用於橋梁的上部結構的製作方法

2023-07-18 13:18:26

專利名稱：用於橋梁的上部結構的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及一種用於橋梁的上部結構，更具體地，涉及一種用於墩帽(coping)和主梁表現為整體式狀態的橋梁的上部結構。本申請要求2010年9月30日提交的韓國專利申請號10-2010-0095313的權益，該專利申請的內容通過援引的方式整體併入到本申請中。
背景技術：
通常，考慮橋梁支撐的物體的類型或物體的用途，橋梁為以各種類型和各種形狀構建的結構。此外，橋梁起到安全保持通道或通過橋梁支撐的設施的作用，從而橋梁必須具有足夠程度的強度和耐久性。如圖1所示，傳統的用於橋梁的上部結構包括:放置在橋墩I的頂端的墩帽2，被各個橋梁支座3插入的墩帽託住的主梁4，以及鋪設在主梁4上且形成用於交通工具的通道的橋面(未不出)。如圖2所示，在橋梁的縱向方向中彼此相鄰放置的主梁4被連續地布置在橋墩I和墩帽2上。這裡，主梁的連續布置可以在安裝有預應力構件(預應力鋼絞線)5的預應力狀態中完成。 技術問題然而，在傳統的用於橋梁的上部結構中，必然需要利用橋梁支座來實現主梁的連續布置。此外，在傳統的用於橋梁的上部結構中，主梁和墩帽被配置為單獨表現，因此傳統的用於橋梁的上部結構為機械低效的。此外，在傳統的用於橋梁的上部結構中，主梁放置在墩帽的頂端上，從而墩帽的上部過度地暴露在外，並且損壞橋梁的外觀。

發明內容
因此，本發明已經關注於在現有技術中存在的上述問題，並且本發明的目的在於提供一種用於橋梁的上部結構，其中，主梁能夠連續地安裝而無需使用傳統的橋梁支座，其中，墩帽和主梁能夠以整體式狀態表現，還能夠實現橋梁的漂亮外觀。技術方案為了實現上述目的，本發明提供一種用於橋梁的上部結構，包括:墩帽，所述墩帽放置在橋墩的頂端；以及主梁，所述主梁被所述墩帽託住，其中，在所述墩帽中形成有溝槽，以便在所述溝槽中接收所述主梁，使得所述主梁通過插入至所述溝槽而被所述墩帽託住。所述溝槽具有所述溝槽的上端比所述溝槽的下端寬的倒梯形形狀，從而允許所述主梁容易地插入所述溝槽。所述主梁被提供有加強部分，使得所述加強部分與所述溝槽的內表面進行緊密接觸。所述溝槽包括沿著所述墩帽的縱向方向中形成的多個溝槽，使得通過插入所述溝槽布置有多個主梁。
所述墩帽或所述主梁被提供有多個中空開口，以減輕所述墩帽或所述主梁的重量。所述墩帽和所述主梁通過多個預應力構件彼此連接，所述多個預應力構件沿著所述墩帽的縱向方向安裝，以在所述橋梁的寬度方向上給橋梁預加應力。所述主梁被提供有多個預應力構件，所述多個預應力構件沿著所述主梁的縱向方向安裝，以在所述橋梁的縱向方向上給橋梁預加應力。所述主梁的上表面突出在所述墩帽的上表面的上方，使得所述主梁起到橋面底板的作用。所述主梁可以以所述主梁的上表面與所述墩帽的上表面齊平的方式與所述墩帽組裝，從而允許另外的底板緊密地附接至所述主梁。有益效果如上所述，根據本發明的用於橋梁的上部結構有利的是:主梁能夠連續的安裝而無需使用傳統的橋梁支座，從而降低了構建成本；墩帽和主梁以整體式狀態表現，從而實現橋梁上部結構的提高的結構效率；溝槽形成在墩帽中，且主梁通過裝配至各個溝槽中而被託住，從而墩帽的上部不會過度地暴露在外部，因而實現橋梁的良好外觀。根據本發明的用於橋梁的上部結構的其它優勢是:利用在橋梁的寬度方向(墩帽的縱向方向)延伸的預應力鋼絞線，在預應力狀態中主梁和墩帽幹聯結在一起，從而，能夠增加每個主梁的墩帽接觸部分的橫截面的強度，並增加負彎矩的阻力，並且主梁和墩帽能夠彼此結合成整體而不進行現場工作，從而實現橋梁上部結構的提高的結構效率並且降低施工工期。


·圖1為示出了傳統的用於橋梁的上部結構的截面圖；圖2為圖1的側視圖；圖3為示出了根據本發明的實施例的用於橋梁的上部結構的截面圖；圖4為圖3的側視圖；圖5為示出了根據本發明的實施例的用於橋梁的上部結構的主梁在組裝狀態中的立體圖；圖6為示出了根據本發明的實施例的用於橋梁的上部結構的主梁在連續組裝狀態中的立體圖；圖7(a)、圖7(b)和圖7(c)為圖6的主梁(底板集成型主梁)的平面圖、正視圖和側視圖；圖8(a)、圖8(b)和圖8(c)為示出了根據本發明的用於橋梁的上部結構的主梁的另一實施例的主梁(底板分離型主梁)的平面圖、正視圖和側視圖；圖9(a)和圖9(b)為示出了根據本發明的用於橋梁的上部結構的比較例的截面圖和側視圖。*重要部件的附圖標記的描述*110:橋墩120:墩帽121:水平部分122:垂直部分
122a:溝槽 130:主梁131:連接板 132:上凸緣133:下凸緣 141:第一預應力構件
具體實施例方式在進行參照的附圖中，用於不同附圖中的相同的附圖標記表示相同或相似的部件。以下，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。圖3為示出了根據本發明的實施例的用於橋梁的上部結構的截面圖，並且圖4為圖3的側視圖。如圖所示，墩帽120放置在橋墩110的頂端，並且多個主梁130以主梁130垂直於墩帽的縱向方向並且以一定間隔彼此隔開的方式被墩帽120的上部託住。這裡，主梁130沿橋梁的縱向方向連續地彼此連接並且形成連續的剛構橋(Rahmen bridge)(參見圖6)。墩帽120為沿橋梁的寬度方向延伸的正方形截面長形狀的混凝土結構。在墩帽120中，沿墩帽120的縱向方向形成有多個溝槽122a，從而溝槽以一定間隔彼此隔開，從而通過將主梁130裝配至溝槽122a中來布置多個主梁130。這裡，每個溝槽122a具有上端比下端寬的倒梯形形狀以允許主梁130容易地插入溝槽122a中。然而，應當理解的是，溝槽122a也可配置為各種形狀，如正方形，而不限於上述倒梯形形狀。溝槽122a的上端是打開的。此外，為了盡力降低墩帽 120的重量，多個中空開口 122b、122c、122c'可沿墩帽120的縱向方向和寬度方向形成在墩帽120中(參見圖5和圖6)。多個第一預應力構件(預應力鋼絞線)141沿墩帽120的縱向方向安裝在墩帽120中(這裡，在主梁的安裝完成之後安裝第一預應力構件)，以在寬度方向上給橋梁預加應力。墩帽120和主梁130通過多個第一預應力構件141在預應力狀態中聯結在一起。這裡，每個第一預應力構件141的相對端利用各自的固定裝置被固定至墩帽120的相對的垂直部分122的外端表面。在本發明的實施例中，與稍後將要描述的對照例的溼式聯結(wet-joining)方法不同，利用在橋梁的寬度方向(墩帽的縱向方向)中延伸的預應力鋼絞線，主梁130和墩帽120在預應力狀態中幹聯結(dry-joined)在一起，通過稍後將要描述的加強部分134、134』能夠增加每個主梁130的墩帽接觸部分的橫截面的強度，從而能夠增加負彎矩的阻力，並且主梁和墩帽能夠彼此結合成整體而無需進行現場工作，從而實現了橋梁的上部結構的提高的結構效率並且降低施工工期。在本發明中，墩帽120可通過將分離的墩帽部分在接合處(joints)彼此連接成單一墩帽來形成。如圖6和圖7(a)、圖7(b)和圖7(c)中，主梁130為以主梁沿橋梁的縱向方向布置的方式鋪設在墩帽120上的混凝土結構。這裡，主梁130沿橋梁的寬度方向垂直地放置在墩帽120上。在本發明的實施例中，每個主梁130包括中心主梁構件130a，和安裝在中心主梁構件130a的相對端的兩個端部主梁構件130b。在本發明中，每個主梁130可形成為單一構件。
當描述作為實例的中心主梁構件130a的構建時，每個主梁130具有改良的1-梁結構,其中在位於中心主梁構件130a的上凸緣132和下凸緣133之間的連接板131的相對側上提供有加強部分134、134』，從而加強部分134、134』與關聯的溝槽122a的相對的內表面進行緊密接觸。這裡，加強部分134、134』的相對的外表面是傾斜的，在加強部分134、134』的相對的外表面處，加強部分134、134』與溝槽122a (梯形溝槽)的相對的傾斜內表面進行緊密接觸。此外，沿上凸緣132的每個側邊緣的下表面，通過從下表面向下突出形成有子凸緣部分132a。同時，每個端部主梁構件130b在它們的中心部分提供有相對的側向加強梁130c，以及接合處130d提供有抗剪鍵(未示出)，在接合處130d，中心主梁構件130a聯結相對的端部主梁構件130b。由於溝槽122a和加強部分134、134』被配置為具有上端比下端寬的倒梯形形狀，本發明有利的是:容易將主梁130插入溝槽122a，並且能夠增加負彎矩的阻力。這裡，每個主梁130的相對端的高度等於橋梁的主梁的高度，並且主梁130的中心部分具有增加的高度以盡力增加負彎矩的阻力，在主梁130的中心部分處，主梁130與墩帽120結合成整體。此外，通過每個加強部分134、134』形成絞線插入孔H，從而預應力鋼絞線能夠插入至孔H，並且通過鋼絞線主梁130能夠與墩帽120結合成一體。該實施例的每個主梁130(圖3至圖7)具有底板集成結構，其中主梁130與橋面底板結合成整體，橋面底板起到支撐放置在主梁上的橋面的作用。每個主梁130的下凸緣133與溝槽122a的底表面進行緊密接觸，同時每個主梁130的上凸緣132與沿橋梁的寬度方向垂直地布置的相鄰主梁130的上凸緣132進行緊密接觸，從而主梁130的上凸緣132起到橋梁的橋面底板的作用。此外，另外的橋面底板151以橋面底板151與主梁130的各個上凸緣132進行緊密接觸的方式安裝在墩帽120的上表面的相對端上。另外的橋面底板151可配置為主梁集成結構，其中，橋面底板151與放置在橋梁的寬度方向的相對側的主 梁130的上凸緣132結合成整體。當主梁130與墩帽120組裝時，上凸緣132以上凸緣132與墩帽120的上表面進行緊密接觸的方式鋪設在墩帽120上。在上凸緣132的縱向方向的相對端中，形成有接合處130d(參見圖5和圖6)，從而與相鄰的中心主梁構件130a(參見圖6和圖7)相連接或與相鄰的端部主梁構件130b相連接(參見圖6和圖7)。此外，沿主梁130的縱向方向，在每個主梁130的連接板131中安裝有多個第二預應力構件142(預應力鋼絞線)以便沿縱向方向給橋梁預加應力。這裡，第二預應力構件142可安裝在主梁130的上凸緣132和下凸緣133中。沿橋梁的縱向方向在每個另外的橋面底板151中安裝有多個第三預應力構件143(預應力鋼絞線)以便沿縱向方向進一步給橋梁預加應力。然而，可構建不具有預應力構件的橋面底板151。在橋面底板151的上表面上安裝有保護牆161、162。這裡，保護牆161、162可與橋面底板151或主梁130結合成單一結構。優選在每個主梁的連接板中形成多個中空開口，以減輕主梁130、130』的重量。如圖5和圖6所示，墩帽120包括與橋墩110連接的水平部分121，以及主梁130插入以與墩帽120組裝的垂直部分122。這裡，例如，附圖中示出的墩帽120具有倒T型截面。如圖3和圖4所示，墩帽120可配置為僅包括一個垂直部分而不包括水平部分的正方形橫截面。當構建根據本發明的實施例的上述用於橋梁的上部結構時，主梁130的中心主梁構件130a的加強部分134、134』插入墩帽120的各個溝槽122a中，從而下凸緣133和各個溝槽122a的底表面進行緊密接觸，從而將中心主梁構件130a和墩帽120進行組裝，如圖5所示。在上述狀態中，中心主梁構件130a的上凸緣132的上表面從墩帽120的上表面上方突出，從而起到橋面底板的作用。然後，第一預應力構件141沿墩帽120的縱向方向插入墩帽120中，從而第一預應力構件141穿過主梁130的中心主梁構件130a。此後，如圖6所示，相對的端部主梁構件130b安裝至每個中心主梁構件130a的相對端(利用在接合處130d的連接構件(未示出)能夠實現該安裝)。此外，另外的橋面底板151和保護牆161、162被安裝在主梁130的上表面和墩帽120的上表面上，由此形成用於橋梁的上部結構。此後，組裝後的上部結構鋪設有水泥或浙青，由此完成橋梁的構建。在上述過程中，第二和第三預應力構件被事先安裝在主梁130和橋面底板151中。同時，圖8(a)、圖8(b)和圖8(c)示出了根據本發明的另一實施例的主梁230，其中主梁230與放置在主梁上的橋面底板相分離。該實施例的主梁230 (底板分離型主梁)以主梁230的上凸緣232的上表面與墩帽的上表面齊平的方式與墩帽進行組裝。此後，另外的底板緊密地附接至主梁230的上表面。根據本實施例的每個主梁230為接合型主梁，其中如基本實施例，端部主梁構件230b被安裝至中心主梁構件230a的相對端。然而，根據在圖8 (a)、圖8 (b)和圖8(c)中示出的實施例，不像根據在圖7(a)，圖7(b)和圖7(c)示出的基本實施例的主梁130，主梁230 (底板分離型主梁)既沒有子凸緣部分也沒有側向加強梁，並且上凸緣232的寬度要窄於底板集成型主梁的寬度。在該實施例(底板分離型主梁)中，主梁的其它形狀維持與圖3至圖7(c)示出的基本實施例(底板集成型主梁)的主梁的形狀相同，且因此不需要進一步解釋。圖9(a)和圖9(b)為示出了根據本發明的用於橋梁的上部結構的對照例的截面圖和側視圖。如圖所示，本發明的對照例是這樣配置的:用於橋梁的上部結構具有分離型的底板B。根據本對照例的用於橋梁的上部結構包括:墩帽320，墩帽320放置在橋墩310的頂端上，以及具有I型橫截面的被墩帽320託住的主梁330，其中，墩帽320被提供有用於接收其中主梁330的矩形溝槽322a，從而主梁330能夠通過插入溝槽322a而安裝在墩帽320中。然而，不像上述實施例，該對照例提供溼式聯結方法，其中在主梁插入各個溝槽322a之後，混凝土和砂漿M填充至主梁330和溝槽322a之間的空間。該溼式聯結方法的問題在於，其使得構建工作困難，並且由於主梁和墩帽的結構的限制，主梁和墩帽不能以整體式狀態表現，由此惡化了橋梁上部結構的強度，降低了負彎矩的阻力，並且不能實現橋梁上部結構的提高的結構效率。因此，根據本發明的基本實施例的橋梁上部結構(圖3和圖4的結構)更好。儘管為了說明 的目的已經公開了本發明的優選的實施例，那些本領域的技術人員將知曉的是，在不背離所附權利要求中公開的本發明的範圍和精神下，可進行各種的修改，更改 或改變。
權利要求
1.一種用於橋梁的上部結構，包括:墩帽，所述墩帽放置在橋墩的頂端；以及主梁，所述主梁被所述墩帽託住，其中 在所述墩帽中形成有溝槽，以便在所述溝槽中接收所述主梁，使得所述主梁通過插入所述溝槽而被所述墩帽託住。
2.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述溝槽具有所述溝槽的上端比所述溝槽的下端寬的倒梯形形狀，從而允許所述主梁容易地插入所述溝槽。
3.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述溝槽包括沿著所述墩帽的縱向方向形成的多個溝槽，使得通過插入所述溝槽布置有多個主梁。
4.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述主梁被提供有加強部分，使得所述加強部分與所述溝槽的內表面進行緊密接觸。
5.根據權利要 求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述墩帽或所述主梁被提供有多個中空開口，以減輕所述墩帽或所述主梁的重量。
6.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述墩帽和所述主梁通過多個預應力構件彼此連接，所述多個預應力構件沿著所述墩帽的縱向方向安裝，以在所述橋梁的寬度方向上給橋梁預加應力。
7.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述主梁被提供有多個預應力構件，所述多個預應力構件沿著所述主梁的縱向方向安裝，以在所述橋梁的縱向方向上給橋梁預加應力。
8.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述主梁的上表面突出在所述墩帽的上表面的上方，使得所述主梁起到橋面底板的作用。
9.根據權利要求1所述的用於橋梁的上部結構，其中，所述主梁以所述主梁的上表面與所述墩帽的上表面齊平的方式與所述墩帽組裝，從而允許另外的底板緊密地附接至所述主梁。
全文摘要
本發明涉及一種用於橋梁的上部結構，上部結構包括安置在橋墩的上端的墩帽(120)，以及安裝在墩帽的主梁(130)，墩帽具有用於主梁(130)插入的狹縫(122a)，主梁(130)穿過狹縫(122a)並且經由幹聯結安裝至墩帽(120)。根據這種配置，由於主梁能持續的應用而不需要單獨的橋梁支座，能降低構建成本；由於主梁和墩帽整體表現，提供結構效率；由於狹縫形成在墩帽中並且主梁通過插入狹縫而被安裝，因此不存在墩帽的上部的過度暴露，提供結構巧妙。此外，幹聯結在主梁和墩帽之間通過橫向(墩帽的縱向方向)鋼纜產生應力，從而使主梁和墩帽結合成為整體，因此增加橋墩的部分(支撐點)的剛性，並增加對負彎矩的阻力，由於主梁和墩帽結合為整體而不需要單獨的現場工作，提供有結構效率，同時降低施工工期。
文檔編號E01D19/02GK103249892SQ201180057742
公開日2013年8月14日 申請日期2011年9月29日 優先權日2010年9月30日
發明者韓萬燁 申請人:斯博泰科有限公司