CN204803739U - 两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，包括预制钢筋混凝土拱身，预制钢筋混凝土基础及预制混凝土端墙，路基填土堆积于预制钢筋混凝土拱身上部并压实，预制钢筋混凝土拱身为两片椭圆形拱片连接形成的拱形结构，两片拱片相对的纵向侧面在安装时通过连接梁连接成整体拱身，两片拱片的另一纵向侧面分别由预制钢筋混凝土基础支撑。本实用新型丰富了现有中小跨径桥涵的种类，可以减小梁体顶部内力，优化截面尺寸，并通过梁体与土壤的相互作用，将上部荷载分散到周围的土体上，从而提高了自身的承载力，改善受力性能，降低建造成本，另外各个构件可在工厂预制、现场安装，以降低施工周期，降低对施工现场环境的破坏，更显低碳环保。

Description

两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥

技术领域

本实用新型涉及公路市政施工技术领域，具体地指一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥。

背景技术

目前公路及市政工程中的中小桥多为梁、板结构，跨越小型河流及道路时经常因为填土高度及地质原因采用多跨结构，造价高且与地形环境协调性差。

传统的预制板梁桥及现浇的门式桥在施工时，需中断交通，尺寸大，成本高，施工周期长，容易受外界环境因素影响施工进度，且由于需要现场的混凝土拌合浇注作业，不利于施工场地环保要求。

而柔性波纹金属拱桥，其耐久性差，安装复杂，回填困难，结构性回填材料需求较多，且水密性差，安装后易于变形。传统的现浇混凝土拱桥也具备成本高，施工复杂的问题。

因此，需对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种具有良好的稳定性和安全性的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥。

本实用新型的技术方案为：一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，包括预制钢筋混凝土拱身，设置在预制钢筋混凝土拱身下方的预制钢筋混凝土基础，设置在预制钢筋混凝土拱身横向两侧的预制混凝土端墙，路基填土堆积于所述预制混凝土端墙之间的预制钢筋混凝土拱身上部并压实，其特征在于：所述预制钢筋混凝土拱身为两片椭圆形拱片连接形成的拱形结构，两片拱片相对的纵向侧面在安装时通过连接梁连接成整体拱身，两片拱片的另一纵向侧面分别由所述预制钢筋混凝土基础支撑。

上述方案中：

两片拱片相对的纵向侧面均设置有连接牛腿和预埋钢筋，所述连接梁的底部由所述连接牛腿支撑，所述预埋钢筋伸入到所述连接梁侧部。

所述预制钢筋混凝土基础顶部开设有第一凹槽，所述预制钢筋混凝土拱身纵向侧端设置在所述第一凹槽中。

所述第一凹槽底部上设置有砂浆找平层，所述预制钢筋混凝土拱身纵向侧端与所述砂浆找平层之间填充有砂浆，所述预制钢筋混凝土拱身纵向侧端外侧与所述第一凹槽侧壁填充有橡木楔，所述预制钢筋混凝土拱身纵向侧端外侧与所述预制钢筋混凝土基础顶部通过钢板连接，所述钢板的两端分别通过预埋锚栓与所述预制钢筋混凝土拱身纵向侧端和所述预制钢筋混凝土基础连接。

所述预制混凝土端墙纵向两端设有向预制钢筋混凝土拱身外部延伸的预制混凝土翼墙，所述预制混凝土翼墙的顶部高度渐变，所述预制混凝土翼墙的顶部最高处与所述预制混凝土端墙的顶部齐平，所述预制混凝土翼墙的底部设置在翼墙基础上，所述翼墙基础的端部设置在所述预制钢筋混凝土基础的横向端部外侧。

所述翼墙基础顶部开设有第二凹槽，所述预制混凝土翼墙的底部设置在第二凹槽中。

所述预制钢筋混凝土拱身为分片结构拼接而成。

所述预制钢筋混凝土端墙为板式结构，所述预制钢筋混凝土端墙顶部平齐，所述预制钢筋混凝土端墙底部为与所述预制钢筋混凝土拱身框架一致的拱形结构。

所述预制钢筋混凝土端墙内侧面设置有若干个钢筋混凝土加劲肋。

本实用新型的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其结构受力合理，整体性好，预制安装便捷，造价优势明显，是一种特别适合于公路单跨中小桥及市政分离式桥梁。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为图1的横截面图；

图3为图1的平面图；

图4为预制钢筋混凝土拱身拼接示意图；

图5为预制钢筋混凝土拱身在预制钢筋混凝土基础上的布置示意图；

图6为预制混凝土端墙的结构示意图；

图7为预制混凝土翼墙结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

参考图1、图2及图3，本实施例的一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，包括预制钢筋混凝土拱身1，设置在预制钢筋混凝土拱身1下方的预制钢筋混凝土基础2，设置在预制钢筋混凝土拱身1横向两侧的预制混凝土端墙4，路基填土堆积于预制混凝土端墙4之间的预制钢筋混凝土拱身1上部并压实，本实施例的预制钢筋混凝土拱身1为两片椭圆形拱片连接形成的拱形结构，两片拱片相对的纵向侧面在安装时通过连接梁7连接成整体拱身，两片拱片的另一纵向侧面分别由预制钢筋混凝土基础2支撑。

本实施例的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥作为一种拱形结构，具有良好的稳定性和安全性，对地基不均匀沉降敏感性低，该结构在竖向荷载作用下，会产生水平推力，支承处的水平力使拱形梁的弯矩大为减小，从而可以采用较小的梁高。由于结构整体埋置于土体中，下部构造的水平力通过侧面土压力来承担。由于减少了截面尺寸，桥梁可采用分节段预制拼装的施工方法，方便快捷。

参考图4，本实施例中预制钢筋混凝土拱身1具体拼接方式为：两片拱片相对的纵向侧面均设置有联接牛腿12和预埋钢筋13，连接梁7的底部由联接牛腿12支撑，预埋钢筋13伸入到连接梁7侧部，拼接时，连接梁7采用现浇的方式进行安装，联接牛腿12和预埋钢筋13共同作用，保持安装后结构稳定。

参考图5，本实施例在预制钢筋混凝土基础2为矩形或倒T形截面结构，在预制钢筋混凝土基础2下方可设置碎石基层，而预制钢筋混凝土基础2顶部开设有第一凹槽5，预制钢筋混凝土拱身1纵向侧端即设置在第一凹槽5中，第一凹槽5的宽度需大于预制钢筋混凝土拱身1的宽度，在预制钢筋混凝土拱身1在安装前应在第一凹槽5底部设置砂浆找平层10，预制钢筋混凝土拱身1安装后在预制钢筋混凝土拱身1纵向侧端与砂浆找平层10之间填充砂浆11，预制钢筋混凝土拱身1纵向侧端外侧与第一凹槽5侧壁填充橡木楔9，以保证结构稳定。在预制钢筋混凝土拱身1纵向侧端外侧与预制钢筋混凝土基础2顶部通过钢板8连接以加以固定，钢板8的两端分别通过预埋锚栓与预制钢筋混凝土拱身1纵向侧端和预制钢筋混凝土基础2连接。

参考图6及图7，本实施例在预制混凝土端墙4纵向两端设有向预制钢筋混凝土拱身1外部延伸的预制混凝土翼墙3，预制钢筋混凝土翼墙3采用板式结构，预制混凝土翼墙3的顶部高度渐变，预制混凝土翼墙3的顶部最高处与预制混凝土端墙4的顶部齐平，预制混凝土翼墙3的底部设置在翼墙基础6上，翼墙基础6为矩形截面，在翼墙基础6下方对应设置有碎石基层，翼墙基础6的端部设置在预制钢筋混凝土基础2的横向端部外侧。在土压力作用下，如上所述的预制混凝土端墙4和预制混凝土翼墙3起到了挡土墙的作用，为减小结构尺寸和吊装重量，可仿照加筋挡土墙的原理，在预制混凝土端墙4和预制混凝土翼墙3背后设置锚钩，用锚索锚固在背后的回填土中，在预制混凝土端墙4和预制混凝土翼墙3之间的夹缝用衬板和滤布遮挡，以防填土渗漏。

本实施例在翼墙基础6顶部开设有第二凹槽，预制混凝土翼墙3的底部设置在第二凹槽中，第二凹槽的宽度与预制混凝土翼墙3的底部宽度需匹配。

本实施例的预制钢筋混凝土拱身1为分片结构拼接而成，各个分片结构的宽度根据结构跨径和吊装重量确定，各个分片结构可以在工厂预制，并在施工现场组装。

本实施例的预制钢筋混凝土端墙4为板式结构，预制钢筋混凝土端墙4顶部平齐，预制钢筋混凝土端墙4底部为与预制钢筋混凝土拱身1框架一致的拱形结构。在预制钢筋混凝土端墙4内侧面设置有若干个钢筋混凝土加劲肋14，以进行结构加强。

本实施例的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥在施工时，其材料采用符合规范的混凝土和钢筋，并根据设计图纸选定型号；并根据构件的形状和尺寸进行预制，预制构造的外观误差应满足：外部轮廓尺寸误差不超过设计尺寸的1％且不超过3cm，梁体顶板尺寸误差不超过2cm，侧板、翼墙和端墙尺寸误差不超过0.5cm；预制尺寸误差超过如上所述的规定值以及结构出现超过混凝土结构规范允许值的裂缝的不合格预制件不得用于下一步的结构安装。

如上所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥的现场安装步骤为：

1)、进行现场基底开挖，夯实确保基底具备足够的承载力，并进行碎石基层的施工；

2)、安装开设有第一凹槽5的预制钢筋混凝土基础2和开设有第二凹槽的翼墙基础6；

3)、在预制钢筋混凝土基础2中的第一凹槽底部设置砂浆找平层10，并分片安装预制钢筋混凝土拱身1，使预制钢筋混凝土拱身1底部位于第一凹槽5中，缝隙中填充砂浆11和橡木楔9，并用钢板8将预制钢筋混凝土拱身1与预制钢筋混凝土基础2固定；

4)、安装预制钢筋混凝土翼墙3和预制钢筋混凝土端墙4；

5)、进行梁体分片连接处的防水处理以及预制钢筋混凝土翼墙3、预制钢筋混凝土端墙4和梁体连接处的加固处理，安装可选构件加劲肋等；

6)、路基填土的施工；

7)、梁体上方填土与桥面层施工；

8)、成桥。

如上所述的预制钢筋混凝土拱身1、预制钢筋混凝土基础2、预制钢筋混凝土翼墙3和预制钢筋混凝土端墙4等构件均在工厂进行预制，然后现场进行拼装。

与传统的预制板梁桥及现浇的门式桥相比，本实施例的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥具有以下优点：

(1)、用于立交时无需中断交通；

(2)、没有支座和伸缩缝，维护费用降低；

(3)、尺寸更小，无桥墩桥台，大幅降低造价，且随着填土厚度增加更加节省；

(4)、不受冰冻影响，冬季也可施工；

(5)、吊装重量轻，施工现场可直接安装，且不需中断交通，方便又快捷，可缩短施工工期；

(6)、减少现场的混凝土拌合浇注作业，有利于施工场地环保要求。

与柔性波纹金属拱桥相比，本实施例的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥也具有耐久性更好、更美观、安装更快更容易、回填更容易、不完全取决于土拱作用、结构性回填材料更省、水密性更好和安装变形更小等优点。

为了便于运输及吊装，本桥型跨径不宜过大，一般不大于15m，其主要使用范围：各等级公路单跨中小桥、各等级公路通道、分离式桥、各市政工程中地道桥等。

本实用新型桥型为超静定结构，在运营荷载作用下，按弹性理论的假定进行结构内力计算和截面强度验算。计算方法为有限元法，将桥梁结构与周围土体一并建模，设置边界条件，考虑侧向土对桥梁的约束作用。混凝土收缩徐变及温度变化引起的次内力作为永久荷载组合。设计依据《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》等行业标准。

两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥在设计块件划分时遵循以下原则：根据建桥现场运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸和重量；块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处；拼装接头的数量要少，接头形式要牢固可靠，施工要方便；构件要便于预制、运输和安装；在满足吊装重量的前提下，尽量加大预制件宽度，以减小断缝个数。

本实施例的一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，丰富了现有中小跨径桥涵的种类，可以减小梁体顶部内力，优化截面尺寸，并通过梁体与土壤的相互作用，将上部荷载分散到周围的土体上，从而提高了自身的承载力，改善受力性能，降低建造成本，另外各个构件可在工厂预制、现场安装，以降低施工周期，降低对施工现场环境的破坏，更显低碳环保。

本实施例作为一种新型的埋置式桥梁结构，其结构受力合理，整体性好，预制安装便捷，造价优势明显，特别适合于公路单跨中小桥及市政分离式桥梁。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，包括预制钢筋混凝土拱身(1)，设置在预制钢筋混凝土拱身(1)下方的预制钢筋混凝土基础(2)，设置在预制钢筋混凝土拱身(1)横向两侧的预制混凝土端墙(4)，路基填土堆积于所述预制混凝土端墙(4)之间的预制钢筋混凝土拱身(1)上部并压实，其特征在于：所述预制钢筋混凝土拱身(1)为两片椭圆形拱片连接形成的拱形结构，两片拱片相对的纵向侧面在安装时通过连接梁(7)连接成整体拱身，两片拱片的另一纵向侧面分别由所述预制钢筋混凝土基础(2)支撑。

2.根据权利要求1所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：两片拱片相对的纵向侧面均设置有联接牛腿(12)和预埋钢筋(13)，所述连接梁(7)的底部由所述联接牛腿(12)支撑，所述预埋钢筋(13)伸入到所述连接梁(7)侧部。

3.根据权利要求1所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述预制钢筋混凝土基础(2)顶部开设有第一凹槽(5)，所述预制钢筋混凝土拱身(1)纵向侧端设置在所述第一凹槽(5)中。

4.根据权利要求3所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述第一凹槽(5)底部上设置有砂浆找平层(10)，所述预制钢筋混凝土拱身(1)纵向侧端与所述砂浆找平层(10)之间填充有砂浆(11)，所述预制钢筋混凝土拱身(1)纵向侧端外侧与所述第一凹槽(5)侧壁填充有橡木楔(9)，所述预制钢筋混凝土拱身(1)纵向侧端外侧与所述预制钢筋混凝土基础(2)顶部通过钢板(8)连接，所述钢板(8)的两端分别通过预埋锚栓与所述预制钢筋混凝土拱身(1)纵向侧端和所述预制钢筋混凝土基础(2)连接。

5.根据权利要求1所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述预制混凝土端墙(4)纵向两端设有向预制钢筋混凝土拱身(1)外部延伸的预制混凝土翼墙(3)，所述预制混凝土翼墙(3)的顶部高度渐变，所述预制混凝土翼墙(3)的顶部最高处与所述预制混凝土端墙(4)的顶部齐平，所述预制混凝土翼墙(3)的底部设置在翼墙基础(6)上，所述翼墙基础(6)的端部设置在所述预制钢筋混凝土基础(2)的横向端部外侧。

6.根据权利要求5所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述翼墙基础(6)顶部开设有第二凹槽，所述预制混凝土翼墙(3)的底部设置在第二凹槽中。

7.根据权利要求1所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述预制钢筋混凝土拱身(1)为分片结构拼接而成。

8.根据权利要求1所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述预制钢筋混凝土端墙(4)为板式结构，所述预制钢筋混凝土端墙(4)顶部平齐，所述预制钢筋混凝土端墙(4)底部为与所述预制钢筋混凝土拱身(1)框架一致的拱形结构。

9.根据权利要求1或8所述的两片椭圆形装配式钢筋混凝土埋置式拱桥，其特征在于：所述预制钢筋混凝土端墙(4)内侧面设置有若干个钢筋混凝土加劲肋(14)。