CN216920015U - 轻质高强的钢桥面铺装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻质高强的钢桥面铺装结构，包括钢桥面板和设置于钢桥面板上的波形钢板，所述波形钢板的波形曲线为交替连续排列的水平段和弧形段，所述波形钢板的以波形方向沿横桥向的方式固定于钢桥面板且与钢桥面板之间形成顺桥向等间距分布的类倒U形空腔，所述波形钢板上填充有混凝土结构层，所述混凝土结构层上为缓冲层，所述缓冲层上为抗滑磨耗层；具有轻质高强的以及良好的抗疲劳性特点，解决长期荷载下桥面铺装结构的疲劳开裂问题，以及铺装层与钢桥面层间的结构不稳定问题，且节约经济成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁领域，具体涉及一种轻质高强的钢桥面铺装结构。
背景技术
桥面铺装是指铺筑在桥面板上的防护层，用以防止车轮直接磨耗桥面板，并扩散车轮荷载，也为车辆提供平整防滑的行驶表面，公路钢桥的桥面结构主要由钢桥面板和桥面铺装组成，是直接承受桥上车轮荷载并且把它传递到主梁上的主要结构，也是桥梁结构中最易损的部位之一。现在设计的钢桥面的刚度，难以满足荷载、特别是超荷载的影响，长期的疲劳作用，非常容易使桥面钢板开裂，并且，存在着沥青铺装层与钢桥面的层间粘结问题、防水问题，铺装层与钢桥面结合不够牢固，容易产生位移，导致钢桥面受水分腐蚀。另外，钢桥面铺装不仅要求路面要有足够的强度，能承受沉重的车轮荷载自身不变形，保持路面的平整和行车舒适，且桥面铺装结构还不能太厚，以免过多地增加桥梁的恒重，影响桥梁的承载能力。桥面铺装结构还要尽可能造价经济，以降低工程结构建设费用。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种轻质高强的钢桥面铺装结构，具有轻质高强的以及良好的抗疲劳性特点，解决长期荷载下桥面铺装结构的疲劳开裂问题，以及铺装层与钢桥面层间的结构不稳定问题，且节约经济成本。
本实用新型的轻质高强的钢桥面铺装结构，包括钢桥面板和设置于钢桥面板上的波形钢板，所述波形钢板的波形曲线为交替连续排列的水平段和弧形段，所述波形钢板的以波形方向沿横桥向的方式固定于钢桥面板且与钢桥面板之间形成顺桥向等间距分布的类倒U形空腔，所述波形钢板上填充有混凝土结构层，所述混凝土结构层上为缓冲层，所述缓冲层上为抗滑磨耗层；
进一步，所述波形钢板的折弯处具有60°的R角；
进一步，所述波形钢板由上下两层钢面板和位于上下两层钢面板之间的聚氨酯芯层构成；
进一步，所述聚氨酯芯层均匀密实地填充于上下两层钢面板形成的空腔中且与钢面板粘结固定；
进一步，所述混凝土结构层为具有三维贯通孔的三维多孔纤维材料与超高性能混凝土混合成型，超高性能混凝土填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内与三维多孔纤维材料相互穿插交叉形成网络交织的复合密实结构；
进一步，所述波形钢板通过螺栓固定于钢桥面板上；
进一步，所述缓冲层为沥青预拌碎石。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种轻质高强的钢桥面铺装结构，具有轻质高强的以及良好的抗疲劳性特点，解决长期荷载下桥面铺装结构的疲劳开裂问题，以及铺装层与钢桥面层间的结构不稳定问题，且节约经济成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为波形钢板的部分剖面结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，图2为波形钢板的部分剖面结构示意图。如图所示：本实施例的轻质高强的钢桥面铺装结构，包括钢桥面板1和设置于钢桥面板1上的波形钢板2，所述波形钢板2的波形曲线为交替连续排列的水平段和弧形段，所述波形钢板2的以波形方向沿横桥向的方式固定于钢桥面板1且与钢桥面板1之间形成顺桥向等间距分布的类倒U形空腔3，所述波形钢板2上填充有混凝土结构层4，所述混凝土结构层4上为缓冲层5，所述缓冲层5上为抗滑磨耗层6；“交替连续排列的水平段和弧形段”是指一段水平直线段和一段弧形段交替连续排列成波形，所形成的波形曲线是直线和弧线的组合。通过波形钢板2与桥面板能够实现桥面铺装结构与钢桥面板1的稳定性固定连接，避免铺装结构与钢桥面的层间粘结问题、防水问题，铺装层与钢桥面结合不够牢固，容易产生位移，导致钢桥面受水分腐蚀的问题。波形钢板2与钢桥面板1之间形成的类倒U形空腔3即不影响桥面结构的强度，又减少了混凝土的铺装量，节约了经济成本。“类倒U形空腔3”是指波形钢板2与钢桥面板1之间的空腔类似倒U形结构。另外，波形钢板2在亦可抵消一部分荷载。
本实施例中，所述波形钢板2的折弯处具有60°的R角；提高折弯处的抗损强度，避免折弯处应力集中导致的损坏，且能够与填充的混凝土具有很好的层间结构强度。由于波形钢板2的特殊结构造型，可避免混凝土结构层4的波形钢板2的位移问题。
本实施例中，所述波形钢板2由上下两层钢面板(201，202)和位于上下两层钢面板(201，202)之间的聚氨酯芯层203构成，所述聚氨酯芯层203均匀密实地填充于上下两层钢面板(201，202)形成的空腔中且与钢面板粘结固定；芯层的设置可承受较大剪力；芯层在上下两层钢面板(201，202)间起支撑作用，提高了截面的抗弯刚度；同时可减轻钢板的自重。另外，聚氨酯弹性体具有足够的弹性模量和刚度，因此钢-聚氨酯弹性体对交变荷载的应力表现出明显的滞后现象。在变化过程中，外力荷载能量的一部分消耗于聚氨酯弹性体的内部，继而转为热能。因此，聚氨酯弹性体在受到瞬态的冲击荷载作用时能够减振吸能，同时将钢面板所承受的横向力进行传递分散。且聚氨酯芯材连接上、下钢材面板，使芯层和面板作为一个整体来承受面板传来的剪切力、弯矩等全部荷载，提高使夹层板承载能力，使其受力更加均匀，从而减小应力集中程度。且对于更优化的方案，聚氨酯芯层可以为蜂窝结构。若采用蜂窝结构，优选采用的蜂窝结构的蜂窝孔单元由菱形孔和平面分布于菱形孔的四个节点上的圆形孔构成，菱形孔相邻两条边分别连接于圆形孔不同位置，能够更好的消耗外力荷载能量。同样，钢桥面板1也可采用聚氨酯芯层作为夹心结构，且聚氨酯芯层为上述蜂窝孔单元结构效果最好。
本实施例中，所述混凝土结构层4为具有三维贯通孔的三维多孔纤维材料与超高性能混凝土混合成型，超高性能混凝土填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内与三维多孔纤维材料相互穿插交叉形成网络交织的复合密实结构；为了提高混凝土结构层4与波形钢板2的整体性，避免再受力过程中产生层间滑移，通过这种网络交织结构提高层间结构的强度和整体性强度和刚度。
本实施例中，所述波形钢板2通过螺栓7固定于钢桥面板1上；螺栓7既可起到固定作用，又可以起到剪力键的作用。
本实施例中，所述缓冲层5为沥青预拌碎石。上述实施例中抗滑磨耗层6采用的现有技术中的常规抗滑磨耗材料铺装成型。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：包括钢桥面板和设置于钢桥面板上的波形钢板，所述波形钢板的波形曲线为交替连续排列的水平段和弧形段，所述波形钢板的以波形方向沿横桥向的方式固定于钢桥面板且与钢桥面板之间形成顺桥向等间距分布的类倒U形空腔，所述波形钢板上填充有混凝土结构层，所述混凝土结构层上为缓冲层，所述缓冲层上为抗滑磨耗层。
2.根据权利要求1所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述波形钢板的折弯处具有60°的R角。
3.根据权利要求2所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述波形钢板由上下两层钢面板和位于上下两层钢面板之间的聚氨酯芯层构成。
4.根据权利要求3所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述聚氨酯芯层均匀密实地填充于上下两层钢面板形成的空腔中且与钢面板粘结固定。
5.根据权利要求4所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述混凝土结构层为具有三维贯通孔的三维多孔纤维材料与超高性能混凝土混合成型，超高性能混凝土填充于三维多孔纤维材料的三维贯通孔内与三维多孔纤维材料相互穿插交叉形成网络交织的复合密实结构。
6.根据权利要求5所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述波形钢板通过螺栓固定于钢桥面板上。
7.根据权利要求6所述的轻质高强的钢桥面铺装结构，其特征在于：所述缓冲层为沥青预拌碎石。
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2022
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