本發(fā)明涉及一種柔性簡支梁橋結(jié)構(gòu)，適用于建于采煤沉陷區(qū)的橋梁工程，可保證在地表變形過程中橋梁結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定。

背景技術(shù)：

為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們加大了對地下資源的開發(fā)和利用，煤炭、石油、天然氣、地下水等資源被源源不斷的從地下采出，這不可避免的會(huì)破壞地下巖體、土體的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起巖土體內(nèi)的應(yīng)力重分布，巖層產(chǎn)生移動(dòng)、變形和破壞。當(dāng)?shù)叵麻_采面積達(dá)到一定的范圍后，起始于采場附近的移動(dòng)將擴(kuò)展到地表，形成一個(gè)地表變形區(qū)，無論是減輕地表沉陷的開采技術(shù)，包括房柱式開采、部分開采、充填法開采和分層間隙開采等，還是普通開采方法，在開采過程中都會(huì)引起大范圍的地表變形。這種地表變形包括沉降、水平移動(dòng)、傾斜和曲率變形。大幅度的地表變形往往集中在工作面開采前后的數(shù)月。盡管隨著時(shí)間的增加，變形的速率會(huì)逐漸降低，一般在開采過后2-3年內(nèi)，地表變形會(huì)趨于穩(wěn)定，但是在地下水、地震等作用的誘發(fā)下，地表變形有可能會(huì)突然增大。隨著城市建設(shè)和交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，以及土地資源的日益緊張，在采煤沉陷區(qū)建設(shè)橋梁的需求與日俱增。正常的橋梁設(shè)計(jì)一般不考慮采煤沉陷造成的地表變形，其結(jié)構(gòu)抵抗地表變形的能力非常有限。地表變形對橋梁造成的潛在危害包括，橋面標(biāo)高降低、下部結(jié)構(gòu)開裂、落梁、支座破壞以及橋面板開裂等。因此，建在采空區(qū)上方的橋梁工程，無論地下開采是否已經(jīng)完成，都要采取技術(shù)措施，確保橋梁主體結(jié)構(gòu)在地表變形中不發(fā)生破壞，橋梁鋪裝以及附屬結(jié)構(gòu)等待地表穩(wěn)定之后進(jìn)行有限的維修。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種適用于柔性簡支梁橋結(jié)構(gòu)，可以確保在采煤沉陷導(dǎo)致的地表大幅度變形過程中橋梁主體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。

技術(shù)方案：一種適用于采煤沉陷區(qū)的單跨簡支梁橋結(jié)構(gòu)，包括橋臺、基礎(chǔ)、橋面板和支座；

所述橋臺的頂面為折線形結(jié)構(gòu)，包括中間的水平面以及位于兩側(cè)的傾斜面；

所述基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，設(shè)置在地表以上，不進(jìn)行地基回填；

所述橋面板為鋼筋混凝土空心板梁；

所述支座數(shù)量為3個(gè)，其中2個(gè)放置在一側(cè)橋臺，另1個(gè)放置在另一側(cè)橋臺。

進(jìn)一步的，所述支座為板式橡膠支座。

進(jìn)一步的，所述橋臺的頂面上，所述傾斜面與水平面形成的夾角為15～30度。

進(jìn)一步的，所述橋臺間的跨度不超過30m。

有益效果：由于采煤沉陷區(qū)地表移動(dòng)的影響和我國廣大煤炭產(chǎn)區(qū)當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，在采煤沉陷區(qū)建設(shè)的橋梁工程絕大部分為中小橋，跨度通常都不大。本發(fā)明提出的一種適用于采煤沉陷區(qū)的單跨簡支梁橋結(jié)構(gòu)最大跨度不超過30m，適用于穿越由于采煤沉陷或者其他原因造成的地表變形較大區(qū)域的橋梁工程，基本滿足礦區(qū)絕大部分橋梁工程的需要。

橋梁墩臺在地表變形過程中，勢必會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，而上部結(jié)構(gòu)為簡支梁結(jié)構(gòu)，兩端支座差異沉降時(shí)主梁不會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力。橋梁墩臺除了有豎向沉降外，往往還伴隨著傾斜變形，通常兩端橋臺的傾斜值也不一致。因此傳統(tǒng)的4支座放置方式會(huì)導(dǎo)致橋面板與部分支座脫空，橋面板邊角部處由于失去支座的支撐作用而產(chǎn)生開裂。本發(fā)明提出采用3支座放置方式，根據(jù)空間中任意3個(gè)點(diǎn)可以確定1個(gè)平面的原理，橋面板平面可以始終與3個(gè)支座頂面組成的平面保持一直。

此外，橋臺頂面為折線形結(jié)構(gòu)，由中間的水平面和兩側(cè)的傾斜面組成。普通橋梁的橋臺頂面為平面，兩邊設(shè)置有擋塊，用于限制橋面板的橫向位移。但在特殊條件下，如地震，擋塊往往限制不了橋面板的水平位移而發(fā)生剪切破壞。本發(fā)明采用下凹式的三直線形橋臺頂面形式，可以有效限制橋面板的橫向位移，防止發(fā)生落梁事故。

附圖說明

圖1是本發(fā)明適用于采煤沉陷區(qū)的單跨簡支梁橋結(jié)構(gòu)立面圖；

圖2是本發(fā)明的橋臺立面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1所示，一種適用于采煤沉陷區(qū)的單跨簡支梁橋結(jié)構(gòu)由橋臺1、橋面板2、基礎(chǔ)3、支座4組成。橋面板為鋼筋混凝土空心板梁，橋臺間的跨度不超過30m。橋臺的頂面為折線形結(jié)構(gòu)，由中間的水平面以及位于兩側(cè)的傾斜面組成，傾斜面與水平面形成的夾角為15～30度，如圖2所示，構(gòu)成下凹式形狀?；A(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，設(shè)置在地表以上，不進(jìn)行地基回填。支座數(shù)量為3個(gè)，其中2個(gè)放置在一側(cè)橋臺的水平面上，另1個(gè)放置在另一側(cè)橋臺的水平面上，本實(shí)施例中支座為板式橡膠支座。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。