CN107460797A - 一种刚柔顺接的路桥过渡段结构与制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刚柔顺接的路桥过渡段结构与制造方法，包括地基、桥台、梁体、路基本体、三角形钢筋混凝土体和橡胶混凝土层，所述桥台修筑在地基上且桥台的背面设有路基本体，所述路基本体与桥台的连接位置的上表面设有三角形空腔，所述三角形空腔内设有三角形钢筋混凝土体，所述桥台、三角形钢筋混凝土体和路基本体的上方均铺设有橡胶混凝土层，所述桥台上表面的前侧设有凹槽，所述梁体的一端固定在桥台的凹槽内；本发明可减小路基本体与桥台之间的沉降差异，实现路桥之间刚柔过渡。
Description
技术领域
本发明涉及公路、铁路等交通工程中路基与桥梁、涵洞沉降差异控制技术领域，具体涉及一种刚柔顺接的路桥过渡段结构与制造方法。
背景技术
在公路、铁路等交通工程领域，由于公路、铁路是由路基、桥梁（涵洞）等不同结构物组合而成的空间线形构筑物，因路基本体与桥梁（涵洞）修筑材料存在强度、刚度上的差异，加之施工处理工法的不同，导致公路、铁路在运营之后，在交通荷载、自然环境等因素的作用下，会在路基本体与桥台（涵洞）之间存在不均匀的沉降。
路桥（涵）之间的沉降差异在公路路面及铁路线路上会出现不同的病害形式。公路路面上，由于路桥（涵）之间的沉降差异会导致“桥头跳车”现象的发生，汽车在经过路桥（涵）过渡段时会发生颠簸，严重影响行车舒适性，并且加重汽车的损耗。在铁路线路上，比之公路路面，铁路钢轨面对于平顺性的要求更加严格，而在路桥（涵）过渡地点，由于沉降差异的存在，反映到钢轨面上，会造成轨面弯折角、大的高低不平出现，严重影响行车舒适性，存在安全隐患。这种沉降差异如不得到有效的控制，在交通荷载的作用下，会越发严重。
目前，在交通工程建设领域，主要是通过增大路基侧填料的压实度、强度、刚度等方法，来减小路基侧填料的沉降，从而减小路桥（涵）之间的沉降差异。而在已经运营多年的公路、铁路线路中，由于早期建设施工对这一问题的严重性认识不足，处理方法简化单一。因此，既有的公路、铁路路桥（涵）过渡区域病害严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种刚柔顺接的路桥过渡段结构与制造方法，本刚柔顺接的路桥过渡段结构与制造方法减小路基本体与桥台（涵洞）之间的沉降差异，实现路桥之间刚柔过渡。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种刚柔顺接的路桥过渡段结构，包括地基、桥台、梁体、路基本体、三角形钢筋混凝土体和橡胶混凝土层，所述桥台修筑在地基上且桥台的背面设有路基本体，所述路基本体与桥台的连接位置的上表面设有三角形空腔，所述三角形空腔内设有三角形钢筋混凝土体，所述桥台、三角形钢筋混凝土体和路基本体的上方均铺设有橡胶混凝土层，所述桥台上表面的前侧设有凹槽，所述梁体的一端固定在桥台的凹槽内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述三角形钢筋混凝土体为现浇三角形钢筋混凝土体或预制三角形钢筋混凝土体，所述三角形钢筋混凝土体的厚度从桥台向路基本体的方向逐渐减少。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述橡胶混凝土层由橡胶粉或橡胶颗粒和混凝土拌合料搅拌而成。
为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：
一种刚柔顺接的路桥过渡段结构的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：在地基上修筑桥台，在桥台的背面填筑路基本体,填筑的同时，在路基本体与桥台连接的位置预留厚度逐渐渐变的空腔；
步骤2: 在空腔内由桥台向路基本体方向浇筑厚度逐渐减小的钢筋混凝土，形成三角形钢筋混凝土体；
步骤3：将橡胶粉或橡胶颗粒掺入混凝土拌合料中并搅拌，形成橡胶混凝土层，在桥台、三角形钢筋混凝土体和路基本体的上方浇筑橡胶混凝土层，桥台上方的橡胶混凝土层的厚度逐渐过渡与三角形钢筋混凝土体上方的橡胶混凝土层的厚度一致；
步骤4:在桥台的前侧的上表面开设有凹槽，在凹槽内安装梁体。
本发明与现有技术相比，本发明可在路基本体侧填筑三角形钢筋混凝土体，有助于减小路基本体侧与桥台之间的材料刚度差异，在动荷载作用，可减弱桥台与路基本体之间的动力响应，从而减小了动荷载对于路基本体侧的冲击作用，达到减小桥台与路基本体之间的沉降差异；同时，使用三角形钢筋混凝土体可增大三角形过渡段的抗剪能力；通过在桥台与三角形钢筋混凝土体过渡段上方铺筑一层橡胶混凝土层，因橡胶混凝土层较之刚性桥台与三角形钢筋混凝土体，在满足强度要求的条件下，橡胶混凝土层内的橡胶颗粒可有效的吸收上部动荷载的能量，减小对刚性桥台与三角形钢筋混凝土体过渡段的直接作用，具有延缓路基侧沉降积累的作用，从而达到减小桥台与路基侧沉降差异的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面根据图1对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
参见图1，一种刚柔顺接的路桥过渡段结构，包括地基1、桥台2、梁体3、路基本体4、三角形钢筋混凝土体5和橡胶混凝土层6，所述桥台2修筑在地基1上且桥台2的背面设有路基本体4，所述路基本体4与桥台2的连接位置的上表面设有三角形空腔，所述三角形空腔内设有三角形钢筋混凝土体5，所述桥台2、三角形钢筋混凝土体5和路基本体4的上方均铺设有橡胶混凝土层6，所述桥台2上表面的前侧设有凹槽，所述梁体3的一端固定在桥台2的凹槽内。
本实施例中，所述三角形钢筋混凝土体5为现浇三角形钢筋混凝土体5或预制三角形钢筋混凝土体5，所述三角形钢筋混凝土体5的厚度从桥台2向路基本体4的方向逐渐减少。
本实施例中，所述橡胶混凝土层6由橡胶粉或橡胶颗粒和混凝土拌合料搅拌而成。本发明中使用的橡胶混凝土层6为碾压混凝土中掺入橡胶粉或橡胶颗粒，橡胶混凝土强度、混凝土配比、橡胶颗粒大小需通过试验确定。
本实施例还提供一种刚柔顺接的路桥过渡段结构的制造方法，具体包括以下步骤：
步骤1：在地基1上修筑桥台2，在桥台2的背面填筑路基本体4,填筑的同时，在路基本体4与桥台2连接的位置预留厚度逐渐渐变的空腔；
步骤2: 在空腔内由桥台2向路基本体4方向浇筑厚度逐渐减小的钢筋混凝土，形成三角形钢筋混凝土体5；
步骤3：将橡胶粉或橡胶颗粒掺入混凝土拌合料中并搅拌，形成橡胶混凝土层6，待钢筋混凝土达到设计强度要求后，在桥台2、三角形钢筋混凝土体5和路基本体4的上方浇筑橡胶混凝土层6，桥台2上方的橡胶混凝土层6的厚度逐渐过渡与三角形钢筋混凝土体5上方的橡胶混凝土层6的厚度一致；
步骤4:在桥台2的前侧的上表面开设有凹槽，在凹槽内安装梁体3。
本发明中采用的三角形钢筋混凝土体5沿桥台2向路基本体4侧厚度逐渐减小，三角形钢筋混凝土体5可采用现浇工法，也可预制，其设计尺寸、钢筋用量、混凝土强度等指标可通过试验确定。本发明若为新建工程，可先修筑桥台2，处理好地基1与路基本体4。待上述构筑物达到技术要求之后，制作钢筋骨架，现浇混凝土，形成三角形钢筋混凝土体5。待三角形钢筋混凝土体5达到强度要求后，在桥台2与三角形钢筋混凝土体5上方铺筑橡胶混凝土层6。若为运营公路、铁路病害处理工程，可预制三角形钢筋混凝土体5，并短时间封锁运营的公路、铁路，按预制三角形钢筋混凝土体5的几何尺寸挖除桥台2背后路基土体，并插入预制三角形钢筋混凝土体5并使用快凝型碾压橡胶混凝土，达到设计要求后恢复公路、铁路运营。
本发明在路基本体4侧填筑三角形钢筋混凝土体5有助于减小路基侧与桥台2之间的材料刚度差异，在动荷载作用，可减弱桥台2与路基本体4之间的动力响应，从而减小了动荷载对于路基本体4侧的冲击作用，达到减小桥台2与路基本体4之间的沉降差异；同时，使用三角形钢筋混凝土体5可增大三角形过渡段的抗剪能力；通过在桥台2与三角形钢筋混凝土体5过渡段上方铺筑一层橡胶混凝土层6，因橡橡胶混凝土较之刚性桥台2与三角形钢筋混凝土体5，在满足强度要求的条件下，可有效的吸收上部动荷载的能量，减小对刚性桥台2与三角形钢筋混凝土体5过渡段的直接作用，具有延缓路基侧沉降积累的作用，从而达到减小桥台2与路基侧沉降差异的目的。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种刚柔顺接的路桥过渡段结构，其特征在于：包括地基(1)、桥台(2)、梁体(3)、路基本体 (4)、三角形钢筋混凝土体(5)和橡胶混凝土层(6)，所述桥台(2)修筑在地基(1)上且桥台(2)的背面设有路基本体(4)，所述路基本体(4)与桥台(2)的连接位置的上表面设有三角形空腔，所述三角形空腔内设有三角形钢筋混凝土体(5)，所述桥台(2)、三角形钢筋混凝土体(5)和路基本体(4)的上方均铺设有橡胶混凝土层(6)，所述桥台(2)上表面的前侧设有凹槽，所述梁体(3)的一端固定在桥台(2)的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的刚柔顺接的路桥过渡段结构，其特征在于：所述三角形钢筋混凝土体(5)为现浇三角形钢筋混凝土体或预制三角形钢筋混凝土体，所述三角形钢筋混凝土体(5)的厚度从桥台向路基本体(4)的方向逐渐减少。
3.根据权利要求1所述的刚柔顺接的路桥过渡段结构，其特征在于：所述橡胶混凝土层(6)由橡胶粉或橡胶颗粒和混凝土拌合料搅拌而成。
4.一种根据权利要求1所述的刚柔顺接的路桥过渡段结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在地基(1)上修筑桥台(2)，在桥台(2)的背面填筑路基本体(4),填筑的同时，在路基本体(4)与桥台(2)连接的位置预留厚度逐渐渐变的空腔；
步骤2: 在空腔内由桥台(2)向路基本体(4)方向浇筑厚度逐渐减小的钢筋混凝土，形成三角形钢筋混凝土体(5)；
步骤3：将橡胶粉或橡胶颗粒掺入混凝土拌合料中并搅拌，形成橡胶混凝土层(6)，在桥台(2)、三角形钢筋混凝土体(5)和路基本体(4)的上方浇筑橡胶混凝土层(6)，桥台(2)上方的橡胶混凝土层(6)的厚度逐渐过渡与三角形钢筋混凝土体(5)上方的橡胶混凝土层(6)的厚度一致；
步骤4:在桥台(2)的前侧的上表面开设有凹槽，在凹槽内安装梁体(3)。
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