CN201722594U - 矮塔铁路斜拉桥 - Google Patents

Abstract

矮塔铁路斜拉桥，旨在能有效降低主梁的自重，能实现桥梁跨径增大的要求并显著降低工程造价。它包括混凝土桥塔(10a、10b)、辅助墩(11a、11b)、箱形主梁(20)和斜拉索(30)，所述箱形主梁(20)与混凝土桥塔(10a、10b)固结，斜拉索(30)与箱形主梁(20)、混凝土桥塔(10a、10b)连接，所述箱形主梁(20)在辅助墩(11a、11b)跨度以内由连接为一体的混凝土顶板(21)、混凝土底板(22)、波纹钢腹板(23、24)构成。本本实用新型尤其适合于200～300跨径范围的铁路桥梁。

Description

矮塔铁路斜拉桥

技术领域

本实用新型涉及铁路桥梁，特别涉及一种矮塔铁路斜拉桥。

背景技术

目前是我国铁路建设的高速发展期，随着铁路的建设，跨越江河、峡谷的大跨度桥梁必然会大量的出现，同时，经济的发展使得人们对火车速度的要求越来越高，因此大量的高速铁路、客运专线就应运而生。行车速度的提高，又对铁路桥梁的平稳性提出了更高的要求，跨越大江大河的铁路桥梁如何实现“安全、合理、经济”的建设目标，对桥梁设计来说，其挑战越来越大。铁路桥梁对刚度的要求要远高于公路桥梁，尤其是现在随着大量高速铁路的开工建设，此方面的要求愈加苛刻和迫切；同时基于我国的基本国情，桥梁的造价是方案取舍极其重要的因素。钢材具有自身重量轻、没有收缩徐变效应、易于加工成各种形状的优点，但一般同样跨径钢桥的造价远高于混凝土桥梁，并且后期维护费用也要高出很多，因此钢桥常用在300m以上普通混凝土桥难以实现的特大跨径上。也正是基于前述理由，刚度大、造价低、维护费用低的混凝土桥梁成为了目前国内铁路桥梁的主流。但是混凝土桥梁随着跨度的增大而带来的一个显著的缺点就是其自身重量越来越大，也就是桥梁的巨大结构很大一部分是为了克服其自身重量的需要而必须采取的，这就造成了很大的材料浪费，材料性能利用效率低下，经济技术指标随着跨度增大而显著降低，因此常规的混凝土桥梁(甚至包括目前国内很少建造的普通混凝土斜拉桥)的最大跨径常被限制在200m左右。在200～300米跨度范围内，尚缺乏一种具有明显竞争力的桥型。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矮塔铁路斜拉桥，能有效降低主梁的自重，能实现桥梁跨径增大的要求并显著降低工程造价。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的矮塔铁路斜拉桥，包括混凝土桥塔、辅助墩、箱形主梁和斜拉索，其特征是：所述箱形主梁与混凝土桥塔固结，斜拉索与箱形主梁、混凝土桥塔连接；所述箱形主梁在辅助墩跨度以内由连接为一体的混凝土顶板、混凝土底板、波纹钢腹板构成。

所述箱形主梁在辅助墩跨度以外由连接为一体的混凝土顶板、混凝土底板、混凝土腹板构成。

本实用新型的有益效果是，结构创新，综合利用混凝土与钢材的结构材料特性，有效降低主梁的自重，能实现桥梁跨径增大的要求，而且安全可靠；经济合理，在满足结构刚度要求的前提下与钢桥相比，能显著降低了工程造价，后期维护费用与钢桥相比也较低；施工可行，桥型美观。

本实用新型尤其适合于200～300跨径范围的铁路桥梁。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本实用新型矮塔铁路斜拉桥的结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖面图；

图3是沿图1中B-B线的剖面图。

图中示出构件名称及所对应的标记：混凝土桥塔10a、混凝土桥塔10b辅助墩11a、辅助墩11b、箱形主梁20、混凝土顶板21、混凝土底板22、波纹钢腹板23、波纹钢腹板24、混凝腹板25、混凝腹板26、斜拉索30。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型的矮塔铁路斜拉桥，包括混凝土桥塔10a、10b、辅助墩11a、11b、箱形主梁20和斜拉索30，所述箱形主梁20与混凝土桥塔10a、10b固结，斜拉索30与箱形主梁20、混凝土桥塔10a、10b连接。参照图1和图2，所述箱形主梁20在辅助墩11a、11b跨度以内由连接为一体的混凝土顶板21、混凝土底板22、波纹钢腹板23、24构成。

在辅助墩11a、11b跨度以内，仅将箱形主梁20主要承受和传递剪力的腹板采用波纹钢腹板代替，桥梁主体仍然为混凝土结构，能有效保证铁路桥对桥梁刚度的要求，同时，桥梁结构大部分采用混凝土材料，桥梁建设造价低廉，其后期维护费用也要远低于钢桥。除此之外，有效降低了箱形主梁20的自重，可以使箱形主梁20自重减轻约25％～30％，从而间接降低了主梁的截面尺寸，减少主梁材料用量，提高材料的利用效率。波纹钢腹板23、24的引入，由于其在轴向力作用下能够自由伸缩，这样上下翼板由于收缩徐变产生的变形不会受到约束，导入到上下翼板的预应力就不会被传递到腹板中，大大提高预应力的使用效率。同时又能很容易满足腹板的抗剪等受力要求(其剪切屈曲强度很高，不需设置加劲肋)，而且不会出现混凝土箱梁常见的腹板开裂等问题，此种截面混凝土材料和钢材的特性各取所长，巧妙的融合成一体。

本实用新型矮塔铁路斜拉桥，其受力介于连续梁和斜拉桥之间，取二者的优点相结合，实现桥梁的跨度跨越，波纹钢腹板混凝土箱梁矮塔斜拉桥在铁路桥上的适应跨径范围大致为200～300m，此区域基本为铁路大跨混凝土桥(以连续梁、连续刚构、常规斜拉桥为主)和大跨度钢桥(以钢桁梁斜拉桥、钢桁拱为主)的跨度范围交叉区，二者各有优缺点，采用混凝土与钢材的组合结构，能兼取二者优点，竞争力比较突出。

参照图1和图3，所述箱形主梁20在辅助墩11a、11b跨度以外由连接为一体的混凝土顶板21、混凝土底板22、混凝土腹板25、26构成。由于混凝土截面比重大，因此可以有效实现边跨的辅助压重。进一步提高此种桥型的受力合理性。

本实用新型矮塔铁路斜拉桥还具有经济合理、桥型美观的特点。充分考虑到发挥不同材料各自的特点，在箱形主梁20中引入波纹钢腹板23、24，采用较少的用钢量，既能继承混凝土主梁具有的刚度大的优点，同时以混凝土为主并且降低了混凝土主梁截面尺寸，从而使此类型桥梁的造价比同跨径的钢桥要经济的多。波纹钢腹板23、24的形状与桥梁跨越的河流水面的波纹相得益彰，形成“桥在水上，水在桥上”独特而又和谐一体的视觉效果，景观效果极佳。

以上所述只是用图解说明本实用新型矮塔铁路斜拉桥的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (2)

1.矮塔铁路斜拉桥，包括混凝土桥塔(10a、10b)、辅助墩(11a、11b)、箱形主梁(20)和斜拉索(30)，其特征是：所述箱形主梁(20)与混凝土桥塔(10a、10b)固结，斜拉索(30)与箱形主梁(20)、混凝土桥塔(10a、10b)连接；所述箱形主梁(20)在辅助墩(11a、11b)跨度以内由连接为一体的混凝土顶板(21)、混凝土底板(22)、波纹钢腹板(23、24)构成。

2.如权利要求1所述的矮塔铁路斜拉桥，其特征是：所述箱形主梁(20)在辅助墩(11a、11b)跨度以外由连接为一体的混凝土顶板(21)、混凝土底板(22)、混凝土腹板(25、26)构成。

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