CN217601189U - 一种脊骨梁桥结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种脊骨梁桥结构，属于桥梁建设技术领域。其中，脊骨梁桥结构包括纵梁、两个悬臂梁和多个独柱墩。多个独柱墩沿纵向间隔设置。纵梁沿纵向设置于多个独柱墩上。两个悬臂梁分别连接于纵梁在横向上的两侧。独柱墩内设置有多个预埋钢筋，预埋钢筋伸出于独柱墩的顶部，并延伸至纵梁内，以使独柱墩与纵梁固结。采用这种体系的脊骨梁桥结构能够有效提升桥梁的整体抗倾覆稳定性，有利于减小独柱墩在横向上的尺寸，以减少独柱墩的占地面积，从而能够有效缓解城市土地资源紧张的问题，为城市高架桥的建设提供了新的解决方案，具有广泛的应用前景。

Description

一种脊骨梁桥结构

技术领域

本申请涉及桥梁建设技术领域，具体而言，涉及一种脊骨梁桥结构。

背景技术

随着经济的大力发展，城市交通基础设施建设不断加速，对城市高架桥的需求也逐渐增加，然而，城市高架桥存在桥墩占地面积大、施工周期长、施工期间对地面交通影响大等问题。因此，国内于上世纪90年代开始修建脊骨梁桥，脊骨梁桥主要由纵梁和悬臂梁构成，纵梁断面较小而悬臂长度很大，下部采用墩柱或双柱墩，且悬臂梁采用预制装配技术，从而极大地加快了施工进度、减小施工期间对地面道路交通影响。但是，现有的脊骨梁桥依旧存在桥墩的占地面积较大的问题，从而在城市土地资源有限、道路交通繁忙的情况下，桥梁的施工建设受到了极大的限制，难以满足建设要求，不利于推广。

实用新型内容

本申请实施例提供一种脊骨梁桥结构，以改善现有桥梁的桥墩占地面积较大的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种脊骨梁桥结构，包括纵梁、两个悬臂梁和多个独柱墩；多个所述独柱墩沿纵向间隔设置；所述纵梁沿所述纵向设置于多个所述独柱墩上；两个所述悬臂梁分别连接于所述纵梁在横向上的两侧；其中，所述独柱墩内设置有多个预埋钢筋，所述预埋钢筋伸出于所述独柱墩的顶部，并延伸至所述纵梁内，以使所述独柱墩与所述纵梁固结。

在上述技术方案中，纵梁在横向上的两侧均连接有悬臂梁，纵梁沿纵向设置于独柱墩上，且独柱墩顶部的预埋钢筋延伸至纵梁内，以使得纵梁与独柱墩之间完全固结，从而能够有效提升桥梁的整体抗倾覆稳定性，采用这种结构的脊骨梁桥结构有利于减小独柱墩在横向上的宽度，以减少独柱墩的占地面积，进而能够有效缓解城市土地资源紧张的问题，为城市高架桥的建设提供了新的解决方案，具有广泛的应用前景。

另外，本申请实施例提供的脊骨梁桥结构还具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，沿所述纵向，每相邻的两个所述独柱墩之间的距离为6m-9m，所述独柱墩在所述横向上的宽度为1.5m-2.5m。

在上述技术方案中，通过将独柱墩之间的间距设置在6m到9m，采用这种密墩体系能够在保证脊骨梁桥结构承载能力的前提下进一步减小独柱墩在横向上的尺寸，进而能够有效节省独柱墩的占地空间。通过结构分析，针对四车道的脊骨梁桥结构的独柱墩在横向上的尺寸可减小至1.5m，六车道的脊骨梁桥结构的独柱墩在横向上的尺寸可减小至2.5m。

在一些实施例中，所述纵梁在所述横向上的两侧均具有第一连接面；所述第一连接面与竖向呈非零夹角设置，所述第一连接面在所述竖向上具有顶端和底端，且所述顶端在所述横向上相较于所述底端更靠近所述独柱墩；所述悬臂梁具有与所述第一连接面相连的第二连接面。

在上述技术方案中，纵梁在横向上的两侧分别设置有与悬臂梁的第二连接面相互连接的第一连接面，且将第一连接面设置为顶端在横向上相较于底端更靠近独柱墩的倾斜结构，从而使得两个第一连接面呈“八”字结构，采用这种倾斜的第一连接面能够提升悬臂梁与纵梁之间的连接稳定性和可靠性，且有利于悬臂梁更好地将荷载传递至纵梁上。

在一些实施例中，所述第一连接面上开设有剪力键槽；所述第二连接面上设置有凸出的剪力键，所述剪力键卡于所述剪力键槽内。

在上述技术方案中，通过在第一连接面上设置剪力键槽，并在第二连接面上对应设置剪力键，使得第二连接面在连接于第一连接面时剪力键能够卡于对应的剪力键槽内，从而能够有效提升悬臂梁与纵梁之间的连接强度，且能够起到一定的定位和限位作用。

在一些实施例中，所述脊骨梁桥结构还包括横向预应力管道；所述横向预应力管道设置于所述纵梁和对应的所述悬臂梁内，且所述横向预应力管道贯穿所述第一连接面和所述第二连接面；所述脊骨梁桥结构还包括横向预应力钢束，所述横向预应力钢束与所述横向预应力管道对应设置，所述横向预应力钢束穿设于所述横向预应力管道内。

在上述技术方案中，在悬臂梁和纵梁内设置有横向预应力管道，并在横向预应力管道内穿设横向预应力钢束，从而通过张拉横向预应力钢束能够将悬臂梁连接于纵梁在横向上的一侧，以提升悬臂梁与纵梁之间的连接强度和可靠性。

在一些实施例中，所述悬臂梁包括多个预制单元构件；多个所述预制单元构件沿所述纵向依次排布，每相邻的两个所述预制单元构件通过湿接缝连接。

在上述技术方案中，通过将悬臂梁设置为多个预制单元构件，使得在施工现场建设脊骨梁桥结构时只需将多个预制单元构件通过湿接缝连接即可，从而有利于提升脊骨梁桥结构的施工效率，进而能够极大地加快施工进度，且能够减小施工期间对地面道路交通影响。

在一些实施例中，所述预制单元构件包括顶板和至少一个梁肋；所述顶板与所述纵梁的顶部共同界定出用于铺设路面的桥面板；多个所述预制单元构件的所述梁肋沿所述纵向间隔排布，所述梁肋连接于所述顶板的底部，且所述梁肋垂直于所述顶板，所述梁肋在所述横向上靠近所述纵梁的一端连接于所述纵梁。

在上述技术方案中，预制单元构件设置有顶板和至少一个梁肋，顶板与纵梁的顶部形成桥面板，梁肋垂直于顶板，且顶板通过梁肋连接于纵梁上，采用这种结构的预制单元构件能够有效提升预制单元构件在运输、安装过程中的自身稳定性和强度。

在一些实施例中，所述梁肋在竖向上的尺寸沿所述横向从远离所述纵梁的一端到连接于所述纵梁的一端逐渐增大。

在上述技术方案中，通过将梁肋在竖向上的尺寸设置为从远离纵梁的一端到连接于纵梁的一端逐渐增大的结构，能够减少悬臂梁的自重，从而在节省材料用量的前提下提升悬臂梁的结构承载能力。

在一些实施例中，沿所述纵向，位于所述纵梁的两端的所述独柱墩的宽度为位于所述纵梁的中部的所述独柱墩的宽度的一半。

在上述技术方案中，通过将在纵向上位于纵梁的两端的独柱墩的宽度设置为位于纵梁的中部的独柱墩的宽度的一半，采用这种结构一方面能够在采用多联脊骨梁桥结构时保证整体的美观性，另一方面通过减小位于纵梁的端部上的独柱墩在纵向上的尺寸，有利于减小脊骨梁桥结构的纵向刚度，从而能够有效释放因间接荷载引起的纵向次内力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的脊骨梁桥结构的结构示意图；

图2为图1所示的脊骨梁桥结构的剖面图；

图3为图1所示的悬臂梁的预制单元构件的结构示意图；

图4为图1所示的脊骨梁桥结构的A处的局部放大图；

图5为图2所示的脊骨梁桥结构的B处的局部放大图。

图标：100-脊骨梁桥结构；10-纵梁；11-第一连接面；111-剪力键槽；20-悬臂梁；21-预制单元构件；211-顶板；212-梁肋；213-第二连接面；2131-剪力键；30-独柱墩；31-预埋钢筋；40-横向预应力管道；50-横向预应力钢束；X-纵向；Y-横向；Z-竖向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

本申请实施例提供一种脊骨梁桥结构，其能够改善现有桥梁桥墩占地面积较大的问题，从而在城市土地资源有限，且道路两侧建筑物难以拆迁的情况下，为城市高架桥的建设提供了新的解决方案，具有广泛的应用前景，以下结合附图对脊骨梁桥结构的具体结构进行详细阐述。

结合图1和图2所示，脊骨梁桥结构100包括纵梁10、两个悬臂梁20和多个独柱墩30。多个独柱墩30沿纵向X间隔设置。纵梁10沿纵向X设置于多个独柱墩30上。两个悬臂梁20分别连接于纵梁10在横向Y上的两侧。其中，独柱墩30内设置有多个预埋钢筋31，预埋钢筋31伸出于独柱墩30的顶部，并延伸至纵梁10内，以使独柱墩30与纵梁10固结。

纵梁10在横向Y上的两侧均连接有悬臂梁20，纵梁10沿纵向X设置于独柱墩30上，且独柱墩30顶部的预埋钢筋31延伸至纵梁10内，以使得纵梁10与独柱墩30之间完全固结，从而能够有效提升桥梁的整体抗倾覆稳定性，采用这种结构的脊骨梁桥结构100有利于减小独柱墩30在横向Y上的宽度，以减少独柱墩30的占地面积，进而能够有效缓解城市土地资源紧张的问题，为城市高架桥的建设提供了新的解决方案，具有广泛的应用前景。

其中，独柱墩30内设置有多个预埋钢筋31，预埋钢筋31沿竖向Z延伸至纵梁10内，且预埋钢筋31与纵梁10内的钢筋相互绑扎，即独柱墩30的预埋钢筋31连接于纵梁10内的钢筋。

可选地，独柱墩30可采用现场浇筑，也可以采用预制的方式施工，对应的，纵梁10也可以采用现场浇筑或预制的方式施工。当独柱墩30和纵梁10均采用现场浇筑的方式时，可以将独柱墩30与纵梁10分批次浇筑，也可以同时进行浇筑。

进一步地，沿纵向X，每相邻的两个独柱墩30之间的距离为6m-9m，独柱墩30在横向Y上的宽度为1.5m-2m。采用这种密墩体系能够在保证脊骨梁桥结构100承载能力的前提下进一步减小独柱墩30在横向Y上的尺寸，进而能够有效节省独柱墩30的占地空间。通过结构分析，针对四车道的脊骨梁桥结构100的独柱墩30在横向Y上的尺寸可减小至1.5m，六车道的脊骨梁桥结构100的独柱墩30在横向Y上的尺寸可减小至2.5m。

在实际施工过程中，由于独柱墩30与纵梁10之间为完全固结，且独柱墩30采用密墩体系，从而能够有效避免因桥面的宽度过大而导致脊骨梁桥结构100出现倾覆的现象，因此能够减小独柱墩30在横向Y上的宽度。比如，当桥面为双向四车道时，即桥面的宽度通过两个悬臂梁20的延伸达到15m时，独柱墩30在横向Y上的宽度仅为1.5m即可；当桥面为双向六车道时，即桥面的宽度通过两个悬臂梁20的延伸达到27m时，独柱墩30在横向Y上的宽度仅为2.5m即可。

示例性的，在图1中，脊骨梁桥结构100的独柱墩30的数量为七个。在其他实施例中，独柱墩30的数量也可以为三个、四个、五个或六个等。

可选地，沿纵向X，位于纵梁10的两端的独柱墩30的宽度为位于纵梁10的中部的独柱墩30的宽度的一半。通过将在纵向X上位于纵梁10的两端的独柱墩30的宽度设置为位于纵梁10的中部的独柱墩30的宽度的一半，采用这种结构一方面能够在采用多联脊骨梁桥结构100时保证整体的美观性，另一方面通过减小位于纵梁10的端部上的独柱墩30在纵向X上的尺寸，有利于减小脊骨梁桥结构100的纵向X刚度，从而能够有效释放因间接荷载引起的纵向X次内力。

本实施例中，结合图1和图3所示，悬臂梁20包括多个预制单元构件21。多个预制单元构件21沿纵向X依次排布，每相邻的两个预制单元构件21通过湿接缝连接。

通过将悬臂梁20设置为多个预制单元构件21，使得在施工现场建设脊骨梁桥结构100时只需将多个预制单元构件21通过湿接缝连接即可，从而有利于提升脊骨梁桥结构100的施工效率，进而能够极大地加快施工进度，且能够减小施工期间对地面道路交通影响。

其中，悬臂梁20的预制单元构件21为预先在工厂或现场进行预制完成后，再转移至纵梁10上进行拼装。

进一步地，结合图2、图3和图4所示，预制单元构件21包括顶板211和至少一个梁肋212。顶板211与纵梁10的顶部共同界定出用于铺设路面的桥面板。多个预制单元构件21的梁肋212沿纵向X间隔排布，梁肋212连接于顶板211的底部，且梁肋212垂直于顶板211，梁肋212在横向Y上靠近纵梁10的一端连接于纵梁10。

顶板211与纵梁10的顶部形成桥面板，梁肋212垂直于顶板211，且顶板211通过梁肋212连接于纵梁10上，采用这种结构的预制单元构件21能够有效提升预制单元构件21在运输、安装过程中的自身稳定性和强度。

示例性的，在图3中，预制单元构件21包括有两个梁肋212，两个梁肋212沿纵向X间隔布置。当然，在其他实施例中，预制单元构件21的梁肋212的数量也可以为一个、三个、四个或五个等。

进一步地，参见图2所示，梁肋212在竖向Z上的尺寸沿横向Y从远离纵梁10的一端到连接于纵梁10的一端逐渐增大。通过将梁肋212在竖向Z上的尺寸设置为从远离纵梁10的一端到连接于纵梁10的一端逐渐增大的结构，能够减少悬臂梁20的自重，从而在节省材料用量的前提下提升悬臂梁20的结构承载能力。

示例性的，顶板211的厚度为150mm，梁肋212在横向Y上连接于纵梁10的一端在竖向Z上的尺寸为2100mm，梁肋212在横向Y上远离纵梁10的一端在竖向Z上的尺寸为500mm。

本实施例中，结合图2和图5所示，纵梁10在横向Y上的两侧均具有第一连接面11，第一连接面11与竖向Z呈非零夹角设置，第一连接面11在竖向Z上具有顶端和底端，且顶端在横向Y上相较于底端更靠近独柱墩30。悬臂梁20具有与第一连接面11相连的第二连接面213。

纵梁10在横向Y上的两侧分别设置有与悬臂梁20的第二连接面213相互连接的第一连接面11，且将第一连接面11设置为顶端在横向Y上相较于底端更靠近独柱墩30的倾斜结构，从而使得两个第一连接面11呈“八”字结构，采用这种倾斜的第一连接面11能够提升悬臂梁20与纵梁10之间的连接稳定性和可靠性，且有利于悬臂梁20更好地将荷载传递至纵梁10上。

其中，梁肋212具有第二连接面213，以使梁肋212通过第二连接面213连接于纵梁10的第一连接面11。

可选地，第一连接面11和第二连接面213之间设置有胶粘剂。也就是说，在现场将悬臂梁20的预制单元构件21拼接于纵梁10上之前，先在第一连接面11和第二连接面213上设置胶粘剂，从而一方面能够有利于消除第一连接面11和第二连接面213的凹凸不平，避免由此引起的应力集中，另一方面还能够起到较好的防水作用，以减少水分进入至第一连接面11和第二连接面213之间，从而有利于提高脊骨梁桥结构100的使用寿命。

示例性的，胶粘剂为环氧树脂胶。

进一步地，继续结合图2和图5所示，脊骨梁桥结构100还包括横向预应力管道40。横向预应力管道40设置于纵梁10和对应的悬臂梁20内，且横向预应力管道40贯穿第一连接面11和第二连接面213。脊骨梁桥结构100还包括横向预应力钢束50，横向预应力钢束50与横向预应力管道40对应设置，横向预应力钢束50穿设于横向预应力管道40内。

在纵梁10和悬臂梁20内设置有横向预应力管道40，并在横向预应力管道40内穿设横向预应力钢束50，从而通过张拉横向预应力钢束50能够将悬臂梁20连接于纵梁10在横向Y上的一侧，以提升悬臂梁与纵梁之间的连接强度和可靠性。

可选地，在图2中可知，横向预应力管道40和横向预应力钢束50均为两个，悬臂梁20对应设置一个横向预应力管道40，且每个横向预应力钢束50穿设于一个横向预应力管道40。当然，在其他实施例中，脊骨梁桥结构100也可以只设置一个横向预应力管道40，横向预应力管道40设置于纵梁10内，且横向预应力管道40的两端分别延伸至两个悬臂梁20内。

其中，横向预应力管道40的部分设置于纵梁10，另一部分设置于悬臂梁20内，而设置于悬臂梁20内的横向预应力管道40的一部分设置于预制单元构件21的顶板211内，另一部分设置于预制单元构件21的梁肋212内，且每个梁肋212均对应设置有一个横向预应力管道40。

示例性的，横向预应力管道的材质为塑料。

可选地，参见图5所示，第一连接面11上开设有剪力键槽111，第二连接面213上设置有凸出的剪力键2131，剪力键2131卡于剪力键槽111内。这种结构使得第二连接面213在连接于第一连接面11时剪力键2131能够卡于对应的剪力键槽111内，从而能够有效提升悬臂梁20与纵梁10之间的连接强度，且能够起到一定的定位和限位作用。

示例性的，第一连接面11上开设有两个剪力键槽111，对应的，第二连接面213上设置有两个剪力键2131，每个剪力键2131用于卡于一个剪力键槽111内。当然，在其他实施例中，剪力键2131和剪力键槽111的数量还可以为一个、三个或四个等。

在实际施工过程中，当脊骨梁桥结构100的跨数较多时，通常采用多联脊骨梁桥结构100沿纵向X排列而成，且相邻的两个脊骨梁桥结构100之间采用伸缩缝伸缩装置连接，伸缩缝伸缩装置的具体结构可参见相关技术，在此不再赘述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种脊骨梁桥结构，其特征在于，包括：

多个独柱墩，多个所述独柱墩沿纵向间隔设置；

纵梁，所述纵梁沿所述纵向设置于多个所述独柱墩上；以及

两个悬臂梁，两个所述悬臂梁分别连接于所述纵梁在横向上的两侧；

其中，所述独柱墩内设置有多个预埋钢筋，所述预埋钢筋伸出于所述独柱墩的顶部，并延伸至所述纵梁内，以使所述独柱墩与所述纵梁固结。

2.根据权利要求1所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，沿所述纵向，每相邻的两个所述独柱墩之间的距离为6m-9m，所述独柱墩在所述横向上的宽度为1.5m-2.5m。

3.根据权利要求1所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述纵梁在所述横向上的两侧均具有第一连接面；

所述第一连接面与竖向呈非零夹角设置，所述第一连接面在所述竖向上具有顶端和底端，且所述顶端在所述横向上相较于所述底端更靠近所述独柱墩；

所述悬臂梁具有与所述第一连接面相连的第二连接面。

4.根据权利要求3所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述第一连接面上开设有剪力键槽；

所述第二连接面上设置有凸出的剪力键，所述剪力键卡于所述剪力键槽内。

5.根据权利要求3所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述脊骨梁桥结构还包括横向预应力管道；

所述横向预应力管道设置于所述纵梁和对应的所述悬臂梁内，且所述横向预应力管道贯穿所述第一连接面和所述第二连接面；

所述脊骨梁桥结构还包括横向预应力钢束，所述横向预应力钢束与所述横向预应力管道对应设置，所述横向预应力钢束穿设于所述横向预应力管道内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述悬臂梁包括多个预制单元构件；

多个所述预制单元构件沿所述纵向依次排布，每相邻的两个所述预制单元构件通过湿接缝连接。

7.根据权利要求6所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述预制单元构件包括顶板和至少一个梁肋；

所述顶板与所述纵梁的顶部共同界定出用于铺设路面的桥面板；

多个所述预制单元构件的所述梁肋沿所述纵向间隔排布，所述梁肋连接于所述顶板的底部，且所述梁肋垂直于所述顶板，所述梁肋在所述横向上靠近所述纵梁的一端连接于所述纵梁。

8.根据权利要求7所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，所述梁肋在竖向上的尺寸沿所述横向从远离所述纵梁的一端到连接于所述纵梁的一端逐渐增大。

9.根据权利要求1-5任一项所述的脊骨梁桥结构，其特征在于，沿所述纵向，位于所述纵梁的两端的所述独柱墩的宽度为位于所述纵梁的中部的所述独柱墩的宽度的一半。

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