CN207862713U - 钢结构立体框架单元和钢结构立体组合框架 - Google Patents

Abstract

本实用新型钢结构立体框架单元和钢结构立体组合框架，涉及钢结构立体框架单元，包括多根立起的柱和安装在柱的上部的横向的梁，还包括安装在梁上的钢桥面板，钢桥面板的上端平面铺设沥青混凝土路面；柱和梁形成将钢桥面板架设起的框架。还涉及由钢结构立体框架单元搭建的钢结构立体组合框架。本实用新型整体均为可回收材料，易于装拆，缩短施工时间，对道路影响小，功能多样化，属于道路建筑技术领域。

Description

钢结构立体框架单元和钢结构立体组合框架

技术领域

本实用新型涉及一种道路建筑技术，具体涉及钢结构立体框架单元，以及由钢结构立体框架单元拼接组成的钢结构立体组合框架。

背景技术

交通拥堵与停车难是全球性城市问题。随城市化进程和加速，城市人口与汽车激增，引发人车争道、车车争道、城市道路交通拥堵情况日益明显。而汽车增多，停车位不足，造成道路路边停车情况增多，行车面积也因此减少，进一步造成交通拥堵。同时城市高层建筑一旦形成，街道(城市道路)就无法扩宽。

因此，为增加行车面积的有效方法是增加道路面积，比如在现有道路6米高以上空间架设高架路，用其疏散交通密度。但目前高架路架设受许多条件限制，在城市现有道路上并非处处可架设且高架路大都为砼件装配结构，重量大，构件大，跨度多为中等跨度以上：如跨度20米、25米、30米。对桥墩的受力要求高，打桩通常需打至地下十几米深到几十米深。施工难度比较大，施工期长，又产生因项目建设施工引发的交通拥堵，进一步加剧城市道路交通拥堵。同时，砼件高架路的路线一旦固定，很难调整。

即现有的用于扩容的道路建筑结构存在如下缺点：1.整体不是可回收材料；2.打桩深度大，对道路影响大；3.建筑结构重量大，安装不易，施工难度大；4.建成后，线路调整不易；5.功能单一。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种采用可回收材料制作的钢结构立体框架单元。

本实用新型的另一个目的是：提供一种易于装拆和施工的钢结构立体组合框架。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

钢结构立体框架单元，包括多根立起的柱和安装在柱的上部的横向的梁，还包括安装在梁上的钢桥面板，钢桥面板的上端平面铺设沥青混凝土路面；柱和梁形成将钢桥面板架设起的框架。

作为一种优选，钢结构立体框架单元，分为普通单元、直弯道单元、直坡道单元、弯坡道单元；普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面；直弯道单元连接后，钢桥面板共同形成水平拐弯路面；直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面；弯坡道单元连接后，钢桥面板共同形成拐弯坡道路面；钢桥面板为正交异性钢桥面板。

钢结构立体组合框架，由钢结构立体框架单元搭建在地面依次连接组成，一个或几个钢结构立体框架单元中的柱和梁组成一个吊装单元，吊装单元的柱的下部固定在预装在地面的钢筋混凝土基础部件中；一件钢桥面板覆盖一个或多个吊装单元安装。

作为一种优选，吊装单元分为四梁四柱吊装单元、四梁六柱吊装单元、上下十二梁四柱吊装单元、上六梁四柱吊装单元；在吊装单元强度较低的部位加装拉杆；钢结构立体组合框架的钢桥面板形成路面的边缘加装护栏。

作为一种优选，钢筋混凝土基础部件入地0.6-1米；吊装单元的柱的下部与钢筋混凝土基础部件通过焊接和/或螺栓连接。

钢结构立体组合框架的应用，应用于净空高为2.2-2.5米的低架或净空高为5米的高架；下层空间用作停车、行人、通车中的一种或几种，上层空间用作停车、行人、通车中的一种或几种；按需要设置电梯供人或车往返上下层。

钢结构立体组合框架的应用，应用于车车通道，钢结构立体组合框架的上层和下层均通车；由普通单元形成的水平路面的净空高为5米；吊装单元的宽度有如下几种规格：3米、3.25米、3.5米、3.75米、4.2米、4.5米；对于下层为两车道的交叉路口的吊装单元，吊装单元的长度有如下几种规格：6米、6.5米、7米、7.5米；对于下层为四车道的交叉路口的吊装单元，吊装单元的长度有如下几种规格：12米、13米、14米、15米；对于下层为六车道的交叉路口的吊装单元，吊装单元的长度有如下几种规格：18米、19.5米、21米、22.5米，最长为24米。

钢结构立体组合框架的应用，应用于人车通道，钢结构立体组合框架的上层通车，下层行人；由普通单元形成的水平路面的净空高为2.5米；吊装单元的宽度有如下几种规格：3米、3.25米、3.5米、3.75米、4.2米、4.5米；吊装单元的长度有如下几种规格：4.2米、4.5米、5米、5.5米。

钢结构立体组合框架的应用，应用于停车位和行车道，钢结构立体组合框架的上层通车，下层停车；由普通单元形成的水平路面的净空高为2.2-5米；吊装单元的宽度有如下几种规格：3米、3.25米、3.5米、3.75米、4.2米、4.5米；吊装单元的长度为5-5.5米。

作为一种优选，钢结构立体框架单元为直角型或非直角型；直角型钢结构立体框架单元在俯视方向上，各梁围成对应一个停车位的矩形，供车直插停入；非直角型钢结构立体框架单元在俯视方向上，各梁围成对应一个停车位的平行四边形，供车斜插停入。

本实用新型的原理是：

在城市现有道路或规划空地上架设钢结构立体组合框架，形成道路的高架或低架扩容空间，扩容出来的两层空间可选择性的用作通车、行人、停车中的一种或几种。当人或车需要便捷的在上下层空间移动时，可在边缘处加装电梯。同时，将钢结构立体组合框架中的组成部分钢结构立体框架单元进行模块化设计，分为普通单元、直弯道单元、直坡道单元、弯坡道单元，根据不同的路况架设不同形状的钢结构立体组合框架。将钢结构立体框架单元的尺寸也进行模块化设计，使其基本适用于所有城市道路。

钢结构立体框架单元以H型钢为柱和以H型钢、工字钢钢材为梁，梁的上部设置钢桥面板(正交异性钢桥面板)，钢桥面板上部铺设沥青混凝土路面，在需要增加强度的柱梁之间设置拉杆。柱、梁、拉杆之间的连接方式为焊接和/或螺栓连接，钢桥面板与梁之间的连接方式为焊接和/或螺栓连接，柱的下部与钢筋混凝土基础部件之间的连接方式为焊接和/或螺栓连接，整体易于装拆，整体均为可回收材料。

一、钢结构立体组合框架优选的分为如下类型：

1、车车通道钢结构立体组合框架(极小跨度：6米～7.5米；小跨度：12米～15米；中等跨度：18米～24米)

功能：上部桥面行车道行车，下面横向空间过车。

2、人车通道钢结构立体组合框架(极小跨度：长度为4.2米、4.5米、5米、5.5米)

功能：上部桥面行车道行车，下面横向空间过人。

3、停车位和行车道钢结构立体组合框架(极小跨度：长度为5米～5.5米)

功能：上部桥面行车道行车，下面空间用作停车位停车。

4、直线道钢结构立体组合框架、弯道钢结构立体组合框架(或称曲线钢结构立体组合框架)

功能：直线道与弯道钢结构立体组合框架用来构成行车道的直线道与弯道。

5、平台钢钢结构立体组合框架与坡道钢结构立体组合框架

功能：平台钢结构立体组合框架与坡道钢结构立体组合框架用来构成低架与高架行车道的直线道与坡道。

6、直角型钢结构立体组合框架与非直角型钢结构立体组合框架及三角型钢结构立体组合框架。

功能：上部桥面行车道行车，下面空间构成直线停车或斜线停车。

二、钢结构立体组合框架的尺寸规格：

1、车车通道钢结构立体组合框架

<1>、钢结构立体框架高

净空高5米(钢结构立体组合框架桥下方能通过4.2米～4.5米高的各类型大货车、大客车)。

<2>、钢结构立体框架单元的长

A、2车道：2×(3米、3.25米、3.5米、3.75米)

即：6米、6.5米、7米、7.5米

B、4车道：4×(3米、3.25米、3.50米、3.75米)

即：12米、13米、14米、15米

C、6车道：6×(3米、3.25米、3.5米、3.75米)

即18米、19.5米、21米、22.5米。

最长为24米。

<3>、钢结构立体框架单元的宽

宽度：A、依车道四个标准常用宽度<1>、3米<2>、3.25米<3>、3.5米<4>、3.75米(标准车道宽)

B、特别宽度<5>、4.2米<6>、4.5米用在6车道十字路口、T路口。(配合6车道宽21米：6车道×3.5米/车道，22.5米：6车道×3.75米/车道。21米÷4.2米＝5个钢结构立体框架，22.5米÷4.5米＝5个钢结构立体框架。)形成<5>、4.2米宽×4.2米长×高，<6>、4.5米宽×4.5米长×高的正方形梁的钢结构立体框架，使<5>与<6>同一尺寸正方形长宽的钢结构立体框架能左右、前后对齐，以便于施工，便于空间利用。

2、人车通道钢结构立体组合框架

<1>、钢结构立体组合框架的高

净空高2.5米

<2>、钢结构立体框架单元的长

4.2米、4.5米、5米、5.5米

<3>、钢结构立体框架单元的宽

宽度：A、依车道四个标准常用宽度<1>3米<2>3.25米<3>3.5米<4>3.75米

B、依特别宽度<5>、4.2米<6>、4.5米用在6车道十字路口、T路口。(配合车道宽21米：6车道×3.5米/车道，22.5米：6车道×3.75米/车道。21米÷4.2米＝5个钢结构立体框架，22.5米÷4.5米＝5个钢结构立体框架。)形成<5>、4.2米宽×4.2米长×高，<6>、4.5米宽×4.5米长×高的正方形梁的钢结构立体框架，使<5>与<5>，<6>与<6>左右、前后的同一尺寸正方形长宽的钢结构立体框架能对齐，便于施工，便于空间利用。

3、停车位和行车道钢结构立体组合框架：

<1>、钢结构立体组合框架的高：净空高2.2米～5米

<2>、钢结构立体框架单元的长：5米～5.5米

<3>、钢结构立体框架单元的宽：依车道四个标准常用宽度<1>、3米<2>、3.25米<3>、3.5米<4>、3.75米及特别宽<5>、4.2米<6>、4.5米

4、平台钢结构立体组合框架：用于组合形成直线道。

5、坡道钢结构立体组合框架：用于组合形成坡道，与地面道路连接或与高低平台连接，使道路连贯。

6、直角型钢结构立体组合框架：平台框架之一种。下部空间直线停车。

7、非直角钢结构立体组合框架及三角型钢结构立体组合框架：平台框架之一种。下部空间斜线停车。

三、钢结构立体组合框架的组合方法：

连接处用焊接或打孔用螺栓连接(或两者兼用连接)。

一个钢结构立体框架单元或几个钢结构立体框架单元用焊接或螺栓组成吊装单元：吊装安装吊装单元，也可几个钢结构立体框架单元组合后，在其上部组合钢桥面板成为吊装单元，柱脚与在道路上挖掘施工完成的钢筋混凝土基础部件连接，连续连结成所需长度的行车道及所需的车道数。

吊装单元，用大件运输车运至设置架设路段地点进行施工吊装，使柱脚与钢筋混凝土基础部件相连接，吊装单元连续连接形成(道路平面线形与纵断面线形有曲线、直线线形的)行车道。

吊装单元中有规划设计路线所需的车车通道钢结构立体组合框架、人车通道钢结构立体组合框架、停车位钢结构立体组合框架：车车通道净空高度为5米；人车通道净空高为2.5米，停车位空间净空高为2.2米～5米。因此，车车通道高度可供合规范高度车辆在原机动车道上通过；人车通道高度可供行人在原道路上通过。停车位停放空间可供2.0米高以下小车停放。

钢结构立体组合框架低架与高架行车道依需要每隔一段距离可设一停车点，停车点设升降电梯及步行梯供乘客在行车道与地面或地面与行车道之间上下通行。

在钢结构立体框架组合行车道下方最低净空高2.2米处皆可设停车位段(每段停多少辆车可规划；如单一车道每5.0米～5.5米设一个停车位，双车道(6米以上宽)每2.5米设一停车位)。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

1.整体均为可回收材料，可循环使用，绿色环保。

2.整体易于装拆，结构简洁轻巧，通透性强。

3.钢筋混凝土基础部件深入原道路面约60cm～100cm，属中浅基础，跨度多数为极小跨度：4.2米～5.5米；少量为中等跨度：18～24米。因此，施工较易，同时易于安装和拆卸，对行车道路线的调整改变较易。且与高架路相比，降低了勘察、施工成本。

4.吊装单元重量轻，易于安装，且以吊装单元的形式整体出厂安装，缩短施工时间，对道路影响小。

5.按形状和尺寸进行模块化设计，依据路况和使用功能调用特定的模块，减少设计成本，基本适用于所有城市道路。

6.可应用于现有道路，功能多样化，在不减少原行车面积的基础上有效为道路扩容，解决城市拥堵停车难问题。

7.造价适宜，经济效益好。

附图说明

图1是普通单元(四梁六柱加拉杆)的立体图。

图2是直弯道单元拼接成的水平拐弯路面的俯视图。

图3是直坡道单元拼接成的直坡道路面的侧视图。

图4是柱的下部和钢筋混凝土基础部件装配结构示意图。

图5是上下十二梁四柱吊装单元的示意图。

图6是实施例二钢结构立体组合框架的应用的示意图。

图7是实施例二直角形钢结构立体框架单元俯视方向上的示意图。

图8是实施例二的停车位的立体示意图。

图9是实施例三钢结构立体组合框架的应用的示意图。

图10是实施例三非直角形钢结构立体框架单元俯视方向上的示意图。

图11是实施例四钢结构立体组合框架的应用的示意图。

图12是实施例五钢结构立体组合框架的应用的示意图。

图13是实施例六钢结构立体组合框架的应用的示意图。

其中，1是柱，2是梁，3是钢桥面板，4是拉杆，5是钢筋混凝土基础部件，6是钢结构立体组合框架，7是车道，8是电梯。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

钢结构立体框架单元，包括多根立起的柱和安装在柱的上部的横向的梁，还包括安装在梁上的钢桥面板，钢桥面板的上端平面铺设沥青混凝土路面。根据需要在柱和梁之间安装增加强度的拉杆。本实施例采用四梁四柱结构。

普通单元的四根梁围成矩形，四根柱位于矩形的四个角，矩形的钢桥面板安装在梁上，且钢桥面板位于水平面上。

直弯道单元的钢桥面板在俯视方向上，两条边是直线，两条边是弧线，四根柱位于钢桥面板的四个角上，四根梁在柱的上部将柱连接，并作为钢桥面板的安装基础。

直坡道单元的四根梁围成矩形，四根柱位于矩形的四个角，矩形的钢桥面板安装在梁上，柱两根长两根短，从而钢桥面板倾斜设置。

弯坡道单元的钢桥面板的两条边是弧线，且钢桥面板倾斜设置。

将钢结构立体框架单元按形状模块化设计(主要包括上述四种)，按尺寸模块化设计(主要含有基础规格和少量中等跨度规格)。针对已有城市道路和需要的功能在模块中选择钢结构立体框架单元，搭建钢结构立体组合框架，满足各种功能，实现道路扩容。

搭建时，先在道路铺设钢筋混凝土基础部件，钢结构立体框架单元以吊装单元的形式出厂，运送至指定地点吊装安装，安装完成后覆盖钢桥面板(钢桥面板也可随吊装单元一同出厂)，钢桥面板前后搭接完成后，上方铺设沥青混凝土路面。钢桥面板两侧加装围栏，按需要加装电梯或步梯。

实施例二

本实施例钢结构立体组合框架应用于停车位和行车道。

在城市机动车道两侧车道(与人行道相邻车道)各设一段钢结构立体组合框架，上层通车，下层停车。上层可用作公交车、小车专用车道，相隔一段路(如1000米)设一停车点，配升降电梯、人行步梯供乘客上下。该行车道下面设停车位。

钢结构立体组合框架采用普通单元和直坡道单元搭建，普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面，直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面，直坡道路面连接水平路面的前后侧。两段钢结构立体组合框架之间架设一段跨度较大的钢结构立体框架单元将两者连接，用于车辆掉头，因跨度较大，不会影响下方通车。可在原有车道上快捷施工安装。

本实施例的钢结构立体框架单元为直角型，直角型钢结构立体框架单元在俯视方向上，各梁围成对应一个停车位的矩形，供车直插停入。

实施例三

本实施例钢结构立体组合框架应用于停车位和行车道。

在城市机动车道中间设两车道钢结构立体组合框架。上层可用作公交车、小车专用车道，相隔一段路(如1000米)设一停车点，配升降电梯、人行步梯供乘客上下。下层设停车位。

钢结构立体组合框架采用普通单元和直坡道单元搭建，普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面，直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面，直坡道路面连接水平路面的前后侧。两段钢结构立体组合框架的外侧均架设一段跨度较大的钢结构立体框架单元，用于将中间的钢结构立体组合框架的人流导向车道外围，因跨度较大，不会影响下方通车。可在原有车道上快捷施工安装。

本实施例的钢结构立体框架单元为非直角型，非直角型钢结构立体框架单元在俯视方向上，各梁围成对应一个停车位的平行四边形，供车斜插停入。

实施例四

本实施例钢结构立体组合框架应用于循环车道。

钢结构立体组合框架设在地块上(试验区)，作试验检测车辆用。上层通车，下层保留原来用途。

钢结构立体组合框架采用普通单元、直弯道单元、弯坡道单元搭建，普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面，直弯道单元连接后，钢桥面板共同形成水平拐弯路面，弯坡道单元连接后，钢桥面板共同形成拐弯坡道路面。两段水平路面与两段水平拐弯路面收尾闭合形成封闭的环形试验车道，拐弯坡道路面形成上下试验车道的匝道。可在原有地块上快捷施工安装。

实施例五

本实施例钢结构立体组合框架应用于车车通道和人车通道的组合。

在城市机动车交叉路口设一段有车车通道、人车通道的钢结构立体组合框架，类似立交结构。上层通车，下层中间横向通车，两侧横向行人。

钢结构立体组合框架采用普通单元和直坡道单元搭建，普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面，直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面，直坡道路面连接水平路面的前后侧。水平路面净空高较高，下层通车，两侧净空高变小部位用于行人。可在原有车道上快捷施工安装。

实施例六

本实施例钢结构立体组合框架应用于人车通道。

在六车道马路上架设六段左右相连的钢结构立体组合框架，上层正常通车，下层横向行人，形成过马路的通道。

钢结构立体组合框架采用普通单元和直坡道单元搭建，普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面，直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面，直坡道路面连接水平路面的前后侧。可在原有车道上快捷施工安装。

除了上述实施例提及的方式外，下层空间用作停车、行人、通车中的一种或几种，上层空间用作停车、行人、通车中的一种或几种。钢结构立体组合框架适用于单一或多车道。这些变换方式均在本实用新型的保护范围内。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.钢结构立体框架单元，包括多根立起的柱和安装在柱的上部的横向的梁，其特征在于：还包括安装在梁上的钢桥面板，钢桥面板的上端平面铺设沥青混凝土路面；柱和梁形成将钢桥面板架设起的框架。

2.按照权利要求1所述的钢结构立体框架单元，其特征在于：分为普通单元、直弯道单元、直坡道单元、弯坡道单元；普通单元连接后，钢桥面板共同形成水平路面；直弯道单元连接后，钢桥面板共同形成水平拐弯路面；直坡道单元连接后，钢桥面板共同形成直坡道路面；弯坡道单元连接后，钢桥面板共同形成拐弯坡道路面；钢桥面板为正交异性钢桥面板。

3.钢结构立体组合框架，由权利要求2所述的钢结构立体框架单元搭建在地面依次连接组成，其特征在于：一个或几个钢结构立体框架单元中的柱和梁组成一个吊装单元，吊装单元的柱的下部固定在预装在地面的钢筋混凝土基础部件中；一件钢桥面板覆盖一个或多个吊装单元安装。

4.按照权利要求3所述的钢结构立体组合框架，其特征在于：吊装单元分为四梁四柱吊装单元、四梁六柱吊装单元、上下十二梁四柱吊装单元、上六梁四柱吊装单元；在吊装单元强度较低的部位加装拉杆；钢结构立体组合框架的钢桥面板形成路面的边缘加装护栏。

5.按照权利要求3所述的钢结构立体组合框架，其特征在于：钢筋混凝土基础部件入地0.6-1米；吊装单元的柱的下部与钢筋混凝土基础部件通过焊接和/或螺栓连接。