钢管混凝土拱桥拱脚固定结构技术领域
本实用新型涉及桥梁领域，具体而言，涉及一种钢管混凝土拱桥拱脚固定结构。
背景技术
钢管混凝土拱桥属于钢-混凝土组合结构中的一种。拱桥中，拱的两个端部称为拱
脚，现有技术中，钢管混凝土拱桥的主拱拱脚与拱座的连接构造，采用预埋钢管插入混凝土
拱座，预埋管与主拱节段采用焊接对接接头。这种固定方式容易导致固定效果不佳，当主拱
钢管受拉时，法兰盘与混凝土界面易脱粘，钢管对混凝土的外拔力作用于法兰盘以外混凝
土，易引起主拱钢管周围混凝土劈裂，影响固定效果，稳固性不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钢管混凝土拱桥拱脚固定结构，其能够更加牢固
地将预埋管固定在混凝土拱座内，提高固定强度，从而加强固定效果，安全性更高。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种钢管混凝土拱桥拱脚固定结构，包括预埋管和埋设于混凝土拱座内的预埋
箱，预埋箱是由五个钢板组成的底部开口的箱体，预埋箱包括与开口相对的顶板，预埋管一
端穿过顶板，且部分伸出箱体，预埋箱内设置有多根第一加强筋和多根第二加强筋，第一加
强筋和第二加强筋在平行于顶板的平面内交叉设置。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，平面为多个，任意一个平面内均设置有
多根第一加强筋和多根第二加强筋，任意一个平面内的多根第一加强筋和多根第二加强筋
交叉形成网状，多个平面上的多根第一加强筋和多根第二加强筋形成多层网状结构。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述预埋箱包括第一侧板、第二侧板、
第三侧板和第四侧板，第一侧板和第二侧板相对设置，第三侧板和第四侧板相对设置，第一
加强筋的两端分别与第一侧板和第二侧板固定连接，第二加强筋的两端分别与第三侧板和
第四侧板的固定连接。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述第一加强筋和第二加强筋相互垂
直交叉设置。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述预埋管位于预埋箱外侧的部分上
设置有加劲板，加劲板位于预埋箱的上方，且与预埋管固定连接。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述预埋箱内设置有多个地脚螺栓，地
脚螺栓的螺纹段依次穿过顶板、加劲板，并与加劲板固定连接。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述预埋箱内设置有多个预应力筋，预
应力筋的一端依次穿过顶板、加劲板，且与加劲板固定连接。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述预应力筋的长度大于地脚螺栓的
长度。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述多个地脚螺栓和多个预应力筋环
设在预埋管的外侧，多个地脚螺栓和多个预应力筋交替设置。
进一步地，在本实用新型的优选实施例中，上述加劲板和顶板之间设置有多个加
强板，多个加强板分别与预埋管连接，且分别设置在地脚螺栓和预应力筋之间。
本实用新型实施例的有益效果是：本实施例中通过在预埋箱内设置交叉的第一加
强筋和第二加强筋，第一加强筋和第二加强筋能够承受四周的力，极大地加强了预埋箱和
预埋管的抗压力，能够缓解四周对预埋管的压力，加强预埋箱和预埋管的强度，增强了预埋
管的稳定性，加强固定效果，保证结构安全。且第一加强筋和第二加强筋在增强预埋箱和预
埋管强度的同时，减小了混凝土拱座的体积，安装更加美观。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用
的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被
看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可
以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的钢管混凝土拱桥拱脚固定结构的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的钢管混凝土拱桥拱脚固定结构的预埋箱的截面
图。
图中：
钢管混凝土拱桥拱脚固定结构100；
预埋箱110；第一加强筋111；第二加强筋112；通道113；第一侧板114；第二侧板
115；第三侧板116；第四侧板117；顶板118；
预埋管120；
加劲板130；加强板131；
地脚螺栓140；
预应力筋150。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求
保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的
实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品
使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，
仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语
“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“纵向”、等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以
稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要
完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设
置”、“安装”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术
语在本实用新型中的具体含义。
实施例
请参照图1，本实施例提供一种钢管混凝土拱桥拱脚固定结构100，其包括预埋箱
110、预埋管120和加劲板130，预埋箱110位于混凝土拱座内，预埋管120部分位于预埋箱110
内，部分位于预埋箱110外，加劲板130位于预埋箱110的上方，且与预埋管120固定连接。
参见图1和图2，预埋箱110包括顶板118、第一侧板114、第二侧板115、第三侧板116
和第四侧板117，第一侧板114、第二侧板115、第三侧板116和第四侧板117分别与顶板118连
接，围成底部开口的箱体，其中第一侧板114和第二侧板115相对设置，第三侧板116和第四
侧板117相对设置。
本实施例中，预埋箱110内设置有第一加强筋111和第二加强筋112，第一加强筋
111和第二加强筋112在平行于预埋箱110的顶板118的平面上交叉设置。第一加强筋111和
第二加强筋112交叉形成网状，第一加强筋111和第二加强筋112的设置，提高了预埋箱110
的固定强度，从而加强了预埋箱110对预埋管120的固定效果。
第一加强筋111和第二加强筋112交叉形成的多个平面，每个平面之间存在一定的
间隙，多层的结构进一步加强了预埋箱110内的固定强度，第一加强筋111和第二加强筋112
在一个平面上，能够承受四面的压力，其抗压能力腔，稳固性更高。
由于预埋管120的部分位于预埋箱110内，预埋管120需要穿过第一加强筋111和第
二加强筋112，本实施例中，第一加强筋111和第二加强筋112形成的网状结构设置有供预埋
管120通过的通道113。预埋管120穿过该通道113内，预埋管120的外侧被第一加强筋111和
第二加强筋112包围，极大地加强了预埋管120四周的抗压能力，同时加强了预埋管120的固
定强度。
参见图2，第一加强筋111和第二加强筋112交叉设置，可以呈多角度的交叉，本实
施例中优选在同一平面的第一加强筋111和第二加强筋112相互交叉且垂直交叉。本实施例
中第一加强筋111的两端分别与第一侧板114和第二侧板115固定连接，第二加强筋112的两
端分别与第三侧板116和第四侧板117固定连接。第一侧板114和第二侧板115的连线与第三
侧板116和第四侧板117的连线垂直，第一加强筋111通过与第一侧板114和第二侧板115连
接，第二加强筋112通过与第三侧板116和第四侧板117连接，实现了第一加强筋111和第二
加强筋112的垂直的设置，使预埋箱110的四周的抗压力和牢固性增强。
参见图1，预埋管120为管状结构，其部分位于预埋箱110内，部分伸出预埋箱110的
外侧，加劲板130设置在预埋管120伸出预埋箱110的部分上，加劲板130为带有圆形通孔的
板状，预埋管120穿过加劲板130且与加劲板130固定连接。
在预埋箱110内设置有多个预应力筋150，预应力筋150的一端依次穿过顶板118和
加劲板130，并且与加劲板130固定连接。预应力筋150、第一加强筋111和第二加强筋112的
材质相同，预应力筋150垂直于顶板118，即垂直于第一加强筋111和第二加强筋112形成的
网状层，同时预应力筋150环设于预埋管120的周围，并且位于第一加强筋111和第二加强筋
112的网状空隙内，通过预应力筋150、第一加强筋111和第二加强筋112三者的配合，将预埋
管120位于预埋箱110内的部分包围紧密，其对预埋管120的加强效果更好，极大地提高了预
埋管120的强度和牢固度。
同时在预埋箱110内设置有多个地脚螺栓140，地脚螺栓140的螺纹段依次穿过顶
板118和加劲板130，并与加劲板130固定连接。地脚螺栓140的远离螺纹段的一端位于第一
加强筋111和第二加强筋112形成的平面的下方，且伸出预埋箱110，同时预应力筋150也伸
出预埋箱110，预应力筋150的长度大于地脚螺栓140的长度，保证了地脚螺栓140不与混凝
土拱座的内壁接触，有利于加强地脚螺栓140的固定作用，固定效果更好。
由于多个预应力筋150环设于预埋管120的外侧，为了加强预埋管120的稳定性和
平衡性，本实施例中，通过将任意两个相邻的预应力筋150之间设置一个地脚螺栓140，即多
个地脚螺栓140和多个预应力筋150交替设置，交替设置能保证预埋管120在预埋箱110内受
力均匀，固定效果更好。
同时，在本实施例中，加劲板130和预埋箱110的顶板118之间设置有多个加强板
131，加强板131的两侧分别与加劲板130和顶板118固定连接，并且，加强板131的内侧与预
埋管120的外侧固定连接，该加强板131垂直于加劲板130和顶板118，通过竖向设置，加强加
劲板130和顶板118之间的强度，同时加强加劲板130的稳固性，进一步加强连接于加劲板
130上的预埋管120、地脚螺栓140和预应力筋150的强度。
为了使第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140、预应力筋150和混凝土的配
合发挥其最佳的性能，本实施例中优选在预埋管120的平行于第一侧板114和第二侧板115
的连线的外侧上部和下部分别设置2根第一加强筋111，同时在预埋管120平行于第三侧板
116和第四侧板117的连线的外侧上部和下部分别设置2根第二加强筋112，其中上部为预埋
管120靠近顶板118的部分，下部为预埋管120远离顶板118的部分。上部的两个第一加强筋
111和两个第二加强筋112相互垂直，同理下部的两个第一加强筋111和两个第二加强筋112
相互垂直。
进一步地，本实施例中，地脚螺栓140和预应力筋150均为两个，两个地脚螺栓140
的连线过预埋管120的轴心线且与轴心线垂直，同理，两个预应力筋150的连线过预埋管120
的轴心线且与轴心线垂直，并且，两个地脚螺栓140的连线与两个预应力筋150的连线垂直。
实现地脚螺栓140和预应力筋150均匀的设置在预埋管120的外侧，其对预埋管120的固定效
果更好，更加稳定。
由于预应力筋150的长度大于地脚螺栓140的长度，预应力筋150能够抵住混凝土
拱座的底部，从而使预埋管120能够承受纵向向下的力，同时地脚螺栓140能够使预埋管120
承受纵向向上的力。于此同时，第一加强筋111和第二加强筋112的巧妙设计，使得预埋管
120能够承受水平方向上四周的力，本实施例中，预埋管120能够承受多方向的力，其稳定性
更佳，固定效果更好，同时第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140和预应力筋150的
配合，使其牢固的与混凝土拱座连接，同时减少了混凝土拱座的体积，使其更佳美观，用材
更少，成本更小，且牢固性更强。
通过本实施例中的设计，能将第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140、预应
力筋150和混凝土的配合发挥其最佳的性能，使第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓
140和预应力筋150不仅仅具有极强的抗拉力，还具有极强的抗压力；同理，使混凝土不仅仅
具有极强的抗压力，还具有极强的抗拉力，保证了预埋箱110和预埋管120的抗压力和抗拉
力的优异性能，加强其稳固性，效果更好。
本实施例通过多重的加强措施，极大地加强了预埋箱110和预埋管120的抗压力和
强度，多重的加强措施的设置能够缓解四周对预埋管120的压力，从而加强预埋箱110和预
埋管120的强度，使其稳固性和强度更高，保证结构安全。
参见图1和图2，本实施例提供的钢管混凝土拱桥拱脚固定结构100的作用原理是：
将本实施例中提供的钢管混凝土拱桥拱脚固定结构100放置在混凝土拱座内，由
于预应力筋150的长度最长，预应力筋150与混凝土拱座的底部接触，并且将地脚螺栓140悬
挂与预埋箱110内，然后向混凝土拱座内通入混凝土，混凝土从预埋箱110底部的开口进入
预埋箱110，并且填充于第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140和预应力筋150之间
的空隙内，第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140、预应力筋150和混凝土的配合，加
强了混凝土的抗拉性，同时加强了第一加强筋111、第二加强筋112、地脚螺栓140和预应力
筋150的抗压性，同时减小了混凝土拱座的体积，再加强预埋管120的强度和稳定性的同时，
更节约材料。
综上所述，本实用新型本实施例中通过在预埋箱110内设置交叉的第一加强筋111
和第二加强筋112，第一加强筋111和第二加强筋112能够承受四周的力，极大地加强了预埋
箱110和预埋管120的抗压力，能够缓解四周对预埋管120的压力，加强预埋箱110和预埋管
120的强度，增强了预埋管120的稳定性，加强固定效果，保证结构安全。且第一加强筋111和
第二加强筋112在增强预埋箱110和预埋管120强度的同时，减小了混凝土拱座的体积，安装
更加美观。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本
领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。