[發明專利]整體節點鋼結構門式墩

無效

• 申請號: 201210594757.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103015309A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 金福海;江榮豐;夏正春;徐勇;瞿國釗;蔡德強
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明屬于橋梁技術領域，具體涉及一種整體節點鋼結構門式墩。

背景技術

門式墩是由立柱和蓋梁組成的將上部荷載傳遞至基礎的受力結構。當擬建橋梁斜跨既有公路或鐵路、石油或天然氣管線、光纜電纜等，以及滿足城市立交的需要，橋梁的下部墩柱常常設計成門式墩。門式墩根據材料主要分為預應力混凝土門式墩、鋼結構門式墩；根據結構形式主要分為蓋梁和立柱剛接門式墩、蓋梁和立柱簡支門式墩。預應力混凝土門式墩，造價低，施工方便，但是蓋梁自重大，自身跨越能力（立柱間距）低，需要支架施工，施工速度慢，不適合跨越既有的運營鐵路線；鋼結構門式墩，蓋梁自重輕，自身跨越能力強，采用整體吊裝，架設快捷，對既有運營鐵路線的影響小，但是構造復雜，造價偏高，適合蓋梁跨度大及架設時間窗口短的情況；蓋梁和立柱剛接門式墩，結構整體性能好，蓋梁跨中彎距小，但是墩底面內彎距大，蓋梁和立柱剛接處受力復雜，對于鋼結構門式墩而言，蓋梁和立柱節點處構造復雜，外側鋼板疲勞應力高，焊縫質量控制困難；蓋梁和立柱簡支門式墩，墩底面內彎距近乎于零，但是結構整體性能差，抗震能力低，蓋梁跨中彎距大，實際工程中蓋梁和立柱剛接門式墩居多。

當受到跨度要求、施工條件和架設時間窗口限制時，鋼結構門式墩具有很大的優勢，并且由于蓋梁和立柱剛接形式的整體性能好，跨越能力強，在實際工程中，特別是鐵路橋梁中得到較多利用。傳統的做法是蓋梁與立柱的鋼板通過焊接相連，在動載下易疲勞，結構的使用壽命難以保證。

發明內容

本發明的目的是為了解決鋼結構門式墩的蓋梁與立柱通過焊接相連而產生不利因素的問題，提出一種整體節點鋼結構門式墩。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：一種整體節點鋼結構門式墩，包括由左下立柱和左上立柱組成的左立柱，由右下立柱和右上立柱組成的右立柱以及由左段蓋梁、中段蓋梁和右段蓋梁組成的蓋梁，所述左上立柱與左段蓋梁為一體結構，右上立柱與右段蓋梁為一體結構。

進一步地，所述左段蓋梁與中段蓋梁之間、中段蓋梁與右段蓋梁之間均通過高強螺栓連接。????

進一步地，所述左下立柱與左上立柱之間通過焊接方式固定。

更進一步地，所述右下立柱與右上立柱之間通過焊接方式固定。

傳統的立柱與端部蓋梁的腹板并非為一塊整體，而是通過焊接的連接方式，這對疲勞極為不利；傳統的端部蓋梁與中段蓋梁通過焊接的連接方式，這對疲勞也極為不利。

本發明將立柱上端與端部蓋梁設計成整塊鋼板結構，以及端部蓋梁與中段蓋梁采用高強螺栓栓接，優化了結構受力，提高了結構的整體抗疲勞性能,并且各節段在工廠加工制造，在施工現場通過高強螺栓栓接，降低了現場焊接的工作量，確保了鋼結構的制造質量。

附圖說明

圖1為本發明的平面結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步的詳細描述：

如圖1所示，本發明的整體節點鋼結構門式墩包括立柱和蓋梁兩部分，立柱包括左立柱和右立柱。左立柱由左下端的左下立柱1和左上端的左上立柱2組成，右立柱由右下端的右下立柱7和右上端的右上立柱6組成。蓋梁包括三部分：左段蓋梁3、中段蓋梁4和右段蓋梁5。左上立柱2與左段蓋梁3為一體結構，右上立柱6與右段蓋梁5為一體結構。左段蓋梁3與中段蓋梁4之間、中段蓋梁4與右段蓋梁5之間均通過高強螺栓連接。左下立柱1與左上立柱2之間通過焊接方式固定，右下立柱7與右上立柱6之間通過焊接方式固定。

在工廠制造時，左立柱的下端左下立柱1、中段蓋梁4和右立柱的下端右下立柱7均在工廠整段制造后運抵施工現場，左立柱的上端左上立柱2與左段蓋梁3在工廠制作形成整節點后運抵施工現場，右段蓋梁5與右立柱的上端右上立柱6在工廠制作形成整節點后運抵施工現場。在施工現場，段蓋梁3與中段蓋梁4之間通過高強螺栓栓接，中段蓋梁4與右段蓋梁5之間通過高強螺栓栓接，左下立柱1與左上立柱2通過對接焊焊接，右上立柱6與右下立柱7通過對接焊焊接。整體焊接好后在立柱表面外覆鋼筋混凝土8。

我國經濟和社會的發展推動了公路和鐵路的建設，橋梁在擬建線路中占有較高比例，特別是高速鐵路，橋梁高達80%。當擬建線路斜跨既有公路或鐵路，門式墩是橋梁比較經濟的墩柱。當門式墩跨徑較大，或受施工時間窗口的限制，鋼結構門式墩是必然的選擇。本發明的鋼結構門式墩受力合理，鋼立柱與鋼蓋梁采用整塊鋼板，既避免了蓋梁與立柱間的焊接，又使鋼蓋梁分節段在工廠加工后運抵施工現場，施工現場通過高強螺栓栓接鋼蓋梁的各階段，減少了現場焊的工作量，確保了拼裝質量，整體抗疲勞性能高，吊裝快捷方便，可用于擬建橋梁斜跨既有公路或鐵路、石油或天然氣管線、光纜電纜等，以及門式墩跨度要求較大，施工時間窗口短等特殊條件。