[发明专利]一种旋钮式预制节段拼装桥墩连接装置

说明书

本发明公开一种旋钮式预制节段拼装桥墩连接装置，自下而上包括：下预制节段、第一连接部分、旋钮部分、第二连接部分、上预制节段，所述第一连接部分分别连接下预制节段和旋钮部分，第二连接部分分别连接旋钮部分和上预制节段，所述第一连接部分和第二连接部分采用上下倒置方式分别连接旋钮部分。采用本发明的技术方案，本发明适用于各种有快速建造需求的桥梁建设。

技术领域

本发明属于桥梁工程，尤其涉及一种旋钮式预制节段拼装桥墩连接装置。

技术背景

随着城市交通和跨海大桥建设的推进，对有限场地内桥梁快速建设的需求逐步增加。而传统的现浇混凝土桥梁建造方法不可避免地需要等待混凝土凝结导致工期较长，而且现浇混凝土质量受现场环境影响难以保证在恶劣的环境下的耐久性能。预制拼装技术是解决这一矛盾的可行手段。目前桥梁上部结构的预制技术已经趋于成熟，而桥梁下部结构特别是墩柱的预制拼装技术应用较少。在国内已应用该技术的工程实例有东海大桥、杭州湾大桥等，都位于低烈度区域。由于节段连接装置的抗震性能尚不明确，限制了该技术在高烈度区的应用。

基于节段拼接桥墩的抗震性能，国内外学者进行了大量的研究。研究证明合理的设计节段连接能使节段拼装桥墩获得常规桥墩没有的抗震特性，其中重要的一点就是节段拼装桥墩具有一定的自我复位能力。在日本阪神地震中，有约1/5的钢筋混凝土桥梁损伤程度尚未达到重建的程度，但由于残余位移过大而无法继续使用。在阪神地震后，日本对桥梁抗震设计做了严格的规定：并将残余位移与地震荷载下的最大位移一起作为验算要求加入到规范之中。在抗震性能设计成为趋势的今天自我复位能力尤为可贵。

已有的预制桥墩连接装置基本都采用贯通墩柱全长各个节段的无粘结预应力筋保证拼接缝在地震等水平作用力下的承载性能。而该技术使得桥墩要承受额外的预应力荷载。为了保证节段连接处的混凝土在抵抗地震作用时不至于被严重压碎须采用钢管或FRP材料对节段进行加固或采用高标号特种混凝土，导致造价较高。而且仅有无粘结预应力筋的节段连接的耗能性能较差，为了保证连接的耗能性能通常需要保证一定数量的耗能钢筋穿过拼接缝，导致施工较为麻烦。所以本发明将涉及一种不使用预应力筋的连接装置。

发明内容

本发明意在提供一种结构简单、安装方便的旋钮式预制节段拼装桥墩连接装置。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种旋钮式预制节段拼装桥墩连接装置，自下而上包括：下预制节段、第一连接部分、旋钮部分、第二连接部分、上预制节段，所述第一连接部分分别连接下预制节段和旋钮部分，第二连接部分分别连接旋钮部分和上预制节段，所述第一连接部分和第二连接部分采用上下倒置方式分别连接旋钮部分，其中，

所述第一连接部分包括：第一圆环主体，在第一圆环主体的内壁上设有圆板，在所述圆板上设有8个等间距分布的连接件，所述连接件为“L”形，其包括水平部和垂直部，所述垂直部垂直设在所述圆板上，所述第二连接部分的结构与所述第一连接部分相同；

所述旋钮部分包括：第二圆环主体，在第二圆环主体的内壁上设有8个等间距分布的旋钮件，所述旋钮件为一凹槽，所述第一连接部分中每个水平部和第二连接部分中相对应水平部采用上下倒置方式卡扣在旋钮部分中相对应的凹槽两齿之间。

作为优选，所述下预制节段为钢管混凝土，所述上预制节段为钢筋混凝土，所述第一连接部分、第二连接部分和旋钮部分采用钢材料制成。

本发明有如下优点：首先，取消了传统连接中的预应力筋，桥墩不再同时承受上部结构重力和竖向预应力，非连接区域的桥墩截面无需特殊设计，设计简单方便；节段之间旋转旋钮件可以使用轻便工具完成，现场安装方便。其次，各节段均为预制，可以采用多节段多次拼接拼装成各种高度的桥墩，实用性和适用性强。最后，发生罕遇地震时连接件和旋钮件之间发生微小滑动可以耗能，一定程度上弥补了预制拼装桥墩耗能不足的缺陷。而且在卸载后可通过旋转旋钮部分进行复位。

附图说明