專利名稱：長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋墩，特別涉及一種應(yīng)用于高速鐵路長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu) 橋的超高空心墩。
背景技術(shù)：
隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，跨越江河、峽谷的大跨度橋梁必然大 量涌現(xiàn)。我國(guó)西部地區(qū)鐵路建設(shè)由于極其復(fù)雜的地質(zhì)、地貌特征，各種不 良地質(zhì)和陡坡峽谷層出不窮，大跨長(zhǎng)聯(lián)結(jié)構(gòu)和超高橋墩將不可避免。
國(guó)內(nèi)目前最大墩高的鐵路橋梁是宜萬(wàn)線的渡口河大橋，設(shè)計(jì)速度
160km/h,主橋?yàn)?72+128+72)m的雙線預(yù)應(yīng)力混凝上連續(xù)剛構(gòu)橋，最高 主墩128m,采用掃帚形空心墩；最大跨度鐵路剛構(gòu)橋是裏渝線的牛角坪 大橋，主橋?yàn)?100+192+100)m預(yù)應(yīng)力混凝上連續(xù)剛構(gòu)橋，最高主墩99m， 也采用掃帚形空心墩。國(guó)內(nèi)典型的公路大跨連續(xù)剛構(gòu)橋有，湖北滬蓉西高 速公路龍?zhí)逗哟髽蜃罡咧鞫?78m，雙壁墩，其主橋?yàn)?106+3x200+106)m 五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)；雙河口大橋最高主墩166m,其主橋?yàn)?90+2x170+90曲線連續(xù)剛構(gòu)。由于受橫向剛度的限制，墩高大于100m左 右的鐵路連續(xù)剛構(gòu)高橋墩一般采用空心高墩(掃帚形墩)，橫向放坡，縱 向放坡或不放坡。這種空心高墩造型單調(diào)，形式簡(jiǎn)單，僅在橋墩承載安全 性和使用性能加以考慮，混凝土用量大。如李子溝大橋主跨128m, 107m 高的主墩混凝土用量達(dá)8300m3;渡口河大橋主跨128m, 128m高主墩混 凝土用量達(dá)16600m3，牛角沖大橋主跨192m, 99m高主墩混凝土用量達(dá) 14895 m3，對(duì)于主跨144m, 139m高主墩混凝土用量將達(dá)22800 m3以上。 由此可見(jiàn)，隨著速度及大跨高墩墩高的增加，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的掃帚形 空心高墩結(jié)構(gòu)型式，為滿足高速行車時(shí)橋梁的動(dòng)力性能，墩身混凝土用量 將成幾何級(jí)數(shù)增大，工程造價(jià)將隨之大幅度增加。因此，提供一種結(jié)構(gòu)安全、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、整體美觀的超高空心墩，對(duì)提高鐵路橋梁的跨越能力，推 動(dòng)我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于高速鐵路的長(zhǎng)聯(lián)、大跨 連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，在確保結(jié)構(gòu)整體安全性的前提下，可大幅度地節(jié) 約橋墩圬工量。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù) 結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與之固結(jié)的承臺(tái)，其特征是所述墩體的 下段由兩條支腿和與之固結(jié)的橫系梁構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩 體的上段和支腿采用空心截面。
本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)外形協(xié)調(diào)，剛度分配適應(yīng)墩高 變化對(duì)橋墩剛度要求，受力合理，傳力明確；安全可靠，計(jì)算結(jié)果表明在 施工階段以及成橋運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)整體安全性可以得到完全保證；施工可 行，經(jīng)濟(jì)合理，在確保結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度情況下，節(jié)約橋墩圬工量30% 以上，因此能顯著降低工程造價(jià)；墩型美觀，外形宏偉、線條連續(xù)流暢、 比例與尺度協(xié)調(diào)、富有韻律，與深谷地形交相輝映，景觀效果極佳，可充 分體現(xiàn)橋梁的美學(xué)原理。


本說(shuō)明書(shū)包括如下六幅附圖
圖l是本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖； 圖2是圖1中A-A截面構(gòu)造示意圖； 圖3是圖1中B-B截面構(gòu)造示意圖； 圖4是圖1中C-C截面構(gòu)造示意圖5是本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖； 圖6是本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖。 圖中示出零部件、部位名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記上段io、下段20、支 腿21、支腿22、橫系梁23、整體式承臺(tái)30、承臺(tái)31、承臺(tái)32、系梁33。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)Dl，本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與 之固結(jié)的承臺(tái)，所述墩體的下段20由兩條支腿21、 22和與之固結(jié)的橫系 梁23構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段10和支腿21、 22采用 空心截面。 ，
參照?qǐng)D2，所述上段10采用橫向圓弧面矩形空心截面，與傳統(tǒng)空心墩 截面類似。參照?qǐng)D3，所述支腿21、 22采用橫向圓弧面矩形空心截面，但 支腿坡度由于剛度及美觀等要求，可采用流線變化型式。橫系梁23受墩 高及支腿強(qiáng)度等要求優(yōu)化設(shè)置，截面可為空心截面(參照?qǐng)D4),或?qū)嵭?截面，并施加預(yù)應(yīng)力筋，才艮據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求而定。
超高空心墩的基礎(chǔ)屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，承臺(tái)受較大水平拉力， 根據(jù)不同的地質(zhì)、地形情況可設(shè)計(jì)為如下三種結(jié)構(gòu)型式
1. 釆用整體式承臺(tái)。參照?qǐng)D1,兩條支腿21、 22的下端分別與位于等 高面上的整體式承臺(tái)30固結(jié)。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況相對(duì)較差，地形相 對(duì)平緩，墩身高度相對(duì)偏矮，承臺(tái)橫向尺寸相對(duì)不是很大的情況。
2. 采用帶系梁的分離式承臺(tái)。參照?qǐng)D5,兩條支腿21、 22的下端分別 與位于等高面上的兩個(gè)承臺(tái)31、 32固結(jié)，兩個(gè)承臺(tái)31、 32之間設(shè)置與其 固結(jié)的系梁33,系梁33內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況相對(duì)較 差，地形相對(duì)平緩，墩身高度相對(duì)偏高，承臺(tái)橫向尺寸相對(duì)很大的情況。
3. 采用分離式承臺(tái)。參照?qǐng)D6,所述承臺(tái)采用分離式承臺(tái)，兩條支腿 21、 22的下端分別與承臺(tái)31、 32固結(jié)。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況較好，地 形平緩或較陡，分離支腿可不等高的情況。
本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩具有結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、安全可靠、 施工可行、經(jīng)濟(jì)合理和墩型美觀的特點(diǎn)。申請(qǐng)人將其成功地運(yùn)用于新建瀹 利鐵路的橋梁設(shè)計(jì)中。渝利鐵路為時(shí)速200公里客貨共線鐵路，長(zhǎng)聯(lián)大跨 高橋眾多。其中蔡家溝雙線特大橋?yàn)槿€最高橋，主橋?yàn)?80+3xl44+80)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)一連續(xù)組合橋，橋高178m，最大墩高139m,建成后將成為目前國(guó)內(nèi)外鐵路橋梁墩高之最。該橋若按現(xiàn)有掃帚形空心高墩
設(shè)計(jì)，其主墩混凝土用量將達(dá)22800m3，采用本發(fā)明超高空心墩后主墩混 凝土用量只有15600 m3，可節(jié)約橋墩圬工量30%以上，大幅度地降低了
橋梁造價(jià)。
以上所述只是用圖解說(shuō)明本發(fā)明長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩的 一些原理,并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范 圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新 型所申請(qǐng)的專利范圍。
權(quán)利要求
1.長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與之固結(jié)的承臺(tái)(30)，其特征是所述墩體的下段(20)由兩條支腿(21、22、)和與之固結(jié)的橫系梁(23)構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段(10)和支腿(21、22、)采用空心截面。
2. 如權(quán)利要求l所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是 所述上段(10)采用橫向圓弧面矩形空心截面。
3. 如權(quán)利要求1所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是 所述支腿(21、 22、)采用橫向圓弧面矩形空心截面。
4. 如權(quán)利要求1所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是 所述橫系梁(23)采用空心截面或?qū)嵭慕孛?，并施加預(yù)應(yīng)力筋。
5. 如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心 墩，其特征是所述承臺(tái)采用的是整體式承臺(tái)(30)。
6. 如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心 墩，其特征是所述承臺(tái)采用帶系梁的分離式承臺(tái)，兩條支腿(21、 22) 的下端分別與位于等高面上的兩個(gè)承臺(tái)(31、 32)固結(jié)，兩個(gè)承臺(tái)(31、32) 之間設(shè)置與其固結(jié)的系梁(33),系梁(33)內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。
7. 如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心 墩，其特征是所述承臺(tái)采用分離式承臺(tái)，兩條支腿(21、 22)的下端分 別與兩個(gè)承臺(tái)(31、 32)固結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種長(zhǎng)聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，旨在確保結(jié)構(gòu)整體安全性的前提下大幅度地節(jié)約橋墩圬工量。它包括墩體和與之固結(jié)的承臺(tái)(30)，所述墩體的下段(20)由兩條支腿(21、22、)和與之固結(jié)的橫系梁(23)構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段(10)和支腿(21、22)采用空心截面。本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)外形協(xié)調(diào)，剛度分配適應(yīng)墩高變化對(duì)橋墩剛度要求，受力合理，傳力明確；安全可靠，計(jì)算結(jié)果表明在施工階段以及成橋運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)整體安全性可以得到完全保證；墩型美觀，施工可行，經(jīng)濟(jì)合理，在確保結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度情況下，節(jié)約橋墩圬工量30％以上，因此能顯著降低工程造價(jià)。
文檔編號(hào)E01D19/02GK101597885SQ20091005994
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者挺 劉, 吳再新, 銳 李, 明 袁, 勇 鄢, 陳克堅(jiān), 陳思孝 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司