[實用新型]再生混凝土Z型墩柱

有效

• 申請號: 201420605898.0
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN204370300U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 應敬偉;秦煜;楊濤;馬嫻;周亭林
• 申請（專利權）人: 廣西交通科學研究院
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 楊立華

技術領域

本實用新型屬于鋼與混凝土組合結構的橋梁工程技術領域，涉及橋梁墩柱，尤其是一種再生混凝土Z型墩柱。

背景技術

當今，我國是全世界最大的建筑市場，巨大的混凝土需求量導致砂石逐漸表現出了供不應求的趨勢，我國許多地區的優質天然骨料已趨枯竭，而大量的采石活動又對生態環境造成了不可逆的破壞。與此同時，建筑廢物的排放量也日益增加，而把廢棄混凝土進行再利用，即加工成再生骨料用于生產再生混凝土，被認為是解決廢棄混凝土問題的最有效途徑。再生混凝土技術的應用一方面可以解決廢棄混凝土處理困難所帶來的問題，另一方面可以減少對天然骨料的消耗，保護骨料產地的生態環境，符合可持續發展的要求。

然而，由于再生骨料的內在損傷和其表面吸附了一層老砂漿而導致吸水率大，致使其所配成的再生混凝土強度、收縮性能及耐久性能等較普通混凝土差，這是制約再生骨料混凝土推廣應用的重要原因之一。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種承載力高、抗震性能好、造價低廉、施工方便的再生混凝土Z型墩柱，以滿足橋梁工程應用的要求，擴大再生混凝土的使用范圍。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：再生混凝土Z型墩柱，包括Z型截面墩身，Z型截面墩身由兩塊鋼板和帶U形鋼槽的兩個圓形鋼管焊接組成，平行的兩塊鋼板作為Z型截面墩身的中段，兩個鋼管分別焊接在中段兩端，兩個圓形鋼管各帶兩個U形鋼槽作為Z型截面墩身平行的上下兩肢，上下兩肢布置在橋梁縱向上；U形鋼槽內及平行的兩塊鋼板之間澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土。

U形鋼槽由外包鋼板焊接而成。

U形鋼槽寬度B1與圓形鋼管直徑D比值在0.2185-0.7071范圍內。

U形鋼槽寬度B1與圓形鋼管直徑D比值宜取0.4815附近。

U形鋼槽長度H與圓形鋼管直徑D比值宜在0-1范圍內且不等于0，當取為0時，即取消U形鋼槽作用，變為斜向布置的啞鈴型墩柱。

鋼板間寬度B2宜取40cm-60cm范圍。

普通骨料混凝土強度等級不低于C50，再生骨料混凝土強度等級不低于C35，且普通骨料混凝土的強度等級大于再生骨料混凝土。

再生混凝土的骨料粒徑在5mm-30mm范圍，級配合理。

針對再生骨料混凝土應用存在的問題，發明人設計了一種再生混凝土Z型墩柱，由兩塊鋼板和帶U形鋼槽的兩個圓形鋼管焊接組成，U形鋼槽內及平行的兩塊鋼板之間澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土。由于大直徑鋼管約束再生混凝土的“套箍”作用，將鋼材與混凝土結合在一起，在軸向壓力作用下，混凝土的膨脹將受到鋼管約束，混凝土處于三向受壓狀態，將大大提高混凝土的承載力；另外，灌注了普通混凝土的U形鋼槽與橫隔墻又可以有效地防止鋼管發生局部屈曲，構件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優越的抗震性能。此外，外包鋼板和鋼管可以同時作為模板使用，因此施工中不必進行模板工程，可加快施工進度，提高經濟效益。本實用新型克服了由于強度及耐久性能差等導致再生混凝土使用受限的問題，有利于再生混凝土在橋梁工程中的推廣應用和工程垃圾資源化，可應用在地震烈度較大地區、建筑材料難以運輸的區域的斜交橋梁；對于受地震破壞后的橋梁，可以立即將破壞的橋梁破碎出再生骨料，用再生骨料部分替代天然骨料來修復或重建橋梁，減少了運輸成本，有利于恢復災后重建。

附圖說明

圖1是本實用新型再生混凝土Z型墩柱的結構示意圖。

圖中：1圓形鋼管，2U形鋼槽，3鋼板，4再生骨料混凝土，5普通骨料混凝土。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的再生混凝土Z型墩柱包括Z型截面墩身，Z型截面墩身由兩塊鋼板3和帶U形鋼槽2的兩個圓形鋼管1焊接組成，平行的兩塊鋼板作為Z型截面墩身的中段，兩個鋼管分別焊接在中段兩端，兩個圓形鋼管各帶兩個U形鋼槽作為Z型截面墩身平行的上下兩肢，上下兩肢布置在橋梁縱向上；U形鋼槽內及平行的兩塊鋼板之間澆筑普通骨料混凝土5，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土4。

制作過程