一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩制造技術

本實用新型專利技術涉及一種波紋鋼管?橡膠混凝土防撞抗震橋墩，包括波紋管總成，所述波紋管總成內部填充有混凝土結構，所述混凝土結構采用橡膠混凝土結構，所述混凝土結構中埋入鋼筋骨架結構，本實用新型專利技術的橋墩，施工簡單，具有較高的抗剪剛度和延性抗震能力。

A corrugated steel tube rubber concrete anti-collision and anti-seismic pier

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩
本技術涉及橋梁橋墩
，具體涉及一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩。
技術介紹
橋墩作為梁式橋的主要承重結構，同時也是重要的抗側力構件，一旦在地震中發(fā)生損壞，將導致嚴重的后果。專利技術人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)鋼筋混凝土實體橋墩自重大且需要支模、拆模等工序，施工困難，施工質量難以保證。僅依靠箍筋提供環(huán)向約束力，在地震作用下往往因抗剪剛度和延性不足而發(fā)生剪切脆性破壞。一般還需要采用造價較高的高阻尼橡膠支座和鉛芯橡膠支座來提高其抗震能力。而震后通過在塑性鉸區(qū)域增設鋼套筒和纏包纖維布的加固方法工序復雜，且造價較高。在橋墩設計尺寸受限而又需要承擔較大的上部荷載時，結構工程師常采用承載力高、剛度大、質量輕的平鋼管混凝土橋墩。但在實際應用中，專利技術人發(fā)現(xiàn)，平鋼管混凝土結構會出現(xiàn)諸如施工不穩(wěn)定、脫空、脫粘、鋼管銹蝕、管壁易于局部屈曲等問題。隨著更高質量的鋼材的逐步推廣和高強、超高強度混凝土的出現(xiàn)，設計者們往往選擇厚度更薄的鋼材和強度更高的核心混凝土來提高橋墩的承載力，使橋墩的延性和主動耗能能力降低。為充分合理利用鋼管與混凝土的組合效應，更加地有效地發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點，十分有必要對一般平鋼管混凝土結構在材料與結構層面進行改良設計。此外，專利技術人還發(fā)現(xiàn)，大多的城市高架橋和立交橋橋墩因防撞設計不足面臨較大的被撞風險，而通過外包混凝土、外包鋼板、增設緩沖器、抗沖擊墊層和新型緩沖吸能材料來增強橋墩的防撞、耗能特性的措施或構造大都采用新型耗能材料，需要根據(jù)具體對象專門制作，工藝造價昂貴，且部分防撞裝置只針對特定橋梁，有一定的局限性，難以普遍應用到橋墩的防撞中。綜上所述，現(xiàn)有公路、城市市政橋梁鋼筋混凝土橋墩施工時需要支模拆模等工序、施工困難且施工質量不宜保證，抗震方面僅依靠環(huán)形箍筋提供環(huán)向約束力，其抗剪剛度和延性抗震能力不足，且震后加固工序復雜，一般還需要配合使用高阻尼橡膠支座和鉛芯橡膠支座，造價較高。以及一般平鋼管混凝土橋墩在實際應用中會出現(xiàn)的諸如施工不穩(wěn)定、脫空、脫粘、鋼管銹蝕、管壁易于局部屈曲等問題引起的延性和主動耗能能力降低。對于公路、城市市政橋梁的橋墩還存在防撞設計不足的問題。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩，抗剪能力、延性性能和主動耗能能力高。為實現(xiàn)上述目的，本技術采用下述技術方案：一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩，包括波紋管總成，所述波紋管總成內部填充有混凝土結構，所述混凝土結構采用橡膠混凝土結構，所述混凝土結構中埋入鋼筋骨架結構。進一步的，所述波紋管總成為整根波紋鋼管。進一步的，所述波紋管總成由多段波紋鋼管拼接構成，每段波紋鋼管兩端設有法蘭連接盤。進一步的，所述波紋鋼管為螺旋狀波紋鋼管或平紋波紋鋼管。進一步的，所述波紋管總成外表面覆蓋有防腐層。進一步的，所述防腐層為鋅層。進一步的，所述鋼筋骨架結構包括多個環(huán)形鋼筋及多個豎向鋼筋，所述環(huán)形鋼筋沿波紋管總成的軸線上下平行分布，且環(huán)形鋼筋所在平面與波紋管總成的軸線垂直，所述豎向鋼筋沿環(huán)形鋼筋的圓周均勻分布，豎向鋼筋與環(huán)形鋼筋固定連接，豎向鋼筋的軸線與波紋管總成的軸線平行。進一步的，所述混凝土結構內設有型鋼梁，用于提高橋墩的抗壓承載力和結構穩(wěn)定性。本技術的有益效果：1.本技術的橋墩，內部的混凝土結構采用橡膠混凝土，橡膠混凝土內的相機顆粒可以由回收處理的廢舊輪胎得到，用于等體積取代混凝土的部分細骨料，在保證足夠強度和剛度的情況下，獲得了更高的延性和主動耗能能力，為廢舊輪胎的處理提供了一個綠色環(huán)保的途徑。2.本技術的橋墩，內部的混凝土結構采用橡膠混凝土，橡膠混凝土具有高阻尼比、高延性、質輕、干收縮小和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，受軸壓作用時，橡膠混凝土側向膨脹受限，處于三向受壓狀態(tài)，同時其縱向裂縫的發(fā)展和擴展也被限制，強度和塑性變形有很大的提高，將橡膠混凝土填充于波紋管總成內，可提高橋墩的抗震延性和主動耗能能力。3.本技術的橋墩，波紋管總成施工時能夠充當模板，免除了支模拆模的工序，施工更加便捷。波紋管總成內填充橡膠混凝土，可解決混凝土振搗困難、管內孔洞不密實的問題，可以保證橋墩的施工質量。4.本技術的橋墩，混凝土結構填充入波紋管總成內部，使結構抗剪、抗屈曲能力增強，穩(wěn)定性提高，受軸壓作用時，波紋鋼管總成對混凝土的環(huán)向約束力較平鋼管或普通環(huán)向箍筋顯著增強，可有效提高橋墩的抗剪剛度和抗震延性。5.本技術的橋墩，橡膠混凝土通過波紋鋼管的波紋形狀與波紋鋼管形成機械咬合，可有效解決現(xiàn)有的鋼管與混凝土之間脫粘、脫空問題。6.本技術的橋墩，在受到外力撞擊時，波紋鋼管的外凸部分首先受到沖擊，波紋鋼管管壁發(fā)生局部凹陷變形，波紋鋼管的塑性伸展可消耗掉部分沖擊能量，使橋墩承受的側向沖擊減弱，從而減小橋墩整體變形，同時橡膠混凝土可通過材料阻尼主動耗散輸入于橋墩的能量，使橋墩的防撞減振能力得以增強。7.本技術的橋墩，波紋鋼管總成外側面覆蓋有鋅層，使橋墩的耐腐蝕性能得到大幅提高，且鋅層不像防腐涂料那樣容易剝落，可減少定期監(jiān)測和維護的費用。附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的限定。圖1為本技術實施例1整體結構示意圖；圖2為本技術實施例1波紋鋼管總成拆分后示意圖；圖3為本技術實施例1橡膠混凝土結構與波紋鋼管連接示意圖；圖4為本技術實施例3整體結構示意圖；其中，1.波紋鋼管，2.法蘭連接盤，2-1.螺紋孔，3.螺栓，4.鋼筋骨架結構，4-1.環(huán)形鋼筋，4-2.豎向鋼筋，5.橡膠混凝土結構，6.型鋼梁。具體實施方式應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬
的普通技術人員通常理解的相同含義。需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。為了方便敘述，本技術中如果出現(xiàn)“上”、“下”字樣，僅表示與附圖本身的上、下方向一致，并不對結構起限定作用,僅僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。正如
技術介紹
所介紹的，現(xiàn)有橋墩施工時施工困難，抗剪剛度及延性抗震能力不足，針對上述問題，本申請?zhí)岢隽艘环N波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩。本申請的一種典型實施方式實施例1中，如圖1-3所示，一種波紋鋼管-橡膠混本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩，其特征在于，包括波紋管總成，所述波紋管總成內部填充有混凝土結構，所述混凝土結構采用橡膠混凝土結構，所述混凝土結構中埋入鋼筋骨架結構；/n所述鋼筋骨架結構包括多個環(huán)形鋼筋及多個豎向鋼筋，所述環(huán)形鋼筋沿波紋管總成的軸線上下平行分布，且環(huán)形鋼筋所在平面與波紋管總成的軸線垂直，所述豎向鋼筋沿環(huán)形鋼筋的圓周均勻分布，豎向鋼筋與環(huán)形鋼筋固定連接，豎向鋼筋的軸線與波紋管總成的軸線平行；/n所述混凝土結構內設有型鋼梁，用于提高橋墩的抗壓承載力和結構穩(wěn)定性。/n

【技術特征摘要】
1.一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩，其特征在于，包括波紋管總成，所述波紋管總成內部填充有混凝土結構，所述混凝土結構采用橡膠混凝土結構，所述混凝土結構中埋入鋼筋骨架結構；
所述鋼筋骨架結構包括多個環(huán)形鋼筋及多個豎向鋼筋，所述環(huán)形鋼筋沿波紋管總成的軸線上下平行分布，且環(huán)形鋼筋所在平面與波紋管總成的軸線垂直，所述豎向鋼筋沿環(huán)形鋼筋的圓周均勻分布，豎向鋼筋與環(huán)形鋼筋固定連接，豎向鋼筋的軸線與波紋管總成的軸線平行；
所述混凝土結構內設有型鋼梁，用于提高橋墩的抗壓承載力和結構穩(wěn)定性。


2.如權利要求1所述的一種波紋鋼管-橡膠混凝土防撞抗震橋墩，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫海波，劉靜波，劉保東，高猛，李東瀟，王志宏，徐道涵，孫緒鋒，李興正，胡明剛，王培金，張振鑠，李增金，劉愾，
申請(專利權)人：山東省交通規(guī)劃設計院，
類型：新型
國別省市：山東;37