[发明专利]钢制桥墩与混凝土制桩基的接合结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种立交桥、高架桥、高架结构、普通桥梁、铁路桥等的打入地下的混凝土制桩基与钢制桥墩的接合结构。

背景技术

以往，所述桩基与桥墩的接合可以通过如下方法进行：将桥墩的基端部与设置在桩基顶部的基脚接合(专利文献1)，或者用地脚螺栓将桩基与支柱接合(专利文献2)，或者将支柱埋入桩基来接合(专利文献3)。

但是，专利文献1所述的通过基脚进行的接合结构，由于附带砂箱施工等繁琐的现场施工，因此工期变长。此外，现场施工需要大的面积，并且，如果形成基脚时的混凝土浇筑面积大，则容易受到天气的影响。进而，难以确保尺寸精度。

此外，专利文献2所述的通过地脚螺栓进行的接合结构，由于附带繁琐的现场施工，存在工期变长的问题，或难以确保尺寸精度的问题。

此外，专利文献3所述的将支柱埋入桩基的接合结构，由于在对桩基施工后设置支柱前，需要进行埋入部的钢筋笼或承接钢管的施工，因此施工工艺繁琐，工期变长。

因此，申请人为了解决上述现有的接合结构中存在的问题点，与其他公司共同提出了一种接合部结构，其现场施工所需的面积小，能够缩短施工工期，实现施工成本削减，并能够确保充分的接合部的屈服强度(专利文献4)。

但是，专利文献4提出的钢制桥墩与混凝土制桩基的接合结构，由于在该接合部上截面突变，因此有可能在截面的突变部发生应力集中。此外，由于作用于桥梁上部结构的水平荷载产生的剪切力，也有可能导致钢构件与混凝土间的剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开平成9-71949号公报

专利文献2：日本专利公开2000-291146号公报

专利文献3：日本专利公开2001-348887号公报

专利文献4：日本专利第4691690号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的问题点是，在申请人于专利文献4提出的接合结构的情况下，有可能在钢制桥墩的基部与混凝土制桩基间的接合部上发生应力集中，此外，也有可能发生钢构件与混凝土间的剥离。

(二)技术方案

本发明的钢制桥墩与混凝土制桩基的接合结构，

为了抑制钢制桥墩的基部与混凝土制桩基的接合部上的应力集中和钢构件与混凝土间的剥离，其最主要的特征为，

其是混凝土制桩基的桩头与筒状钢制桥墩的接合结构；

具备：

外板，为了直接或通过安装底板就位于所述桩头，其在所述桥墩的基部连续形成，具有多个抗剪孔；

接合用钢筋，在该外板的外周侧从所述桩头突出；

多个第一及第二多孔钢板，在所述外板的外周面上交替地突出，使其纵向朝向与该接合用钢筋的突出方向相同的方向；

筒状钢壳，嵌在所述外板及所述接合用钢筋的外侧，通过使外板向外周侧延长的延长部与外板连接固定；

在所述钢壳与外板之间浇筑的接合用混凝土进入外板的所述抗剪孔中，向桩头传送剪切力，同时，接合用混凝土进入第一及第二多孔钢板的孔中，抑制因桥墩基部与钢壳间的截面突变而导致的钢与混凝土间的应力集中和剥离。

在本发明中，由于在桥墩的基部连续形成的外板的外周面上，使多个第一及第二多孔钢板交替地突出，使其纵向朝向与从桩头突出的接合用钢筋的突出方向相同的方向，因此，接合用混凝土进入这些多孔钢板的孔中。因此，使钢与混凝土确实地整体化，能够有效地抑制因桥墩基部与钢壳间的截面突变而导致的钢与混凝土间的应力集中和剥离。

(三)有益效果

在本发明中，由于能够使桥墩基部与钢壳间的截面突变部的钢与混凝土确实地整体化，因此能够有效地抑制因所述截面突变而导致的钢与混凝土间的应力集中和剥离。

附图说明

图1是将本发明的钢制桥墩与混凝土制桩基的接合结构的一部分剖开表示的立体图。

图2是表示本发明的钢制桥墩与混凝土制桩基的接合结构的图，(a)、(b)是从侧视方向观察的图，(c)、(d)是从俯视方向观察的图，(a)是(c)图的A-A剖面图，(b)是(c)图的B-B剖面图，(c)是(a)图的C-C剖面图，(d)是(a)图的D-D剖面图。

图3(a)是本发明的基本尺寸模型的说明图，(b)是表示在使(a)上空心箭头所示方向的荷载载荷于(a)所示的本发明的基本尺寸模型上的情况下，从桥墩作用于混凝土的挤压力的分布图，(c)是表示相同情况下作用于接合部的上端部的混凝土的挤压应力的分布图。