用于小型桥涵的钢混组合梁板及其生产方法与流程

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种用于小型桥涵的钢混组合梁板及其生产方法。

背景技术：

桥涵是桥和涵洞的统称，为习惯叫法。由于具有施工方便、工期相对较短的优点，钢混组合梁板结构在小型桥涵上的应用逐年在增多。

现有的大部分钢混组合梁板结构都是单纯的将混凝土浇筑至钢制梁板上，二者之间缺少必要的连接结构，稳定性较低，并且由于混凝土与钢桥面板的膨胀系数不同，容易导致两者连接不牢固，在温差较大时，在载荷的作用下，混凝土与钢桥面板间很容易发生相对滑移，造成强度降低等不良后果。

中国专利文献cn104074126a公开了一种小型桥涵的钢混组合梁板结构，文献中桥涵面板采用钢混组合结构，钢桥面板的下表面形成多组u型肋，连接座上设置有与u型肋匹配的凹槽，再通过固定设置在钢桥面板上表面的支撑连接件与钢筋网形成网架结构，由此避免混凝土与钢桥面板间产生滑移或脱开。上述结构的组合梁板在实际生产的过程中存在以下问题：支撑连接件需要在铺设钢筋网后再逐个焊接在钢桥面板的上表面，由于钢筋网的阻挡，支撑连接件的焊接操作不方便，加上必须等支撑连接件焊接完成后才能浇筑混凝土，而焊接工序耗费时间过长，从而导致整个桥涵面板的生产周期较长。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种结构简单、易于生产加工的钢混组合梁板，该结构的钢混组合梁板适用于小型桥涵。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于小型桥涵的钢混组合梁板，包括钢梁板和配置在钢梁板上方的混凝土梁板，所述混凝土梁板中埋设有钢筋；

所述混凝土梁板的底部间隔设置有多个梯形凹槽，所述梯形凹槽正上方的混凝土内预埋有多个用于将混凝土梁板与钢梁板固定连接的连接件，所述连接件包括定位座、锚固座、活动锁紧块和定位销杆，所述连接件通过锚固座锚固在混凝土梁板中，所述定位座的顶端与锚固座的底端通过螺纹连接并在二者内部共同形成容置腔，所述定位座的底端开设有将容置腔与外界连通的定位孔，所述活动锁紧块设置在容置腔内，所述活动锁紧块的尺寸大于定位孔的尺寸且在其中心处还开设有螺纹孔，在所述螺纹孔的外侧至少还开设有两个导向孔，所述容置腔中至少固定设置有两根导销，所述导销从导向孔中竖直穿过；

所述钢梁板弯折形成多个与梯形凹槽相匹配的梯形凸台，所述梯形凸台的顶部设有多个凸起部，所述凸起部的中心开设有连接孔；

所述混凝土梁板抵靠在其下方的钢梁板上，所述梯形凸台嵌入梯形凹槽中，所述凸起部插入定位孔中，从所述连接孔中往上穿设有连接螺栓，所述连接螺栓旋拧至活动锁紧块的螺纹孔内，所述连接螺栓转动时带动活动锁紧块顺着导销往下移动，进而使得所述活动锁紧块紧压住凸起部的顶端。

其中，所述定位孔为圆孔，所述凸起部整体呈圆柱形，所述螺纹孔的外侧设有与其同轴的凸缘，所述凸缘自活动锁紧块的底端往下凸起且在其中心处形成与凸起部相匹配的限位孔；

所述凸起部插入定位孔中并在其外周面与定位孔的孔壁之间形成间隙，所述间隙的宽度与凸缘的壁厚相匹配，所述活动锁紧块顺着导销往下移动的过程中，所述活动锁紧块底端的凸缘插入凸起部与定位孔之间的间隙中，同时所述凸起部也插入凸缘中心处的限位孔中。

其中，所述凸起部为从钢梁板的下表面一侧往其上表面一侧冲压拉伸而形成。

其中，所述容置腔的顶壁上开设有第一导销安装孔，所述容置腔的底壁上开设有第二导销安装孔，所述导销的顶端插入第一导销安装孔中、底端插入第二导销安装孔中。

优选地，所述混凝土梁板中预埋的钢筋扎成钢筋笼，所述钢筋笼底部的形状与钢梁板弯折所形成的形状相匹配。

在本发明的一个实施例中，上述用于小型桥涵的钢混组合梁板的生产方法包括以下步骤：

一、将组装好的连接件通过定位孔和凸起部定位放置在加工好的钢梁板上方；

二、从钢梁板的下方经连接孔往上穿设连接螺栓，通过旋拧连接螺栓带动活动锁紧块往下移动，使得活动锁紧块抵靠住凸起部的顶端，并施加适当的预紧力，由此将连接件固定在钢梁板上；

三、在钢梁板上方配置钢筋并浇筑混凝土，形成混凝土梁板；

四、待混凝土梁板的混凝土完全凝固后，进一步旋拧连接螺栓，使得活动锁紧块进一步往下移动并紧压住凸起部的顶端，完成钢混组合梁板的生产。

在本发明的另一个实施例中，上述用于小型桥涵的钢混组合梁板的生产方法包括以下步骤：

一、制作钢梁板；

二、混凝土梁板的制作：以与钢梁板形状相同的钢板为底模，所述底模上也设置凸起部和连接孔，将组装好的连接件通过定位孔和凸起部定位放置在底模上，然后从底模下方经连接孔往上穿设连接螺栓，通过旋拧连接螺栓带动活动锁紧块往下移动，使得活动锁紧块抵靠住凸起部的顶端，并施加适当的预紧力，由此将连接件固定在底模上，之后在底模上方配置钢筋并浇筑混凝土，待混凝土凝固后松模，得到混凝土梁板；

三、将钢梁板、混凝土梁板通过连接件和连接螺栓装配到一起，得到钢混组合梁板。

在本发明提供的用于小型桥涵的钢混组合梁板中，通过在混凝土梁板底部设置与钢梁板上梯形凸台相匹配的梯形凹槽，结合预埋在梯形凹槽槽底的定位座和设置在梯形凸台表面的凸起部，一起限制了混凝土梁板相对于钢梁板在所有水平方向的自由度，再加上预埋在混凝土梁板中的连接件的活动锁紧块紧压住钢梁板的凸起部，使得混凝土梁板紧贴住钢梁板，从而很好地避免了混凝土梁板与钢梁板发生相对滑移的情况。与背景技术文献中的钢混组合梁板相比，本发明中组合梁的整体结构更加简单，尤其值得一提的是，该组合梁中连接件的固定和安装操作非常简单和方便，组合梁的生产加工更容易，与背景技术文献中需要逐个焊接支撑连接件相比，本发明中连接件安装固定占用的时间更短（连接件可以事先加工好），由此可以提高钢混组合梁板的生产效率、缩短生产周期。

附图说明

图1为钢混组合梁板的立体结构示意图。

图2为钢混组合梁板的底部结构示意图。

图3为钢混组合梁板的横截面结构示意图。

图4为钢梁板的立体结构示意图。

图5为混凝土梁板的立体结构示意图。

图6为连接件的分解结构示意图。

图7为连接件固定在钢梁板上之后的整体结构示意图。

图8为连接件中定位座的立体结构示意图。

图9为连接件中锚固座的立体结构示意图。

图10为连接件中活动锁紧块的立体结构示意图。

图11为连接件中导销的立体结构示意图。

图12为图3中a部位的局部放大图。

图13为图3中b部位的局部放大图。

图14为图3中c部位的局部放大图。

图中：

1——钢梁板2——混凝土梁板3——连接件

4——连接螺栓1a——梯形凸台1b——凸起部

2a——梯形凹槽3a——定位座3b——锚固座

3c——活动锁紧块3d——导销3e——容置腔

3a1——定位孔3c1——螺纹孔3c2——导向孔

3c3——凸缘3c4——定位孔3e1——第一导销安装孔

3e2——第二导销安装孔。

具体实施方式

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“上”、“下”、、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合2个实施例与附图对本发明中作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

如图1-3示出了本实施例中钢混组合梁板的整体结构，其包括钢梁板1和配置在钢梁板上方的混凝土梁板2，其中，在混凝土梁板2中埋设有钢筋（钢筋在图中未示出）。当然，混凝土梁板2中预埋的钢筋也可以扎成钢筋笼，钢筋笼底部的形状最好与钢梁板1弯折所形成的形状相匹配。应当指出的是，虽然在上述附图中未示出钢混组合梁板的连接座，但本领域技术人员应当明白，为便于钢混组合梁板的安装施工，实际生产应用时，本实施例中的钢混组合梁板可以像现有技术中的钢混组合梁板一样在其两端设置连接座。

具体地，见图5所示，在混凝土梁板2的底部间隔设置有多个梯形凹槽2a，梯形凹槽2a正上方的混凝土内预埋有多个用于将混凝土梁板2与钢梁板1固定连接的连接件3。

其中，见图6及图8-11所示，连接件3包括定位座3a、锚固座3b、活动锁紧块3c和导销3d，具体来说，连接件3是通过锚固座3b锚固在混凝土梁板2中，而定位座3a的顶端与锚固座3b的底端则是通过螺纹连接并在二者内部共同形成容置腔3e，在定位座3a的底端开设有将容置腔3e与外界连通的定位孔3a1，活动锁紧块3c被设置在容置腔3e内，为避免活动锁紧块3c从容置腔3e中掉出，活动锁紧块3c的尺寸应当大于定位孔3a1的尺寸，此外，如图10所示，在活动锁紧块3c的中心处还开设有螺纹孔3c1，在螺纹孔3c1的外侧至少还开设有两个导向孔3c2，在容置腔3e中至少固定设置有两根导销3d，导销3d从导向孔3c2中竖直穿过。导销3d的安装固定方式例如可以是：在容置腔3e的顶壁上开设有第一导销安装孔3e1（即如图9所示在锚固座3b上开设第一导销安装孔3e1），在容置腔3e的底壁上开设有第二导销安装孔3e2（即如图8所示在定位座3a上开设第二导销安装孔3e2），导销3d的顶端插入第一导销安装孔3e1中、底端插入第二导销安装孔3e2中。

见图4所示，钢梁板1弯折形成多个与梯形凹槽2a相匹配的梯形凸台1a，梯形凸台1a的顶部设有多个凸起部1b，凸起部1b的中心开设有连接孔（连接孔在图中未示出），凸起部1b可以通过从钢梁板1的下表面一侧往其上表面一侧进行冲压拉伸而形成。

在图1-3所示的钢混组合梁板中，混凝土梁板2抵靠在其下方的钢梁板1上，梯形凸台1a嵌入梯形凹槽2a中，凸起部1b也插入定位孔3a1中，见图12所示，从连接孔中往上穿设有连接螺栓4，并如图13所示将连接螺栓4旋拧至活动锁紧块3c的螺纹孔3c1内，连接螺栓4转动时将带动活动锁紧块3c顺着导销3d往下移动，进而使得活动锁紧块3c如图14所示紧压住凸起部1b的顶端。

在上述钢混组合梁板中，通过在混凝土梁板2底部设置与钢梁板1上梯形凸台1a相匹配的梯形凹槽2a，结合预埋在梯形凹槽2a槽底的定位座3a和设置在梯形凸台1a表面的凸起部1b，一起限制了混凝土梁板2相对于钢梁板1在所有水平方向的自由度，再加上预埋在混凝土梁板2中的连接件3的活动锁紧块2c紧压住钢梁板1的凸起部1b，使得混凝土梁板2紧贴住钢梁板1，从而能够很好地避免混凝土梁板2与钢梁板1发生相对滑移的情况。与背景技术文献中的钢混组合梁板相比，本实施例中组合梁的整体结构更加简单，尤其值得一提的是，该组合梁中连接件3的固定和安装操作非常简单和方便，组合梁的生产加工更容易，与背景技术文献中需要逐个焊接支撑连接件相比，本实施例中连接件3安装固定占用的时间更短（连接件3可以事先加工好），由此可以提高钢混组合梁板的生产效率、缩短生产周期。

作为在上述实施例基础上的改进，优选地，定位孔3a1设计成圆孔，凸起部1b整体呈圆柱形，在螺纹孔3c1的外侧设计与其同轴的凸缘3c3，凸缘3c3自活动锁紧块3c的底端往下凸起且在其中心处形成与凸起部1b相匹配的限位孔3c4。另外，调整凸起部1b和定位孔3a1的尺寸，使得凸起部1b插入定位孔3a1中后会在其外周面与定位孔3a1的孔壁之间形成间隙，该间隙的宽度应当与凸缘3c3的壁厚相匹配，这样一来，在活动锁紧块3c顺着导销3d往下移动的过程中，活动锁紧块3c底端的凸缘3c3将插入凸起部1b与定位孔3a1之间的间隙中，同时凸起部1b也会插入到凸缘3c3中心处的限位孔3c4中，这样设计可以进一步提高定位座与凸起部1b连接处的抗剪强度。

上述钢混组合梁板可以采用以下方式进行规模化生产：

首先，将组装好的连接件3通过定位孔3a1和凸起部1b定位放置在加工好的钢梁板1上方。

然后，从钢梁板1的下方经连接孔往上穿设连接螺栓4，通过旋拧连接螺栓4带动活动锁紧块3c往下移动，使得活动锁紧块3c抵靠住凸起部1b的顶端，并施加适当的预紧力，由此将连接件3如图7所示地固定在钢梁板1上。

之后在钢梁板1上方配置钢筋并浇筑混凝土，形成混凝土梁板2。

最后，待混凝土梁板2的混凝土完全凝固后，进一步旋拧连接螺栓4，使得活动锁紧块3c紧压住凸起部1b的顶端，至此完成钢混组合梁板的生产。

实施例2

本实施例中钢混组合梁板的整体结构与实施例1类似，不同之处仅在于本实施例中钢混组合梁为装配式结构，并且生产上述钢混组合梁板的方式与实施例1也有所不同。

具体来说，本实施例中钢混组合梁板的生产过程为：

首先，完成钢梁板1的制作。

其次，完成混凝土梁板2的制作。具体操作方式为：以与钢梁板1形状相同的钢板为底模，在底模上也设置凸起部1b和连接孔，将组装好的连接件3通过定位孔3a1和凸起部1b定位放置在底模上，然后从底模下方经连接孔往上穿设连接螺栓4，通过旋拧连接螺栓4带动活动锁紧块3c往下移动，使得活动锁紧块3c抵靠住凸起部1b的顶端，并施加适当的预紧力，由此将连接件3固定在底模上，之后在底模上方配置钢筋并浇筑混凝土，待混凝土凝固后松模，得到混凝土梁板2。

最后，将钢梁板1、混凝土梁板2通过连接件3和连接螺栓4装配到一起，得到钢混组合梁板。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

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