保证了对桥梁附属构造的稳定连接，提高了后期施工的便利性。
13.优选的，所述套筒具有沿其轴向拉通设置的通孔，所述通孔内端封闭，所述连接杆置于所述通孔内，所述连接杆外端对齐所述通孔外端或位于所述通孔外端内，所述连接杆能够沿所述通孔轴向移动，所述连接杆外端能够从所述通孔外端拉出或弹出；
14.所述通孔内端的内侧设有沿所述通孔轴向朝内的孔内台阶；所述连接杆内端的外侧设有沿所述通孔轴向朝外的限位台阶，当所述连接杆外端能够连接所述桥梁附属构造时，所述孔内台阶能够限制所述限位台阶向所述通孔外端移动。
15.所述通孔内端封闭，避免混凝土进入套筒内，避免影响所述连接杆外端从所述通孔外端拉出或弹出。所述连接杆外端对齐所述通孔外端时，便于取出连接杆；所述连接杆外端位于所述通孔外端内，便于通过封堵件进入套筒内进行封堵，对套筒外端的封堵效果更好。在拆除模板后，通过将所述连接杆外端从所述通孔外端拉出或弹出，使得连接杆外端能够用于连接所述桥梁附属构造，而套筒的通孔内端的内侧的沿所述通孔轴向朝内的孔内台阶能够对连接杆内端的外侧的沿所述通孔轴向朝外的限位台阶进行限位，使得当所述连接杆外端能够连接所述桥梁附属构造时，连接杆无法再沿通孔向外移动。
16.优选的，所述通孔内设有至少两个所述孔内台阶，所有所述孔内台阶的内径沿所述通孔轴向从内向外逐渐减小，所述连接杆设有与每个所述孔内台阶对应的所述限位台阶；相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距存在关系a、关系b或关系c：
17.关系a：相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距相等；
18.关系b：相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距不相等；
19.关系c：部分的相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距相等，剩余部分的相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距不相等。
20.采用上述方案，设置至少两个所述孔内台阶和对应的限位台阶，即至少可以形成两对孔内台阶和限位台阶的配对限位。
21.而当相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距相等时，即为关系a时，则当所述连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，所有的孔内台阶和对应的限位台阶均能够被同时利用，能够提高连接能力，保证连接的安全性和可靠性；且所有的孔内台阶和对应的限位台阶被同时利用时，不容易同时破坏，能够提高安全性能；在这种设计下，能够减小套筒的尺寸和连接杆的尺寸，节约材料。
22.当相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距不相等时，即为关系b，则当所述连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，其中一个孔内台阶和对应的限
位台阶先用于提供连接杆的拉力，而另外的孔内台阶和对应的限位台阶暂未使用，采用这种方式，可以为连接杆的拉力提供保险，即在先利用的孔内台阶和对应的限位台阶之间的限位失效后，可以被剩余未利用的孔内台阶和对应的限位台阶进行提供拉力，避免连接杆和套筒的限位完全失效，保证与桥梁附属构造的连接不完全消失，且之后可以通过调节桥梁附属构造与连接杆的连接长度，进而可以继续使用相应的内置式桥梁附属连接预埋件构造提供连接力，无需进行更换。
23.当为关系c时，部分的相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距相等，剩余部分的相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距不相等，可以同时利用关系a和关系b，连接效果更好、且安全性更高。
24.优选的，所述通孔最外端的所述孔内台阶向外邻接有穿设孔，
25.所述穿设孔的直径沿其轴向从内向外逐渐增大，所述连接杆最外端的所述限位台阶向外邻接有穿设段，所述穿设段外壁和所述穿设孔的内壁适配设置。
26.连接杆连接桥梁附属构造时，在桥墩的墩壁交界面处荷载最大，采用上述方案，通过将所述连接杆最外端的所述限位台阶向外邻接的穿设段设为沿其轴向从内向外逐渐增大的结构，使得连接杆与套筒外端均按变截面的形式考虑，使得连接杆在桥墩的墩壁交界面处的抗剪、抗弯、抗拉等性能均更好，能够实现截面的最优化及材料的节约化。
27.优选的，所述穿设段的外端具有连接段，所述连接段用于连接所述桥梁附属构造，所述穿设孔的外端具有外端孔，所述连接段设于所述外端孔内，所述外端孔外端的直径等于所述外端孔内端的直径，使得连接段为等截面段，便于连接桥梁附属构造，且外端孔为等截面孔，更便于封堵。
28.优选的，所述通孔内端连接有沿其轴向设置的弹性体，所述弹性体外端靠近所述连接杆内端设置，在所述弹性体向外的弹力作用下，所述连接杆外端能够从所述通孔外端向外弹出。
29.通过设置弹性体在通孔内端和连接杆内端之间，在预埋所述内置式桥梁附属连接预埋件构造时，弹性体处于自然状态，不受其它轴向外力作用；在模板拆除后，通过向内挤压连接杆，使得连接杆挤压弹性体，在弹性体的反向作用力下，连接杆会被弹出，其操作方便，便于连接杆外端的取出使用。
30.优选的，所述弹性体外端连接所述连接杆内端，避免弹性体自然状态下弯曲，影响对连接杆的弹出效果；且连接杆被弹性体弹出后，弹性体还可以为连接杆提供拉力，增强连接杆与桥梁附属构造的连接效果。
31.优选的，所述通孔最外端的所述孔内台阶向外邻接有穿设孔，所述穿设孔内侧设置至少一层聚四氟乙烯板，以对套筒内置的连接杆进行安装定位，且利用聚四氟乙烯板的润滑性，减小连接杆与套筒内部的摩阻力，便于内置连接杆向外取出，同时可有效避免水汽进入套筒内引起连接杆的生锈。
32.一种内置式桥梁附属连接预埋件构造的设计方法，包括以下三种情况：
33.第一种、设计所述的内置式桥梁附属连接预埋件构造，且所述内置式桥梁附属连接预埋件构造具有一个孔内台阶和一个限位台阶，所述孔内台阶和所述限位台阶均为回转体，则通过公式一和公式二共同调整所述孔内台阶的内径、所述限位台阶的外径以及所述限位台阶的外径所存在的厚度，所述公式一为：
[0034][0035]
所述公式二为：
[0036][0037]
所述公式一和所述公式二中，n为连接杆需承受的沿所述通孔轴向向外的拉力；r为所述限位台阶的外径；d为所述孔内台阶的内径；h为所述限位台阶的外径存在的厚度；[σg]为所述连接杆材料的允许压应力；[σ
t
]为套筒的材料的允许压应力；[τg]为所述连接杆材料的允许剪应力；
[0038]
第二种、设计所述的内置式桥梁附属连接预埋件构造，所述通孔内设有至少两个所述孔内台阶，所有所述孔内台阶的内径沿所述通孔轴向从内向外逐渐减小，所述连接杆设有与每个所述孔内台阶对应的所述限位台阶；且相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距为关系a，孔内台阶和限位台阶均为回转体，沿通孔轴向从内向外的所述孔内台阶依次为第一孔内台阶、第二孔内台阶、
……
、第i孔内台阶，沿连接杆从内向外的所述限位台阶依次为第一限位台阶、第二限位台阶、
……
、第i限位台阶，i大于或等于2，i为整数；则通过公式三和公式四调整第一孔内台阶的内径、第一限位台阶的外径、第一限位台阶的外径所存在的厚度、第i孔内台阶的内径、第i限位台阶的外径以及第i限位台阶的外径所存在的厚度，所述公式三为：
[0039][0040]
所述公式四为：
[0041][0042]
所述公式三和所述公式四中，n为连接杆需承受的沿所述通孔轴向向外的拉力；r为所述第一限位台阶的外径；d为所述孔内台阶的内径；h为第一限位台阶的外径存在的厚度；di为第i限位台阶的外径；di为第i孔内台阶的内径；si为第i限位台阶的外径所存在的厚度；[σg]为所述连接杆材料的允许压应力；[σ
t
]为套筒的材料的允许压应力；[τg]为所述连接杆材料的允许剪应力；
[0043]
第三种、设计所述的内置式桥梁附属连接预埋件构造，所述通孔内设有至少两个所述孔内台阶，所有所述孔内台阶的内径沿所述通孔轴向从内向外逐渐减小，所述连接杆设有与每个所述孔内台阶对应的所述限位台阶；且相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距为关系b，孔内台阶和限位台阶均为回转体，沿通孔轴向从内向外的所述孔内台阶依次为第一孔内台阶、第二孔内台阶、
……
、第i孔内台阶，沿连接杆从内向外的所述限位台阶依次为第一限位台阶、第二限位台阶、
……
、第i限位台阶，i大于或等于2，i为整数；则通过公式五和公式六调整第一孔内台阶的内径、第一限位台阶的外径、第一限位台阶的外径所存在的厚度、第i孔内台阶的内径、第i限位台阶的外径以及第i限位台阶的外径所存在的厚度，所述公式五为：
[0044]
(di
2-di2)＞(r
2-d2)
[0045]
所述公式六为：
[0046]
(di
×
si)＞(d
×
h)
[0047]
所述公式五和所述公式六中，r为所述第一限位台阶的外径；d为所述孔内台阶的内径；h为第一限位台阶的外径存在的厚度；di为第i限位台阶的外径；di为第i孔内台阶的内径；si为第i限位台阶的外径所存在的厚度。
[0048]
采用上述内置式桥梁附属连接预埋件构造的设计方法，可以更加准确和快速的调整套筒和连接杆的相应尺寸。
[0049]
一种预埋组件，包括至少两个所述的内置式桥梁附属连接预埋件构造，套筒内端均通过连接钢筋连接，所述连接钢筋连接于墩身的墩身钢筋。
[0050]
套筒预埋时，可以根据检查平台支架的连接设置情况，将多个套筒通过连接钢筋连接内端后组成预埋组件一起预埋，且预埋时通过连接钢筋与墩身钢筋连接，以增加套筒的整体性，提高连接的安全性。
[0051]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0052]
1、本发明所述内置式桥梁附属连接预埋件构造，其连接杆位于套筒内部，与套筒一同预埋在墩身内，且预埋时，使得套筒外端与所述墩身的模板内壁齐平，故预埋的套筒不会与模板发生干涉，也无需对桥墩的模板进行开孔，不需要对模板的开孔位置进行定位，也不会破坏模板，也不会发生因开孔导致模板漏浆的问题，有效保障了模板的整体性和桥墩的美观性。且模板施工和桥墩的浇筑均对套筒和连接杆的预埋无影响，保障了套筒和连接杆的有效性，使得当模板拆除后，能够直接将连接杆外端从所述套筒内拉出或弹出，然后利用连接杆外端连接桥梁附属构造，而连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，因套筒能够限制所述连接杆向所述套筒外移动，进而保证了对桥梁附属构造的稳定连接，提高了后期施工的便利性。
[0053]
2、本发明所述内置式桥梁附属连接预埋件构造，在拆除模板后，通过将所述连接杆外端从所述通孔外端拉出或弹出，使得连接杆外端能够用于连接所述桥梁附属构造，而套筒的通孔内端的内侧的沿所述通孔轴向朝内的孔内台阶能够对连接杆内端的外侧的沿所述通孔轴向朝外的限位台阶进行限位，使得当所述连接杆外端能够连接所述桥梁附属构造时，连接杆无法再沿通孔向外移动。
[0054]
3、本发明所述内置式桥梁附属连接预埋件构造，通过设置至少两个所述孔内台阶和对应的限位台阶，即至少可以形成两对孔内台阶和限位台阶的配对限位，当相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距相等时，且当所述连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，所有的孔内台阶和对应的限位台阶均能够被同时利用，能够提高连接能力，保证连接的安全性和可靠性；且所有的孔内台阶和对应的限位台阶被同时利用时，不容易同时破坏，能够提高安全性能；在这种设计下，能够减小套筒的尺寸和连接杆的尺寸，节约材料。当相邻两个所述孔内台阶的间距与对应相邻两个所述限位台阶的间距不相等时，当所述连接杆外端连接所述桥梁附属构造时，其中一个孔内台阶和对应的限位台阶先用于提供连接杆的拉力，而另外的孔内台阶和对应的限位台阶暂未使用，采用这种方式，可以为连接杆的拉力提供保险，即在先利用的孔内台阶和对应的限位台阶之间的限位失效后，可以被剩余未利用的孔内台阶和对应的限位台阶进行提供拉力，避免连接杆和套筒的限位完全失效，保证与桥梁附属构造的连接不完全消失，且之后可以通过调节桥梁附属构造与连接杆的连接长度，进而可以继续使用相应的内置式桥梁附属连接预埋件构造提供连
接力，无需进行更换。
[0055]
4、本发明所述内置式桥梁附属连接预埋件构造，通过设置弹性体在通孔内端和连接杆内端之间，在模板拆除后，通过向内挤压连接杆，使得连接杆挤压弹性体，在弹性体的反向作用力下，连接杆会被弹出，其操作方便，便于连接杆外端的取出使用。
[0056]
5、本发明所述内置式桥梁附属连接预埋件构造，在所述穿设孔内侧设置至少一层聚四氟乙烯板，以对套筒内置的连接杆进行安装定位，且利用聚四氟乙烯板的润滑性，减小连接杆与套筒内部的摩阻力，便于内置连接杆向外取出，同时可有效避免水汽进入套筒内引起连接杆的生锈。
[0057]
6、一种内置式桥梁附属连接预埋件构造的设计方法，可以更加准确和快速的调整套筒和连接杆的相应尺寸。
[0058]
7、一种预埋组件，将多个套筒通过连接钢筋连接内端后组成预埋组件一起预埋，且预埋时通过连接钢筋与墩身钢筋连接，以增加套筒的整体性，提高连接的安全性。
附图说明
[0059]
图1是实施例1中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的结构示意图；
[0060]
图2是实施例1中套筒的结构示意图；
[0061]
图3是实施例1中连接杆的结构示意图；
[0062]
图4是实施例1中连接杆外端被取出后的状态示意图；
[0063]
图5是实施例1中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的外端端面示意图；
[0064]
图6是实施例1中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的预埋状态示意图；
[0065]
图7是实施例2中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的结构示意图；
[0066]
图8是实施例2中套筒的结构示意图；
[0067]
图9是实施例2中连接杆的结构示意图；
[0068]
图10是实施例2中连接杆外端被取出后的状态示意图；
[0069]
图11是实施例2中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的尺寸标注示意图；
[0070]
图12是实施例3中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的结构示意图；
[0071]
图13是实施例3中套筒的结构示意图；
[0072]
图14是实施例3中连接杆的结构示意图；
[0073]
图15是实施例3中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的尺寸标注示意图；
[0074]
图16是实施例4中其中一种所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的结构示意图；
[0075]
图17是图16中连接杆外端被取出后的状态示意图；
[0076]
图18是图16中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的尺寸标注示意图；
[0077]
图19是实施例4中另一种所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的结构示意图；
[0078]
图20是图19中连接杆外端被取出后的状态示意图；
[0079]
图21是图19中所述内置式桥梁附属连接预埋件构造的尺寸标注示意图；
[0080]
图22是实施例6中所述预埋组件的结构示意图。
[0081]
图标：1-套筒；11-连接钢筋；2-连接杆；21-承力段；211-第二承力段；212-第一承力段；22-穿设段；23-限位台阶；24-连接段；3-通孔；31-限位孔；32-穿设孔；33-孔内台阶；34-外端孔；4-弹性体；5-聚四氟乙烯板；6-墩身；61-墩壁；62-墩身钢筋。
具体实施方式
[0082]
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0083]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
[0084]
实施例1
[0085]
一种内置式桥梁附属连接预埋件构造，参见图1-6，包括套筒1和置于所述套筒1内部的连接杆2，如图6所示，所述套筒1用于预埋于墩身6内，所述套筒1外端用于与所述墩身6的模板内壁齐平，如图4所示，所述连接杆2外端能够从所述套筒1内拉出或弹出，所述连接杆2外端用于连接桥梁附属构造；
[0086]
当所述连接杆2外端能够连接所述桥梁附属构造时，所述套筒1能够限制所述连接杆2向所述套筒1外移动。
[0087]
本方案中，连接杆2位于套筒1内部，与套筒1一同预埋在墩身6内，如图6所示，且预埋时，使得套筒1外端与所述墩身6的模板内壁齐平，故预埋的套筒1不会与模板发生干涉，也无需对桥墩的模板进行开孔，不需要对模板的开孔位置进行定位，也不会破坏模板，也不会发生因开孔导致模板漏浆的问题，有效保障了模板的整体性和桥墩的美观性。套筒1预埋时，可以通过橡胶塞、橡胶垫等橡胶封堵件能够套筒1外端进行封堵，不会影响模板的安装，即套筒1的预埋对模板的安拆无影响，提高了施工的便利性和安全性。封堵件对套筒1外端的封堵能够避免浇筑桥墩时泥浆进入套筒1内，避免后期模板拆除后，连接杆2外端无法从所述套筒1内拉出或弹出，且模板不会对套筒1、连接杆2造成挤压等损害，即模板施工和桥墩的浇筑均对套筒1和连接杆2的预埋无影响，保障了套筒1和连接杆2的有效性，使得当模板拆除后，能够直接将连接杆2外端从所述套筒1内拉出或弹出，然后利用连接杆2外端连接桥梁附属构造，而连接杆2外端连接所述桥梁附属构造时，因套筒1能够限制所述连接杆2向所述套筒1外移动，进而保证了对桥梁附属构造的稳定连接，提高了后期施工的便利性。
[0088]
如图1-4所示，所述套筒1具有沿其轴向拉通设置的通孔3，所述通孔3内端封闭，即通孔3左端封闭，避免混凝土进入套筒1内，避免影响所述连接杆2外端从所述通孔3外端拉出或弹出。所述连接杆2置于所述通孔3内，所述连接杆2外端对齐所述通孔3外端或位于所述通孔3外端内，所述连接杆2能够沿所述通孔3轴向移动，所述连接杆2外端能够从所述通孔3外端拉出或弹出；所述连接杆2外端对齐所述通孔3外端时，便于取出连接杆2；所述连接杆2外端位于所述通孔3外端内，便于通过封堵件进入套筒1内进行封堵，对套筒1外端的封堵效果更好。
[0089]
其中、通孔3和连接杆2的横截面形状适配，可以采用圆形、方形和正多边形等，本实施例中，因圆形使用最为常规，故以下按圆形进行叙述，如图5所示。
[0090]
所述通孔3内端的内侧设有沿所述通孔3轴向朝内的孔内台阶33，即如图2所示，所述通孔3左边为限位孔31、右边为穿设孔32，限位孔31内径大于穿设孔32内径，穿设孔32与限位孔31之间的连接处形成所述孔内台阶33，其中，在图2中，以穿设孔32为孔内台阶33的内径，以限位孔31的内径为孔内台阶33的外径。
[0091]
如图1所示，所述连接杆2内端的外侧设有沿所述通孔3轴向朝外的限位台阶23，即如图3所示，连接杆2左边为承力段21、右边为穿设段22，承力段21的直径大于穿设段22的直
径，使得承力段21和穿设段22连接处形成限位台阶23，限位台阶23的外径为承力段21的直径，限位台阶23的内径为穿设段22的直径。且穿设段22的右端具有连接段24，连接段24一般外侧设有螺纹，当所述连接杆2外端能够连接所述桥梁附属构造时，即连接段24从套筒1内伸出后，使得连接段24的螺纹能够用于连接所述桥梁附属构造时，所述孔内台阶33能够限制所述限位台阶23向所述通孔3外端移动，如图4所示。
[0092]
在拆除模板后，通过将所述连接杆2外端从所述通孔3外端拉出或弹出，本实施例采用图1的结构时，通过将连接杆2外端拉出的形式，使得连接杆2外端能够用于连接所述桥梁附属构造，而套筒1的通孔3内端的内侧的沿所述通孔3轴向朝内的孔内台阶33能够对连接杆2内端的外侧的沿所述通孔3轴向朝外的限位台阶23进行限位，使得当所述连接杆2外端能够连接所述桥梁附属构造时，连接杆2无法再沿通孔3向外移动。
[0093]
本实施例中，如图5所示，还可以在所述通孔3最外端的所述孔内台阶33向外邻接有穿设孔32，所述穿设孔32内侧设置至少一层聚四氟乙烯板5，以对套筒1内置的连接杆2进行安装定位，且利用聚四氟乙烯板5的润滑性，减小连接杆2与套筒1内部的摩阻力，便于内置连接杆2向外取出，同时可有效避免水汽进入套筒1内引起连接杆2的生锈。
[0094]
实施例2
[0095]
本实施例提供一种内置式桥梁附属连接预埋件构造，在实施例1的基础上，如图7-11所示，所述通孔3内端连接有沿其轴向设置的弹性体4，所述弹性体4外端靠近所述连接杆2内端设置，在所述弹性体4向外的弹力作用下，所述连接杆2外端能够从所述通孔3外端向外弹出。如图7所示，在限位孔31内设置了沿其轴向的弹性体4，弹性体4左端连接限位孔31左端被封闭的面，右端邻近连接杆2的左端的承力段21，通过设置弹性体4在通孔3内端和连接杆2内端之间，在预埋所述内置式桥梁附属连接预埋件构造时，弹性体4处于自然状态，不受其它轴向外力作用，如图7所示；在模板拆除后，通过向内挤压连接杆2，使得连接杆2挤压弹性体4，在弹性体4的反向作用力下，连接杆2会被弹出，即向左推动连接杆2挤压弹性体4后，在反向的向右的作用力下，连接杆2会被向右弹出致使其右端的连接段24能够伸出套筒1的右端，如图10所示，用于连接桥梁附属构造，其操作方便，便于连接杆2右端的连接段24的取出使用。更优的是，将所述弹性体4外端连接所述连接杆2内端，避免弹性体4自然状态下弯曲，影响对连接杆2的弹出效果；且连接杆2被弹性体4弹出后，弹性体4还可以为连接杆2提供拉力，增强连接杆2与桥梁附属构造的连接效果。弹性体4采用能够沿通孔3产生轴向弹力的结构即可，本实施例中，适宜采用弹簧结构。
[0096]
实施例3
[0097]
本实施例提供一种内置式桥梁附属连接预埋件构造，在实施例1或实施例2的基础上，如图12-15所示，所述穿设孔32和穿设段22可以一同使用沿通孔3轴向变截面的结构，如图13所示，所述通孔3最外端的所述孔内台阶33向外邻接有穿设孔32，所述穿设孔32的直径沿其轴向从内向外逐渐增大，即从左向右逐渐变大；如图14所示，所述连接杆2最外端的所述限位台阶23向外邻接有穿设段22，所述穿设段22外壁和所述穿设孔32的内壁适配设置，即所述穿设段22的直径也是从左向右逐渐变大，且变换的坡率与穿设孔32变换的坡率是适应的。
[0098]
因为连接杆2连接桥梁附属构造时，在桥墩的墩壁61交界面处荷载最大，采用上述方案，通过将所述连接杆2最外端的所述限位台阶23向外邻接的穿设段22设为沿其轴向从
内向外逐渐增大的结构，使得连接杆2与套筒1外端均按变截面的形式考虑，使得连接杆2在桥墩的墩壁61交界面处的抗剪、抗弯、抗拉等性能均更好，能够实现截面的最优化及材料的节约化。
[0099]
且所述穿设段22的外端具有连接段24，所述连接段24用于连接所述桥梁附属构造，所述穿设孔32的外端具有外端孔34，所述连接段24设于所述外端孔34内，所述外端孔34外端的直径适宜设置为等于所述外端孔34内端的直径，如图12所示，使得连接段24为等截面段，便于连接桥梁附属构造，且外端孔34为等截面孔，更便于封堵。除外，因为穿设孔32内壁还可以设置聚四氟乙烯板5，故在穿设孔32未变截面时，也需要聚四氟乙烯板5形成的内壁也是变截面的，以适应连接段24的外壁。
[0100]
实施例4
[0101]
本实施例提供一种内置式桥梁附属连接预埋件构造，在实施例1、实施例2或实施例3的基础上，参见图16-21，本实施例中，所述通孔3内设有至少两个所述孔内台阶33，所有所述孔内台阶33的内径沿所述通孔3轴向从内向外逐渐减小，如图16和图19所示，所述连接杆2设有与每个所述孔内台阶33对应的所述限位台阶23。
[0102]
相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距可以存在关系a、关系b或关系c：
[0103]
关系a：相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距相等，如图16-17所示；则当所述连接杆2外端连接所述桥梁附属构造时，如图17所示，所有的孔内台阶33和对应的限位台阶23均能够被同时利用，能够提高连接能力，保证连接的安全性和可靠性；且所有的孔内台阶33和对应的限位台阶23被同时利用时，不容易同时破坏，能够提高安全性能；在这种设计下，能够减小套筒1的尺寸和连接杆2的尺寸，节约材料。
[0104]
关系b：相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距不相等，如图19-20所示；则当所述连接杆2外端连接所述桥梁附属构造时，其中一个孔内台阶33和对应的限位台阶23先用于提供连接杆2的拉力，而另外的孔内台阶33和对应的限位台阶23暂未使用，采用这种方式，可以为连接杆2的拉力提供保险，即在先利用的孔内台阶33和对应的限位台阶23之间的限位失效后，可以被剩余未利用的孔内台阶33和对应的限位台阶23进行提供拉力，避免连接杆2和套筒1的限位完全失效，保证与桥梁附属构造的连接不完全消失，且之后可以通过调节桥梁附属构造与连接杆2的连接长度，进而可以继续使用相应的内置式桥梁附属连接预埋件构造提供连接力，无需进行更换。这种方式中，可以采用将连接段24相对于穿设段22的占比增大，使得螺纹的设置长度变长。
[0105]
如图17或图20所示，一共设置两个限位台阶23和两个孔内台阶33，对应的，承力段21从左到右分为第一承力段212和第二承力段211，其中，第一承力段212和第二承力段211连接处形成左边的限位台阶23，左边的限位台阶23的内径为第二承力段211的直径，左边的限位台阶23的外径为第一承力段212的直径；第二承力段211和穿设段22的连接处形成右边的限位台阶23，右边的限位台阶23的外径为第一承力段212的直径，右边的限位台阶23的内径为穿设段22的直径；左边的限位台阶23和右边的限位台阶23之间的间距为第二承力段211的轴向长度。
[0106]
在图17中，左边的限位台阶23和右边的限位台阶23之间的间距和左边的孔内台阶33和右边的孔内台阶33之间的间距相等，所以两个限位台阶23和两个孔内台阶33均能够被
同时利用。如图20所示，左边的限位台阶23和右边的限位台阶23之间的间距大于左边的孔内台阶33和右边的孔内台阶33之间的间距，故先只能够利用右边的限位台阶23和右边的孔内台阶33挤压，形成向左的限位，拉住连接杆2。当然，也可以设计为左边的限位台阶23和右边的限位台阶23之间的间距小于左边的孔内台阶33和右边的孔内台阶33之间的间距，就可以先利用左边的限位台阶23和左边的孔内台阶33进行挤压限位，此时，右边的孔内台阶33和限位台阶23未形成挤压限位。
[0107]
除了上述a和b的关系外，当孔内台阶33的数量和限位台阶23的数量对应大于或等于3时，还可以存在关系c：部分的相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距相等，剩余部分的相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距不相等，可以同时利用关系a和关系b，连接效果更好、且安全性更高。
[0108]
实施例5
[0109]
本实施例提供一种内置式桥梁附属连接预埋件构造的设计方法，用于设计上述实施例1、实施例2、实施例3或实施例4中的内置式桥梁附属连接预埋件构造。
[0110]
当用于设计上述实施例1、实施例2和实施例3中的内置式桥梁附属连接预埋件构造时，且所述内置式桥梁附属连接预埋件构造具有一个孔内台阶33和一个限位台阶23，所述孔内台阶33和所述限位台阶23均为回转体，即为圆形截面，则通过公式一和公式二共同调整所述孔内台阶33的内径、所述限位台阶23的外径以及所述限位台阶23的外径所存在的厚度，
[0111]
由
[0112]
推出所述公式一为：
[0113][0114]
由
[0115][0116]
推出所述公式二为：
[0117][0118]
如图11所示，所述公式一和所述公式二中，n为连接杆2需承受的沿所述通孔3轴向向外的拉力；r为所述限位台阶23的外径；d为所述孔内台阶33的内径；h为所述限位台阶23的外径存在的厚度；σ为所述孔内台阶33和所述限位台阶23限位处所述连接杆2的压应力；τ为所述孔内台阶33和所述限位台阶23限位处所述连接杆2的剪应力；[σg]为所述连接杆2材料的允许压应力；[σ
t
]为套筒1的材料的允许压应力；[τg]为所述连接杆2材料的允许剪应力。
[0119]
当用于设计上述实施例3中的内置式桥梁附属连接预埋件构造时，还需如图15所示，根据连接杆2的受力特点，其应具备抗剪、抗弯、抗拉等性能，且在墩壁61交界面处荷载最大，因此，将连接杆2的穿设段22与套筒1的穿设孔32部分按变截面的形式考虑，以满足连接杆2受力的同时，实现截面的最优化及材料的节约化。
[0120]
套筒1的穿设孔32采用由墩壁61处大内径向内端部小内径渐变的方式变化，在端
口处外伸段为平直段t，如图15所示，内置的穿设段22的杆径变化坡率与穿设孔32内径变化坡率相同。为实现连接段24的连接工作，在外端部挤压弹簧压缩后连接杆2向套筒1内移动，假设将弹簧长度x均压缩完成，则连接杆2在压缩后在套筒1内端挤压面处的直径dx与连接杆2和套筒1的尺寸需满足如下关系：
[0121][0122]
即穿设段22尺寸的变化坡率与套筒1的穿设孔32内壁的变化坡率需一致。在连接杆2尺寸满足受力条件后，可通过调整弹簧的长度x值，以满足坡率一致的要求。
[0123][0124]
由此可以确定聚四氟乙烯板5的厚度h1需满足h1≤d1-dx的要求。
[0125]
式中：db为套筒1的通孔3有端口的内径；da为套筒1的孔内台阶33的内径；da为限位台阶23的内径；db为连接段24外端的直径；l为穿设孔32截面变化的长度；x为弹簧的长度；a为限位孔31的轴向长度；dx为挤压连接杆2移动距离x后在孔内台阶33的挤压面处连接杆2的直径；其余各参数意义同公式一和公式二。理论上压缩后弹簧留有一定的长度，也即连接杆2向套筒1内的活动长度小于x，在套筒1挤压面处实际dx值小于上述公式计算值，此差值作为连接杆2与套筒1间需的活动空间，即穿设段22和聚四氟乙烯板5之间具有一定的间隙，即为上述的差值，为预留空间。
[0126]
当用于设计上述实施例4中的内置式桥梁附属连接预埋件构造时，且所述通孔3内设有至少两个所述孔内台阶33，所有所述孔内台阶33的内径沿所述通孔3轴向从内向外逐渐减小，所述连接杆2设有与每个所述孔内台阶33对应的所述限位台阶23；且相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距为关系a，孔内台阶33和限位台阶23均为回转体，沿通孔3轴向从内向外的所述孔内台阶33依次为第一孔内台阶、第二孔内台阶、
……
、第i孔内台阶，沿连接杆2从内向外的所述限位台阶23依次为第一限位台阶、第二限位台阶、
……
、第i限位台阶，i大于或等于2，i为整数；则通过公式三和公式四调整第一孔内台阶的内径、第一限位台阶的外径、第一限位台阶的外径所存在的厚度、第i孔内台阶的内径、第i限位台阶的外径以及第i限位台阶的外径所存在的厚度，所述公式三为：
[0127][0128]
所述公式四为：
[0129][0130]
如图18所示，所述公式三和所述公式四中，n为连接杆2需承受的沿所述通孔3轴向向外的拉力；r为所述第一限位台阶的外径；d为所述孔内台阶33的内径；h为第一限位台阶的外径存在的厚度；di为第i限位台阶的外径；di为第i孔内台阶的内径；si为第i限位台阶的外径所存在的厚度；σ为所有所述孔内台阶33和对应所述限位台阶23限位处所述连接杆2的总压应力；τ为所有所述孔内台阶33和对应所述限位台阶23限位处所述连接杆2的总剪应力；[σg]为所述连接杆2材料的允许压应力；[σ
t
]为套筒1的材料的允许压应力；[τg]为所述连接杆2材料的允许剪应力。其中，限位台阶23的外径是指限位台阶23处连接杆2对应突变
直径部分大的直径，限位台阶23的内径是指限位台阶23处连接杆2对应突变直径部分小的直径，限位台阶23外径所存在的厚度是限位台阶23处连接杆2对应突变直径部分大的直径的轴向长度。
[0131]
如图17和图18中，第一承力段212和第二承力段211形成左边的第一限位台阶，第一限位台阶的外径为第一承力段212的直径r，第一限位台阶的内径为第二承力段211的直径d2，而第二承力段211和右边的穿设段22形成右边的第二限位台阶，第二限位台阶的外径为第二承力段211的直径d2，而第二限位台阶的内径为右边的穿设段22的直径d3，第一限位台阶的外径存在的厚度h为第一承力段212的轴向长度，第二限位台阶外径存在的厚度即为第二承力段211的轴向长度s2，以此类推，可知左边限位台阶23的内径是相邻的右边限位台阶23的外径。同理可知，左边孔内台阶33的内径是相邻的右边孔内台阶33的外径。在满足受力的要求下，通过调整各di、di、si，优化r、h的尺寸要求。
[0132]
当用于设计上述实施例4中的内置式桥梁附属连接预埋件构造时，且所述通孔3内设有至少两个所述孔内台阶33，所有所述孔内台阶33的内径沿所述通孔3轴向从内向外逐渐减小，所述连接杆2设有与每个所述孔内台阶33对应的所述限位台阶23；且相邻两个所述孔内台阶33的间距与对应相邻两个所述限位台阶23的间距为关系b，孔内台阶33和限位台阶23均为回转体，沿通孔3轴向从内向外的所述孔内台阶33依次为第一孔内台阶、第二孔内台阶、
……
、第i孔内台阶，沿连接杆2从内向外的所述限位台阶23依次为第一限位台阶、第二限位台阶、
……
、第i限位台阶，i大于或等于2，i为整数；则通过公式五和公式六调整第一孔内台阶的内径、第一限位台阶的外径、第一限位台阶的外径所存在的厚度、第i孔内台阶的内径、第i限位台阶的外径以及第i限位台阶的外径所存在的厚度，所述公式五为：
[0133]
(di
2-di2)＞(r
2-d2)
[0134]
所述公式六为：
[0135]
(di
×
si)＞(d
×
h)
[0136]
如图21所示，所述公式五和所述公式六中，r为所述第一限位台阶的外径；d为所述孔内台阶33的内径；h为第一限位台阶的外径存在的厚度；di为第i限位台阶的外径；di为第i孔内台阶的内径；si为第i限位台阶的外径所存在的厚度。也如上面所述，左边限位台阶23的内径是相邻的右边限位台阶23的外径，左边孔内台阶33的内径是相邻的右边孔内台阶33的外径。其中，限位台阶23的外径是指限位台阶23处连接杆2对应突变直径部分大的直径，限位台阶23的内径是指限位台阶23处连接杆2对应突变直径部分小的直径，限位台阶23外径所存在的厚度是限位台阶23处连接杆2对应突变直径部分大的直径的轴向长度。
[0137]
采用上述内置式桥梁附属连接预埋件构造的设计方法，可以更加准确和快速的调整套筒1和连接杆2的相应尺寸。
[0138]
实施例6
[0139]
本实施例提供一种预埋组件，如图22所示，包括至少两个所述的内置式桥梁附属连接预埋件构造，套筒1内端均通过连接钢筋11连接，所述连接钢筋11连接于墩身6的墩身钢筋62。套筒1预埋时，可以根据检查平台支架的连接设置情况，将多个套筒1通过连接钢筋11连接内端后组成预埋组件一起预埋，且预埋时通过连接钢筋11与墩身钢筋62连接，以增加套筒1的整体性，提高连接的安全性。
[0140]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。