CN219690284U - 一种高速铁路钢管混凝土刚构桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速铁路钢管混凝土刚构桥，涉及桥梁技术领域，包括至少一个钢管混凝土桥墩和上承式钢桁梁，所述上承式钢桁梁的中支点处与一个所述钢管混凝土桥墩的顶部固结，其中，钢管混凝土刚构桥采用上承式钢桁组合梁以及钢管混凝土桥墩，钢管混凝土桥墩其外层的钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲以此达到降低混凝土使用量的目的，缩短固化时间，同时梁体和桥墩结构相应于传统的混凝土刚构桥，重量减少了很多，结构轻盈，能显著缩减混凝土使用量，减少桥梁整体修筑时间，进而使得桥梁结构对环境更加友好。

Description

一种高速铁路钢管混凝土刚构桥

技术领域

本实用新型涉及桥梁技术领域，具体而言，涉及一种高速铁路钢管混凝土刚构桥。

背景技术

目前的高速铁路在跨越深山峡谷时，交通运输极其不便。现有技术中通常采用的混凝土材料浇筑高墩大跨桥梁的全部结构，但是由于交通不变和混凝土的凝固机理极大延长了铁路的修筑时间，故现在亟需一种能缩短施工工期的桥梁结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速铁路钢管混凝土刚构桥，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本申请提供了一种高速铁路钢管混凝土刚构桥，包括至少一个钢管混凝土桥墩和上承式钢桁梁，所述上承式钢桁梁的中支点处与一个所述钢管混凝土桥墩的顶部固结。

进一步地，第一方向与第二方向垂直，所述第一方向为沿所述钢管混凝土桥墩长度延长的方向，所述第二方向为沿所述上承式钢桁梁长度延长的方向。

进一步地，所述钢管混凝土桥墩包括由钢管混凝土圆柱构成的格构式桥墩，所述格构式桥墩的顶部与所述上承式钢桁梁的中支点处连接，所述格构式桥墩的底部设有承台。

进一步地，所述格构式桥墩与所述承台之间通过组合柱桥墩连接，所述组合柱桥墩包括四根弧形柱体、四根顶部横梁和四根中部横梁，四根所述弧形柱体顶部与所述格构式桥墩的底部固定连接，四根所述弧形柱体顶部与所述承台的顶面固定连接，每根顶部横梁的端部分别与两根所述弧形柱体的端部连接，每根中部横梁的端部分别与两根所述弧形柱体的中部连接。

进一步地，四根所述组合柱桥墩的顶面面积小于所述组合柱桥墩的底面面积。

进一步地，所述格构式桥墩的顶面面积小于所述格构式桥墩的底面面积。

进一步地，所述格构式桥墩包括四根钢管混凝土圆柱，在所述格构式桥墩的竖向高度每间隔预设距离设置横系梁，所述横系梁分别与两根钢管混凝土圆柱固定连接，每两个所述横系梁之间设有倾斜连接梁。

进一步地，所述横系梁由钢管制成。

进一步地，所述钢管混凝土圆柱包括倾斜部和竖直部，所述竖直部与所述上承式钢桁梁固结，所述倾斜部与所述组合柱桥墩连接，所述竖直部长度小于所述倾斜部。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过上承式钢桁梁的结构的显著的减少上部梁体的重量，同时采用杆件悬拼方法，利用钢桁杆件可在工厂进行预制，然后通过公路运输至现场进行悬臂拼装，主体结构拼装成型后，再架设预制板，预制板与弦杆采用连接件相连，通过在连接处现场浇筑混凝土使得桥面板和钢桁共同受力。由于钢桁结构的组成构件较小，运输和安装非常方便，降低了施工难度，且钢桁的拼装，加快了施工速度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为高速铁路钢管混凝土刚构桥的部分结构示意图；

图2为钢管混凝土桥墩的侧面结构示意图。

图中标记：1、钢管混凝土桥墩；11、格构式桥墩；111、钢管混凝土圆柱；112、横系梁；113、倾斜连接梁；12、承台；13、组合柱桥墩；131、顶部横梁；132、弧形柱体；133、中部横梁；2、上承式钢桁梁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”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1：

如图1所示，本实施例提供了一种高速铁路钢管混凝土刚构桥，图中示出了高速铁路钢管混凝土刚构桥包括至少一个钢管混凝土桥墩1和上承式钢桁梁2，其中在本申请中上承式钢桁梁2的中支点处与一个钢管混凝土桥墩1的顶部固结。需要说明的是，对于本实施例中的钢管混凝土桥墩1的数量是根据桥梁的跨度以及单跨距离所决定，即本领域技术人员可以根据需要选取适宜的数量，如本申请中图1的两个又或者一个，本申请中不做出具体的限制。同时，还需要说明的是，固结为本领域的公知常识，本申请中不再赘述。在本申请中，高速铁路钢管混凝土刚构桥采用上承式钢桁组合梁和钢管混凝土桥墩1，其中钢管混凝土桥墩1其外层的钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲依次达到降低混凝土使用量的目的，缩短固化时间，同时梁体和桥墩结构相应于传统的混凝土刚构桥，重量减少了很多，结构非常轻盈。在地震荷载作用下，地震响应有了显著减少。

结合图1和图2，在本申请中第一方向与第二方向垂直，第一方向为沿钢管混凝土桥墩1长度延长的方向，第二方向为沿上承式钢桁梁2长度延长的方向，换而言之，在本申请桥墩左右两侧的支脚之间的距离是大于上承式钢桁梁2的宽度，同时需要说明书的是，在本申请的前后即为第二方向。

具体而言,在本申请中为了实现高速铁路钢管混凝土刚构桥跨越山区的河谷，本申请还提供钢管混凝土桥墩1的具体结构，其中钢管混凝土桥墩1包括由钢管混凝土圆柱111构成的格构式桥墩11，格构式桥墩11的顶部与上承式钢桁梁2的中支点处连接，格构式桥墩11的底部设有承台12。通过上述设置，在本申请中高速铁路钢管混凝土刚构桥整体上下部整体通透，解决过去铁路高墩连续刚构的厚重问题，便于与周围环境融合。格构式钢管混凝土桥墩1的使用，让高墩建造的难度大大减少。

具体而言，为了进一步地提升钢管混凝土桥墩1的支撑高度和提高其防危岩落石损伤的能力，在本申请中格构式桥墩11与承台12之间通过组合柱桥墩13连接，组合柱桥墩13包括四根弧形柱体132、四根顶部横梁131和四根中部横梁133，四根弧形柱体132顶部与格构式桥墩11的底部固定连接，四根弧形柱体132顶部与承台12的顶面固定连接，每根顶部横梁131的端部分别与两根弧形柱体132的端部连接，每根中部横梁133的端部分别与两根弧形柱体132的中部连接。具体而言，在本身申请中，四根组合柱桥墩13的顶面面积小于组合柱桥墩13的底面面积，格构式桥墩11的顶面面积小于格构式桥墩11的底面面积，且承台12为框形，四根弧形柱体132的底部分别与承台12的四个顶角固定连接。

同时参见图2，在本申请中格构式桥墩11包括四根钢管混凝土圆柱111，在格构式桥墩11的竖向高度每间隔预设距离设置横系梁112，横系梁112分别与两根钢管混凝土圆柱111固定连接，每两个横系梁112之间设有倾斜连接梁113，作为优选的，在本申请中横系梁112和倾斜连接梁113均为钢管制成。在本申请中采用横系梁112和倾斜连接梁113作为缀材，形成格构式桥墩11，其格构式桥墩11的采用显著的减少了对混凝土的需求，有效的减低了施工难度以及材料的需求，并加快了桥墩建设周期。

参见图2，在本申请中为了实现上承式钢桁梁2的中支点处与一个钢管混凝土桥墩1的顶部固结式的连接，在本申请中，钢管混凝土圆柱111包括倾斜部和竖直部，竖直部与上承式钢桁梁2固结，倾斜部与组合柱桥墩13连接，竖直部长度小于倾斜部，在本申请中通过竖直部的设置，能便捷的竖直部本体作为上承式钢桁梁2一部分，进行上承式钢桁梁2的搭建工作。

在本申请中通过上述设置的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其桥身采用钢结构的采用能显著的减少上部梁体的重量，有效减少了现有技术中混凝土刚构桥梁体的挂篮施工，混凝土现场浇筑过程，当为山区刚构桥时，也不再需要考虑大量混凝土运输和制作问题。同时本申请中的上承式钢桁梁2采用杆件悬拼方法。首先钢桁杆件可在工厂进行预制，然后通过公路运输至现场进行悬臂拼装，主体结构拼装成型后，再架设预制板，预制板与弦杆采用连接件相连，通过在连接处现场浇筑混凝土使得桥面板和钢桁共同受力。由于钢桁结构的组成构件较小，运输和安装非常方便，降低了施工难度，同时利于环境保护。相比混凝土悬浇施工，上承式钢桁梁2的吊拼不需要像混凝土一样需待材料凝固一段时间，强度达到设计要求后，再接下来浇筑另一个节段。上承式钢桁梁2的钢桁拼装，加快了施工速度，而且桥面板采用预制板，保证混凝土质量，增强了结构耐久性。

实施例2：

本实施例中提供了实施例1的搭建方法。具体而言：

首先，在施工现场进行钻孔桩的施工，然后进行基坑的挖掘工作，并在基坑挖掘挖成浇筑承台12。

其次，在承台12固化完毕后，采用模板分节浇筑组合柱桥墩13的弧形柱体132、顶部横梁131和中部横梁133，同时为了便于加快施工的整体环节，弧形柱体132浇筑过程中可将弧形柱体132设置为双层钢管结构并在双层钢管结构中浇筑混泥土以提升结构强度。

然后，在组合柱桥墩13施工完成后，通过塔吊，在预埋在组合柱桥墩13上的钢管的基础上，开始格构式桥墩11的杆件吊拼，其中，在施工未灌注混凝土的格构式桥墩11第一层时，首先安装一节未灌注混凝土的钢管混凝土圆柱111，安装完后安装倾斜连接梁113，然后再安装一节未灌注混凝土的钢管混凝土柱，形成N字形结构，N字形结构全部施工完成后，再施工横系梁112，完成未灌注混凝土的格构式桥墩11第一层的施工；重复上述方法，完成每一层的施工，施工完成后再通过向钢管混凝土圆柱111灌注管内混凝土，从而形成格构式桥墩11，完成钢管混凝土桥墩1施工。

最后，利用在工厂预制好的钢杆件，在钢管混凝土桥墩1基础上拼装成节段，然后各节段悬挂吊拼形成梁体，施工快捷。同时在桥面上铺设采用预制桥面板，安装方便，并能保证混凝土桥面的施工质量的同时显著得提高施工速度。

在本实施例中通过上述方式施工而成的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其上承式钢桁梁2的中支点处与一个钢管混凝土桥墩1的顶部刚接，实现上下部整体通透，解决过去铁路高墩连续刚构的厚重问题，便于与周围环境融合。格构式钢管混凝土桥墩1的使用，让高墩建造的难度大大减少。

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

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于，包括：

至少一个钢管混凝土桥墩(1)；以及

上承式钢桁梁(2)，所述上承式钢桁梁(2)的中支点处与一个所述钢管混凝土桥墩(1)的顶部固结；

其中，第一方向与第二方向垂直，所述第一方向为沿所述钢管混凝土桥墩(1)长度延长的方向，所述第二方向为沿所述上承式钢桁梁(2)长度延长的方向。

2.根据权利要求1所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述钢管混凝土桥墩(1)包括由钢管混凝土圆柱(111)构成的格构式桥墩(11)，所述格构式桥墩(11)的顶部与所述上承式钢桁梁(2)的中支点处连接，所述格构式桥墩(11)的底部设有承台(12)。

3.根据权利要求2所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述格构式桥墩(11)与所述承台(12)之间通过组合柱桥墩(13)连接，所述组合柱桥墩(13)包括四根弧形柱体(132)、四根顶部横梁(131)和四根中部横梁(133)，四根所述弧形柱体(132)顶部与所述格构式桥墩(11)的底部固定连接，四根所述弧形柱体(132)顶部与所述承台(12)的顶面固定连接，每根顶部横梁(131)的端部分别与两根所述弧形柱体(132)的端部连接，每根中部横梁(133)的端部分别与两根所述弧形柱体(132)的中部连接。

4.根据权利要求3所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：四根所述组合柱桥墩(13)的顶面面积小于所述组合柱桥墩(13)的底面面积。

5.根据权利要求2所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述格构式桥墩(11)的顶面面积小于所述格构式桥墩(11)的底面面积。

6.根据权利要求3所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述格构式桥墩(11)包括四根钢管混凝土圆柱(111)，在所述格构式桥墩(11)的竖向高度每间隔预设距离设置横系梁(112)，所述横系梁(112)分别与两根钢管混凝土圆柱(111)固定连接，每两个所述横系梁(112)之间设有倾斜连接梁(113)。

7.根据权利要求6所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述横系梁(112)由钢管制成。

8.根据权利要求6所述的高速铁路钢管混凝土刚构桥，其特征在于：所述钢管混凝土圆柱(111)包括倾斜部和竖直部，所述竖直部与所述上承式钢桁梁(2)固结，所述倾斜部与所述组合柱桥墩(13)连接，所述竖直部长度小于所述倾斜部。