CN109371815B - 一种梁体波形钢组合防护棚架及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种梁体波形钢组合防护棚架及其制作方法，该防护棚架包括设于梁体两侧悬臂上的防撞护栏，防撞护栏上预埋连接构件，所述连接构件上设置纵向波纹构件，两端的纵向波纹构件通过H型钢连接构件与拱形横向波纹防护棚连接。本发明可以防止危岩落石或高空坠物对运营车辆及梁体的破坏，缓解冲击力对梁体的影响，可较大程度的减小施工难度、节约投资，同时采用工厂制作、现场拼装方案解决了大件整体运输困难等问题，防护棚架与梁体连接在一起，可大大降低施工难度，提高其外形的美观性。

Description

一种梁体波形钢组合防护棚架及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种防护棚架，尤其是一种梁体波形钢组合防护棚架，还涉及其制作方法。

背景技术

我国公路及铁路建设均取得了飞速的发展，为国民经济快速发展起到了重要的促进作用。近年来，为解决贫困山区经济发展迟缓等问题，政府大力发展交通等基础建设以促进贫困山区经济发展，但部分复杂艰险山区因地质、地形条件较为恶劣，陡峻边坡上危岩落石频发，已严重影响既有道路、铁路桥梁及运行车辆的安全，安全事故频发，间接降低了道路通行能力和服务水平，是贫困山区公路、铁路桥梁建设中一项重要而紧迫的工作。

为解决城市扩张及交通拥堵等问题，需增设大量互通式桥梁以便交通快速疏解，桥梁相互交叉的工程也越来越多，解决立交区高空坠物对桥梁结构及运行车辆安全的问题也是立交区桥梁建设中一项重要而紧迫的工作。

现有桥上防护棚架结构具有以下缺点：

（1）桥梁结构设计一般不考虑落石或高空坠物对桥梁结构的冲击影响，桥上可设置刚性防护棚架结构，一般采用的刚性防护棚架结构可有效避免落石或高空坠物对运行车辆的直接影响，但桥上设置刚性的防护棚架势必将落石或坠物冲击力直接传至梁体，严重影响梁体结构安全，进而影响道路、铁路不断提高的通行能力和服务水平要求。

（2）采用防护棚架与梁体分离的结构，危岩落石区高深的谷槽及立交区交错的构筑物将造成防护棚架结构投资大、实施困难等问题。

（3）传统刚性防护结构形式复杂、自重大，加大桥梁设计荷载；施工工艺较复杂，周期较长；棚洞内光线较暗，影响行车视距，存在行车安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种梁体波形钢组合防护棚架及其制作方法，该防护棚架可用于复杂艰险山区公路、铁路工程中危岩落石区域和立交区域，解决了危岩落石或高空坠物危害桥梁结构及营运车辆安全的问题，可在部分市政、地铁高架段、建筑等工程中推广。本发明的技术方案具体如下：

一种梁体波形钢组合防护棚架，包括设于梁体两侧悬臂上的防撞护栏，防撞护栏上预埋连接构件，所述连接构件上设置纵向波纹构件，两端的纵向波纹构件通过H型钢连接构件与拱形横向波纹防护棚连接。

进一步地，纵向波纹构件包括多段纵向波纹钢单元，纵向波纹钢单元包括两片波形钢，两片波形钢之间通过波形钢的波谷连接，纵向波纹钢单元之间通过波纹连接件连接。

进一步地，拱形横向波纹防护棚包括多段拱形横向波纹钢单元，拱形横向波纹钢单元之间通过波形连接件连接，纵向波纹钢单元与拱形横向波纹钢单元的波纹方向相互垂直，使得纵向波纹构件与拱形横向波纹防护棚上的波纹连接件相互垂直。

进一步地，波形连接件与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元之间通过多个螺栓连接，且波形连接件与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元的形状匹配。

进一步地，连接构件呈槽型，连接构件通过预埋钢筋设于防撞护栏上，纵向波纹构件底部通过螺栓设于槽型连接构件两侧，纵向波纹构件底部与连接构件底部接触。

进一步地，纵向波纹构件顶部通过螺栓设于H型钢连接构件底部两侧，拱形横向波纹防护棚底部两侧通过螺栓设于H型钢连接构件顶部两侧。

进一步地，拱形横向波纹防护棚内径尺寸与桥面宽度一致，拱形横向波纹防护棚和纵向波纹构件在桥面伸缩缝处断开。

进一步地，拱形横向波纹防护棚两侧侧面设置透光窗口。

进一步地，拱形横向波纹防护棚和纵向波纹构件上设有镀锌涂膜层。

上述的梁体波形钢组合防护棚架的制作方法，包括如下步骤：

步骤（1）制作槽型钢连接构件和预埋钢筋，浇筑桥面或防撞护栏时预埋槽型钢连接构件及预埋钢筋；

步骤（2）制作多段拱形横向波纹钢单元、多段纵向波纹钢单元、波形连接钢板和H型钢连接构件，并对上述部件进行防腐处理；

步骤（3）通过波形连接钢板现场拼接多段拱形横向波纹钢单元、多段纵向波纹钢单元，组成拱形横向波纹防护棚、纵向波纹构件，预设透光窗口；

步骤（4）在防撞护栏的槽型钢连接构件上安装纵向波纹构件；

步骤（5）在纵向波纹构件上端安装H型钢连接构件；

步骤（6）在H型钢连接构件上安装拱形横向波纹防护棚，即得到梁体波形钢组合防护棚架。

我们对桥梁刚性防护棚架结构进行了创新，充分利用拱形波纹钢顶面承压大、侧面易褶皱变形的特点，采用刚柔结合的波纹钢组合结构，可大大降低施工难度，缩短施工工期，提高其外形的美观性；波纹钢拼接及纵横向连接均采用螺栓连接，有利于维修养护。

桥上波纹钢组合防护棚架结构中采用拱形结构，上部采用刚性横向波纹钢直接抵抗、隔离落石或高空坠物对行车及结构的影响，可有效解决落石或高空坠物较大的冲击力及洞顶堆载等附加压力对棚架结构的影响。

拱形防护棚架结构内径尺寸与桥面宽度一致，结构两侧底部设置一定高度的柔性纵向波纹钢，纵向波纹钢底部与防撞护栏或桥面连接，纵向柔性波纹钢受冲击后褶皱变形消减冲击力，避免较大冲击力影响桥梁结构安全。

采用波纹(形)钢，结构自重轻、安装简便。

防护棚架结构两侧设置窗口，增加结构内部亮度，确保行车视距，保证行车安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的结构能够承担危岩落石冲击力，可有效避免落石或高空坠物对运行车辆的直接影响，同时也可较大程度的消减危岩落石或高空坠物对梁体的冲击影响；该结构采用工厂制作、现场拼装方案解决了整体大件运输困难等问题，可大大降低施工难度，缩短施工工期，提高其外形的美观性；采用螺栓连接，有利于维修养护。

附图说明

图1为本发明的结构的横断面图（主视图）；

图2为本发明的结构的侧视图；

图3为本发明的结构的俯视图；

图4 为本发明的拱形横向波纹钢单元之间连接的结构示意图；

图5为本发明的拱形横向波纹防护棚与纵向波纹构件连接的结构示意图；

图6为本发明的纵向波纹构件与防撞护栏连接的结构示意图；

其中：1、桥梁梁体；2、防撞护栏；3、拱形横向波纹防护棚；4、纵向波纹构件；5、波形连接钢板；6、H型钢连接构件；7、槽型钢连接构件；8、螺栓；9、预埋钢筋；10、透光窗口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的梁体波形钢组合防护棚架，包括设于桥梁梁体1两侧悬臂上的防撞护栏2，防撞护栏2上预埋槽型钢连接构件7，槽型钢连接构件7上设置纵向波纹构件4，两端的纵向波纹构件4通过H型钢连接构件6与拱形横向波纹防护棚3连接。槽型钢连接构件7与预埋钢筋9焊接在一起。防撞护栏2浇筑时预埋槽型钢连接构件7与预埋钢筋9。

如图2所示，纵向波纹构件4包括多段纵向波纹钢单元，纵向波纹钢单元包括两片波形钢，两片波形钢之间通过波形钢的波谷连接，纵向波纹钢单元之间通过波纹连接钢板5连接。

如图3所示，拱形横向波纹防护棚3包括多段拱形横向波纹钢单元，拱形横向波纹钢单元之间通过波形连接钢板5连接，纵向波纹钢单元与拱形横向波纹钢单元的波纹方向相互垂直，使得纵向波纹构件与拱形横向波纹防护棚上的波纹相互垂直。

如图4所示，波形连接钢板5与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元之间通过多个螺栓8连接，且波形连接钢板5与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元的形状匹配。

如图5所示，纵向波纹构件4顶部通过螺栓8设于H型钢连接构件6底部两侧，拱形横向波纹防护棚3底部两侧通过螺栓8设于H型钢连接构件6顶部两侧。

如图6所示，槽型钢连接构件7通过预埋钢筋9设于防撞护栏2上，纵向波纹构件4底部通过螺栓8设于槽型钢连接构件7两侧，纵向波纹构件4底部与槽型钢连接构件7底部接触。

拱形横向波纹防护棚3内径尺寸与桥面宽度一致，拱形横向波纹防护棚3和纵向波纹构件4在桥面伸缩缝处断开。拱形横向波纹防护棚3两侧侧面设置透光窗口10。拱形横向波纹防护棚和纵向波纹构件上设有镀锌涂膜层。

本实施例的梁体波形钢组合防护棚架的制作方法包括如下步骤：

步骤（1）实施桥梁梁体1及防撞护栏2；

步骤（2）制作槽型钢连接构件7和预埋钢筋9，浇筑桥面或防撞护栏时预埋槽型钢连接构件7及预埋钢筋9；

步骤（3）工厂按设计要求的尺寸同步制作多段拱形横向波纹钢单元、多段纵向波纹钢单元、波形连接钢板5和H型钢连接构件6，并对上述部件进行防腐处理；

步骤（4）现场拼接组成拱形横向波纹防护棚3、纵向波纹构件4，预设透光窗口10；

步骤（5）在防撞护栏的槽型钢连接构件7上采用螺栓8安装纵向波纹构件4；

步骤（6）在纵向波纹构件4上端采用螺栓8安装H型钢连接构件6；

步骤（7）在H型钢连接构件6上采用螺栓8安装拱形横向波纹防护棚3；

步骤（8）整体拼装、连接完成，通车营运。

该实施例整体刚柔结合，自重轻、抗冲击，可有效消减冲击力，可用于桥梁防落石地段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种梁体波形钢组合防护棚架，其特征在于：包括设于梁体两侧悬臂上的防撞护栏，防撞护栏上预埋连接构件，所述连接构件上设置纵向波纹构件，两端的纵向波纹构件通过H型钢连接构件与拱形横向波纹防护棚连接；

纵向波纹构件包括多段纵向波纹钢单元，纵向波纹钢单元包括两片波形钢，两片波形钢之间通过波形钢的波谷连接，纵向波纹钢单元之间通过波纹连接件连接；拱形横向波纹防护棚包括多段拱形横向波纹钢单元，拱形横向波纹钢单元之间通过波形连接件连接，纵向波纹钢单元与拱形横向波纹钢单元的波纹方向相互垂直，使得纵向波纹构件与拱形横向波纹防护棚上的波纹连接件相互垂直；

连接构件呈槽型，连接构件通过预埋钢筋设于防撞护栏上，纵向波纹构件底部通过螺栓设于槽型连接构件两侧，纵向波纹构件底部与连接构件底部接触；

纵向波纹构件顶部通过螺栓设于H型钢连接构件底部两侧，拱形横向波纹防护棚底部两侧通过螺栓设于H型钢连接构件顶部两侧。

2.根据权利要求1所述的梁体波形钢组合防护棚架，其特征在于：波形连接件与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元之间通过多个螺栓连接，且波形连接件与纵向波纹钢单元或者拱形横向波纹钢单元的形状匹配。

3.根据权利要求1所述的梁体波形钢组合防护棚架，其特征在于：拱形横向波纹防护棚内径尺寸与桥面宽度一致，拱形横向波纹防护棚和纵向波纹构件在桥面伸缩缝处断开。

4.根据权利要求1所述的梁体波形钢组合防护棚架，其特征在于：拱形横向波纹防护棚两侧侧面设置透光窗口。

5.根据权利要求1所述的梁体波形钢组合防护棚架，其特征在于：拱形横向波纹防护棚和纵向波纹构件上设有镀锌涂膜层。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的梁体波形钢组合防护棚架的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1） 制作槽型钢连接构件和预埋钢筋，浇筑桥面或防撞护栏时预埋槽型钢连接构件及预埋钢筋；

步骤（2） 制作多段拱形横向波纹钢单元、多段纵向波纹钢单元、波形连接钢板和H型钢连接构件，并对上述部件进行防腐处理；

步骤（3） 通过波形连接钢板现场拼接多段拱形横向波纹钢单元、多段纵向波纹钢单元，组成拱形横向波纹防护棚、纵向波纹构件，预设透光窗口；

步骤（4） 在防撞护栏的槽型钢连接构件上安装纵向波纹构件；

步骤（5） 在纵向波纹构件上端安装H型钢连接构件；

步骤（6） 在H型钢连接构件上安装拱形横向波纹防护棚，即得到梁体波形钢组合防护棚架。