[发明专利]一种仿生桥墩及其建造方法

权利要求书

1.一种仿生桥墩，包括设于桥墩基础上的桥墩本体，其特征是：桥墩本体由自下而上依次连接的实体墩底段、空心墩身段和树枝形墩顶段组成，树枝形墩顶段由若干对称或非对称设于空心墩身段上端面并空间斜向上伸展的墩枝构成，所述空心墩身段由预应力钢束和若干空心墩身块组成，相邻空心墩身块榫卯定位连接，预应力钢束设于空心墩身块侧壁内并贯穿空心墩身段，预应力钢束的下端锚固在实体墩底段上，每个墩枝由若干组拼构件和若干预应力筋组成，组拼构件之间榫卯定位连接，墩枝的横截面为实心或空心截面，相邻两个组拼构件通过设于组拼构件内部的预应力筋锚固，最下端的组拼构件通过设于组拼构件内的预应力筋锚固于空心墩身段的上端面上，每个空心墩身块侧壁的下端面上设有第一卯，空心墩身块侧壁的上端面上和实体墩底段的顶部均设有与第一卯相适配的第一榫，组拼构件的下端面上设有第二卯，组拼构件的上端面上或空心墩身段的上端面上均设有与第二卯相适配的第二榫，每个空心墩身块的侧壁内或组拼构件内均预留有预应力孔道，预应力孔道内设有预应力钢束或预应力筋，组拼构件预应力孔道内的上部、空心墩身段的上端面上和实体墩底段的内部均设有用以锚固预应力筋或预应力钢束的锚固齿块。

2.根据权利要求1所述的仿生桥墩，其特征是：所述实体墩底段的高度为3~4m，空心墩身段每个空心墩身块的高度为1m，墩枝每个组拼构件的长度为2~3m。

3.权利要求1所述的仿生桥墩的建造方法，其特征是，包括如下步骤：

1）依据仿生学原理，按受力要求设计树枝形桥墩，并进行节段划分：其中实体墩底段的高度为3~4m，空心墩身块高度为1m，组拼构件长度为2~3m，预留预应力孔道、榫和卯，组拼构件预应力孔道内的上部、空心墩身段的上端面上及实体墩底段的内部均设置用于锚固预应力筋或预应力钢束的锚固齿块；

2）依据上部结构所传递的弯压荷载，对树枝形墩顶段和空心墩身段进行详细设计，配置预应力筋和预应力钢束，预应力筋和预应力钢束采用桥梁结构常用的Ф15.24钢绞线，锚下控制应力为预应力筋或预应力钢束的极限抗拉强度的0.7~0.75倍；设计组拼构件、空心墩身块及锚固齿块的构造图；

3）按照设计图纸进行空心墩身块和组拼构件工厂预制；

4）施工时按照先组拼实体墩底段、空心墩身段，再依次组拼树枝形墩顶段的顺序完成桥墩安装，组拼时，空心墩身块和组拼构件端面涂抹环氧树脂胶，榫卯对齐临时固定，空心墩身块全部组装好后，空心墩身块的预留孔道穿预应力钢束并张拉锚固，墩枝组拼时每个组拼构件通过预应力筋逐一锚固，48小时内预应力孔道内压浆封锚，最终完成桥墩组拼；

5）按设计图纸要求在树枝形墩顶段的顶部设置支座垫石、安放支座，进行梁体的建造安装，最后根据需要对树枝形桥墩表面进行涂装美化。