CN110607740A - 一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，包括主梁、沿主梁顺桥向布置的多个桥塔、以及用于连接所述桥塔与主梁横桥向两侧的多根的斜拉索，所述主梁包括用于布置第一公路的纵横格构梁，所述纵横格构梁的横桥向两侧分别设置有用于布置铁路的第一钢箱边梁和用于布置第二公路的第二钢箱边梁，所述纵横格构梁与第一钢箱边梁、第二钢箱边梁均通过螺栓拼接。本发明的主梁采用不对称布置形式，相比分层布置线路标高小，相比于同层对称布置改善了公路铁路的接线条件，节省空间和匝道设置，可节约工程投资，且视野开阔。

Description

一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域的技术领域，具体涉及一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥。

背景技术

目前，国内公铁合建的斜拉桥大多采用分层布置的桥面布置形式，如申请号为201720395421.8的中国实用新型专利公开了一种公轨合建的桥梁布置结构，包括公路主梁，所述公路主梁的中央分隔带处沿公路主梁延伸方向间隔设置有若干个桥墩，所述桥墩的上方架设有用于供轨道交通车辆通行的轨道。上述公轨合建的桥梁布置结构，利用了公路主梁中央分隔带的闲置空间设置桥墩，把轨道架设在桥墩上布置上层轨道交通，虽然可以减少了分隔带所引起的桥面宽度，因为轨道交通荷载相对较小，但是这种布置形式提高了桥面标高，增加了引桥的长度。

随着国家公路及铁路建设的不断发展及技术进步，及各省市修建铁路及公铁合建桥梁的热情高涨，公铁合建桥梁数量不断增多，铁路荷载放中间，公路荷载分布在两边的同层对称布置形式也有应用，如申请号为201711374882.8的中国实用新型专利公开了一种公铁两用大桥平层主梁断面构造，包括铁路主梁，其两侧分别连接左、右公路主梁，铁路主梁的顶面和左、右公路主梁的顶面位于同一平面，铁路主梁和左、右公路主梁之间的公铁并行分隔带分别设有锚固系统，锚固系统用于连接斜拉索，铁路主梁和左、右公路主梁均包括若干个横隔板，每个横隔板的断面为断面变厚结构。上述方案中，运用该主梁断面构造，斜拉索连接于铁路主梁的两侧，而不是整个公铁主梁的两侧，减小了主梁弯矩，但是为提高抗扭刚度和抗风性能，增加了桥面宽度，横向受力大，对结构稳定性要求高，而且材料的利用率不高。此外，上述方案中铁路荷载放中间，公路荷载分布在两边的同层对称布置形式，在桥头公路铁路的接线会出现相交，接线复杂，需要较大的空间场地，空间利用率低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种受力合理、结构稳定、空间利用率高的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，包括主梁、沿主梁顺桥向布置的多个桥塔、以及用于连接所述桥塔与主梁横桥向两侧的多根的斜拉索，所述主梁包括位于中部用于布置第一公路的纵横格构梁，所述纵横格构梁的横桥向两侧分别设置有用于布置铁路的第一钢箱边梁和用于布置第二公路的第二钢箱边梁，所述纵横格构梁与第一钢箱边梁、第二钢箱边梁均通过螺栓拼接。

上述技术方案中，所述纵横格构梁包括多根垂直交叉连接的纵梁和箱型横梁，相邻两个所述纵梁之间还设有横肋，所述横肋与纵梁垂直交叉连接，所述纵横格构梁的顶面铺设有正交异性桥面板。

上述技术方案中，所述第一钢箱边梁和第二钢箱边梁结构相同；所述第一钢箱边梁和第二钢箱边梁均包括沿顺桥向布置的顶板和底板，所述顶板与底板之间设置有内腹板和外腹板，所述顶板、内腹板、底板、外腹板的端部依次焊接形成箱型结构；所述内腹板与外腹板之间设置有多个沿横桥向布置的横隔板。

上述技术方案中，所述外腹板的外侧设置有风嘴，所述风嘴的一面侧壁与外腹板的外侧壁相贴合。

上述技术方案中，所述外腹板的上方设置有用于锚固斜拉索的锚固结构。

上述技术方案中，所述顶板、底板、内腹板、外腹板的内侧面均焊接有加强筋。

上述技术方案中，所述桥塔位于主梁的中部，所述桥塔包括上塔柱、中塔柱和下塔柱，所述中塔柱位于上塔柱与下塔柱之间，每个所述中塔柱包括两根横桥向相对布置的塔杆，两根所述塔杆分别从纵横格构梁与第一钢箱边梁、第二钢箱边梁之间的预留的空隙处穿过与下塔柱固定连接。

上述技术方案中，所述下塔柱包括两根横桥向相对布置的塔肢，两根所述塔肢之间设置有下横梁。

上述技术方案中，所述下塔柱的横向外侧各设置有用于承载第一钢箱边梁、第二钢箱边梁的牛腿梁。

上述技术方案中，所述上塔柱的横向两侧分别通过斜拉索与对应的锚固结构固定连接。

本发明的有益效果是：

其一，本发明的公铁同层主梁桥面采用不对称布置形式，相比分层布置线路标高小，相比于同层对称布置改善了公路铁路的接线条件，偏载作用下体系受力合理，基础数量减少，节省空间和匝道设置，经济性指标更优，是一种值得推广的公铁合建桥面布置形式。

其二，本发明采用分离式双箱主梁结构，主梁的三部分独立组成，相比于整体钢箱梁，便于全工厂化制造，主梁的制造、运输、安装便捷，施工速度快，避免工地焊，保证施工精度和质量，可节约工程投资，且视野开阔，整体性能好，抗扭转刚度大，相比于整体式钢箱梁节约了用钢量，降低了造价。

其三，本发明的公路铁路两侧斜拉索采用不同的规格和初张力，平衡恒载和活载下的偏载效应，结构受力合理。

其四，本发明的桥塔中穿主梁的结构形式，在不增加桥面宽度的情况下减小了桥塔基础建设的材料和施工费用。

其五，本发明的斜拉桥具备良好的美观效果，结构轻盈柔美，能够完美地与周围环境相结合，社会效益显著。

附图说明

图1为本发明公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥的结构示意图；

图2为图1中主梁的剖视结构示意图；

图3为图2中沿I-I方向的结构示意图；

图中：1-主梁、2-桥塔(2.1-上塔柱、2.2-中塔柱、2.3-下塔柱)、3-斜拉索、4-纵横格构梁(4.1-纵梁、4.2-箱型横梁、4.3-横肋、4.4-正交异性桥面板)、5-第一钢箱边梁(5.1-顶板、5.2-底板、5.3-内腹板、5.4-外腹板、5.5-横隔板、5.6-风嘴、5.7-锚固结构)、6-第二钢箱边梁。

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，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，包括主梁1、沿主梁1顺桥向布置的多个桥塔2、以及用于连接桥塔2与主梁1横桥向两侧的多根的斜拉索3，主梁1包括位于中部用于布置第一公路的纵横格构梁4，纵横格构梁4的横桥向两侧分别设置有用于布置铁路的第一钢箱边梁5和用于布置第二公路的第二钢箱边梁6，主梁三个部分纵横格构梁4与第一钢箱边梁5、第二钢箱边梁6在工厂分别生产制造，运输到工地后进行现场的栓接，再采用单悬臂拼装。这样，采用第一钢箱边梁5、第二钢箱边梁6的分离式双箱主梁结构，抗扭转刚度大，抗风性能好，钢材利用率高。主梁分成三个相对独立的部分，相比于整体钢箱梁，便于全工厂化制造和运输，避免工地焊，保证施工精度和质量。公路铁路两侧斜拉索采用不同的规格和初张力，平衡恒载和活载下的偏载效应，结构受力合理。

上述技术方案中，桥塔2位于主梁1的中部，桥塔2采用自动液压爬模系统分节段施工。桥塔2包括上塔柱2.1、中塔柱2.2和下塔柱2.3，中塔柱2.2位于上塔柱2.1与下塔柱2.3之间，每个中塔柱2.2包括两根横桥向相对布置的塔杆，两根塔杆分别从纵横格构梁4与第一钢箱边梁5、第二钢箱边梁6之间的预留的空隙处穿过与下塔柱2.3固定连接。下塔柱2.3包括两根横桥向相对布置的塔肢，两根塔肢之间设置有下横梁2.4，下塔柱2.3的横向外侧各设置有用于承载第一钢箱边梁5、第二钢箱边梁6的牛腿梁2.5。这样，公铁同层不对称布置，桥塔中穿主梁的斜拉桥，改善了公铁合建的接线条件，偏载作用下结构体系受力合理，基础数量减少，主梁制造、运输、安装便捷，施工速度快，经济性指标更优。

如图2和图3所示，纵横格构梁4包括多根垂直交叉连接的纵梁4.1和箱型横梁4.2，相邻两个纵梁4.1之间还设有横肋4.3，横肋4.3与纵梁4.1垂直交叉连接，纵横格构梁4的顶面铺设有正交异性桥面板4.4。第一钢箱边梁5和第二钢箱边梁6结构相同；第一钢箱边梁5和第二钢箱边梁6均包括沿顺桥向布置的顶板5.1和底板5.2，顶板5.1与底板5.2之间设置有内腹板5.3和外腹板5.4，顶板5.1、内腹板5.3、底板5.2、外腹板5.4的端部依次焊接形成箱型结构，顶板5.1、底板5.2、内腹板5.3、外腹板5.4的内侧面均焊接有加强筋5.8。内腹板5.3与外腹板5.4之间设置有多个沿横桥向布置的横隔板5.5。外腹板5.4的外侧设置有风嘴5.6，风嘴5.6的一面侧壁与外腹板5.4的外侧壁相贴合。外腹板5.4的上方设置有用于锚固斜拉索的锚固结构5.7，上塔柱2.1的横向两侧分别通过斜拉索3与对应的锚固结构5.7固定连接。这样，本发明采用公铁同层布置形式，铁路布置在一侧，公路布置在另一侧，减低公路标高，改善公铁合建桥梁的接线条件，纵横格构梁4、第一钢箱边梁5和第二钢箱边梁6满足公铁同层偏载布置结构受力的合理性，同时提高材料利用率，保证施工质量。而且，在不增加桥面宽度的情况下，解决桥塔与主梁横向布置形式，保证结构的安全、经济、美观。

以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，其余未详细说明的为现有技术，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，包括主梁(1)、沿主梁(1)顺桥向布置的多个桥塔(2)、以及用于连接所述桥塔(2)与主梁(1)横桥向两侧的多根的斜拉索(3)，其特征在于：所述主梁(1)包括位于中部用于布置第一公路的纵横格构梁(4)，所述纵横格构梁(4)的横桥向两侧分别设置有用于布置铁路的第一钢箱边梁(5)和用于布置第二公路的第二钢箱边梁(6)，所述纵横格构梁(4)与第一钢箱边梁(5)、第二钢箱边梁(6)均通过螺栓拼接。

2.根据权利要求1所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述纵横格构梁(4)包括多根垂直交叉连接的纵梁(4.1)和箱型横梁(4.2)，相邻两个所述纵梁(4.1)之间还设有横肋(4.3)，所述横肋(4.3)与纵梁(4.1)垂直交叉连接，所述纵横格构梁(4)的顶面铺设有正交异性桥面板(4.4)。

3.根据权利要求2所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述第一钢箱边梁(5)和第二钢箱边梁(6)结构相同；所述第一钢箱边梁(5)和第二钢箱边梁(6)均包括沿顺桥向布置的顶板(5.1)和底板(5.2)，所述顶板(5.1)与底板(5.2)之间设置有内腹板(5.3)和外腹板(5.4)，所述顶板(5.1)、内腹板(5.3)、底板(5.2)、外腹板(5.4)的端部依次焊接形成箱型结构；所述内腹板(5.3)与外腹板(5.4)之间设置有多个沿横桥向布置的横隔板(5.5)。

4.根据权利要求3所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述外腹板(5.4)的外侧设置有风嘴(5.6)，所述风嘴(5.6)的一面侧壁与外腹板(5.4)的外侧壁相贴合。

5.根据权利要求4所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述外腹板(5.4)的上方设置有用于锚固斜拉索的锚固结构(5.7)。

6.根据权利要求3或4或5所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述顶板(5.1)、底板(5.2)、内腹板(5.3)、外腹板(5.4)的内侧面均焊接有加强筋(5.8)。

7.根据权利要求5所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述桥塔(2)位于主梁(1)的中部，所述桥塔(2)包括上塔柱(2.1)、中塔柱(2.2)和下塔柱(2.3)，所述中塔柱(2.2)位于上塔柱(2.1)与下塔柱(2.3)之间，每个所述中塔柱(2.2)包括两根横桥向相对布置的塔杆，两根所述塔杆分别从纵横格构梁(4)与第一钢箱边梁(5)、第二钢箱边梁(6)之间的预留的空隙处穿过与下塔柱(2.3)固定连接。

8.根据权利要求7所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述下塔柱(2.3)包括两根横桥向相对布置的塔肢，两根所述塔肢之间设置有下横梁(2.4)。

9.根据权利要求8所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述下塔柱(2.3)的横向外侧各设置有用于承载第一钢箱边梁(5)、第二钢箱边梁(6)的牛腿梁(2.5)。

10.根据权利要求7或8或9所述的公铁同层偏载布置桥塔中穿主梁的斜拉桥，其特征在于：所述上塔柱(2.1)的横向两侧分别通过斜拉索(3)与对应的锚固结构(5.7)固定连接。