[发明专利]具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩

权利要求书

1.一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：该装配式多向耗能桥墩包括承台（1）、下部桥墩（2）、上部桥墩（3）、纵向钢筋（4）、灌浆套筒（5）、橡胶管（6）、立体马牙槎（7）、纤维混凝土（8）、低屈服点金属圆管（9）、高强金属板（10）、万向铰（11）、加固层（12）；高强金属板（10）与万向铰（11）的一端焊接后固定于承台（1）以及下部桥墩（2）的钢筋笼内，灌浆套筒（5）的顶部与上部桥墩（3）钢筋笼内的纵向钢筋（4）连接，侧面的灌浆口与橡胶管（6）相接；浇筑时承台（1）和下部桥墩（2）一体化浇筑，并借助模具使下部桥墩（2）上表面以及上部桥墩（3）下表面的核心区内具有多个立体马牙槎（7），同时利用橡胶管（6）在上部桥墩（3）的下侧预留通往核心区的孔道；现场拼装时，下部桥墩（2）上表面伸出的纵向钢筋（4）穿过上部桥墩（3）下表面放置于灌浆套筒（5）腔内，下部桥墩（2）上表面与上部桥墩（3）下表面的核心区内的立体马牙槎（7）相互插接；从上部桥墩（3）底部的橡胶管（6）向灌浆套筒（5）以及核心区立体马牙槎（7）周围的空隙注入纤维混凝土（8），直至上部橡胶管（6）中有纤维混凝土（8）流出为止；低屈服点金属圆管（9）内部注满纤维混凝土（8），其上端与下部桥墩（2）侧面上的万向铰（11）相连，其下端与承台（1）表面上的万向铰（11）相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：立体马牙槎（7）的数量≥3，其截面形式为圆形、矩形；立体马牙槎（7）具有多个高度，最小高度不得小于下部桥墩（2）上表面纵向钢筋（4）的伸出长度，下部桥墩（2）上表面与上部桥墩（3）下表面的立体马牙槎（7）之间留有一定空隙，保证现场安装时立体马牙槎（7）之间不会发生碰撞或挤压。

3.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：灌浆套筒（5）的灌浆口均朝向桥墩外侧，并通过橡胶管（6）与外界相通，用于桥墩拼装时的灌浆处理。

4.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：上部桥墩（3）及承台（1）和下部桥墩（2）由工厂批量浇筑，现场组装过程中采用纤维混凝土（8）填充桥墩连接部位的核心区空隙以及灌浆套筒（5）。

5.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：纤维混凝土（8）的强度等级不得低于工厂浇筑承台（1）、下部桥墩（2）及上部桥墩（3）时所用混凝土强度等级，粗骨料的最大粒径不得超过10mm，纤维材料为聚丙烯、聚乙烯醇柔性材料，纤维的体积掺量在1%~2%之间，保证纤维混凝土（8）具有较好的流动性。

6.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：下部桥墩（2）和上部桥墩（3）的拼接位置比塑性铰区长度高出300mm以上，同时在拼接截面处具有一层长度至少为立体马牙槎（7）最小高度的4倍的加固层（12），加固层（12）所用材料为加密钢丝网、碳纤维布。

7.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：耗能支撑由低屈服点金属圆管（9）和内部的纤维混凝土（8）共同组成，并通过万向铰（11）与下部桥墩（2）及承台（1）相连，低屈服点金属圆管（9）的内径不得小于60mm，其屈服强度不超过200Mpa，耗能支撑在桥墩的四个侧面上均匀布置，每个侧面上耗能支撑的数量不得少于2个，耗能支撑在桥墩侧面上的投影高度至少大于塑性铰长度的1.2倍。

8.根据权利要求1所述的一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，其特征在于：在地震作用下，由耗能支撑中低屈服点金属圆管（9）和纤维混凝土（8）的变形耗散地震输入能量，保证桥墩塑性铰区域在地震过程中不会发生破坏或产生变形，在震后对变形失效的耗能支撑进行快速替换。