CN220364849U - 上承式非对称钢筋混凝土拱桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了上承式非对称钢筋混凝土拱桥，涉及桥梁工程技术领域，包括：拱结构，所述拱结构中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置；拱上梁结构，拱上梁结构包括水平设置的简支梁和桥面，所述桥面设置于所述简支梁上，所述简支梁包括若干个简支梁节段；拱顶π形梁，所述拱顶π形梁包括顶部的顶板和分别支撑所述顶板底部两侧的腹板，所述拱顶π形梁水平设置于两个所述简支梁节段之间，两侧所述腹板分别固定于对应拱肋的顶部，所述顶板的顶面与简支梁齐平；拱上支撑结构，所述拱上支撑结构将所述简支梁和拱顶π形梁支撑设置于所述拱结构的上方。本实用新型在桥梁架设的两侧地形坡度差异较大时，减小了拱桥跨度和边坡开挖量，并且保证了桥梁的结构稳定性。

Description

上承式非对称钢筋混凝土拱桥

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种上承式非对称钢筋混凝土拱桥。

背景技术

拱桥凭借其取材容易、造型美观、承载力高等一系列优点，古往今来被广泛使用。对于某些跨河跨沟的山区桥梁，当两侧地形存在坡度差异较大的情况时，如果采用一般的拱桥结构形式，势必会造成桥梁跨度大、边坡开挖量大的情况，同时也会增大施工难度、对附近环境影响范围大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种上承式非对称钢筋混凝土拱桥，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：

本申请提供了一种上承式非对称钢筋混凝土拱桥，包括：

拱结构，所述拱结构包括两个拱肋，所述拱结构中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置；

拱上梁结构，所述拱上梁结构包括水平设置的简支梁和桥面，所述桥面设置于所述简支梁上，所述简支梁包括若干个简支梁节段；

拱顶π形梁，所述拱顶π形梁包括顶部的顶板和分别支撑所述顶板底部两侧的腹板，所述拱顶π形梁水平设置于两个所述简支梁节段之间，两侧所述腹板分别固定于对应拱肋的顶部，所述顶板的顶面与简支梁齐平；

拱上支撑结构，所述拱上支撑结构将所述简支梁和拱顶π形梁支撑设置于所述拱结构的上方。

进一步地，所述拱上支撑结构包括第一拱上立柱和第二拱上立柱，所述简支梁为预制钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱支撑两个简支梁节段相邻的两个端部，所述第二拱上立柱支撑所述简支梁节段靠近拱顶π形梁的端部。

进一步地，所述第一拱上立柱和第二拱上立柱均包括立柱本体和设置于立柱本体顶端的支座，两个所述简支梁节段相邻的两个端部分别通过梁底螺栓固定在所述第一拱上立柱的支座上，所述简支梁节段靠近拱顶π形梁的端部通过梁底螺栓固定在所述第二拱上立柱的支座上。

进一步地，所述拱结构、第一拱上立柱和第二拱上立柱均为现浇钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱的下端与第二拱上立柱的下端分别与所述拱结构浇筑为一体。

进一步地，所述拱顶π形梁为现浇钢筋混凝土结构，所述拱顶π形梁与所述拱结构浇筑为一体结构。

进一步地，拱顶π形梁的长度为所述拱肋总跨度的1/4-1/5。

进一步地，所述拱结构中一端拱脚的竖向反力与另外一端拱脚的竖向反力的比值为1/1.3-1/1.5。

进一步地，所述拱肋的矢跨比为1/3-1/7。

进一步地，所述桥面包括道砟、轨枕和钢轨，所述道砟铺设于所述简支梁上，所述轨枕和钢轨铺设于所述道砟上。

进一步地，所述拱结构中一端拱脚与另外一端拱脚的高度差为所述拱肋总跨度的1/4-1/10。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过上承式非对称钢筋混凝土拱桥，本实用新型通过所述拱结构中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置，实现了对在桥梁架设的两侧地形坡度差异较大时，减小了拱桥跨度和边坡开挖量，同时通过拱顶π形梁和简支梁的设置结构使得使荷载在拱肋上分布均匀，从而保证了桥梁的结构稳定性。

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为本实用新型上承式非对称钢筋混凝土拱桥的结构示意图。

图2为本实用新型中拱结构的俯视图。

图3为本实用新型中拱顶π形梁的结构示意图。

图中标记：1、拱结构；11、拱肋；2、拱座；21、桥墩；22、支撑柱；3、第一拱上立柱；4、第二拱上立柱；5、简支梁；6、拱顶π形梁；61、腹板；62、顶板；7、桥面。

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。

本实用新型上承式非对称钢筋混凝土拱桥，包括：

拱结构1，所述拱结构1包括两个拱肋11，所述拱结构1中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置；

拱上梁结构，所述拱上梁结构包括水平设置的简支梁5和桥面7，所述桥面7设置于所述简支梁5上，所述简支梁5包括若干个简支梁5节段；

拱顶π形梁6，所述拱顶π形梁6包括顶部的顶板62和分别支撑所述顶板62底部两侧的腹板61，所述拱顶π形梁6水平设置于两个所述简支梁5节段之间，两侧所述腹板61分别固定于对应拱肋11的顶部，所述顶板62的顶面与简支梁5齐平；采用拱顶π形梁6既能减少立柱的数量，又能兼顾拱顶受力。

拱上支撑结构，所述拱上支撑结构将所述简支梁5和拱顶π形梁6支撑设置于所述拱结构1的上方。

所述拱上支撑结构包括第一拱上立柱3和第二拱上立柱4，所述简支梁5为预制钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱3支撑两个简支梁5节段相邻的两个端部，所述第二拱上立柱4支撑所述简支梁5节段靠近拱顶π形梁6的端部。由此使得拱桥整体结构更加稳定，并且施工更加方便。

所述第一拱上立柱3和第二拱上立柱4均包括立柱本体和设置于立柱本体顶端的支座，两个所述简支梁5节段相邻的两个端部分别通过梁底螺栓固定在所述第一拱上立柱3的支座上，所述简支梁5节段与拱顶π形梁6靠近拱顶π形梁6的端部分别通过梁底螺栓固定在所述第二拱上立柱4的支座上。由此使得拱桥整体结构更加稳定，并且施工更加方便。

所述拱结构1、第一拱上立柱3和第二拱上立柱4均为现浇钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱3的下端与第二拱上立柱4的下端分别与所述拱结构1浇筑为一体。由此使得施工更加方便，结构更加稳定。

所述拱顶π形梁6为现浇钢筋混凝土结构，所述拱顶π形梁6与所述拱结构11浇筑为一体结构。

拱顶π形梁6的长度为所述拱肋11总跨度的1/4-1/5。

所述拱脚的反力比值为1/1.3-1/1.5。

所述拱肋11的矢跨比为1/3-1/7。

所述桥面7包括道砟、轨枕和钢轨，所述道砟铺设于所述简支梁5上，所述轨枕和钢轨铺设于所述道砟上。

所述拱结构1中一端拱脚与另外一端拱脚的高度差为所述拱肋11总跨度的1/4-1/10。

如图1所示，本实用新型上承式非对称钢筋混凝土拱桥，包括：

拱结构1，结合图2所示，所述拱结构1包括两个拱肋11，所述拱结构1中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置；拱上梁结构，所述拱上梁结构包括水平设置的简支梁5和桥面7，所述桥面7设置于所述简支梁5上，所述简支梁5包括若干个简支梁5节段；拱顶π形梁6，结合图3所示，所述拱顶π形梁6包括顶部的顶板62和分别支撑所述顶板62底部两侧的腹板61，所述拱顶π形梁6水平设置于两个所述简支梁5节段之间，两侧所述腹板61分别固定于对应拱肋11的顶部，所述顶板62的顶面与简支梁5齐平；拱上支撑结构，所述拱上支撑结构将所述简支梁5和拱顶π形梁6支撑设置于所述拱结构1的上方，所述拱脚的底部分别设有拱座2，所述拱座2包括桥墩21和支撑所述桥墩21的支撑柱22。

所述拱上支撑结构包括第一拱上立柱3和第二拱上立柱4，所述简支梁5为预制钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱3支撑两个简支梁5节段相邻的两个端部，所述第二拱上立柱4支撑所述简支梁5节段靠近拱顶π形梁的端部。所述第一拱上立柱3和第二拱上立柱4均包括立柱本体和设置于立柱本体顶端的支座，两个所述简支梁5节段相邻的两个端部分别通过梁底螺栓固定在所述第一拱上立柱3的支座上，所述简支梁5节段靠近拱顶π形梁的端部分别通过梁底螺栓固定在所述第二拱上立柱4的支座上。所述拱结构1、第一拱上立柱3和第二拱上立柱4均为现浇钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱3的下端与第二拱上立柱4的下端分别与所述拱结构1浇筑为一体。所述拱顶π形梁6为现浇钢筋混凝土结构，所述拱顶π形梁6与所述拱结构11浇筑为一体结构。

优选，所述桥面7包括道砟、轨枕和钢轨，所述道砟铺设于所述简支梁5上，所述轨枕和钢轨铺设于所述道砟上。拱顶π形梁6的长度为所述拱肋11总跨度的1/4-1/5。所述拱结构1中一端拱脚的竖向反力与另外一端拱脚的竖向反力的比值为1/1.3-1/1.5。所述拱肋11的矢跨比为1/3-1/7。所述拱结构1中一端拱脚与另外一端拱脚的高度差为所述拱肋11总跨度的1/4-1/10。上述优选的设计结构使得拱桥整体结构更加合理稳定。其中所述拱肋11总跨度指的是拱肋11的两个拱脚之间的水平距离。所述矢跨比为所述拱肋11的计算矢高与计算跨径之比或净矢高与净跨径之比。

其中，所述拱肋11采用钢筋混凝土材料，合适拱轴线可以充分发挥材料的抗压特性，当结构跨径不大时，相比钢结构、钢管混凝土等材料有明显经济优势。

本实用新型的施工方法如下：

S1:首先确定所述拱脚的位置，根据地形、地质条件(如溶洞发育、稳定边坡线等)确定拱结构1两端拱脚的位置，从而确定拱桥的总跨度以及所述拱结构1中一端拱脚与另外一端拱脚的高度差。

S2:确定拱桥的顶部位置：当拱脚位置确定后，拱顶位置变得尤为重要，将直接影响所述拱肋11的矢跨比，以拱肋弯曲变性能最小为目标，合理拱轴线为条件，计算出合理拱顶位置，再根据所述拱上梁结构跨度布置确定最终拱顶位置。

S3：将拱肋11采用斜拉扣挂法现浇施工，扣塔设置在所述桥墩21上，第一拱上立柱3和第二拱上立柱4及拱顶π形梁6采用现浇施工，简支梁5采用架桥机施工。

上述不对称拱桥由于两个半拱采用不同的拱轴线，拱顶作为两个拱轴线的交汇点，虽然减小了拱桥跨度和边坡开挖量，但是受力较为不利，因此本申请中相比于现有技术中设置拱上桥墩，而采用了拱顶π形梁，因此更好地适应拱顶两侧的拱轴线，使荷载在拱肋上分布均匀，拱顶两侧的拱肋受力更加合理。由于高度和长度可以灵活设置，拱顶π形梁能够更好地连接不对称拱肋，增强整体性，提高结构稳定性。不对称拱桥两个半拱跨度不同，拱顶两侧的拱上梁结构不能对称设置，而通过调整π形梁的长度，可以方便地布置拱上梁结构的跨度。

以上所述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。

以上所述，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 (10)

1.上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，包括：

拱结构(1)，所述拱结构(1)包括两个拱肋(11)，所述拱结构(1)中一端拱脚的位置高于另外一端拱脚的位置；

拱上梁结构，所述拱上梁结构包括水平设置的简支梁(5)和桥面(7)，所述桥面(7)设置于所述简支梁(5)上，所述简支梁(5)包括若干个简支梁(5)节段；

拱顶π形梁(6)，所述拱顶π形梁(6)包括顶部的顶板(62)和分别支撑所述顶板(62)底部两侧的腹板(61)，所述拱顶π形梁(6)水平设置于两个所述简支梁(5)节段之间，两侧所述腹板(61)分别固定于对应拱肋(11)的顶部，所述顶板(62)的顶面与简支梁(5)齐平；

拱上支撑结构，所述拱上支撑结构将所述简支梁(5)和拱顶π形梁(6)支撑设置于所述拱结构(1)的上方。

2.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱上支撑结构包括第一拱上立柱(3)和第二拱上立柱(4)，所述简支梁(5)为预制钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱(3)支撑两个简支梁(5)节段相邻的两个端部，所述第二拱上立柱(4)支撑所述简支梁(5)节段靠近拱顶π形梁(6)的端部。

3.根据权利要求2所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述第一拱上立柱(3)和第二拱上立柱(4)均包括立柱本体和设置于立柱本体顶端的支座，两个所述简支梁(5)节段相邻的两个端部分别通过梁底螺栓固定在所述第一拱上立柱(3)的支座上，所述简支梁(5)节段靠近拱顶π形梁(6)的端部分别通过梁底螺栓固定在所述第二拱上立柱(4)的支座上。

4.根据权利要求2所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱结构(1)、第一拱上立柱(3)和第二拱上立柱(4)均为现浇钢筋混凝土结构，所述第一拱上立柱(3)的下端与第二拱上立柱(4)的下端分别与所述拱结构(1)浇筑为一体。

5.根据权利要求4所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱顶π形梁(6)为现浇钢筋混凝土结构，所述拱顶π形梁(6)与所述拱结构(11)浇筑为一体结构。

6.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，拱顶π形梁(6)的长度为所述拱肋(11)总跨度的1/4-1/5。

7.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱结构(1)中一端拱脚的竖向反力与另外一端拱脚的竖向反力的比值为1/1.3-1/1.5。

8.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱肋(11)的矢跨比为1/3-1/7。

9.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述桥面(7)包括道砟、轨枕和钢轨，所述道砟铺设于所述简支梁(5)上，所述轨枕和钢轨铺设于所述道砟上。

10.根据权利要求1所述的上承式非对称钢筋混凝土拱桥，其特征在于，所述拱结构(1)中一端拱脚与另外一端拱脚的高度差为所述拱肋(11)总跨度的1/4-1/10。