CN105821753B - 一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜拉桥结构技术领域，具体地指一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥。包括曲线梁体、支撑曲线梁体的索塔以及锚固在索塔上的第一斜拉索和第二斜拉索；曲线梁体包括分别与两端曲线线路连接的边跨和主跨，主跨的长度大于边跨的长度，边跨下方设边墩支撑，主跨下方设主墩支撑；索塔包括桥墩和固定在桥墩上的斜塔，斜塔下端位于边跨和主跨连接处，斜塔朝边跨一侧倾斜与竖直方向有夹角；第一斜拉索上下两端分别锚固在斜塔和边跨上，第二斜拉索的上下两端分别锚固在斜塔和主跨上。本发明结构简单，施工方便，提高了铁路桥跨越曲线线路时的经济性能，增大了桥梁的跨度，有利于桥梁下方的通航，具有极大的推广价值。

Description

一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥

技术领域

本发明涉及斜拉桥结构技术领域，具体地指一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥。

背景技术

铁路桥梁是列车运行中的重要组成部分，随着城市的快速发展，铁路桥越来越多，铁路桥的结构越来越复杂。当铁路桥梁作为曲线线路中的一部分时，即列车运行的路线是一条弯曲的曲线。在这种情况通常有两种方法修建铁路桥。

第一种是扩大铁路桥的桥面宽度，铁路桥梁按照直线修建，再在宽阔桥面上规划曲线线路。这种方法设计简单，但是需要耗费大量的人力物力，桥梁成本太大，不利于推广应用。

第二种是直接按照曲线线路的规划进行曲梁曲做的形式建造曲线桥梁，桥梁按照曲线线路的方向布置。但由于曲线桥梁的受力结构与直线桥梁大不一样，若采用现有技术的梁式桥梁、钢桁梁式铁路桥和系杆式铁路桥都存在一定的问题。当跨度在100-160m范围内跨越既有线时，若采用梁式桥梁，就会出现梁高较高的现象，限界受到极大的限制，解决该限制可以通过提高线路标高的方式实现，但是工程投资又大幅度的增加，经济性变差。

目前在跨度在100-160m范围内的铁路桥的大多采用钢桁梁的结构模式，这样的模式结构复杂。而且随着铁路平顺性的要求越来越高，钢桁梁的经济性变得很差。同样的系杆式铁路桥也存在类似的问题。当桥梁为曲线桥梁时，这两种结构模式的桥梁结构变得极为复杂，施工难度大幅度的提升，既影响桥梁的修建，又需要耗费大量的成本。

使用斜拉桥结构能够改变上述桥梁结构存在的结构复杂、施工难度大和成本高昂的问题，但是现有的曲线梁体混凝土斜拉桥的索塔均采用直塔形式，边跨和主跨长度几乎相当，桥梁联长较长，经济性较差，且削弱了主跨的跨越能力。独塔斜拉桥的索塔一般设置在桥梁的中间位置，在桥梁跨越的既有线路结构比较复杂时，处于桥梁中间位置的索塔可能正好阻挡了既有线路的通行。对于一些对跨越能力有要求的线路时，现有技术的斜拉索曲线独塔混凝土桥梁显然是不合适的。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术曲线铁路斜拉桥的主跨跨越能力小、无法适应复杂地形的问题，提供一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥。

本发明的技术方案为：一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：包括作为曲线线路一部分的曲线梁体、支撑曲线梁体的索塔以及锚固在索塔上的第一斜拉索和第二斜拉索；所述的曲线梁体包括分别与两端曲线线路连接的边跨和主跨，主跨的长度大于边跨的长度，边跨下方设边墩支撑，主跨下方设主墩支撑；所述的索塔包括桥墩和固定在桥墩上的斜塔，斜塔下端位于边跨和主跨连接处，斜塔朝边跨一侧倾斜与竖直方向有夹角；所述的第一斜拉索上下两端分别锚固在斜塔和边跨上，所述的第二斜拉索的上下两端分别锚固在斜塔和主跨上。

进一步的所述的桥墩位于边跨与主跨连接处下方，桥墩朝边跨一侧倾斜与竖直方向有夹角。

进一步的桥墩的倾斜夹角与斜塔的倾斜夹角相同。

进一步的桥墩与斜塔的倾斜夹角为5～30°。

进一步的所述的桥墩上端设置有两根并列间隔布置的竖梁，斜塔固定在两根竖梁上；所述的两根竖梁之间设置有水平布置的横梁，曲线梁体穿过两条竖梁其下端面固定在横梁上。

进一步的所述的主墩位于主跨远离斜塔的一端。

进一步的相邻第一斜拉索之间的距离小于相邻第二斜拉索之间的距离。

进一步的所述的第一斜拉索下端锚固在边跨的横桥向两侧端部；所述的第二斜拉索下端锚固在主跨的横桥向两侧端部。

本发明的优点有：1、采用曲梁曲做形式，减少桥面宽度，降低主梁自重，经济性较好；

2、斜塔刚度满足铁路规范要求；

3、斜塔和桥墩降低边跨跨度，提升主跨跨越能力；

4、活载挠度小，最大挠度发生在拉索区内，对受力有利；

5、对于收缩徐变及温度梯度的影响，无论是梁的挠度和塔顶水平变位均较小；

6、可以用转体方法进行施工，降低了施工难度；

本发明结构简单，施工方便，提高了铁路桥跨越曲线线路时的经济性能，增大了桥梁的跨度，有利于桥梁下方的通行，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的主视图；

图2：本发明的俯视图(只包含曲线梁体横桥向的一半)；

图3：本发明桥墩、斜塔的结构示意图；

其中：1—第一斜拉索；2—第二斜拉索；3—边跨；4—主跨；5—桥墩；6—斜塔；7—竖梁；8—横梁；9—边墩；10—主墩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～3，一种新型铁路曲线斜塔斜拉桥，包括曲线梁体，本实施例的曲线梁体是曲线铁路线路中的一部分，与既有的曲线线路连接形成完整的曲线铁路段。曲线梁体按照曲线线路的结构曲梁曲做。曲线梁体包括边跨3和主跨4，主跨4的长度大于边跨3的长度，主跨3位横跨在梁体下方的线路或是建筑物的上方，主跨4的长度大于边跨3的长度提高了跨越能力，有利于下方线路的运行。主跨4下方设主墩10进行支撑，边跨3下方设边墩9进行支撑，主墩10和边墩9均为永久辅助支撑墩柱。主墩10位于主跨4远离边跨3的一侧端部下方，边墩9位于边跨3远离主跨4的一侧端部的下方，主墩10有两个与索塔分置主跨3的两端形成支撑主跨4的支撑结构，边墩9有两个与索塔分置边跨4的两端形成支撑边跨3的支撑结构。

本实施例使用独塔斜拉桥结构，设有索塔结构支撑曲线梁体。索塔包括桥墩5和固定在桥墩5上的斜塔6，斜塔6下端位于边跨3和主跨4连接处，斜塔6朝边跨3一侧倾斜，桥墩5朝边跨3一侧倾斜。桥墩5的倾斜夹角与斜塔6的倾斜夹角相同，桥墩5与斜塔6的倾斜夹角为5～30°，如图1中的a。实际上，如图3所示，桥墩5上端设置有两根沿横桥向并列间隔布置的竖梁7，斜塔6固定在两根竖梁7上，整个斜塔6、桥墩5和竖梁7按照5～30°的夹角倾斜布置。倾斜布置的斜塔6结构能够增加主跨4的拉扯能力，增加主跨4的跨越能力，提高主跨4结构的稳定性。

两根竖梁7之间设置有水平布置的横梁8，曲线梁体穿过两条竖梁7其下端面固定在横梁8上。曲线梁体的支撑包括横梁8的支撑和斜拉索的拉扯支撑。

本实施例的斜拉索包括锚固在索塔上的第一斜拉索1和第二斜拉索2，第一斜拉索1上下两端分别锚固在斜塔6和边跨3上，第二斜拉索2的上下两端分别锚固在斜塔6和主跨4上。

由于边跨3的长度小于主跨4的长度，因此边跨3上的第一斜拉索1排列紧密一些，主跨4上的第二斜拉索2排列稀疏一些，相邻第一斜拉索1之间的距离小于相邻第二斜拉索2之间的距离。

本实施例的斜拉索下端锚固在曲线梁体的横桥向两侧端部上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：包括作为曲线线路一部分的曲线梁体、支撑曲线梁体的索塔以及锚固在索塔上的第一斜拉索(1)和第二斜拉索(2)；所述的曲线梁体包括分别与两端曲线线路连接的边跨(3)和主跨(4)，主跨(4)的长度大于边跨(3)的长度，边跨(3)下方设边墩(9)支撑，主跨(4)下方设主墩(10)支撑；所述的索塔包括桥墩(5)和固定在桥墩(5)上的斜塔(6)，斜塔(6)下端位于边跨(3)和主跨(4)连接处，斜塔(6)朝边跨(3)一侧倾斜与竖直方向有夹角；所述的第一斜拉索(1)上下两端分别锚固在斜塔(6)和边跨(3)上，所述的第二斜拉索(2)的上下两端分别锚固在斜塔(6)和主跨(4)上。

2.如权利要求1所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：所述的桥墩(5)位于边跨(3)与主跨(4)连接处下方，桥墩(5)朝边跨(3)一侧倾斜与竖直方向有夹角。

3.如权利要求2所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：桥墩(5)的倾斜夹角与斜塔(6)的倾斜夹角相同。

4.如权利要求3所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：桥墩(5)与斜塔(6)的倾斜夹角为5～30°。

5.如权利要求4所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：所述的桥墩(5)上端设置有两根并列间隔布置的竖梁(7)，斜塔(6)固定在两根竖梁(7)上；所述的两根竖梁(7)之间设置有水平布置的横梁(8)，曲线梁体穿过两条竖梁(7)其下端面固定在横梁(8)上。

6.如权利要求1所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：所述的主墩(10)位于主跨(4)远离斜塔(6)的一端。

7.如权利要求1所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：相邻第一斜拉索(1)之间的距离小于相邻第二斜拉索(2)之间的距离。

8.如权利要求7所述的一种铁路曲线斜塔斜拉桥，其特征在于：所述的第一斜拉索(1)下端锚固在边跨(3)的横桥向两侧端部；所述的第二斜拉索(2)下端锚固在主跨(4)的横桥向两侧端部。