專利名稱：一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼-木組合橋梁是近些年在國外發(fā)展起來的新型橋梁結(jié)構(gòu)形式，由于其充分發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)跨徑大與木材輕質(zhì)的特點，在國內(nèi)外有著較廣闊的應(yīng)用前景。在公路用鋼木組合橋梁中，橋面鋪裝在整個上部結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要作用，其不僅可以有效地保護(hù)木橋面板，還可以保證行車的平順性和舒適性，因此橋面鋪裝對于鋼-木組合橋梁來說起到了至關(guān)重要的作用。
傳統(tǒng)的鋼-木組合橋梁的橋面鋪裝一般是在木橋面板上直接鋪設(shè)鋪裝層，這種橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的施工エ藝較為簡單，在國外應(yīng)用較為廣泛。但是，由于木材與鋪裝層之間的粘結(jié)性較差，在長期荷載作用下，傳統(tǒng)鋼-木組合橋梁的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的鋪裝層和橋面板之間會出現(xiàn)脫層或者脫空現(xiàn)象，有的甚至?xí)霈F(xiàn)先期效應(yīng)，尤其當(dāng)橋面較寬時，這種效應(yīng)將更加明顯。而且，當(dāng)橋面較寬且需有橫坡時，橋面鋪裝的厚度必然要増加，此時對橋面鋪裝層與木橋面板之間的粘結(jié)性要求就更高，而傳統(tǒng)的鋼木組合橋梁的鋪裝技術(shù)難以滿足此要求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供ー種設(shè)剪カ鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、施工簡便且整體受カ力學(xué)性能好，能有效解決傳統(tǒng)鋼木組合橋梁的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)存在的諸多病害。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在干包括呈水平向布設(shè)的底部支撐結(jié)構(gòu)、水平鋪設(shè)在所述底部支撐結(jié)構(gòu)上的木質(zhì)橋面板和水平鋪裝于木質(zhì)橋面板上的橋面鋪裝層，所述底部支撐結(jié)構(gòu)上布設(shè)有多個剪カ鍵，且多個所述剪力鍵均呈豎直向布設(shè)；所述剪カ鍵的頂部高度高于木質(zhì)橋面板的頂面高度，且剪カ鍵的頂部高度低于混凝土橋面鋪裝層的頂面高度；所述木質(zhì)橋面板上對應(yīng)設(shè)置有多個分別供多個所述剪力鍵穿過的預(yù)留孔，所述剪カ鍵通過在預(yù)留孔內(nèi)灌注成型的環(huán)氧樹脂砂漿緊固層緊固固定于木質(zhì)橋面板內(nèi)，且剪カ鍵與環(huán)氧樹脂砂漿緊固層組成橋面剪カ結(jié)構(gòu)；所述橋面鋪裝層為在木質(zhì)橋面板和所述橋面剪カ結(jié)構(gòu)上澆筑成型的浙青混凝土鋪裝層。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是多個所述剪カ鍵的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且多個所述預(yù)留孔的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是多個所述剪カ鍵呈均勻布設(shè)。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述剪カ鍵為ー根布設(shè)于預(yù)留孔內(nèi)側(cè)中部的鋼釘，或為由布設(shè)于預(yù)留孔內(nèi)側(cè)中部且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的多根鋼釘組成的鋼釘組。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述鋼釘包括圓柱狀釘身和布設(shè)于所述圓柱狀釘身正上方的圓柱狀釘頭。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是多個所述剪カ鍵呈梅花型布設(shè)。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述底部支撐結(jié)構(gòu)包括多根布設(shè)于同一水平面上的鋼縱梁和/或多根布設(shè)于同一水平面上的鋼橫梁。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述剪カ鍵與所述底部支撐結(jié)構(gòu)之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述木質(zhì)橋面板為CLT 橋面板或疊合橋面板；所述CLT橋面板為由多層木質(zhì)層板膠合而成的長方體狀橋面板，所述木質(zhì)層板的數(shù)量至少為三層，多層所述木質(zhì)層板由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每ー層所述木質(zhì)層板均由并排拼裝在一起的多塊方木膠合而成，相鄰兩層所述木質(zhì)層板中的所有方木均呈正交布設(shè)；所述疊合橋面板包括由左至右疊合在一起的多塊長方形疊合板和對多塊所述長方形疊合板進(jìn)行整體加固的預(yù)應(yīng)カ鋼筋，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋由左至右自多塊所述長方形疊合板中部穿過且其數(shù)量為多根，多根所述預(yù)應(yīng)カ鋼筋布設(shè)于同一水平面上。上述一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述預(yù)留孔為圓柱孔或內(nèi)徑由上至下逐漸縮小的圓錐孔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、結(jié)構(gòu)簡單合理且受カ性能好，主要包括由鋼縱梁和/或鋼橫梁組成的底部支撐結(jié)構(gòu)、布設(shè)于底部支撐結(jié)構(gòu)上的木質(zhì)橋面板和鋪設(shè)在木質(zhì)橋面板上方的橋面鋪裝層，其中剪カ鍵固定在底部支撐結(jié)構(gòu)上，并通過木質(zhì)橋面板上開設(shè)的預(yù)留孔與木質(zhì)橋面板相連，且剪カ鍵高度大于木質(zhì)橋面板的厚度。2、建造施工簡便，先將剪カ鍵焊接固定在底部支撐結(jié)構(gòu)上，再將木質(zhì)橋面板鋪裝在底部支撐結(jié)構(gòu)上，之后在預(yù)留孔內(nèi)灌注環(huán)氧樹脂砂漿，最后在木質(zhì)橋面板上鋪設(shè)鋪裝層，便形成整體式的鋼-木橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。3、使用效果好，所形成橋面系的整體受カ力學(xué)性能好，剪力鍵貫穿木質(zhì)橋面板并伸入至橋面鋪裝層，剪力鍵在承受鋼梁與木質(zhì)橋面板之間剪カ的同時，還可承受橋面鋪裝層與木質(zhì)橋面板之間的剪力，防止二者之間的相對滑移。4、剪力鍵不僅保證了底部支撐結(jié)構(gòu)與木質(zhì)橋面板之間連接的可靠性，而且還可防止木質(zhì)橋面板與橋面鋪裝層之間的掀起效應(yīng)。5、當(dāng)橋面較寬且有橫坡時，本發(fā)明可増加過渡層來調(diào)節(jié)浙青混凝土的厚度，此時剪カ鍵可以防止過渡層與木質(zhì)橋面板之間的相對滑移。6、在剪カ鍵的作用之下，橋面鋪裝機(jī)構(gòu)的厚度得到了適當(dāng)增加，車輛振動等ー些不良現(xiàn)象也得到改善，因而有效提高了行車的舒適度。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、施工簡便且整體受カ力學(xué)性能好，能有效解決傳統(tǒng)鋼木組合橋梁的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)存在的諸多病害。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I一鋼縱梁； 2—木質(zhì)橋面板；2-1—方木；2-2—長方形疊合板； 2-3—預(yù)應(yīng)カ鋼筋；3—剪カ鍵；4一預(yù)留孔； 5—環(huán)氧樹脂砂衆(zhòng)緊固層；6—橋面鋪裝層。
具體實施例方式實施例I如圖I所示的一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，包括呈水平向布設(shè)的底部支撐結(jié)構(gòu)、水平鋪設(shè)在所述底部支撐結(jié)構(gòu)上的木質(zhì)橋面板2和水平鋪裝于木質(zhì)橋面板2上的橋面鋪裝層6，所述底部支撐結(jié)構(gòu)上布設(shè)有多個剪カ鍵3，且多個所述剪カ鍵3均呈豎直向布設(shè)。所述剪カ鍵3的頂部高度高于木質(zhì)橋面板2的頂面高度，且剪カ鍵3的頂部高度低于混凝土橋面鋪裝層6的頂面高度。所述木質(zhì)橋面板2上對應(yīng)設(shè)置有多個分別供多個所述剪カ鍵3穿過的預(yù)留孔4，所述剪カ鍵3通過在預(yù)留孔4內(nèi)灌注成型的環(huán)氧樹脂砂漿緊固層5緊固固定于木質(zhì)橋面板2內(nèi)，且剪カ鍵3與環(huán)氧樹脂砂漿緊固層5組成橋面剪カ結(jié)構(gòu)。所述橋面鋪裝層6為在木質(zhì)橋面板2和所述橋面剪カ結(jié)構(gòu)上澆筑成型的浙青混凝土鋪裝層。本實施例中，多個所述剪カ鍵3的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且多個所述預(yù)留孔4的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。本實施例中，多個所述剪カ鍵3呈均勻布設(shè)。實際布設(shè)安裝吋，多個所述剪カ鍵3還可呈梅花型布設(shè)。本實施例中，所述預(yù)留孔4為內(nèi)徑由上至下逐漸縮小的圓錐孔。實際施工時，也可以采用其它結(jié)構(gòu)的預(yù)留孔。本實施例中，所述剪カ鍵3為ー根布設(shè)于預(yù)留孔4內(nèi)側(cè)中部的鋼釘。實際施工時，所述剪カ鍵3也可以采用由布設(shè)于預(yù)留孔4內(nèi)側(cè)中部且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的多根鋼釘組成的鋼釘組。本實施例中，所述鋼釘包括圓柱狀釘身和布設(shè)于所述圓柱狀釘身正上方的圓柱狀釘頭。本實施例中，所述底部支撐結(jié)構(gòu)包括多根布設(shè)于同一水平面上的鋼縱梁I。實際施エ時，所述底部支撐結(jié)構(gòu)也可以為多根布設(shè)于同一水平面上的鋼橫梁或者由布設(shè)于同一水平面上的多個鋼縱梁I和多根鋼橫梁拼裝組成的支撐框架。本實施例中，所述剪カ鍵3與所述底部支撐結(jié)構(gòu)之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。也就是說，所述剪カ鍵3為圓柱頭焊釘。所述木質(zhì)橋面板2為CLT橋面板，且所述CLT橋面板為由多層木質(zhì)層板膠合而成、的長方體狀橋面板，所述木質(zhì)層板的數(shù)量至少為三層，多層所述木質(zhì)層板由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每一層所述木質(zhì)層板均由并排拼裝在一起的多塊方木2-1膠合而成，相鄰兩層所述木質(zhì)層板中的所有方木2-1均呈正交布設(shè)。本實施例中，所述木質(zhì)層板的數(shù)量為三層。三層所述木質(zhì)層板中最底層木質(zhì)層板中的所有方木2-1均與鋼縱梁I呈垂直布設(shè)。實際建造過程中，先在木質(zhì)橋面板2上均勻開設(shè)多個預(yù)留孔4 ;其次，再按照木質(zhì)橋面板2所開設(shè)多個預(yù)留孔4的位置，將多個剪力鍵3均焊接固定在所述底部支撐結(jié)構(gòu)上；之后，再將木質(zhì)橋面板2鋪裝在所述底部支撐結(jié)構(gòu)上且使得各剪力鍵3均自預(yù)留孔4穿過；然后，在預(yù)留孔4內(nèi)(具體是在木質(zhì)橋面板2與剪力鍵3之間的空隙內(nèi))灌注環(huán)氧砂漿形成環(huán)氧樹脂砂漿緊固層5 ;最后，在木質(zhì)橋面板2和所述橋面剪力結(jié)構(gòu)上澆筑成型浙青混凝土鋪裝層(即橋面鋪裝層6)，最終形成整個鋼-木組合的橋面結(jié)構(gòu)。綜上，由于所述剪力鍵3貫穿木質(zhì)橋面板2并伸入至橋面鋪裝層6內(nèi)，剪力鍵3在承受鋼縱梁I與木質(zhì)橋面板2之間剪力的同時，還可承受橋面鋪裝層6與木質(zhì)橋面板2之間的剪力，防止二者之間的相對滑移，同時還可防止木質(zhì)橋面板2與橋面鋪裝層6之間的掀起效應(yīng)。實施例2如圖2、圖3所示，本實施例中，與實施例I不同的是所述剪力鍵3為由布設(shè)于預(yù)留孔4內(nèi)側(cè)中部且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的三根鋼釘組成的鋼釘組，所述預(yù)留孔4為圓柱孔；所述木質(zhì)橋面板2為疊合橋面板，所述疊合橋面板包括由左至右疊合在一起的多塊長方形疊合板2-2和對多塊所述長方形疊合板2-2進(jìn)行整體加固的預(yù)應(yīng)力鋼筋2-3，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋2-3由左至右自多塊所述長方形疊合板2-2中部穿過且其數(shù)量為多根，多根所述預(yù)應(yīng)力鋼筋2-3布設(shè)于同一水平面上。圖2中，所述橋面鋪裝層6未畫出，其結(jié)構(gòu)和布設(shè)方式均與實施例I相同。 本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和施工工藝均與實施例I相同。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括呈水平向布設(shè)的底部支撐結(jié)構(gòu)、水平鋪設(shè)在所述底部支撐結(jié)構(gòu)上的木質(zhì)橋面板(2)和水平鋪裝于木質(zhì)橋面板(2)上的橋面鋪裝層(6)，所述底部支撐結(jié)構(gòu)上布設(shè)有多個剪カ鍵(3)，且多個所述剪カ鍵(3)均呈豎直向布設(shè)；所述剪カ鍵(3)的頂部高度高于木質(zhì)橋面板(2)的頂面高度，且剪カ鍵(3)的頂部高度低 于混凝土橋面鋪裝層(6)的頂面高度；所述木質(zhì)橋面板(2)上對應(yīng)設(shè)置有多個分別供多個所述剪カ鍵(3)穿過的預(yù)留孔(4)，所述剪カ鍵(3)通過在預(yù)留孔(4)內(nèi)灌注成型的環(huán)氧樹脂砂漿緊固層(5)緊固固定于木質(zhì)橋面板(2)內(nèi)，且剪カ鍵(3)與環(huán)氧樹脂砂漿緊固層(5 )組成橋面剪力結(jié)構(gòu)；所述橋面鋪裝層(6 )為在木質(zhì)橋面板(2 )和所述橋面剪カ結(jié)構(gòu)上澆筑成型的浙青混凝土鋪裝層。
2.按照權(quán)利要求I所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于多個所述剪カ鍵(3)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且多個所述預(yù)留孔(4)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于多個所述剪カ鍵(3)呈均勻布設(shè)。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述剪カ鍵(3)為ー根布設(shè)于預(yù)留孔(4)內(nèi)側(cè)中部的鋼釘，或為由布設(shè)于預(yù)留孔(4)內(nèi)側(cè)中部且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的多根鋼釘組成的鋼釘組。
5.按照權(quán)利要求4所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼釘包括圓柱狀釘身和布設(shè)于所述圓柱狀釘身正上方的圓柱狀釘頭。
6.按照權(quán)利要求3所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于多個所述剪カ鍵(3 )呈梅花型布設(shè)。
7.按照權(quán)利要求I或2所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述底部支撐結(jié)構(gòu)包括多根布設(shè)于同一水平面上的鋼縱梁(I)和/或多根布設(shè)于同一水平面上的鋼橫梁。
8.按照權(quán)利要求7所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述剪カ鍵(3)與所述底部支撐結(jié)構(gòu)之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。
9.按照權(quán)利要求I或2所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述木質(zhì)橋面板(2)為CLT橋面板或疊合橋面板；所述CLT橋面板為由多層木質(zhì)層板膠合而成的長方體狀橋面板，所述木質(zhì)層板的數(shù)量至少為三層，多層所述木質(zhì)層板由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每ー層所述木質(zhì)層板均由并排拼裝在一起的多塊方木(2-1)膠合而成，相鄰兩層所述木質(zhì)層板中的所有方木(2-1)均呈正交布設(shè)；所述疊合橋面板包括由左至右疊合在一起的多塊長方形疊合板(2-2)和對多塊所述長方形疊合板(2-2)進(jìn)行整體加固的預(yù)應(yīng)カ鋼筋(2-3)，所述預(yù)應(yīng)カ鋼筋(2-3)由左至右自多塊所述長方形疊合板(2-2)中部穿過且其數(shù)量為多根，多根所述預(yù)應(yīng)カ鋼筋(2-3)布設(shè)于同一水平面上。
10.按照權(quán)利要求I或2所述的ー種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預(yù)留孔(4)為圓柱孔或內(nèi)徑由上至下逐漸縮小的圓錐孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種設(shè)剪力鍵的鋼木組合橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，包括底部支撐結(jié)構(gòu)、水平鋪設(shè)在底部支撐結(jié)構(gòu)上的木質(zhì)橋面板和水平鋪裝于木質(zhì)橋面板上的橋面鋪裝層，底部支撐結(jié)構(gòu)上布設(shè)有多個剪力鍵；剪力鍵的頂部高度高于木質(zhì)橋面板的頂面高度且其頂部高度低于混凝土橋面鋪裝層的頂面高度；木質(zhì)橋面板上對應(yīng)設(shè)置有多個預(yù)留孔，剪力鍵通過在預(yù)留孔內(nèi)灌注成型的環(huán)氧樹脂砂漿緊固層緊固固定于木質(zhì)橋面板內(nèi)，且剪力鍵與環(huán)氧樹脂砂漿緊固層組成橋面剪力結(jié)構(gòu)；橋面鋪裝層為在木質(zhì)橋面板和橋面剪力結(jié)構(gòu)上澆筑成型的瀝青混凝土鋪裝層。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、施工簡便且整體受力力學(xué)性能好，能有效解決傳統(tǒng)鋼木組合橋梁的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)存在的諸多病害。
文檔編號E01D19/12GK102733301SQ20121022295
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉永健, 姚曉榮, 田智娟 申請人:長安大學(xué)