CN112239991A - 一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种铁路常用跨度应急抢修简支钢‑混结合梁，包括钢箱主梁组件，钢箱主梁组件顶部固定有第一预制混凝土面板，第一预制混凝土面板上开设有剪力钉槽，剪力钉槽内设置有用于将第一预制混凝土面板与钢箱主梁组件固定的剪力钉，钢箱主梁组件上部两侧分别通过悬臂翼缘接头连接有悬臂翼缘，悬臂翼缘顶部固定有第二预制混凝土面板，钢箱主梁组件顶部与悬臂翼缘顶部之间设置有第一湿接缝，第一湿接缝上灌浇有现浇混凝土层，钢箱主梁组件、悬臂翼缘两端设置有第二湿接缝，第二湿接缝上灌浇有现浇混凝土层。解决了我国早期应急抢修钢梁仅适用于单线明桥面桥梁的问题。

Description

一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁

技术领域

本公开涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁。

背景技术

铁路常用跨度梁是指铁路桥梁建设中用量大、较为常用的梁跨形式，其主要结构形式为预应力混凝土简支箱梁或简支T梁。近年来，我国铁路建设领域高速发展，铁路常用跨度梁使用量巨大，虽然在设计中已对地震、洪水等各种灾害对桥梁结构的影响进行了一定的考虑，但当超出设计范围的更大灾害发生时，铁路桥梁的损坏和无法使用仍然是不可避免的。特别是对于具有重要战略军事地位、地理位置特殊、自然环境恶劣的线路，考虑战时抢修及损坏快速修复的能力，提前为常用跨度梁配备相应的应急抢修梁是十分必要的。

早期的应急抢修梁结构均为临时性结构，需要原样建造混凝土新梁并进行二次换架，给铁路运营和自然环境造成了进一步的影响；早期的应急抢修梁结构均为设计速度较低的单线明桥面结构，无法适应现代铁路正常运行的需要；早期的应急抢修梁结构均采用小规格构件单元，现场拼装接口数量较多。近年来提出的高铁应急抢修梁仅适用于高铁常用跨度梁抢修领域，不适合客货铁路等其它等级铁路；现有的应急抢修梁功能单一，均仅用于损毁铁路桥梁的应急抢修。

发明内容

本公开实施例提供一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，解决了现有抢修梁存在的运行速度低、功能单一、适用范围小的问题。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，包括钢箱主梁组件，钢箱主梁组件顶部固定有第一预制混凝土面板，第一预制混凝土面板上开设有剪力钉槽，剪力钉槽内设置有用于将第一预制混凝土面板与钢箱主梁组件固定的剪力钉，钢箱主梁组件上部两侧分别通过悬臂翼缘接头连接有悬臂翼缘，悬臂翼缘顶部固定有第二预制混凝土面板，钢箱主梁组件顶部与悬臂翼缘顶部之间设置有第一湿接缝，第一湿接缝上灌浇有现浇混凝土层，钢箱主梁组件两端设置有湿接缝A、悬臂翼缘两端设置有湿接缝B，湿接缝A、湿接缝B形成第二湿接缝，第二湿接缝上灌浇有现浇混凝土层。

在一个实施例中，第一湿接缝上设置有墙体(防护墙)。

当轨道为有砟轨道时，在第一湿接缝上设置挡砟墙；当轨道为无砟轨道时，在第一湿接缝上设置防护墙；抢修梁高度、梁长、梁宽、纵横向支座中心距、梁缝值、以及两侧墙体(防护墙)内边缘线之间的距离与相应的常用跨度混凝土梁严格保持一致，最大程度上实现抢修梁与相应的常用宽度混凝土梁在外观上的统一，避免换梁对桥墩结构造成影响。

在一个实施例中，钢箱主梁组件包括钢箱主梁，钢箱主梁顶部连接有顶板，第一预制混凝土面板连接在顶板上；悬臂翼缘连接在钢箱主梁上部，钢箱主梁内侧依次间隔设置有隔板、竖肋，钢箱主梁外侧设置有腹板，腹板与隔板、竖肋相交处的上方均设置有剪力钉槽。

在一个实施例中，两个所述竖肋形成门型结构。

在一个实施例中，钢箱主梁包括一个。

当线别为单线时，钢箱主梁包括一个。在一个实施例中，钢箱主梁下部一侧连接有中间横联接头。

在一个实施例中，钢箱主梁包括两个，两个钢箱主梁通过中间横联接头、悬臂翼缘接头并排连接，悬臂翼缘接头位于中间横联接头上方；两个顶板之间设置有第三湿接缝，第三湿接缝上灌浇有现浇混凝土层；悬臂翼缘分别连接在两个钢箱主梁外侧。

当线别为双线时，两个钢箱主梁并排连接，即可作为抢修梁，也可作为永久性梁体结构。可根据需要，将多个钢箱主梁组件依次连接，多个钢箱主梁组件分别通过第二湿接缝连接。不仅可以作为抢修梁，也可作为永久性梁体结构使用，不仅适用于战时或紧急情况下的铁路常用跨度混凝土梁抢修之用，也适用于平时建设工期紧张的铁路永久性装配式桥梁结构建设，改变了早期抢修梁仅能用于临时结构、功能单一的现状；不仅实现了损毁工程应急抢修与永久使用的“临永兼顾”，也做到了新建工程建设与损毁工程换梁的“新换通用”。

在一个实施例中，悬臂翼缘包括顶板a、腹板a及底板，顶板、顶板a下表面均固定有纵向加劲肋。第二预制混凝土面板直接预制浇筑在顶板a上。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的单线断面图；

图2是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的单线竖肋断面图；

图3是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的单线平面图；

图4是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的双线断面图；

图5是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的双线竖肋断面图；

图6是本公开实施例提供的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁的双线平面图。

图中，1.第一预制混凝土面板，2.剪力钉槽，3.剪力钉，4.第一悬臂翼缘接头，5.悬臂翼缘，6.第二预制混凝土面板，7.第一湿接缝，8.第二湿接缝，9.侧封板，10.钢箱主梁，11.顶板，12.隔板，13.竖肋，14.腹板，15.中间横联接头，16.第二悬臂翼缘接头，17.第三湿接缝，18.纵向加劲肋，19.顶板a，20.腹板a，21.底板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。

实施例1

如图1所示，一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，包括钢箱主梁组件，钢箱主梁组件顶部固定有第一预制混凝土面板1，第一预制混凝土面板1上开设有剪力钉槽2，剪力钉槽2内设置有用于将第一预制混凝土面板1与钢箱主梁组件固定的剪力钉3，钢箱主梁组件上部两侧分别通过第一悬臂翼缘接头4连接有悬臂翼缘5，第一悬臂翼缘接头4的截面形状为倒T形。悬臂翼缘5顶部固定有第二预制混凝土面板6，悬臂翼缘5宽度尺寸较小，重量相对较轻，所以第二预制混凝土面板6可提前预制浇注于悬臂翼缘5上表面，形成钢-混组合构件，减少现场混凝土浇注量和钢筋绑扎操作，简化现场施工工序。钢箱主梁组件顶部与悬臂翼缘5顶部之间设置有第一湿接缝7(纵向)，第一湿接缝7上灌浇有现浇混凝土层，第一湿接缝8上设置有墙体(防护墙)，以便于墙体(防护墙)和桥面混凝土湿接缝的现场浇注施工。如图2及图3所示，钢箱主梁组件两端设置有湿接缝A、悬臂翼缘5两端设置有湿接缝B，湿接缝A、湿接缝B连接形成第二湿接缝8(纵向)，第二湿接缝8上灌浇有现浇混凝土层，第二湿接缝8用于将多个钢箱主梁组件进行长向拼接。根据需要，沿纵向将多个钢箱主梁组件依次连接，且通过第二湿接缝8连接。

本实施例中，第一预制混凝土面板1为单独预制混凝土板，第二预制混凝土面板2直接预制浇筑在悬臂翼缘上表面。第一湿接缝7、第二湿接缝8上的现浇混凝土层均为现浇混凝土。第一预制混凝土面板1和第二预制混凝土面板6的长度可根据实际情况进行调整。

本实施例中，每个悬臂翼缘5外侧连接有侧封板9，可增强结构整体性，改善翼缘悬臂端变形，使结构视觉效果更优。

本实施例中，当线别为单线时，钢箱主梁组件包括钢箱主梁10，钢箱主梁10顶部连接有顶板11，第一预制混凝土面板1连接在顶板11上；悬臂翼缘5连接在钢箱主梁10侧面上部，钢箱主梁10内侧依次间隔设置有隔板12、竖肋13，钢箱主梁10两外侧设置有腹板14，腹板14与隔板12、竖肋13相交处的上方均设置有剪力钉槽2。竖肋13采用T型截面，并且竖肋13处形成倒L型，钢箱主梁10两侧的竖肋13形成门型构造，以便于剪力钉3连接位置的局部传力。

钢箱主梁10下部一侧连接有中间横联接头15，中间横联接头15截面为工字型。

如图4-图6所示，当线别为双线时，钢箱主梁10包括两个，两个钢箱主梁10通过中间横联接头15、第二悬臂翼缘接头16并排连接，第二悬臂翼缘接头16位于中间横联接头15上方；此时，两个钢箱主梁10的顶板11之间设置有第三湿接缝17，第三湿接缝17上灌浇有现浇混凝土层；悬臂翼缘5分别连接在两个钢箱主梁10外侧。

本实施例中，悬臂翼缘5包括顶板a19、腹板a20及底板21，顶板11、顶板a19下表面均固定有纵向加劲肋18。第二预制混凝土面板2直接预制浇筑在顶板a19上。

本发明的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，适用于各速度等级铁路常用跨度预应力混凝土简支箱梁、简支T梁对应的抢修梁设计使用，其跨度包含但不限于40m、32m、24m、20m、16m及12m。在保证结构实现装配式组装的同时，能够具有较大的竖向刚度，以满足各等级铁路的相应刚度要求。横、顺桥向支点距与相应的常用跨度混凝土梁严格保持一致，以减少或不对桥墩结构造成影响。顺桥向上，当常用跨度混凝土梁不同跨度支点中心到梁端的距离不同时，可通过采用设置支座与端隔板偏心、不同的支座安装预留螺栓孔位及局部补强构造等措施，实现钢箱主梁节段的兼容共用和各跨度纵向支点距的严格匹配；横桥向上，当支座间距不同时，可通过设置多个支座安装位、使用不同的支座安装预留螺栓孔位等方式实现横向支座中心距的严格匹配。抢修梁的底板宽、腹板外边线之间的距离、外腹板倾斜角度等基本与相应的常用跨度混凝土梁保持一致。对不同速度等级的同跨度梁方案，当梁高需求不同且其高度差在0.3m及以内时，可通过在钢混连接处设置混凝土桥面板承托的方式实现截面总梁高的匹配，从而实现二者钢箱主梁节段的兼容共用。

本实施例中，铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁采用钢-混结合梁的结构形式，在钢箱主梁顶部设置顶板，顶板上设置第一预制混凝土面板，对桥面布设有砟轨道和无砟轨道结构、单双线桥梁、不同跨度桥梁、不同速度等级桥梁均可共用；解决了我国早期应急抢修钢梁仅适用于单线明桥面桥梁的问题；无需更换为原混凝土梁，大大缩短了恢复正常行车速度的时间，避免了对线路造成二次干扰；通过对抢修梁在纵、横桥上的节段划分与组拼，实现了部分构件单元兼容共用的目的；在顶板与第一预制混凝土面板连接处设置混凝土桥面板承托的方式，实现了截面总梁高的匹配，从而实现了钢箱主梁组件的兼容共用；采用大规格构建方案，能有效减少现场拼接口数量，从而达到缩短抢修时间的目的；拼接口全部采用高强度螺栓连接，避免了现场焊接，预制混凝土桥面板通过设置剪力钉槽与钢箱主梁顶板实现现场连接，实现了主体结构的现场装配化安装；由于铁路应急抢修梁需长时间存放，对于拼接螺栓数量的确定，对摩擦系数按照0.7～0.9的系数进行折减，相应增加螺栓数量，以提高安全储备；单独预制第一预制混凝土板，第二预制混凝土面板直接预制浇筑在悬臂翼缘顶板上，减少了混凝土现场浇筑工作量；混凝土桥面板采用带剪力钉槽的预制板块与第一湿接缝、第二湿接缝及第三湿接缝结合的方式，既解决了节段吊装重量过大的问题，也保证了钢结构和混凝土结构的可靠连接。

本实施例中，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，包括钢箱主梁组件，所述钢箱主梁组件顶部固定有第一预制混凝土面板，所述第一预制混凝土面板上开设有剪力钉槽，所述剪力钉槽内设置有用于将第一预制混凝土面板与钢箱主梁组件固定的剪力钉，所述钢箱主梁组件上部两侧分别通过第一悬臂翼缘接头连接有悬臂翼缘，所述悬臂翼缘顶部固定有第二预制混凝土面板，所述钢箱主梁组件顶部与悬臂翼缘顶部之间设置有第一湿接缝，所述第一湿接缝上灌浇有现浇混凝土层，所述钢箱主梁组件、悬臂翼缘两端设置有第二湿接缝，所述第二梁缝上灌浇有现浇混凝土层。

2.根据权利要求1所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述钢箱主梁组件包括钢箱主梁，所述钢箱主梁顶部连接有顶板，所述第一预制混凝土面板连接在顶板上；所述悬臂翼缘连接在钢箱主梁上部，所述钢箱主梁内侧依次间隔设置有隔板、竖肋，所述钢箱主梁两侧设置有腹板，所述腹板与隔板、竖肋相交处的上方均设置有剪力钉槽。

3.根据权利要求2所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，两个所述竖肋形成门型结构。

4.根据权利要求1所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述钢箱主梁包括一个。

5.根据权利要求2所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述钢箱主梁下部一侧连接有中间横联接头。

6.根据权利要求2所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述钢箱主梁包括两个，两个所述钢箱主梁通过中间横联接头、第二悬臂翼缘接头并排连接，所述第二悬臂翼缘接头位于中间横联接头上方；两个所述顶板之间设置有第三湿接缝，所述第三湿接缝上灌浇有现浇混凝土层；所述悬臂翼缘分别连接在两个钢箱主梁外侧。

7.根据权利要求2所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述悬臂翼缘包括顶板a、腹板a及底板，所述顶板、顶板a下表面均固定有纵向加劲肋。

8.根据权利要求1所述的一种铁路常用跨度应急抢修简支钢-混结合梁，其特征在于，所述第一湿接缝上设置有墙体。

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