CN112482184A - 一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法，包括铁路墩身、公路墩身和公路墩帽，铁路墩身为门式墩，铁路墩身顶部设有铁路墩帽，铁路墩帽顶端面中部搭载有铁路梁，公路墩身为板式墩，两个公路墩身架设在铁路墩帽顶端面两侧，公路墩帽为矩形板，公路墩帽架设在公路墩身顶部，两个公路墩帽之间具有间隔，公路墩帽上搭载有公路梁，本发明具有克服跨海大桥高腐蚀环境，通过简易的结构变换即可实现公路和铁路的并线，使上述桥式结构使用范围更加广泛，更具有实用性的优点。

Description

一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法。

背景技术

随着桥梁建设的发展，单一的单层桥面已无法满足许多公路及铁路的通行要求，公铁两用桥随之诞生，大型跨海桥梁线路长，钢桥造价高，易于锈蚀，因此主梁多采取钢混结合形式，主航道桥为钢结构，而对于其混凝土桥部分，也需要设计相应的桥式结构与主桥部分相衔接；但目前常见的公铁两用桥为钢结构，采用钢桁梁或钢箱梁实现双层桥面结构，混凝土双层桥面结构比较少见，一般为大箱梁结构或钢混结合桁梁结构。

另外，对于跨海大桥公路和铁路分别由两地延伸而来的情况，在公铁合建起始点还需要进行并线，对于混凝土双层桥结构：大箱梁结构自重大，大体积混凝土浇筑、养护复杂，且表面容易开裂，施工难度大；钢混结合桁梁结构，不适用于海洋高腐蚀性环境，钢混结合面易腐蚀，危及桥梁行车安全。

因此，针对以上不足，需要提供一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决跨海大桥高腐蚀环境下公路和铁路桥能够准确且不受环境影响的并线问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种公路、铁路的混凝土桥式结构及并线方法，包括铁路墩身、公路墩身和公路墩帽，铁路墩身为门式墩，铁路墩身顶部设有铁路墩帽，铁路墩帽顶端面中部搭载有铁路梁，公路墩身为板式墩，两个公路墩身架设在铁路墩帽顶端面两侧，公路墩帽为矩形板，公路墩帽架设在公路墩身顶部，两个公路墩帽之间具有间隔，公路墩帽上搭载有公路梁。

通过采用上述技术方案，利用简单的结构，不仅减少建设用料，还通过采用合理的公铁两用双层混凝土桥式结构受力，适用于跨海桥梁强腐蚀环境，且整体结构通透，桥梁横向抗风能力强，适用范围大，实用性高。

作为对本发明的进一步说明，优选地，公路梁位于曲线段的顶端面倾斜，以使公路梁位于曲线段外侧高度高于公路梁位于曲线段内侧高度。

通过采用上述技术方案，为了保证行车安全，可有效避免车辆在行驶过程中因离心作用而滑出公路。

作为对本发明的进一步说明，优选地，公路梁位于曲线段的顶端面倾斜范围为2％～4％。

通过采用上述技术方案，既能保证车辆在转弯处能顺利过弯，又能有效避免车辆滑出公路外。

作为对本发明的进一步说明，优选地，铁路墩身内侧顶端拐角处设有铁路墩台，以使铁路墩身内侧的空间截面为梯形。

通过采用上述技术方案，可有效提高铁路墩身的承载能力。

作为对本发明的进一步说明，优选地，公路墩帽底部两侧均开设有承力面，以使公路墩帽的截面为倒梯形，公路墩帽底部宽度与公路墩身宽度相同。

通过采用上述技术方案，不仅能承接住公路梁，还能将公路梁的重力完全导向至公路墩身上，以免在施工时侧翻。

本发明还提供一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，包括以下步骤，

Ⅰ.并线前，在承台上分别架设铁路墩和公路墩，铁路墩和公路墩均为独立墩且彼此无连接，铁路梁和公路梁分别搭载在铁路墩和公路墩顶端面上；

Ⅱ.位于并线的起始段处，承台上开始铺设门式的铁路墩身，铁路墩身顶部铺设铁路墩帽，铁路梁铺设在铁路墩帽上，铁路墩帽上铺设门式的公路墩架，公路墩架上铺设公路墩板，公路梁搭载在公路墩板顶部；

Ⅲ.位于并线的结束段处，承台上开始铺设门式的铁路墩身，铁路墩身顶部铺设铁路墩帽，铁路梁铺设在铁路墩帽上，铁路墩帽上位于铁路梁两侧铺设板式的公路墩身，公路墩身上铺设公路墩帽，公路梁搭载在公路墩帽顶部，完成并线。

通过采用上述技术方案，墩位之间通过简易的结构变换即可实现公路和铁路的并线，使上述桥式结构使用范围更加广泛，更具有实用性。

作为对本发明的进一步说明，优选地，位于并线的中间段处，承台位于铁路墩身一侧继续铺设公路墩，并在公路墩上搭载公路梁，公路墩板上的公路梁与公路墩上的公路梁之间具有间隙，公路墩板上的公路梁与公路墩上的公路梁顶端面位于同一平面内。

通过采用上述技术方案，可将上层公路加宽，变为双通道车道，提高道路的通行能力。

作为对本发明的进一步说明，优选地，位于并线的起始段和中间段处，公路墩板上的公路梁均位于公路的弯曲段内侧。

通过采用上述技术方案，以便配合加宽的公路梁使两者能够贴合，保证双行道可顺利拼接。

作为对本发明的进一步说明，优选地，位于并线的中间段和结束段的相接处，承台上开始铺设门式的铁路墩身，铁路墩身顶部铺设铁路墩帽，铁路梁铺设在铁路墩帽上，铁路墩帽上位于铁路梁两侧铺设板式的公路墩身，公路墩身上铺设连接板，以使连接板和公路墩身之间形成门字形，两排公路梁均搭载在连接板上。

通过采用上述技术方案，保证并线的同时，可使公路墩身能稳定支撑两组公路梁。

作为对本发明的进一步说明，优选地，连接板底端面两侧分别开设有内承面和外承面，内承面位于连接板内侧，外承面位于连接板外侧，内承面与水平面的夹角大于外承面与水平面的夹角。

通过采用上述技术方案，可在车辆在过弯时，降低车辆离心作用所给连接板外侧的压力，使连接板内外侧受力均匀。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

1、本发明提出了一种结构简单，受力明确合理的公铁两用双层混凝土桥式结构，适用于跨海桥梁强腐蚀环境，且其双层桥面结构能与主航道桥钢梁部分相衔接，增加了跨海大桥的通行能力；

2、本发明还提出了一种混凝土梁公路、铁路并线方法，墩位之间通过简易的结构变换即可实现公路和铁路的并线，并线过程安全可靠，且无需额外投入大型设备，使上述桥式结构使用范围更加广泛，更具有实用性。

附图说明

图1是本发明的并线完成后的墩位结构图；

图2是本发明的并线前墩位结构图；

图3是本发明的并线起始处墩位结构图；

图4是本发明的右幅公路起始点墩位结构图；

图5是本发明的开始并线的墩位结构图。

图中：1、铁路墩身；11、铁路墩；12、铁路墩帽；13、铁路墩台；14、铁路墩板；2、公路墩身；21、公路墩；22、公路墩架；23、公路墩板；24、公路墩台；3、公路墩帽；31、连接板；32、承力面；33、内承面；34、外承面；4、铁路梁；5、公路梁；6、承台。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

一种公路、铁路的混凝土桥式结构，如图1所示，包括铁路墩身1、公路墩身2和公路墩帽3，铁路墩身1为门式墩，铁路墩身1底部架设有板状的承台6，承台6嵌入地面内实现对铁路墩身1的稳定支撑；铁路墩身1顶部设有方形板状的铁路墩帽12，铁路墩帽12顶端面中部搭载有铁路梁4，公路墩身2为板式墩，两个公路墩身2架设在铁路墩帽12顶端面两侧，公路墩帽3为矩形板，公路墩帽3架设在公路墩身2顶部，两个公路墩帽3之间具有间隔，公路墩帽3上搭载有公路梁5，公路梁5位于曲线段的顶端面倾斜，以使公路梁5位于曲线段外侧高度高于公路梁5位于曲线段内侧高度，且公路梁5位于曲线段的顶端面倾斜范围，即角度i的范围为2％～4％，为了保证行车安全，可有效避免车辆在行驶过程中因离心作用而滑出公路，既能保证车辆在转弯处能顺利过弯，又能有效避免车辆滑出公路外。

如图1所示，铁路墩身1内侧顶端拐角处设有铁路墩台13，以使铁路墩身1内侧的空间截面为梯形，可有效提高铁路墩身的承载能力，公路墩帽3底部两侧均开设有承力面32，以使公路墩帽3的截面为倒梯形，公路墩帽3底部宽度与公路墩身2宽度相同，不仅能使公路墩帽3承接住公路梁5，还能将公路梁5的重力完全导向至公路墩身2上，以免在施工时侧翻；上述桥墩的布置方式，利用简单的结构，不仅减少建设用料，还通过采用合理的公铁两用双层混凝土桥式结构受力，适用于跨海桥梁强腐蚀环境，且适用范围大，实用性高。

本发明还提供一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，(由于铁路线型曲率不可过大，因此考虑在并线处公路为曲线段，铁路为直线段的情况即可，在并线处通过变换每个墩位铁路墩身1、公路墩身2和公路梁5的结构形式，来完成并线)，包括以下步骤：

Ⅰ.如图2所示，并线前，在承台6上分别架设梯台状的铁路墩11和四棱柱状的公路墩21，铁路墩11和公路墩21均为独立墩且彼此无连接，公路墩21高度高于铁路墩11高度，铁路梁4顶端面铺设有铁路墩板14，铁路梁4和公路梁5分别搭载在铁路墩板14和公路墩21顶端面上，此时铁路梁4呈直线分布，公路梁5呈曲线分布，且弯曲方向指向铁路梁4正上方；

Ⅱ.如图3所示，位于并线的起始段处，承台6上开始铺设门式的铁路墩身1，铁路墩身1顶部铺设铁路墩帽12，铁路梁4铺设在铁路墩帽12顶端中部，铁路墩帽12上铺设门式的公路墩架22，公路墩架22上铺设公路墩板23，公路梁5搭载在公路墩板23顶部，此时开始并线；结合图4，若需要提高道路的通行能力，则可在承台6位于铁路墩身1一侧继续铺设公路墩21，并在公路墩21上搭载新的公路梁5，公路墩板23上的公路梁5与公路墩21上的公路梁5之间具有间隙，公路墩板23上的公路梁5与公路墩21上的公路梁5顶端面位于同一平面内，实现将上层公路加宽变为双通道车道，提高道路的通行能力；公路墩板23上的公路梁5均位于公路的弯曲段内侧，以便配合加宽的公路梁使两者能够贴合，保证双行道可顺利拼接。

Ⅲ.如图5所示，位于并线的中间段和结束段的相接处，承台6上开始铺设门式的铁路墩身1，铁路墩身1顶部铺设铁路墩帽12，铁路梁4铺设在铁路墩帽12上，铁路墩帽12上位于铁路梁4两侧铺设板式的公路墩身2，公路墩2身上铺设连接板31，以使连接板31和公路墩身2之间形成门字形，两排公路梁5均搭载在连接板31上，且两组公路梁5均位于连接板31中部，此时实现初步并线，公路梁5从弯曲段开始变为直线段，设置上述结构，保证并线的同时，可使公路墩身1能稳定支撑两组公路梁。

连接板31底端面两侧分别开设有内承面33和外承面34，内承面33位于连接板31内侧，外承面34位于连接板31外侧，内承面33与水平面的夹角大于外承面34与水平面的夹角，可在车辆在过弯时，降低车辆离心作用所给连接板31外侧的压力，使连接板31内外侧受力均匀。

Ⅳ.如图1所示，位于并线的结束段处，承台6上开始铺设门式的铁路墩身1，铁路墩身1顶部铺设铁路墩帽12，铁路梁4铺设在铁路墩帽12上，铁路墩帽12上位于铁路梁4两侧铺设板式的公路墩身2，公路墩身2上铺设公路墩帽12，公路梁5搭载在公路墩帽顶部，完成并线；将上一组公路的门式墩分离为独立的两个公路墩身2，实现节约施工成本，同时墩位之间通过简易的结构变换即可实现公路和铁路的并线，使上述桥式结构使用范围更加广泛，更具有实用性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种公路、铁路的混凝土桥式结构，其特征在于：包括铁路墩身(1)、公路墩身(2)和公路墩帽(3)，铁路墩身(1)为门式墩，铁路墩身(1)顶部设有铁路墩帽(12)，铁路墩帽(12)顶端面中部搭载有铁路梁(4)，公路墩身(2)为板式墩，两个公路墩身(2)架设在铁路墩帽(12)顶端面两侧，公路墩帽(3)为矩形板，公路墩帽(3)架设在公路墩身(2)顶部，两个公路墩帽(3)之间具有间隔，公路墩帽(3)上搭载有公路梁(5)。

2.根据权利要求1所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构，其特征在于：公路梁(5)位于曲线段的顶端面倾斜，以使公路梁(5)位于曲线段外侧高度高于公路梁(5)位于曲线段内侧高度。

3.根据权利要求2所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构，其特征在于：公路梁(5)位于曲线段的顶端面倾斜范围为2％～4％。

4.根据权利要求1所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构，其特征在于：铁路墩身(1)内侧顶端拐角处设有铁路墩台(13)，以使铁路墩身(1)内侧的空间截面为梯形。

5.根据权利要求1所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构，其特征在于：公路墩帽(3)底部两侧均开设有承力面(32)，以使公路墩帽(3)的截面为倒梯形，公路墩帽(3)底部宽度与公路墩身(2)宽度相同。

6.一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，其特征在于：包括以下步骤，

Ⅰ.并线前，在承台(6)上分别架设铁路墩(11)和公路墩(21)，铁路墩(11)和公路墩(21)均为独立墩且彼此无连接，铁路梁(4)和公路梁(5)分别搭载在铁路墩(11)和公路墩(21)顶端面上；

Ⅱ.位于并线的起始段处，承台(6)上开始铺设门式的铁路墩身(1)，铁路墩身(1)顶部铺设铁路墩帽(12)，铁路梁(4)铺设在铁路墩帽(12)上，铁路墩帽(12)上铺设门式的公路墩架(22)，公路墩架(22)上铺设公路墩板(23)，公路梁(5)搭载在公路墩板(23)顶部；

Ⅲ.位于并线的结束段处，承台(6)上开始铺设门式的铁路墩身(1)，铁路墩身(1)顶部铺设铁路墩帽(12)，铁路梁(4)铺设在铁路墩帽(12)上，铁路墩帽(12)上位于铁路梁(4)两侧铺设板式的公路墩身(2)，公路墩身(2)上铺设公路墩帽(3)，公路梁(5)搭载在公路墩帽(3)顶部，完成并线。

7.根据权利要求6所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，其特征在于：位于并线的中间段处，承台(6)位于铁路墩身(1)一侧继续铺设公路墩(21)，并在公路墩(21)上搭载公路梁(5)，公路墩板(23)上的公路梁(5)与公路墩(21)上的公路梁(5)之间具有间隙，公路墩板(23)上的公路梁(5)与公路墩(21)上的公路梁(5)顶端面位于同一平面内。

8.根据权利要求7所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，其特征在于：位于并线的起始段和中间段处，公路墩板(23)上的公路梁(5)均位于公路的弯曲段内侧。

9.根据权利要求8所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，其特征在于：位于并线的中间段和结束段的相接处，承台(6)上开始铺设门式的铁路墩身(1)，铁路墩身(1)顶部铺设铁路墩帽(12)，铁路梁(4)铺设在铁路墩帽(12)上，铁路墩帽(12)上位于铁路梁(4)两侧铺设板式的公路墩身(2)，公路墩身(2)上铺设连接板(31)，以使连接板(31)和公路墩身(2)之间形成门字形，两排公路梁(5)均搭载在连接板(31)上。

10.根据权利要求9所述的一种公路、铁路的混凝土桥式结构的并线方法，其特征在于：连接板(31)底端面两侧分别开设有内承面(33)和外承面(34)，内承面(33)位于连接板(31)内侧，外承面(34)位于连接板(31)外侧，内承面(33)与水平面的夹角大于外承面(34)与水平面的夹角。

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