CN113863122A - 一种多用途主塔横梁结构及桥梁 - Google Patents

一种多用途主塔横梁结构及桥梁 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多用途主塔横梁结构，其包括：至少两个主塔柱，两个所述主塔柱沿横桥向布置，两个所述主塔柱互相靠近的一侧分别固设主梁支撑结构；主塔横梁，其位于两个所述主塔柱之间，且所述主塔横梁的两端分别连接于所述主梁支撑结构；主梁，其包括：主桥，其通过第一伸缩缝装置与所述主塔横梁的一侧连接；引桥，其通过第二伸缩缝装置与所述主塔横梁远离所述主桥的一侧连接，所述引桥与所述主桥均支撑于所述主梁支撑结构。本发明通过将主塔横梁抬高至与主梁在同一水平面，且在主塔横梁的两侧与主梁之间安装伸缩装置，解决了单道伸缩缝两侧转角过大的问题，同时主塔横梁可以直接承担桥面行车荷载，具有明显的经济效益。

Description

一种多用途主塔横梁结构及桥梁
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种多用途主塔横梁结构及桥梁。
背景技术
随着经济的迅速发展，出现了很多大跨度及多跨缆索承重桥梁，为了满足桥面的变形要求及主梁的受力要求，主梁常在主塔横梁处简支或连续。
相关技术中，当主梁简支跨过主塔横梁时，主桥与引桥间会设置一道伸缩缝装置，伸缩缝装置两端存在转角，转角过大会使行车不顺，严重时影响行车安全性。
因此，有必要设计一种多用途主塔横梁结构及桥梁，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种多用途主塔横梁结构及桥梁，以解决相关技术中伸缩缝装置两端存在转角，转角过大会使行车不顺，严重时影响行车安全性的问题。
第一方面，提供了一种多用途主塔横梁结构，其包括：至少两个主塔柱，两个所述主塔柱沿横桥向布置，两个所述主塔柱互相靠近的一侧分别固设主梁支撑结构；主塔横梁，其位于两个所述主塔柱之间，且所述主塔横梁的两端分别连接于所述主梁支撑结构；主梁，其包括：主桥，其通过第一伸缩缝装置与所述主塔横梁的一侧连接；引桥，其通过第二伸缩缝装置与所述主塔横梁远离所述主桥的一侧连接，所述引桥与所述主桥均支撑于所述主梁支撑结构。
一些实施例中，所述主梁的顶部铺设有第一桥面，所述主塔横梁的顶部铺设有第二桥面，所述第一桥面的上端面与所述第二桥面的上端面平齐。
一些实施例中，所述第一桥面和所述第二桥面之间通过连接结构连接，所述连接结构的上端面与所述第一桥面的上端面平齐。
一些实施例中，所述连接结构包括：预埋钢筋，其与所述第一伸缩缝装置和所述第二伸缩缝装置连接；混凝土，其浇筑于所述第二桥面的两端。
一些实施例中，所述第一伸缩缝装置位于所述主塔横梁与所述主桥相对的一侧，所述第二伸缩缝装置位于所述主塔横梁与所述引桥相对的一侧。
一些实施例中，所述主桥与所述主塔横梁之间设有第一间隙，所述第一伸缩缝装置位于所述第一间隙；所述引桥与所述主塔横梁之间设有第二间隙，所述第二伸缩缝装置位于所述第二间隙。
一些实施例中，所述主梁支撑结构具有牛腿，所述牛腿的一侧与所述主塔柱连接，所述主塔横梁和所述主梁安装于所述牛腿的顶部。
一些实施例中，所述主梁支撑结构还包括：竖向支座垫石，其放置于所述牛腿的顶部，所述竖向支座垫石通过支座与所述主梁连接；抗风支座垫石，其一侧固定于所述主塔柱。
第二方面，提供了一种桥梁，其包括上述的任一项所述的多用途主塔横梁结构。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种多用途主塔横梁结构及桥梁，通过将主塔横梁抬高至与主梁在同一水平面，且在主塔横梁的两侧与主梁之间安装伸缩装置，解决了单道伸缩缝两侧转角过大的问题，同时主塔横梁可以直接承担桥面行车荷载，具有明显的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构的侧视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构的正视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构的部分俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构的主梁支撑结构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构的连接结构的结构示意图。
图中标号：
1、主塔横梁；2、主塔柱；3、主梁；31、主桥；32、引桥；41、第一伸缩缝装置；42、第二伸缩缝装置；5、主梁支撑结构；51、牛腿；52、竖向支座垫石；53、抗风支座垫石；6、第一桥面；7、第二桥面；8、连接结构；81、预埋钢筋；82、混凝土。
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。
本发明实施例提供了一种多用途主塔横梁结构及桥梁，其能解决相关技术中伸缩缝装置两端存在转角，转角过大会使行车不顺，严重时影响行车安全性的问题。
参见图1所示，为本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构，其可以包括：至少两个主塔柱2，两个所述主塔柱2沿横桥向布置，两个所述主塔柱2互相靠近的一侧分别固设主梁支撑结构5，本实施例中，所述主塔柱2用于支撑主塔横梁1，所述主梁支撑结构5用于支撑主梁3；主塔横梁1，其位于两个所述主塔柱2之间，且所述主塔横梁1的两端分别连接于所述主梁支撑结构5，本实施例中，所述主塔横梁1沿横桥向延伸，所述主塔横梁1固定于所述主塔柱2；主梁3，其可以包括：主桥31，其通过第一伸缩缝装置41与所述主塔横梁1的一侧连接；引桥32，其通过第二伸缩缝装置42与所述主塔横梁1远离所述主桥31的一侧连接，所述引桥32与所述主桥31均支撑于所述主梁支撑结构5，本实施例中，所述主桥31与所述引桥32间隔设置，所述主塔横梁1设于所述主桥31与所述引桥32之间，所述第一伸缩缝装置41位于所述主塔横梁1与所述主桥31之间，所述第二伸缩缝装置42位于所述主塔横梁1与所述引桥32之间，当主桥31和引桥32发生转动时，第一伸缩缝装置41和第二伸缩缝装置42分别与所述主桥31和所述引桥32连接的一端会产生转角，而第一伸缩缝装置41和第二伸缩缝装置42与主塔横梁1连接的一端基本上是固定不动的，使得第一伸缩缝装置41的两端之间的转角以及第二伸缩缝装置42的两端之间的转角均减小，在桥上行驶更加顺利，提高了行车的安全性。
参见图1所示，在一些实施例中，所述主梁3的顶部可以铺设有第一桥面6，所述主塔横梁1的顶部可以铺设有第二桥面7，所述第一桥面6的上端面与所述第二桥面7的上端面平齐，本实施例中，所示第一桥面6和所示第二桥面7可以直接作为桥面使用，所述主塔横梁1直接承受车辆荷载再传至所述主塔柱2，受力路径明确。
参见图5所示，在一些实施例中，所述第一桥面6和所述第二桥面7之间可以通过连接结构8连接，所述连接结构8的上端面与所述第一桥面6的上端面平齐，本实施例中，由于所述主梁3和主塔横梁1间隔设置，所述第一桥面6和第二桥面7通过连接结构8连接，从而将主梁3和主塔横梁1连接起来，构成完整畅通的行车路面。
参见图5所示，在一些实施例中，所述连接结构8可以包括：预埋钢筋81，其与所述第一伸缩缝装置41和所述第二伸缩缝装置42连接，本实施例中，预埋钢筋81横跨所述主梁3和所述主塔横梁1之间，所述第一伸缩缝装置41和第二伸缩缝装置42的上端安装于所述预埋钢筋81；混凝土82，其浇筑于所述第二桥面7的两端，所述预埋钢筋81的两端固定于所述混凝土82中。
参见图1所示，在一些实施例中，所述第一伸缩缝装置41可以位于所述主塔横梁1与所述主桥31相对的一侧，所述第二伸缩缝装置42可以位于所述主塔横梁1与所述引桥32相对的一侧，本实施例中，所述主塔横梁1与所述主桥31相对的一侧设有用于安装第一伸缩缝装置41的空间，所述主塔横梁1与所述引桥32相对的一侧设有用于安装所述第二伸缩缝装置42的空间，安装方便。
参见图1所示，在一些实施例中，所述主桥31与所述主塔横梁1之间可以设有第一间隙，所述第一伸缩缝装置41位于所述第一间隙；所述引桥32与所述主塔横梁1之间可以设有第二间隙，所述第二伸缩缝装置42位于所述第二间隙，本实施例中，在安装所述第一伸缩缝装置41和所述第二伸缩缝装置42时，通过在所述第一间隙和第二间隙搭装支架，再登至支架上安装，预留了充足的空间，降低了安装难度。
参见图4所示，在一些实施例中，所述主梁支撑结构5可以具有牛腿51，所述牛腿51的一侧与所述主塔柱2连接，所述主塔横梁1和所述主梁3安装于所述牛腿51的顶部，本实施例中，所述牛腿51用于支撑所述主塔横梁1和主梁3，主梁3简支于所述牛腿51上，受力路径明确，结构更加稳固。
参见图4所示，在一些实施例中，所述主梁支撑结构5还可以包括：竖向支座垫石52，其放置于所述牛腿51的顶部，所述竖向支座垫石52通过支座与所述主梁3连接，本实施例中，所述竖向支座垫石52位于所述主梁3和所述牛腿51之间，用于承托所述主梁3；抗风支座垫石53，其一侧固定于所述主塔柱2，本实施例中，抗风支座垫石53位于主塔柱2和主梁3之间，限制在大风作用下主梁3的横向位移。
参见图1所示，在一些实施例中，所述主塔横梁1的高度可以大于所述主梁3的高度，本实施例中，由于主梁3的底部通过竖向支座垫石52支撑于所述牛腿51上，因此主塔横梁1的高度需要大于主梁3的高度，才可以使主塔横梁1的底部固定于牛腿51上，使得主塔横梁1的固定更为稳固，在其他实施例中，主塔横梁1的高度也可以低于所述主梁3的高度，所述主梁支撑结构5与主塔横梁1可以分开，可以相连。
参见图2所示，为本发明实施例提供的一种桥梁，其包括上述的任一项所述的多用途主塔横梁结构，在所述主塔横梁1处设置横坡及桥面铺装，可直接作为桥面使用。
本发明实施例提供的一种多用途主塔横梁结构及桥梁的原理为：
本发明中，主塔横梁1与主梁3形成一体式结构，将主塔横梁1抬高至桥面，主梁3无法在主塔横梁1处连续，主梁3在该处呈简支体系，同时主塔横梁1两侧安装伸缩缝装置；在主塔横梁1顶面设置横坡及铺设第二桥面7，车辆可直接在其上行驶；主梁支撑结构5包括牛腿51、竖向支座垫石52及抗风支座垫石53，牛腿51与主塔柱2连接，抗风支座垫石53与主塔柱2连接，竖向支座垫石52上放置在牛腿51上，用于承托两侧主梁3；主塔横梁1两侧顶面处设置预埋钢筋81，用于与伸缩缝装置连接。浇筑主塔横梁1前，将预埋钢筋81预埋在指定位置，然后在主塔横梁1两侧预留安装伸缩缝装置的空间，浇筑混凝土完成后，在两侧预留空间浇筑钢纤维的混凝土82，安装伸缩缝装置，最后浇筑第二桥面7，本发明通过将主塔横梁1抬高至主梁3桥面，且在其两侧安装伸缩装置，使主塔横梁1与桥面形成一体式结构，主塔横梁1既为伸缩缝提供了安装构造空间，也解决了单道伸缩缝两侧转角过大的问题，同时主塔横梁1直接承担桥面行车荷载，具有明显的经济效益，主塔横梁1上移至桥面，也增加了主塔的通透性，景观效果优异。
在传统缆索桥梁布置中，主塔横梁1常布置在主梁3以下，主梁3可连续或简支跨过主塔横梁1，主梁3连续跨过主塔横梁1时，在自重及活载作用下，该处会存在负弯矩，导致桥面板有开裂的危险；当主梁3简支跨过主塔横梁1时，主桥与引桥间会设置一道伸缩缝装置，在荷载作用下，单道伸缩缝会导致两侧转角过大，影响行车舒适性，随着交通量的日益增加，由于伸缩装置不断承受着车辆重载的重复作用，面临着更换或检修的问题，伸缩缝装置位于间隙中，伸缩缝在主塔横梁1处安装空间有限，检修更换伸缩装置困难；为将两侧主梁3放置在主塔横梁1上，同时预留纵桥向位移变化量，将主塔横梁的宽度设计较大，导致经济性较差，桥梁结构显得笨重，景观效果较差。为了避免在主塔横梁1处出现的负弯矩、伸缩缝装置两侧转角过大及伸缩缝安装空间等问题，采用将主塔横梁1提高至桥面处可有效改善该问题；同时，在主塔横梁1处设置横坡及桥面铺装，可直接作为桥面使用，主塔横梁1直接承受车辆荷载再传至主塔，受力路径明确；主塔横梁1不作为主梁3的支撑结构，可减小主塔横梁1的横向宽度，具有明显的经济效益。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多用途主塔横梁结构，其特征在于，其包括：
至少两个主塔柱(2)，两个所述主塔柱(2)沿横桥向布置，两个所述主塔柱(2)互相靠近的一侧分别固设主梁支撑结构(5)；
主塔横梁(1)，其位于两个所述主塔柱(2)之间，且所述主塔横梁(1)的两端分别连接于所述主梁支撑结构(5)；
主梁(3)，其包括：
-主桥(31)，其通过第一伸缩缝装置(41)与所述主塔横梁(1)的一侧连接；
-引桥(32)，其通过第二伸缩缝装置(42)与所述主塔横梁(1)远离所述主桥(31)的一侧连接，所述引桥(32)与所述主桥(31)均支撑于所述主梁支撑结构(5)。
2.如权利要求1所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于：
所述主梁(3)的顶部铺设有第一桥面(6)，所述主塔横梁(1)的顶部铺设有第二桥面(7)，所述第一桥面(6)的上端面与所述第二桥面(7)的上端面平齐。
3.如权利要求2所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于：
所述第一桥面(6)和所述第二桥面(7)之间通过连接结构(8)连接，所述连接结构(8)的上端面与所述第一桥面(6)的上端面平齐。
4.如权利要求3所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于，所述连接结构(8)包括：
预埋钢筋(81)，其与所述第一伸缩缝装置(41)和所述第二伸缩缝装置(42)连接；
混凝土(82)，其浇筑于所述第二桥面(7)的两端。
5.如权利要求1所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于：
所述第一伸缩缝装置(41)位于所述主塔横梁(1)与所述主桥(31)相对的一侧，所述第二伸缩缝装置(42)位于所述主塔横梁(1)与所述引桥(32)相对的一侧。
6.如权利要求1所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于：
所述主桥(31)与所述主塔横梁(1)之间设有第一间隙，所述第一伸缩缝装置(41)位于所述第一间隙；
所述引桥(32)与所述主塔横梁(1)之间设有第二间隙，所述第二伸缩缝装置(42)位于所述第二间隙。
7.如权利要求1所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于：
所述主梁支撑结构(5)具有牛腿(51)，所述牛腿(51)的一侧与所述主塔柱(2)连接，所述主塔横梁(1)和所述主梁(3)安装于所述牛腿(51)的顶部。
8.如权利要求7所述的多用途主塔横梁结构，其特征在于，所述主梁支撑结构(5)还包括：
竖向支座垫石(52)，其放置于所述牛腿(51)的顶部，所述竖向支座垫石(52)通过支座与所述主梁(3)连接；
抗风支座垫石(53)，其一侧固定于所述主塔柱(2)。
9.一种桥梁，其特征在于：其包括如权利要求1～9任一项所述的多用途主塔横梁结构。
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