專利名稱：一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的scs鋼管混凝土橋墩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼管混凝土橋墩，尤其是涉及一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩。
背景技術(shù)：
鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土后形成的結(jié)構(gòu)。鋼和混凝土兩種材料相互彌補(bǔ)彼此的弱點(diǎn)，充分發(fā)揮彼此的長(zhǎng)處，使鋼管混凝土具有很高的承載力，有優(yōu)良的力學(xué)性能?，F(xiàn)如今，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在海洋平臺(tái)與大跨、重載、輕型橋梁等結(jié)構(gòu)中有著越來越廣泛的應(yīng)用，且所采用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)主要有圓形、方形和矩形三種截面形式。但是，目前所使用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在結(jié)構(gòu)自重大的缺陷，因而在很大程度上限制了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用。在鋼管內(nèi)布設(shè)開孔加勁肋(簡(jiǎn)稱PBL加勁肋)后，不僅提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)了鋼管管壁的穩(wěn)定性；同時(shí)開孔加勁肋充當(dāng)了剪力件的作用，使鋼管與混凝土連成整體，提高了鋼與混凝土的組合作用。但實(shí)際使用時(shí)，鋼管屈曲的早晚與PBL加勁肋的剛度有直接關(guān)系，因而不易控制，且所施工成型的鋼管混凝土橋墩自重很大。另外，由于常年經(jīng)受動(dòng)荷載作用，橋墩的頂部及底部所受影響最大，極易發(fā)生鋼管的局部屈曲，最終導(dǎo)致橋墩結(jié)構(gòu)的破壞。而橋墩結(jié)構(gòu)的中間部位穩(wěn)定性較好，不易發(fā)生局部屈曲。綜上，需對(duì)現(xiàn)如今所采用鋼管混凝土橋墩的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有鋼管混凝土橋墩存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小、上下端部易發(fā)生曲彎等問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:包括外鋼管、套裝于外鋼管內(nèi)部的內(nèi)鋼管、布設(shè)于外鋼管頂端與內(nèi)鋼管頂端之間的頂端加勁結(jié)構(gòu)、布設(shè)于外鋼管底端與內(nèi)鋼管底端之間的底端加勁結(jié)構(gòu)和待所述頂端加勁結(jié)構(gòu)與所述底端加勁結(jié)構(gòu)均布設(shè)完成后由填充于外鋼管與內(nèi)鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)鋼管為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管的內(nèi)側(cè)中部；所述外鋼管和內(nèi)鋼管呈同軸布設(shè)；所述頂端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋一，且所述底端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋二，多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管和外鋼管的中心軸線方向一致，且多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二均與混凝土結(jié)構(gòu)緊固連接為一體；多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二均為長(zhǎng)條形鋼肋板，多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管的外側(cè)壁緊固連接為一體，且多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的外側(cè)壁均與外鋼管的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體；多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二均沿內(nèi)鋼管的圓周方向進(jìn)行布設(shè)；所述外鋼管和內(nèi)鋼管的縱向長(zhǎng)度均相同，所述外鋼管的頂端面與內(nèi)鋼管的頂端面相平齊，且所述外鋼管的底端面與內(nèi)鋼管的底端面相平齊；多道所述縱向加勁肋一的頂端面均與內(nèi)鋼管的頂端面相平齊，且多道所述縱向加勁肋二的底端面均與內(nèi)鋼管的底端面相平齊。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:每一道所述縱向加勁肋一的中部均由上至下開有多個(gè)通孔一，且多個(gè)所述多個(gè)通孔一布設(shè)在同一直線上；每一道所述縱向加勁肋二的中部均由上至下開有多個(gè)通孔二，且多個(gè)所述通孔二布設(shè)在同一直線上。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二均沿內(nèi)鋼管的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:所述內(nèi)鋼管的外徑為Φ 102mm Φ 2000mm,所述外鋼管和內(nèi)鋼管的壁厚均為4mm 100mm,且Al:A2=l: (0.6 0.8)，其中八1=&1+131，&1為外鋼管的橫截面積且131為外鋼管內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2= π.r2且r為內(nèi)鋼管的外徑。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的數(shù)量均相同，且多道所述縱向加勁肋二分別布設(shè)于多道所述縱向加勁肋一的正下方。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:所述外鋼管的橫截面為圓形、長(zhǎng)方形或正多邊形。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:多個(gè)所述通孔一和多個(gè)所述通孔二均由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔一和多個(gè)所述通孔二的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；多道所述縱向加勁肋一上所開設(shè)通孔一的數(shù)量和各通孔一的布設(shè)位置均相同；多道所述縱向加勁肋二上所開設(shè)通孔二的數(shù)量和各通孔二的布設(shè)位置均相同；所述頂端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋一上的箍筋一，多道所述箍筋一呈平行布設(shè)，多道所述箍筋一的數(shù)量與多個(gè)所述通孔一的數(shù)量相同，且多道所述箍筋一分別自每一道所述縱向加勁肋一上所開的多個(gè)所述通孔一內(nèi)穿過；所述底端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋二上的箍筋二，多道所述箍筋二呈平行布設(shè)，多道所述箍筋二的數(shù)量與多個(gè)所述通孔二的數(shù)量相同，且多道所述箍筋二分別自每一道所述縱向加勁肋二上所開的多個(gè)所述通孔二內(nèi)穿過。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的厚度均為dl，其中dl ( D，D為外鋼管的壁厚；所述外鋼管的壁厚越大，多道所述縱向加勁肋一和多道所述縱向加勁肋二的厚度均越大；每一道所述縱向加勁肋一的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管和內(nèi)鋼管之間的間距相同，且每一道所述縱向加勁肋二的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管和內(nèi)鋼管之間的間距相同。上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:所述通孔一為圓形孔一，且所述圓形孔一的孔徑d2= ( * ~ $ ) (13，其中d3為所述圓形
孔一所處縱向加勁肋一的橫向?qū)挾?；所述通孔二為圓形孔二，且所述圓形孔二的孔徑
d4= ( I ~ i ) d5，其中d5為所述圓形孔二所處縱向加勁肋二的橫向?qū)挾取?br> 5 3上述一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征是:多道所述縱向加勁肋一的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為Im 1.5m ;多道所述縱向加勁肋二的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為Im 1.5m。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工成本較低。2、結(jié)構(gòu)輕盈且抗震與抗扭性能良好。3、施工方便且使用效果好，所施工成型的SCS鋼管混凝柱形結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能好且結(jié)構(gòu)輕盈，內(nèi)外兩層鋼管之間通過所澆注的混凝土連接成為一個(gè)整體。實(shí)際使用時(shí)，本實(shí)用新型能充分改善鋼管混凝土結(jié)構(gòu)自重大等缺陷，其利用外鋼管較大的截面積來提供較大的截面抗扭與抗彎慣性矩，利用內(nèi)鋼管有效減小混凝土體積來減輕自重，并且夾層混凝土處于三向受壓狀態(tài)并將內(nèi)外鋼管連成整體。因而，本實(shí)用新型能充分發(fā)揮鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)所具有的形式簡(jiǎn)單、易于施工等優(yōu)點(diǎn)，截面的相對(duì)慣性矩較大，抗震、抗扭性能好，能有效克服鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型利用內(nèi)置的圓鋼管增強(qiáng)對(duì)混凝土的套箍作用，并利用內(nèi)鋼管有效混凝土體積來減輕自重的目的。4、內(nèi)外鋼管之間所澆注的混凝土既可以采用普通混凝土，也可以采用碳纖維混凝土。并且，所采用的碳纖維混凝土中所添加碳纖維的含量為質(zhì)量百分含量在0.6%左右，可將混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗拉延性分別提高30%和25%。碳纖維是由碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)過短切機(jī)械切制而成，長(zhǎng)度一般以mm為單位，外形為一定長(zhǎng)度的絨須，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐腐蝕、導(dǎo)電、屏蔽性能好、吸波性高等特點(diǎn)，且具有分散均勻，喂料方式多樣，工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)?；炷林屑尤脒m量的短切碳纖維，可以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗強(qiáng)度和抗沖擊性能，降低干縮，改善耐磨性能，且這種混凝土較普通混凝土質(zhì)量輕，具有一定的隔熱性能和減震性能。與內(nèi)鋼管內(nèi)部以及內(nèi)鋼管與外鋼管之間形成的空間內(nèi)均填滿混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型能充分利用內(nèi)置圓鋼管的強(qiáng)度。5、在橋墩的上下端部利用開孔加勁肋增強(qiáng)外鋼管的面外穩(wěn)定性，并相應(yīng)大幅度增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗剪能力，同時(shí)將整個(gè)鋼管混凝土橋墩的各組成部分緊密連成整體。再配合多道箍筋，將多道開孔加勁肋有機(jī)連接為一體，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)鋼管混凝土橋墩上下端部的整體性。所設(shè)置的開孔加勁肋不僅提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)管壁的穩(wěn)定性；同時(shí)開孔加勁肋充當(dāng)了剪力件的作用，使鋼管與混凝土連成整體，提高了鋼與混凝土的組合作用。并且，本實(shí)用新型的可操作性強(qiáng)，能有效解決現(xiàn)如今鋼管的曲彎時(shí)間因與開孔加勁肋剛度有關(guān)系而導(dǎo)致的不易控制的難題。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有鋼管混凝土橋墩存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小、上下端部易發(fā)生曲彎等多種問題。[0024]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的頂部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:I一外鋼管；2 —內(nèi)鋼管；3-1—縱向加勁肋一；3-2一縱向加勁肋二 ；4一混凝土結(jié)構(gòu)；5_1—通孔一；5~2—通孔_. ；6-1—植筋一 ；6-2—植筋_.。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型包括外鋼管1、套裝于外鋼管I內(nèi)部的內(nèi)鋼管
2、布設(shè)于外鋼管I頂端與內(nèi)鋼管2頂端之間的頂端加勁結(jié)構(gòu)、布設(shè)于外鋼管I底端與內(nèi)鋼管2底端之間的底端加勁結(jié)構(gòu)和待所述頂端加勁結(jié)構(gòu)與所述底端加勁結(jié)構(gòu)均布設(shè)完成后由填充于外鋼管I與內(nèi)鋼管2之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)4，所述內(nèi)鋼管2為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管I的內(nèi)側(cè)中部。所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2呈同軸布設(shè)。所述頂端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋一 3-1，且所述底端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋二3-2，多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管2和外鋼管I的中心軸線方向一致，且多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二3-2均與混凝土結(jié)構(gòu)4緊固連接為一體。多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2均為長(zhǎng)條形鋼肋板，多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管2的外側(cè)壁緊固連接為一體，且多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的外側(cè)壁均與外鋼管I的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體。多道所述縱向加勁肋
一3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2均沿內(nèi)鋼管2的圓周方向進(jìn)行布設(shè)。所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的縱向長(zhǎng)度均相同，所述外鋼管I的頂端面與內(nèi)鋼管2的頂端面相平齊，且所述外鋼管I的底端面與內(nèi)鋼管2的底端面相平齊。多道所述縱向加勁肋一 3-1的頂端面均與內(nèi)鋼管2的頂端面相平齊，且多道所述縱向加勁肋二 3-2的底端面均與內(nèi)鋼管2的底端面相平齊。本實(shí)施例中，每一道所述縱向加勁肋一 3-1的中部均由上至下開有多個(gè)通孔一
5-1,且多個(gè)所述多個(gè)通孔一 5-1布設(shè)在同一直線上；每一道所述縱向加勁肋二 3-2的中部均由上至下開有多個(gè)通孔二 5-2，且多個(gè)所述通孔二 5-2布設(shè)在同一直線上。[0041]實(shí)際加工時(shí),所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ 102mm Φ 2000mm,所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為4mm 66_，且Al: A2=l: (0.6 0.8)，其中Al=al+bl，al為外鋼管I的橫截面積且bl為外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2= π.r2且r為內(nèi)鋼管2的外徑。本實(shí)施例中，所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ200πιπι且其壁厚為15mm。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要，將所述內(nèi)鋼管2的外徑在Φ 102mm Φ 2000mm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將內(nèi)鋼管2的壁厚在4mm 66mm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際加工時(shí)，所述外鋼管I的橫截面為圓形、長(zhǎng)方形或正多邊形。本實(shí)施例中，所述外鋼管I的橫截面為正方形。具體加工時(shí)，所述外鋼管I的橫截面也可以采用長(zhǎng)方形、圓形、其它正多邊形等形狀。本實(shí)施例中，Al: A2=l: 0.7。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要，將Al: A2的比例值在1: (0.6 0.8)的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。多個(gè)所述通孔5由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔5的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際加工時(shí)，Al優(yōu)選為4m2 10m2，且所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均優(yōu)選為18mm 25mm0本實(shí)施例中，Al=D2=6m2，其中D為所述外鋼管I的外側(cè)壁邊長(zhǎng)。所述外鋼管I的壁厚為20mm。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要將所述外鋼管I的橫截面積在4m2 IOm2的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將外鋼管I的壁厚在4_ 66_的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際加工制作時(shí)，多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2均沿內(nèi)鋼管2的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。本實(shí)施例中，多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的數(shù)量均相同，且多道所述縱向加勁肋二 3-2分別布設(shè)于多道所述縱向加勁肋一 3-1的正下方。多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的數(shù)量均為4道 8道。本實(shí)施例中，多個(gè)所述通孔一 5-1和多個(gè)所述通孔二 5-2均由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔一 5-1和多個(gè)所述通孔二 5-2的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。多道所述縱向加勁肋一 3-1上所開設(shè)通孔一 5-1的數(shù)量和各通孔一 5-1的布設(shè)位置均相同。多道所述縱向加勁肋二 3-2上所開設(shè)通孔二 5-2的數(shù)量和各通孔二 5-2的布設(shè)位置均相同。所述頂端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋一 3-1上的箍筋
一6-1,多道所述箍筋一 6-1呈平行布設(shè),多道所述箍筋一 6-1的數(shù)量與多個(gè)所述通孔一5-1的數(shù)量相同，且多道所述箍筋一 6-1分別自每一道所述縱向加勁肋一 3-1上所開的多個(gè)所述通孔一 5-1內(nèi)穿過；所述底端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋
二3-2上的箍筋二 6-2，多道所述箍筋二 6-2呈平行布設(shè)，多道所述箍筋二 6-2的數(shù)量與多個(gè)所述通孔二 5-2的數(shù)量相同，且多道所述箍筋二 6-2分別自每一道所述縱向加勁肋二 3-2上所開的多個(gè)所述通孔二 5-2內(nèi)穿過。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋一 3-1和多道所述PBL加勁肋二 3_2的數(shù)量均為4道，且4道所述PBL加勁肋一 3-1分別固定在外鋼管I的4個(gè)側(cè)壁中部，4道所述PBL加勁肋二 3-2分別固定在外鋼管I的4個(gè)側(cè)壁中部。并且，4道所述縱向加勁肋一 3-1和4道所述縱向加勁肋二 3-2的內(nèi)側(cè)壁均以焊接方式與內(nèi)鋼管2的外側(cè)壁緊固連接為一體，且4道所述縱向加勁肋一 3-1和4道所述縱向加勁肋二 3-2的外側(cè)壁均均以焊接方式與外鋼管I的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，多道所述縱向加勁肋一 3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的厚度均為dl，其中dl < D，D為外鋼管I的壁厚；所述外鋼管I的壁厚越大，多道所述縱向加勁肋
一3-1和多道所述縱向加勁肋二 3-2的厚度均越大；每一道所述縱向加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間的間距相同，且每一道所述縱向加勁肋
二3-2的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間的間距相同。所述通孔一 5-1為圓形孔一，且所述圓形孔一的孔徑d2=|d3，其中d3為所述圓形孔一所處縱向加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾龋凰鐾锥?5-2為圓形孔二，且所述圓形孔二的孔徑(H=|d5，其中d5為所述圓形孔二所處縱向加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾?。本?shí)施例中，多道所述縱向加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾扰c多道所述縱向加勁肋二3-2的橫向?qū)挾染嗤?。?shí)際加工制作時(shí)，每一道所述PBL加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間的間距相同；且每一道所述PBL加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間的間距相同。并且，可以根據(jù)具體需要，將每一道所述PBL加勁肋一 3-1與PBL加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾龋謩e在其所布設(shè)位置處外鋼管I和
內(nèi)鋼管2之間間距的I * ~ + )之間進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。同時(shí)，可以根據(jù)具體需要，對(duì)所述PBL加
勁肋一 3-1、PBL加勁肋二 3-2和所述箍筋6的數(shù)量分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，多道所述縱向加勁肋一 3-1的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為Im
1.5m ;多道所述縱向加勁肋二 3-2的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為Im 1.5m。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2如圖4所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:所述外鋼管I的橫截面為圓形，Al: A2=l: 0.6，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為25mm，Al==J1.R2=IOm2,其中R為外鋼管I的外徑。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3如圖5所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例2不同的是:所述PBL加勁肋一 3_1和PBL加勁肋二 3-2的數(shù)量均為6道。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例4相同。實(shí)施例4如圖6所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例2不同的是:所述外鋼管I的橫截面為正十六邊形，外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正十六邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正十六邊形孔的橫截面積；所述PBL加勁肋一 3-1和所述PBL加勁肋二 3-2的數(shù)量均為8道，且8道所述PBL加勁肋一 3-1和8道所述PBL加勁肋二 3-2均分別固定在外鋼管I的8個(gè)側(cè)壁中部。[0071]本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例2相同。實(shí)施例5如圖7所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:所述外鋼管I的橫截面為正六邊形，Al: A2=l: 0.8，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為25mm，Al=10m2，其中外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正六邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正六邊形孔的橫截面積；所述PBL加勁肋一 3-1和所述PBL加勁肋二 3-2的數(shù)量均為6道，且6道PBL加勁肋一 3-1和所述PBL加勁肋二 3-2均分別固定在外鋼管I的6個(gè)側(cè)壁中部。實(shí)際使用時(shí)，所述外鋼管I的橫截面也可以為其它正多邊形。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6如圖8所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:所述外鋼管I的橫截面為正八邊形，外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正八邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正八邊形孔的橫截面積；所述PBL加勁肋一 3-1和所述PBL加勁肋二 3-2的數(shù)量均為8道，且8道所述PBL加勁肋一 3-1和8道所述PBL加勁肋二 3_2均分別固定在外鋼管I的8個(gè)側(cè)
壁中部。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例7如圖9所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例6不同的是:所述PBL加勁肋一 3_1和所述PBL加勁肋二 3-2的數(shù)量均為4道，且4道PBL加勁肋一 3-1和4道所述PBL加勁肋二 3_2均分別固定在外鋼管I的4個(gè) 側(cè)壁中部。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例6相同。實(shí)施例8本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:每一道所述PBL加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾?，?br> 為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的+，所述通孔一 5-1的孔徑d2為>3海
43
一道所述PBL加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾?，均為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間
距的所述通孔二 5-2的孔徑d2為;所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ102πιπι，所述外鋼管I 43
和內(nèi)鋼管2的壁厚均為4mm，Al=4m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例9本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:每一道所述PBL加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾?，?br> 為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的$，所述圓的孔徑d2為海一道所述
34
PBL加勁肋二 3-1的橫向?qū)挾?，均為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I，所
3
述圓形孔的孔徑d2為;所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ 1000mm，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的
4
壁厚均為40mm，Al=8m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例10[0088]本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:每一道所述PBL加勁肋一 3-1的橫向?qū)挾?，?br> 為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I，所述通孔一 5-1的孔徑d2為|d3海
34
一道所述PBL加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾?，均為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間
距的I，所述通孔二 5-2的孔徑d2為|d3;;所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ2000πιπι，所述外鋼管
34
I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為66mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例11本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:每一道所述PBL加勁肋二 3-2的橫向?qū)挾?，?br> 為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I所述通孔二 5-2的孔徑d2為所
34
述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ2000mm，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為55mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。以上所述， 僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:包括外鋼管(1)、套裝于外鋼管(1)內(nèi)部的內(nèi)鋼管(2)、布設(shè)于外鋼管(1)頂端與內(nèi)鋼管(2)頂端之間的頂端加勁結(jié)構(gòu)、布設(shè)于外鋼管(1)底端與內(nèi)鋼管(2)底端之間的底端加勁結(jié)構(gòu)和待所述頂端加勁結(jié)構(gòu)與所述底端加勁結(jié)構(gòu)均布設(shè)完成后由填充于外鋼管(1)與內(nèi)鋼管(2)之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)(4)，所述內(nèi)鋼管(2)為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管(I)的內(nèi)側(cè)中部；所述外鋼管(1)和內(nèi)鋼管(2)呈同軸布設(shè)；所述頂端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋一(3-1)，且所述底端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋二(3-2)，多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二( 3-2)的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管(2)和外鋼管(1)的中心軸線方向一致，且多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)均與混凝土結(jié)構(gòu)(4)緊固連接為一體；多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)均為長(zhǎng)條形鋼肋板，多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管(2)的外側(cè)壁緊固連接為一體，且多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)的外側(cè)壁均與外鋼管(1)的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體；多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)均沿內(nèi)鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行布設(shè)；所述外鋼管(I)和內(nèi)鋼管(2)的縱向長(zhǎng)度均相同，所述外鋼管(I)的頂端面與內(nèi)鋼管(2)的頂端面相平齊，且所述外鋼管(I)的底端面與內(nèi)鋼管(2)的底端面相平齊；多道所述縱向加勁肋一(3-1)的頂端面均與內(nèi)鋼管(2)的頂端面相平齊，且多道所述縱向加勁肋二(3-2)的底端面均與內(nèi)鋼管(2)的底端面相平齊。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:每一道所述縱向加勁肋一(3-1)的中部均由上至下開有多個(gè)通孔一(5-1)，且多個(gè)所述多個(gè)通孔一(5-1)布設(shè)在同一直線上；每一道所述縱向加勁肋二(3-2)的中部均由上至下開有多個(gè)通孔二(5-2)，且多個(gè)所述通孔二(5-2)布設(shè)在同一直線上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)均沿內(nèi)鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:所述內(nèi)鋼管(2)的外徑為Φ102mm Φ2000mm，所述外鋼管(I)和內(nèi)鋼管(2)的壁厚均為4mm 100mm，且Al: A2=l: (0.6 0.8)，其中Al=al+bl，al為外鋼管(1)的橫截面積且bl為外鋼管(I)內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，Α2=π.r2且r為內(nèi)鋼管(2)的外徑。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)的數(shù)量均相同，且多道所述縱向加勁肋二(3-2)分別布設(shè)于多道所述縱向加勁肋一(3-1)的正下方。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:所述外鋼管(I)的橫截面為圓形、長(zhǎng)方形或正多邊形。
7.按照權(quán)利要求2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:多個(gè)所述通孔一(5-1)和多個(gè)所述通孔二(5-2)均由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔一(5-1)和多個(gè)所述通孔二(5-2)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；多道所述縱向加勁肋一(3-1)上所開設(shè)通孔一(5-1)的數(shù)量和各通孔一(5-1)的布設(shè)位置均相同；多道所述縱向加勁肋二(3-2)上所開設(shè)通孔二(5-2)的數(shù)量和各通孔二(5-2)的布設(shè)位置均相同；所述頂端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋一(3-1)上的箍筋一(6-1)，多道所述箍筋一(6-1)呈平行布設(shè)，多道所述箍筋一(6-1)的數(shù)量與多個(gè)所述通孔一(5-1)的數(shù)量相同，且多道所述箍筋一(6-1)分別自每一道所述縱向加勁肋一(3-1)上所開的多個(gè)所述通孔一(5-1)內(nèi)穿過；所述底端加勁結(jié)構(gòu)還包括由上至下布設(shè)在多道所述縱向加勁肋二(3-2 )上的箍筋二( 6-2 )，多道所述箍筋二( 6-2 )呈平行布設(shè)，多道所述箍筋二( 6-2 )的數(shù)量與多個(gè)所述通孔二(5-2)的數(shù)量相同，且多道所述箍筋二(6-2)分別自每一道所述縱向加勁肋二(3-2)上所開的多個(gè)所述通孔二(5-2)內(nèi)穿過。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)的厚度均為dl，其中dl ≤ D，D為外鋼管(1)的壁厚；所述外鋼管(1)的壁厚越大，多道所述縱向加勁肋一(3-1)和多道所述縱向加勁肋二(3-2)的厚度均越大；每一道所述縱向加勁肋一(3-1)的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管(1)和內(nèi)鋼管(2)之間的間距相同，且每一道所述縱向加勁肋二(3-2)的橫向?qū)挾染c其所布設(shè)位置處外鋼管(1)和內(nèi)鋼管(2)之間的間距相同。
9.按照權(quán)利要求2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:所述通孔一(5-1)為圓形孔一，且所述圓形孔一的孔徑d2= (1/5-1/3 ) d3，其中 d3為所述圓形孔一所處縱向加勁肋一(3-1)的橫向?qū)挾?；所述通孔?5-2)為圓形孔二，且所述圓形孔二的孔徑d4= (1/5-1/3 ) dS其中d5為所述圓形孔二所處縱向加勁肋二(3-2)的橫向?qū)挾取?br> 10.按照權(quán)利要求1或2所述的一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，其特征在于:多道所述縱向加勁肋一(3-1)的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為1m .1.5m ;多道所述縱向加勁肋二(3-2)的縱向長(zhǎng)度均相同且其縱向長(zhǎng)度為1m 1.5m。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種上下端部布設(shè)縱向加勁結(jié)構(gòu)的SCS鋼管混凝土橋墩，包括外鋼管、套裝于外鋼管內(nèi)部的內(nèi)鋼管、布設(shè)于外鋼管頂端與內(nèi)鋼管頂端之間的頂端加勁結(jié)構(gòu)、布設(shè)于外鋼管底端與內(nèi)鋼管底端之間的底端加勁結(jié)構(gòu)和由填充于外鋼管與內(nèi)鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋼管為圓形鋼管；外鋼管和內(nèi)鋼管呈同軸布設(shè)；頂端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋一，底端加勁結(jié)構(gòu)包括多道縱向加勁肋二。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能解決現(xiàn)有鋼管混凝土橋墩存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小、上下端部易發(fā)生曲彎等問題。
文檔編號(hào)E01D19/02GK203007822SQ201220734700
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者高小育, 王旭, 劉永健, 楊光輝, 傅梅珍, 黃月超, 劉鵬, 劉玉娟, 耿東升 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)