CN104278618A - 一种箱型系梁组合拱桥 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种箱型系梁组合拱桥，包括两组主拱、多个吊杆和箱梁桥面，所述各组主拱的两端分别通过拱脚固定连接在箱梁桥面的两侧，所述各组主拱和箱梁桥面之间分别沿纵向固定连接有多个吊杆，各组主拱包括互相平行的上主拱钢管和下主拱钢管，所述上主拱钢管和下主拱钢管之间固定连接有平行钢腹板。本发明的有益效果是：双组主拱和箱梁桥面的结合，使得桥梁的跨度可以达到122m；同样的桥底通过空间下，建筑高度较低；箱梁桥面使得桥梁的刚度增大，提高了行车舒适性；平行的上主拱钢管和下主拱钢管的结构便于制造和施工，降低了工程造价；简支结构，布跨灵活，对相邻布跨的影响小。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种箱型系梁组合拱桥。
背景技术
目前，我国客货共线铁路大跨度简支结构桥梁主要有钢桁梁、系杆拱形式。所述钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁，其主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。但是，钢桁梁桥所用的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工，同时，因为下弦杆挤占了桥下的通行空间，使得钢桁梁桥在同样的通行高度上需要增加桥梁本身的高度。
所述系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用；拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力，拱桥内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。但是系杆拱桥多建在基础较好的山区，平原地区修建拱桥基础处理比较麻烦，平原地区修建的系杆式拱桥往往会出现类似桥台位移，拱顶下降，拱肋开裂问题。
因此，针对以上不足，本发明提供了一种箱型系梁组合拱桥。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的是解决钢桁梁桥所用的杆件和节点较多，构造较为复杂，桥下通行空间相对较小；系杆拱桥在基础较差的平原地区修建基础处理比较麻烦且容易出现桥台位移，拱顶下降，拱肋开裂的问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种箱型系梁组合拱桥，包括两组主拱、多个吊杆和箱梁桥面，所述各组主拱的两端分别通过拱脚固定连接在箱梁桥面的两侧，所述各组主拱和箱梁桥面之间分别沿纵向固定连接有多个吊杆，各组主拱包括互相平行的上主拱钢管和下主拱钢管，所述上主拱钢管和下主拱钢管之间固定连接有平行钢腹板。
所述箱梁桥面内沿拱桥方向布设有多个箱室，所述箱室内布设有中室和两个侧室，所述中室位于箱室的中间位置，所述两个侧室位于中室的两侧。
所述各组主拱上设有贯通下主拱钢管、平行钢腹板和上主拱钢管的上吊杆预埋管；所述箱室的两侧分别设有贯通箱室的下吊杆预埋管。
所述吊杆的下端在穿过下吊杆预埋管后用锚具固定在箱室的下端面上，所述吊杆的上端在穿过上吊杆预埋管后用锚具固定在上主拱钢管上。
所述两组主拱之间固定连接有至少三个横撑，所述横撑用以加固和支撑两组主拱，以增强主拱的横向稳定性。
所述横撑包括三个横撑构件，所述三个横撑构件交叉于一点且呈米字型。
所述横撑构件包括平行的上支撑横杆和下支撑横杆，所述上支撑横杆和下支撑横杆之间连接有多个加强杆。
所述多个加强杆顺次连接，呈锯齿状结构。
所述上支撑横杆的两端分别固定连接两个上主拱钢管的内侧，所述下支撑横杆的两端分别固定连接两个下主拱钢管的内侧。
所述上主拱钢管和下主拱钢管内灌注有混凝土。
（三）有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：双组主拱、吊杆和箱梁桥面相结合的结构，减小了基础处理的难度，且延长了拱桥的使用寿命，解决了主拱易开裂的问题，使得桥梁的跨度可以达到122m；同样的桥底通过空间下，建筑高度较低，降低了工程造价；箱梁桥面使得桥梁的刚度增大，提高了行车舒适性；平行的上主拱钢管和下主拱钢管的结构便于制造和施工；拱桥的简支结构，布跨灵活，对相邻布跨的影响小。
附图说明
图1是本发明实施例一所述的箱型系梁组合拱桥的主剖视图；
图2是本发明实施例一所述的箱型系梁组合拱桥的侧视图；
图3是本发明实施例一所述的箱型系梁组合拱桥的跨中剖视图。
图中：1：上主拱钢管；2：下主拱钢管；3：平行钢腹板；4：吊杆；5：拱脚；6：箱室；7：中室；8：下吊杆预埋管；9：上吊杆预埋管；10：上支撑横杆；11：下支撑横杆；12：侧室。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1-3所示，本发明实施例提供的一种箱型系梁组合拱桥，包括两组主拱、多个吊杆4和箱梁桥面，所述各组主拱的两端分别通过拱脚5固定连接在箱梁桥面的两侧，所述拱脚5共有四个，且每两个为一组固定连接在所述拱桥的一端，每组拱脚5之间具有间距，所述间距用于车辆的通行。
其中，所述箱梁桥面和各组主拱之间分别固定连接有多个吊杆4；所述吊杆4的设置方向可以与箱梁桥面垂直，呈均匀分布，也可以将相邻的两条吊杆4成交叉设置；所述吊杆4的长度取决于主拱的高度，所述吊杆4的数量取决于箱梁桥面对吊杆4的张力的要求。
所述各组主拱包括互相平行的上主拱钢管1和下主拱钢管2，所述上主拱钢管1和下主拱钢管2之间固定连接有平行钢腹板3，所述平行钢腹板3与箱梁桥面相垂直；所述主拱为等截面平行拱结构，即保持了拱桥受力的均衡性，又便于制造及施工。
其中，所述箱梁桥面内沿纵向布设有多个箱室6，所述多个箱室6之间顺次连接，所述箱室6内布设有中室7和两个侧室12，所述中室7位于箱室6的中间位置，所述两个侧室12位于中室7的两侧，所述侧室12的下端面为向上倾斜的侧面，所述倾斜面的结构增强了拱桥的坚固性和耐用性。
所述两个侧室12的外壁对称布设有贯通的下吊杆预埋管8。
所述各组主拱上分别设有贯通下主拱钢管2、平行钢腹板3和上主拱钢管1的上吊杆预埋管9。
所述吊杆4的下端在穿过下吊杆预埋管8后用锚具固定在箱室6的下端面上，所述吊杆4的上端在穿过上吊杆预埋管9后用锚具固定在上主拱钢管1上，所述桥梁的各组主拱和箱梁桥面通过张紧的吊环5给箱梁桥面施加预应力，增强箱梁桥面的竖向刚度，限制系杆的变形，平衡主拱的部分自重或活载。
其中，所述两组主拱之间固定连接有至少三个横撑，所述横撑用以增强主拱的横向稳定性，所述横撑的数量可根据拱桥具体的负载和主拱的高度进行增减，横撑与主拱的连接方式采用焊接。
所述横撑可以是一字型结构、三角型和米字型的任一种。
优选的，所述横撑为米字型结构，所述米字型横撑包括三个横撑构件，所述三个横撑构件交叉于一点且呈米字型。
所述横撑构件包括平行的上支撑横杆10和下支撑横杆11，所述上支撑横杆10和下支撑横杆11之间连接有多个加强杆。
所述加强杆可以排列为多种常用的结构，如三角型、X型。优选的，所述多个加强杆顺次连接，呈锯齿状结构。
所述上支撑横杆10、下支撑横杆11和加强杆优选为钢管。
所述上支撑横杆10的两端分别固定连接在两个上主拱钢管1的内侧，所述下支撑横杆11的两端分别固定连接在两个下主拱钢管2的内侧。
优选的，所述上支撑横杆10与上主拱钢管1的连接方式为焊接；所述下支撑横杆11和下主拱钢管2的连接方式为焊接。
所述上主拱钢管1和下主拱钢管2内灌注有混凝土，所述钢管混凝土的结构使混凝土受压时受到钢管约束藉以增强强度及延性，同时也提高钢管受压的稳定性。
所述箱梁桥面为预应力混凝土箱梁体式系梁及桥面，刚度大，行车舒适性好。
具体实施时，所述拱桥的全长可达到122m，所述每组主拱的计算跨度可达到118m，为目前国内客货共线混凝土箱梁系梁钢管混凝土平行拱肋组合拱所能达到的最大跨度。
综上所述，双组主拱、吊杆和箱梁桥面相结合的结构，减小了基础处理的难度，且延长了拱桥的使用寿命，解决了主拱易开裂的问题，使得桥梁的跨度可以达到122m；同样的桥底通过空间下，建筑高度较低，降低了工程造价；箱梁桥面使得桥梁的刚度增大，提高了行车舒适性；平行的上主拱钢管和下主拱钢管的结构便于制造和施工；拱桥的简支结构，布跨灵活，对相邻布跨的影响小。
以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种箱型系梁组合拱桥，包括两组主拱、多个吊杆和箱梁桥面，其特征在于：所述各组主拱的两端分别通过拱脚固定连接在箱梁桥面的两侧，所述各组主拱和箱梁桥面之间分别沿纵向固定连接有多个吊杆，各组主拱包括互相平行的上主拱钢管和下主拱钢管，所述上主拱钢管和下主拱钢管之间固定连接有平行钢腹板。
2.根据权利要求1所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述箱梁桥面内沿拱桥方向布设有多个箱室，所述箱室内布设有中室和两个侧室，所述中室位于箱室的中间位置，所述两个侧室位于中室的两侧。
3.根据权利要求2所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述各组主拱上设有贯通下主拱钢管、平行钢腹板和上主拱钢管的上吊杆预埋管；所述箱室的两侧分别设有贯通箱室的下吊杆预埋管。
4.根据权利要求3所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述吊杆的下端在穿过下吊杆预埋管后用锚具固定在箱室的下端面上，所述吊杆的上端在穿过上吊杆预埋管后用锚具固定在上主拱钢管上。
5.根据权利要求1所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述两组主拱之间固定连接有至少三个横撑，所述横撑用以加固和支撑两组主拱，以增强主拱的横向稳定性。
6.根据权利要求5所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述横撑包括三个横撑构件，所述三个横撑构件交叉于一点且呈米字型。
7.根据权利要求6所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述横撑构件包括平行的上支撑横杆和下支撑横杆，所述上支撑横杆和下支撑横杆之间连接有多个加强杆。
8.根据权利要求7所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述多个加强杆顺次连接，呈锯齿状结构。
9.根据权利要求7所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述上支撑横杆的两端分别固定连接两个上主拱钢管的内侧，所述下支撑横杆的两端分别固定连接两个下主拱钢管的内侧。
10.根据权利要求1所述的箱型系梁组合拱桥，其特征在于：所述上主拱钢管和下主拱钢管内灌注有混凝土。
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