專利名稱：長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及橋墩，特別涉及一種應用于高速鐵路長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋的超
高空心墩。
背景技術(shù)：
隨著交通運輸事業(yè)的飛速發(fā)展，跨越江河、峽谷的大跨度橋梁必然大量涌現(xiàn)。我國 西部地區(qū)鐵路建設(shè)由于極其復雜的地質(zhì)、地貌特征，各種不良地質(zhì)和陡坡峽谷層出不窮，大 跨長聯(lián)結(jié)構(gòu)和超高橋墩將不可避免。 國內(nèi)目前最大墩高的鐵路橋梁是宜萬線的渡口河大橋，設(shè)計速度160km/h，主橋為 (72+128+72)m的雙線預應力混凝上連續(xù)剛構(gòu)橋，最高主墩128m，采用掃帚形空心墩；最大 跨度鐵路剛構(gòu)橋是襄渝線的牛角坪大橋，主橋為(100+192+100)m預應力混凝上連續(xù)剛構(gòu) 橋，最高主墩99m，也采用掃帚形空心墩。國內(nèi)典型的公路大跨連續(xù)剛構(gòu)橋有，湖北滬蓉西高 速公路龍?zhí)逗哟髽蜃罡咧鞫?78m，雙壁墩，其主橋為(106+3X200+106)m五跨預應力混凝 土連續(xù)剛構(gòu)；雙河口大橋最高主墩166m，其主橋為90+2 X 170+90曲線連續(xù)剛構(gòu)。由于受橫 向剛度的限制，墩高大于100m左右的鐵路連續(xù)剛構(gòu)高橋墩一般采用空心高墩(掃帚形墩)， 橫向放坡，縱向放坡或不放坡。這種空心高墩造型單調(diào)，形式簡單，僅在橋墩承載安全性和 使用性能加以考慮，混凝土用量大。如李子溝大橋主跨128m， 107m高的主墩混凝土用量達 8300m3 ;渡口河大橋主跨128m，128m高主墩混凝土用量達16600m3，牛角坪大橋主跨192m， 99m高主墩混凝土用量達14895m 對于主跨144m， 139m高主墩混凝土用量將達22800m3以 上。 由此可見，隨著速度及大跨高墩墩高的增加，采用傳統(tǒng)設(shè)計的掃帚形空心高墩結(jié) 構(gòu)型式，為滿足高速行車時橋梁的動力性能，墩身混凝土用量將成幾何級數(shù)增大，工程造價 將隨之大幅度增加。因此，提供一種結(jié)構(gòu)安全、造價經(jīng)濟、整體美觀的超高空心墩，對提高鐵 路橋梁的跨越能力，推動我國鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，有著非常重要的意義。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高速鐵路的長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)
構(gòu)橋超高空心墩，在確保結(jié)構(gòu)整體安全性的前提下，可大幅度地節(jié)約橋墩圬工量。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)
構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與之固結(jié)的承臺，其特征是所述墩體的下段由兩條支腿和與
之固結(jié)的橫系梁構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段和支腿采用空心截面。
本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)外形協(xié)調(diào)，剛度分配適應墩高變化對橋
墩剛度要求，受力合理，傳力明確；安全可靠，計算結(jié)果表明在施工階段以及成橋運營階段 結(jié)構(gòu)整體安全性可以得到完全保證；施工可行，經(jīng)濟合理，在確保結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度情況下，
節(jié)約橋墩圬工量30%以上，因此能顯著降低工程造價；墩型美觀，外形宏偉、線條連續(xù)流
暢、比例與尺度協(xié)調(diào)、富有韻律，與深谷地形交相輝映，景觀效果極佳，可充分體現(xiàn)橋梁的美學原理。
本說明書包括如下六幅附圖 圖1是本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖； 圖2是圖1中A-A截面構(gòu)造示意圖； 圖3是圖1中B-B截面構(gòu)造示意圖； 圖4是圖1中C-C截面構(gòu)造示意圖； 圖5是本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖； 圖6是本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩橫斷面構(gòu)造示意圖。 圖中示出零部件、部位名稱及所對應的標記上段10、下段20、支腿21、支腿22、橫 系梁23、整體式承臺30、承臺31、承臺32、系梁33。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 參照圖1，本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與之固結(jié)的 承臺，所述墩體的下段20由兩條支腿21、22和與之固結(jié)的橫系梁23構(gòu)成，其正面投影呈A 型；所述墩體的上段10和支腿21、22采用空心截面。 參照圖2，所述上段IO采用橫向圓弧面矩形空心截面，與傳統(tǒng)空心墩截面類似。
參照圖3，所述支腿21、22采用橫向圓弧面矩形空心截面，但支腿坡度由于剛度及美觀等要
求，可采用流線變化型式。橫系梁23受墩高及支腿強度等要求優(yōu)化設(shè)置，截面可為空心截
面(參照圖4)，或?qū)嵭慕孛?，并施加預應力筋，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求而定。 超高空心墩的基礎(chǔ)屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，承臺受較大水平拉力，根據(jù)不同的
地質(zhì)、地形情況可設(shè)計為如下三種結(jié)構(gòu)型式 1.采用整體式承臺。參照圖l，兩條支腿21、22的下端分別與位于等高面上的整 體式承臺30固結(jié)。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況相對較差，地形相對平緩，墩身高度相對偏矮，承 臺橫向尺寸相對不是很大的情況。 2.采用帶系梁的分離式承臺。參照圖5，兩條支腿21、22的下端分別與位于等高 面上的兩個承臺31、32固結(jié)，兩個承臺31、32之間設(shè)置與其固結(jié)的系梁33，系梁33內(nèi)設(shè)置 預應力筋。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況相對較差，地形相對平緩，墩身高度相對偏高，承臺橫向 尺寸相對很大的情況。 3.采用分離式承臺。參照圖6，所述承臺采用分離式承臺，兩條支腿21、22的下端 分別與承臺31、32固結(jié)。該結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)情況較好，地形平緩或較陡，分離支腿可不等高 的情況。 本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩具有結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、安全可靠、施工可 行、經(jīng)濟合理和墩型美觀的特點。申請人將其成功地運用于新建渝利鐵路的橋梁設(shè)計中。 渝利鐵路為時速200公里客貨共線鐵路，長聯(lián)大跨高橋眾多。其中蔡家溝雙線特大橋為全 線最高橋，主橋為(80+3X 144+80)m預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)一連續(xù)組合橋，橋高178m，最大 墩高139m，建成后將成為目前國內(nèi)外鐵路橋梁墩高之最。該橋若按現(xiàn)有掃帚形空心高墩設(shè)計，其主墩混凝土用量將達22800m 采用本實用新型超高空心墩后主墩混凝土用量只有 15600m 可節(jié)約橋墩圬工量30%以上，大幅度地降低了橋梁造價。 以上所述只是用圖解說明本實用新型長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩的一些原 理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能 被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，包括墩體和與之固結(jié)的承臺(30)，其特征是所述墩體的下段(20)由兩條支腿(21、22、)和與之固結(jié)的橫系梁(23)構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段(10)和支腿(21、22、)采用空心截面。
2. 如權(quán)利要求1所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述上段(10)采 用橫向圓弧面矩形空心截面。
3. 如權(quán)利要求1所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述支腿(21、22、) 采用橫向圓弧面矩形空心截面。
4. 如權(quán)利要求1所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述橫系梁(23) 采用空心截面或?qū)嵭慕孛?，并施加預應力筋。
5. 如權(quán)利要求1 4任意一項所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述 承臺采用的是整體式承臺(30)。
6. 如權(quán)利要求1 4任意一項所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述 承臺采用帶系梁的分離式承臺，兩條支腿(21、22)的下端分別與位于等高面上的兩個承臺 (31、32)固結(jié)，兩個承臺(31、32)之間設(shè)置與其固結(jié)的系梁(33)，系梁(33)內(nèi)設(shè)置預應力 筋。
7. 如權(quán)利要求1 4任意一項所述長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，其特征是所述 承臺采用分離式承臺，兩條支腿(21、22)的下端分別與兩個承臺(31、32)固結(jié)。
專利摘要本實用新型公開了一種長聯(lián)、大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)橋超高空心墩，旨在確保結(jié)構(gòu)整體安全性的前提下大幅度地節(jié)約橋墩圬工量。它包括墩體和與之固結(jié)的承臺(30)，所述墩體的下段(20)由兩條支腿(21、22、)和與之固結(jié)的橫系梁(23)構(gòu)成，其正面投影呈A型；所述墩體的上段(10)和支腿(21、22、)采用空心截面。本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)外形協(xié)調(diào)，剛度分配適應墩高變化對橋墩剛度要求，受力合理，傳力明確；安全可靠，計算結(jié)果表明在施工階段以及成橋運營階段結(jié)構(gòu)整體安全性可以得到完全保證；墩型美觀，施工可行，經(jīng)濟合理，在確保結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度情況下，節(jié)約橋墩圬工量30％以上，因此能顯著降低工程造價。
文檔編號E01D19/02GK201459594SQ200920082438
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者劉挺, 吳再新, 李銳, 袁明, 鄢勇, 陳克堅, 陳思孝 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司