[发明专利]模块化桥墩围笼结构及施工方法

权利要求书

1.一种模块化桥墩围笼结构，包括安装在混凝土地基（2）上的多个矩形状围笼单元（41）和多个矩形状爬梯单元（5），其特征在于所述的多个围笼单元（41）和一个爬梯单元（5）以首尾相接的方式圆周环绕在桥墩（1）外围，再按照多层叠合的方式合围闭合设置在桥墩（1）四周，每相邻两个围笼单元（41）之间、相邻的围笼单元（41）与爬梯单元（5）之间、上下相邻的两个爬梯单元（5）之间均相互连接紧固；最底层的多个围笼单元（41）底部和最底层的爬梯单元（5）底部均与预埋在混凝土地基（2）中的锚固螺栓（3）紧固；最顶层的多个围笼单元（41）顶部和最顶层的爬梯单元（5）顶部均安装栏杆（6）；位于最顶层四角处的围笼单元（41）顶部与混凝土地基（2）之间均设有缆风（7）。

2.根据权利要求1所述的模块化桥墩围笼结构，其特征在于所述的围笼结构（4）承受水平风力的作用，以矩形围笼结构的短边为控制受力，矩形围笼结构的长边单位宽度简化为底部 铰接的门形刚构，该门形刚构的计算跨径为、计算高度为，门形刚构顶部为刚接，处与缆风（7）以水平弹性连接，则由下列公式计算围笼结构底部与混凝土地基（2）中锚固螺栓（3）的受力和缆风（7）的受力：

公式一、

式中

则得

公式二、

长边单位宽度门形刚构顶部处与缆风（7）以水平弹性连接的刚度系数为

长边单位宽度门形刚构顶部处作用下缆风（7）的水平伸长：

公式一和公式二中的符号定义为：

——分别以长边单位宽度门形刚构BD的B点至DC点的变量、DC的D点至C点的变量、CA的C点至A点的变量，；

——分别以长边单位宽度门形刚构BD的B点至D点的变量增量、DC的D点至C点的变量增量、CA的C点至A点的变量增量，；

——长边单位宽度门形刚构DC、AB的计算跨径，；

——长边单位宽度门形刚构BD、CA的计算高度，；

——缆风（7）的长度，；

——缆风（7）在长边单位宽度门形刚构ABDC平面上投影的水平夹角，；

——缆风（7）在垂直于长边单位宽度门形刚构ABDC平面上投影的水平夹角，；

——长边单位宽度门形刚构ABDC的弹性模量，；

——长边单位宽度门形刚构DC的惯性矩，；

——长边单位宽度门形刚构BD、CA的惯性矩，；

——分别为缆风（7）的弹性模量和截面积，、；

——长边单位宽度门形刚构BD、CA上作用的均布水平风压力，；

——分别为长边单位宽度门形刚构A处的支座水平反力和竖直反力，；

——分别为长边单位宽度门形刚构B处的支座水平反力和竖直反力，；

——为长边单位宽度门形刚构C处弹性支承的水平反力，；

——分别为长边单位宽度门形刚构ABDC采用力法计算的有关单位值引起的位移参数，；

——分别为长边单位宽度门形刚构ABDC采用力法计算的有关均布水平风压力引起的位移参数，；

——长边单位宽度门形刚构缆风在作用下的水平伸长，；

——长边单位宽度门形刚构顶部C处与缆风（7）以水平弹性连接的刚度系数，；

——分别为长边单位宽度围笼结构（4）底部A、B与混凝土地基（2）中锚固螺栓（3）的截面积，；

——为长边单位宽度围笼结构（4）底部与混凝土地基（2）中锚固螺栓（3）的容许剪切应力，；

——为长边单位宽度围笼结构（4）底部A、B与混凝土地基（2）中锚固螺栓（3）的容许锚固拉力，。

3.根据权利要求1所述的模块化桥墩围笼结构，其特征在于所述的围笼单元（41）为钢质方形框构，该框构由多种型钢构件组装而成，在框构的外侧焊接网状防护罩，框构的底部、顶部和四周均预留螺栓孔。

4.根据权利要求3所述的模块化桥墩围笼结构，其特征在于所述的相邻两个围笼单元（41）是指在左右水平方向或上下垂直方向相邻的两个围笼单元（41），该相邻的两个围笼单元（41）之间经预留螺栓孔作相互连接紧固。