墩柱结构与墩柱系统及其施工方法 技术领域 本发明是关于一种墩柱结构 ； 具体而言， 本发明是关于一种墩柱结构与墩柱系统 及其施工方法。
背景技术 传统桥梁结构通常包含墩柱结构、 墩座及桥部结构。 墩座常设置于墩柱结构基部， 提供桥部结构特定支撑力。而墩柱则是用来直接支撑桥部结构的混凝土结构。由于桥梁结 构往往依据不同设计而调整支撑力。 是故， 墩座、 墩柱结构及桥部结构会因此进行相应的调 整。 一般的墩柱结构通常为圆柱状， 其下部通常与墩座连接而形成稳固的桥墩混凝土结构。 当桥部结构设置于桥墩结构上， 桥梁结构即可完成。
然而一般桥墩结构与桥部结构的连接方式， 常以预铸的桥部结构吊挂而设置于圆 型墩柱上后， 以灌浆方式将桥部结构与墩柱结构连接。然而此连接处的钢筋布筋方式通常 受限于连接区域狭小， 因此钢筋与混凝土的握裹力通常不足以对抗超过预期的外部应力。 因此当大地震来时， 桥墩与桥部结构连接处常常是桥梁损坏之处。 有鉴于此， 本发明人为了 改善并解决上述缺点， 而深思研究并配合学术理论的运作， 而提出一种设计合理且有效改 善上述缺失的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够缩短施工期间的墩柱结构与墩柱系统。
本发明的另一目的在于提供一种能增加钢筋混凝土握裹力的墩柱结构与墩柱系 统及其方法。
为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案。
本发明的墩柱系统包含墩柱结构、 至少一隔震垫及桥部结构。 墩柱结构包含本体、 至少一凹槽结构、 至少一网状筋结构及固定板。本体具有顶面与底面， 顶面与底面相互对 应， 较佳但不限于相互平行。至少一凹槽结构设置于顶面， 而凹槽结构开口设置于顶面， 因 此凹槽结构藉由与顶面平齐的开口与桥部结构相互对应。 此外， 凹槽结构具有凹槽底面， 此 凹槽底面较佳但不限于平行于本体顶面。
本发明的网状筋结构设置于凹槽结构内， 一般而言网状筋结构与本体内的钢筋是 相互连接的关系， 因而网状筋结构因凹槽结构而暴露出本体之外。网状筋结构主要是由上 层钢筋网与下层钢筋网交错而形成。 不论是上层钢筋网或下层钢筋网较佳但不限于平行于 凹槽底面。于凹槽结构内四周的网状筋结构上可设置至少一固定板， 固定板材质较佳但不 限于铁、 钢、 铝合金等不易生锈的金属。固定板具有顶表面与底表面， 由于固定板设置于网 状筋结构上， 因此固定板设置于凹槽结构之上。 固定板较佳但不限于设置凹槽结构开口内， 换言之， 固定板的底表面的垂直高程等于顶面 ( 凹槽结构开口 )， 但固定板的顶表面的垂直 高程不限于等于顶面， 也可高于顶面 ( 凹槽结构开口 )。
本发明的隔震垫较佳设置于固定板上， 由于固定板主要由金属构成， 因此隔震垫受力后可以藉由固定板分散， 是故可将桥部结构的压力适当地分散掉。 最后， 桥部结构再设 置于隔震垫上， 而完成本发明的墩柱系统。
本发明的优点在于， 能增加钢筋混凝土的握裹力， 并能增进效率而缩短施工期间。 附图说明
图 1 是凹槽结构实施例的示意图 ； 图 2 是凹槽结构设置钢筋实施例的示意图 ； 图 3 是凹槽结构细部设置的示意图 ； 图 4 是凹槽结构与固定板设置的示意图 ； 图 5 是凹槽结构混凝土基座的示意图 ； 图 6 是示隔震垫设置结构的示意图 ； 图 7 是设置千斤顶的示意图 ； 图 8 是设置墩柱系统的示意图 ； 图 9 是墩柱系统的示意图 ； 图 10 是墩柱系统施工方法实施例的流程图 ； 以及 图 11 是墩柱系统施工方法实施例另一实施例的流程图。 符号说明 100 墩柱结构 200 本体 210 顶面 220 柱体 230 底面 300 凹槽结构 310 凹槽结构开口 320 孔洞 330 钢筋 340 螺栓 350 螺帽 360 垫片 400 网状筋结构 500 固定板 510 顶表面 600 混凝土基座 700 隔震垫 800 千斤顶 820 桥部结构 830 桥部结构模块 840 钢筋笼结构 850 混凝土900 墩柱系统具体实施方式
如图 1 所示， 墩柱结构 100 包含本体 200、 至少一凹槽结构 300、 至少一网状筋结构 400 以及固定板 ( 图未示 )。 在此实施例中， 凹槽结构 300 设置于顶面 210 上， 因此凹槽结构 300 的开口 310 与顶面 210 齐平。此外， 凹槽结构 300 具有相对于凹槽结构开口 310 的凹槽 底面 ( 图未示 )。凹槽底面具有多个孔洞 320。换言之， 多个孔洞 320 设置于凹槽底面。在 此实施例中， 网状筋结构 400 设置于凹槽结构 300 内。此实施例中， 网状筋结构 400 与本体 200 内的钢筋 ( 图未示 ) 相互连接， 换言之， 网状筋结构 400 因凹槽结构 300 的设计而暴露 出本体 200 之外。在此实施例中， 网状筋结构 400 主要是由上层钢筋网 ( 图未示 ) 与下层 钢筋网 ( 图未示 ) 交错而形成。不论是上层钢筋网或下层钢筋网较佳但不限于平行于凹槽 底面。在此实施例中， 本体 200 较佳包含柱体 220， 柱体 220 连接底面 230 并支撑本体 200。 然而在其它实施例中， 本体 200 与柱体 220 也可为一体成型灌浆产生。
如图 2 所示的实施例中， 多根钢筋 330 穿过孔洞 320 而连接至底面 230。在此实 施例中， 多根钢筋 330 穿过网状筋结构 400 后， 穿入孔洞 320 后连接至底面 230。此处所说 的连接关系包含但不限于螺丝锁附、 焊接、 绑扎或能提供相似连接功能的方式。 当多根钢筋 330 连接至底面 230 后， 本发明的本体 200 能藉由钢筋 330 与混凝土结构的握裹力将外部应 力分散， 而避免被破坏。
如图 3 所示的实施例中， 多根螺栓 340 设置于凹槽结构 300 四周， 螺栓 340 较佳垂 直设置于凹槽结构 300。换言之， 螺栓 340 的轴向平行于凹槽结构开口 310 的开口方向。此 实施例中， 螺栓 340 设置于凹槽底面 370 上。一般而言， 螺栓 340 上具有螺纹， 螺帽 350 可 藉由与螺栓 340 的螺纹卡合上下调整位置。 螺帽 350 上可设置垫片 360， 当物体设置于垫片 360 时， 物体的重量可以均匀分散至垫片 360 而传导至螺栓 340。在此实施例中， 钢筋 330 顺利地穿插入孔洞 320 中， 并以上述连接方式与底面 230 连接。
如图 4 所示的实施例中， 固定板 500 具有顶表面 510。固定板 500 设置于网状筋结 构 400 上 ； 在此实施例中， 固定板 500 较佳是设置于螺栓 340 所锁附的螺帽 350 的垫片 360 上； 然而在其它实施例 ( 图未示 ) 中， 固定板 500 可不设置于螺帽 350 或垫片 360 上。换言 之， 固定板 500 也可设置于网状筋结构 400 上。此外， 固定板 500 的顶表面 510 的垂直高程 不低于顶面 210。换言之， 顶表面 510 不低于顶面 210。由于固定板 500 材质较佳但不限于 铝铁合金、 钢、 不锈钢、 铝合金等不易生锈的金属， 因此本发明的金属固定板 500 较能对抗 上方物体强大的压力。若固定板 500 的顶表面 510 的垂直高程低于顶面 210 时， 之后水泥 灌浆后固定板 500 的顶表面 510 将被水泥覆盖， 因此当物体压力直接施加于固定板 500 时， 易将上方覆盖的混凝土结构破坏。 尤其是上方覆盖的混凝土结构并无任何钢筋与其形成握 裹力， 因而容易受外部应力而龟裂， 是故本发明固定板 500 的顶表面 510 的垂直高程不低于 顶面 210。
如图 5 所示的实施例中， 固定板 500 的底表面 ( 图未示 ) 的垂直高程与顶面 210 齐平。换言之， 底表面与顶面 210 齐平。藉由封模灌浆之后， 并将螺栓 340 取出后， 而完成 混凝土基座 600。然而在其它实施例中， 也可不需取出螺栓 340 而完成混凝土基座 600。如 图 5 所示的实施例中， 混凝土基座 600 覆盖凹槽结构 300 与凹槽结构 300 周围附近的顶面210。 藉由本发明凹槽结构 300 的设计， 可以缩小固定板 500 与顶面 210 的高程差距， 因而能 减少施工所需材料， 进而能缩短施工期间。此外， 凹槽结构 300 的设计也能增加固定板 500 与网状筋结构 400 之间的钢筋混凝土握裹力， 以作为桥梁上部结构稳固的基石。
如图 6 实施例所示， 隔震垫 700 设置于固定板 500 上， 隔震垫 700 藉由固定板 500 连接于本体 200。此处所说的连接方式包含但不限于螺丝锁附、 焊接、 铆钉卡合或其它能提 供相同功能的连接方式。当隔震垫 700 与固定板 500 连接固定后， 本发明的墩柱结构 100 则完成。
如图 7 实施例所示， 至少一千斤顶 800 设置于顶面 210 以供桥部结构 ( 图未示 ) 架设于隔震垫 700 上时， 提供缓冲。如图 8 的实施例所示， 桥部结构 820 包含桥部结构模块 830 与设置于桥部结构模块 830 的钢筋笼结构 840。当混凝土 850 灌注于桥部结构模块 830 时， 待干燥后， 将桥部结构模块 830 拆卸下来后， 而形成如图 9 所示的桥部结构 820， 而完成 墩柱系统 900。然而在其它实施例 ( 图未示 ) 中， 桥部结构 820 并不一定要将桥部结构模块 830 拆卸下， 桥部结构模块 830 本身也可为桥部结构 820 的一部分。然而桥部结构 820 与隔 震垫 700 的连接方式包含但不限于螺丝锁附、 焊接、 铆钉卡合、 绑扎或能提供相似功能的连 接方式。 如图 10 的墩柱系统施工方法流程图所示， 本发明的施工方法包含下列步骤 ： 步骤 4010 提供墩柱结构， 其中墩柱结构包含本体、 至少一凹槽结构与至少一网状筋结构， 其相 互连接关系如上述实施例所述 ； 步骤 4030 设置固定板于网状筋结构上， 在固定板设置步骤 4030 中， 进一步将固定板设置于网状筋结构， 因而将固定板与本体连接 ； 步骤 4050 设置隔 震垫于固定板上， 在隔震垫设置步骤 4050 中， 隔震垫与固定板连接， 此处的连接关系包含 但不限于螺丝锁附、 焊接、 绑扎或能提供相似功能的连接方式， 一旦连接之后， 墩柱结构随 即完成 ； 步骤 4070 架设桥部结构于隔震垫上， 此桥部结构架设步骤 4070 使桥部结构设置于 隔震垫上， 而完成墩柱系统。
如图 11 的流程图所示， 墩柱系统施工方法进一步包含步骤 4011 设置多个孔洞于 凹槽底面， 此处的设置方式包含但不限于钻洞、 凿穿等方式， 其中孔洞设置步骤 4011 进一 步包含步骤 4012 设置多根钢筋于孔洞中， 进而增加整体钢筋混凝土结构的握裹力。 如图 11 所示， 固定板设置步骤 4030 进一步包含步骤 4031 灌浆于凹槽结构中， 以供定位固定板， 其 中固定板具有顶表面， 此顶表面的垂直高程不低于本体顶面。 此外， 墩柱系统施工方法也可 包含步骤 4055 架设至少一千斤顶于顶面， 以供桥部结构支撑之用。如图 11 所示， 桥部结构 架设步骤 4070 包含步骤 4071 设置桥部结构模块于隔震垫上， 其中桥部结构模块设置步骤 4071 进一步包含步骤 4072 灌浆于桥部结构模块中， 待混凝土结构干燥后， 桥部结构模块设 置步骤 4071 进一步包含步骤 4073 拆卸桥部结构模块， 而完成墩柱系统， 然而在其它实施例 中， 也可不需桥部结构模块拆卸步骤 4073， 而完成墩柱系统。
本发明已由上述相关实施例加以描述， 然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是， 已揭露的实施例并未限制本发明的范围。 相反地， 包含于申请专利范围的精 神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。