[发明专利]一种可修复自复位式钢管混凝土柱及其实施方法和修复方法

说明书

技术领域

本发明属于路桥领域，涉及一种可修复自复位式钢管混凝土柱及其实施 方法和修复方法。

背景技术

中国山川众多，因此需要建设大量的桥梁跨越山谷与河流，但桥梁的建 设需要较高的成本以及耗费较长的时间，一旦损坏无法通行，将影响交通运 输，造成巨大的损失。同时，中国地震灾害频繁，因此，地震致桥梁损坏而 无法立即修复，将造成人员、物资无法及时进入灾区，延误救灾时机，造成 巨大社会损失。

随着城市的快速发展，用地越来越紧张，以及环保的要求，具有较高材 料强度与韧性的钢桥逐渐被广泛使用，而一般桥梁的结构形式较为简单，其 结构系统弯矩重分配的能力较低，在地震影响下其塑性破坏常集中于桥柱， 而桥柱的破坏常发生于底部，但此处发生损坏时常造成检测、维修及加固的 困难。

发明内容

本发明提供了一种可修复自复位式钢管混凝土柱及其实施和修复方法， 其解决的技术问题为：地震灾害后，桥梁破坏难以检测、维修和加固。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种可修复自复位式钢管混 凝土柱，包括内钢管、外钢管和填充于所述内、外钢管之间的混凝土，所述 外钢管由上部外钢管、带肋外钢管和下部外钢管从上至下依次连接而成，所 述上部外钢管的下端面焊接有整体式法兰板一，所述下部外钢管的上端面焊 接有整体式法兰板二，所述带肋外钢管的上端面焊接有拼接式法兰板一，所 述带肋外钢管的下端面焊接有拼接式法兰板二，所述上部外钢管和带肋外钢 管通过所述整体式法兰板一和拼接式法兰板一固定连接，所述下部外钢管和 带肋外钢管通过所述整体式法兰板二和拼接式法兰板二固定连接，所述下部 外钢管的下端面及所述内钢管的下端面均与底板固定连接，所述底板与基础 固定连接，所述带肋外钢管由若干冷弯内卷边角钢通过其内卷边拼接而成。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述内钢管为圆钢管，所述外钢管为方钢管。

进一步，所述带肋外钢管为由四块冷弯内卷边角钢拼接而成的方形管， 相邻所述冷弯内卷边角钢之间通过内卷边连接，所述冷弯内卷边角钢的横截 面为缺一角的正方形，缺角所在的两边为内卷边。

进一步，相邻所述冷弯内卷边角钢的内卷边通过焊接或螺栓固定的方式 连接。

进一步，所述整体式法兰板一、拼接式法兰板一、整体式法兰板二和拼 接式法兰板二均为圆环形且均沿圆环周向等间隔的开设有若干与固定螺栓 相匹配的螺孔。

进一步，所述整体式法兰板一、拼接式法兰板一、整体式法兰板二和拼 接式法兰板二上的螺孔数量至少为12个。

进一步，所述拼接式法兰板一及拼接式法兰板二均由4块四分之一圆环 焊接而成，每块所述四分之一圆环上至少开设有3个与固定螺栓相匹配的螺 孔。

进一步，所述下部外钢管的外壁上焊接有若干与所述底板固定连接的加 劲肋。

进一步，所述内钢管为无缝钢管或无拼接钢管，所述内钢管内可灌注混 凝土。可以根据桥柱刚度的需求，控制内钢管内部是否灌注混凝土及灌注高 度，充分利用材料性能，同时减轻自重，减小对基础的压力。

进一步，所述上部外钢管及下部外钢管均由Q345钢材制成，构成所述 带肋外钢管的所述冷弯内卷边角钢由Q235钢材制成。

本发明还提供上述可修复自复位式钢管混凝土柱的实施方法，包括以下 步骤:

1)将内钢管与底板焊接，将下部外钢管与底板焊接；

2)将底板通过螺栓与垫片安装到基础上，将下部外钢管与底板间焊接加 劲肋；

3)在已安装的下部外钢管和内钢管之间灌注混凝土，灌注的高度与已安 装的下部外钢管平齐；

4)在已安装的下部外钢管上端面焊接整体式法兰板二；

5)冷弯内卷边角钢上端面、下端面分别与拼接式法兰板焊接，焊接后， 四块套于内钢管外侧，两两焊接形成内部带肋的带肋外钢管和拼接式法兰板 一和拼接式法兰板二；用螺栓将整体式法兰板一和整体式法兰板二分别与焊 接后形成拼接式法兰板一和拼接式法兰板二连接；

6)在上部方钢管与内部圆钢管之间灌注混凝土。

本发明还提供上述可修复自复位式钢管混凝土柱的修复方法，包括以下 步骤:

1)内钢管自复位后，用千斤顶等承重装置支撑上部外钢管；