多用途箱梁結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種多用途箱梁結(jié)構(gòu)，包括墩柱、箱梁板和板上結(jié)構(gòu)，箱梁板架設(shè)于墩柱上，板上結(jié)構(gòu)架設(shè)于箱梁板上，箱梁板內(nèi)設(shè)有用于加強箱梁板徑向強度的加勁鋼板內(nèi)撐組件，箱梁板與板上結(jié)構(gòu)之間設(shè)有用于支撐板上結(jié)構(gòu)的外撐組件；板上結(jié)構(gòu)采用聲屏障、風(fēng)屏障、露天通道、封閉通道、車站、商場中的至少一種。本發(fā)明多用途箱梁結(jié)構(gòu)，通過在箱梁板內(nèi)設(shè)置加勁鋼板內(nèi)撐組件以提高箱梁板的徑向強度，從而提高箱梁板的承載力。在增強后的箱梁板上設(shè)置板上結(jié)構(gòu)，以充分利用橋梁的上部空間。板上結(jié)構(gòu)通過外撐組件支撐于箱梁板上。利用板上結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)隔聲、擋風(fēng)、行駛通道、商場、車站等功能。
【專利說明】
多用途箱梁結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種新型裝配式箱梁結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種城市內(nèi)多用途的箱梁結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會的進一步發(fā)展，對結(jié)構(gòu)自身的美觀和周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一提出了更高的要求。傳統(tǒng)的箱梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計時僅僅滿足單層路面通行的要求，而沒有考慮到橋梁作為一個載體，還有其附加用途。其橫截面造型中間厚，兩邊薄，不能滿足在梁上方加蓋附屬物的承載要求。
[0003]現(xiàn)有的城市橋梁中，大多是裸露于居民區(qū)，或者加裝半封閉式的聲屏障，噪聲污染控制不力。且橋梁上部空間沒有得到有效利用，造成了很大的浪費。如何利用好城市用地，同時也減少給周圍民眾帶來的噪聲污染，成為了當(dāng)務(wù)之急。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種多用途箱梁結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有城市橋梁上部空間沒有得到有效利用，造成大量浪費的技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明專利的技術(shù)方案是:一種多用途箱梁結(jié)構(gòu)，包括墩柱、箱梁板和板上結(jié)構(gòu)，箱梁板架設(shè)于墩柱上，板上結(jié)構(gòu)架設(shè)于箱梁板上，箱梁板內(nèi)設(shè)有用于加強箱梁板徑向強度的加勁鋼板內(nèi)撐組件，箱梁板與板上結(jié)構(gòu)之間設(shè)有用于支撐板上結(jié)構(gòu)的外撐組件;板上結(jié)構(gòu)采用聲屏障、風(fēng)屏障、露天通道、封閉通道、車站、商場中的至少一種。
[0006]進一步地，加勁鋼板內(nèi)撐組件包括沿箱梁板的徑向斜撐于箱梁孔道內(nèi)的加勁鋼板斜撐以及用于將加勁鋼板斜撐固接于箱梁孔道內(nèi)壁的加勁鋼板內(nèi)撐墊片。
[0007]進一步地，加勁鋼板內(nèi)撐墊片朝向箱梁孔道內(nèi)壁的板面上設(shè)有至少兩塊立于加勁鋼板內(nèi)撐墊片板面上的開孔肋板，開孔肋板上開設(shè)有多個貫穿孔，同一開孔肋板上的貫穿孔沿加勁鋼板內(nèi)撐墊片的布設(shè)方向排布，相鄰兩塊開孔肋板的對應(yīng)貫穿孔上穿有U字鋼筋。
[0008]進一步地，加勁鋼板斜撐采用型鋼或者組合鋼板；加勁鋼板斜撐的截面形狀為U形、H型、十字形或者L形。
[0009]進一步地，加勁鋼板斜撐為十字交叉形桿或人字形桿。
[0010]進一步地，外撐組件的第一端通過第一旋轉(zhuǎn)拼接件與箱梁板連接;和/或外撐組件的第二端通過第二旋轉(zhuǎn)拼接件與板上結(jié)構(gòu)連接。
[0011]進一步地，第一旋轉(zhuǎn)拼接件和/或第二旋轉(zhuǎn)拼接件包括卡槽和鋼卡塊，鋼卡塊通過旋轉(zhuǎn)卡固于卡槽內(nèi)。
[0012]進一步地，箱梁板采用魚腹梁;魚腹梁包含3個-5個箱體;用于公路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/12?1/18;用于鐵路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/9?1/12，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15。
[0013]進一步地，魚腹梁的橫截面中間等高且接近兩端處梁體高度以拋物線形式對稱遞減，最薄處梁體高度不小于中間梁體高度的1/3?1/2。
[0014]進一步地，魚腹梁的橫截面兩端處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度不小于梁體橫截面寬度的1/20?1/15;實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向高度不小于梁體橫截面高度的1/3?1/2。
[0015]進一步地，箱梁板與墩柱之間設(shè)有用于緩沖上部沖擊力的橡膠支座。
[0016]進一步地，墩柱采用上寬下窄的結(jié)構(gòu);一組相鄰的墩柱上部墩距大于下部墩距。
[0017]進一步地，板上結(jié)構(gòu)處于箱梁板上部；或者板上結(jié)構(gòu)從箱梁板的至少一側(cè)板邊包裹箱梁板。
[0018]新型多用途流線型箱梁結(jié)構(gòu)(多用途箱梁結(jié)構(gòu))，包括新式的流線型箱梁板(箱梁板)、流線型墩柱(墩柱)和板上結(jié)構(gòu)。流線型箱梁(箱梁板)上架設(shè)的柱(外撐組件)為鋼管混凝土柱。流線型箱梁板(箱梁板)滿足汽車或城市輕軌通行，而板(箱梁板)上架設(shè)的上部結(jié)構(gòu)既可以被用作商場或城市輕軌的客站，也可以用作全封閉式的聲屏障。本發(fā)明專利可有效解決城市輕軌客站建設(shè)問題，橋上空間利用問題及城市噪聲污染治理問題。
[0019]進一步地，流線型箱梁(箱梁板)梁體包含3到5個箱體。減輕梁體自重的同時，保證橋梁剛度。用于公路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/12?1/18;用于鐵路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/9?1/12，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15。
[0020]進一步地，流線型箱梁(箱梁板)橫截面中間等高，接近兩端處梁體高度以拋物線形式對稱遞減，最薄處不小于中間梁體高度的1/3?1/2。高度較一般箱梁或魚腹梁翼緣大很多。優(yōu)選地，最薄處不小于中間梁體高度的1/3。流線型箱梁橫截面兩端處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度不小于梁體橫截面寬度的1/20?1/15。優(yōu)選地，實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度不小于梁體橫截面寬度的1/20。傳統(tǒng)的箱梁，梁高很高，造成材料的浪費同時也擠占城市道路交通空間。而作為改進的魚腹梁，橫截面兩端太薄，無法保證上蓋建筑物的安全。而流線型箱梁(箱梁板)汲取兩者優(yōu)點，節(jié)省材料的同時也增強了結(jié)構(gòu)的強度和剛度，給梁體上部建筑提供了可能。再者，傳統(tǒng)的魚腹梁橫截面端部厚度太薄，在拼裝大型曲線形聲屏障時，一是線條過渡不自然、影響美觀，二是在承載能力方面不能承受大型聲屏障的重量。而新型流線型箱梁(箱梁板)橫截面端部加厚加高，有效解決了上述美觀及承載力的問題。
[0021]進一步地，在橋上安裝大型聲屏障或者加蓋商場、車站時，在流線型箱梁(箱梁板)梁端、跨中等處拼裝鋼管混凝土柱(外撐組件)。一般的鋼筋混凝土柱(外撐組件)自重大、體積大且多為現(xiàn)澆，不僅影響橋面布置、承載能力，也影響施工進度。而鋼管混凝土柱(外撐組件)承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越，施工方便，工期大大縮短，耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)及混凝土柱。同時，鋼管混凝土柱(外撐組件)構(gòu)造簡單、自重較小，運輸和吊裝也較易，給施工提供了很大的便利。
[0022]進一步地，在鋼管混凝土柱(外撐組件)上拼裝鋼混組合梁(板上結(jié)構(gòu))。鋼混組合梁(板上結(jié)構(gòu))同鋼筋混凝土梁相比，可以減輕結(jié)構(gòu)自重，減小地震作用，減小截面尺寸，增加有效使用空間，節(jié)省支模工序和模板，縮短施工周期，增加梁的延性等。同鋼梁相比，可以減小用鋼量，增大剛度，增加穩(wěn)定性和整體性，增強結(jié)構(gòu)抗火性和耐久性等。鋼混組合梁降低了自重，給上部結(jié)構(gòu)提供了安全保障，同時也降低了梁高，給梁下提供了足夠的行車空間。
[0023]進一步地，對于鋼管混凝土柱(外撐組件)與流線型箱梁(箱梁板)的連接，采用節(jié)點旋轉(zhuǎn)拼裝設(shè)計。鋼管混凝土柱(外撐組件)下設(shè)置鋼卡塊。鋼卡塊上部為圓柱形，下部為方形。外撐組件的圓柱直徑略小于流線型箱梁板(箱梁板)上預(yù)留卡槽12的寬度，下部方形的鋼卡塊與圓柱同寬，高度略小于預(yù)留卡槽厚度。利用鋼卡塊在兩個水平方向上的長度不同，且鋼卡塊與卡槽外形匹配。鋼卡塊插入卡槽后旋轉(zhuǎn)90度，使得卡塊無法從插口脫出，從而達(dá)到連接的目的。此設(shè)計克服了傳統(tǒng)施工現(xiàn)場澆筑的不利因素，具有以下優(yōu)點:①連接少，現(xiàn)場施工簡單、快速。②裝配式施工，加速施工進度。③利用卡扣的概念，有效快速的施工。
[0024]進一步地，選用自密實混凝土澆筑拼裝卡槽。在鋼卡塊與卡槽旋轉(zhuǎn)連接后，在縫隙間澆筑自密實混凝土。自密實混凝土除了滿足高性能混凝土定義中的耐久性、施工性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性要求外，還突破了傳統(tǒng)振搗混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力輕微振動)便可自由流淌，穿越間隙填充每個角落，硬化后得到滿足要求的強度和良好的耐久性能。而選用普通混凝土澆筑不僅需要振搗，而且不能夠保證能夠?qū)⒖ú厶畛渫耆?br>[0025]進一步地，若橋上建造輕軌客站或商場，則在組合梁上安裝混凝土板。若橋上建造聲屏障，則在鋼管混凝土柱四周及上方選擇鋪設(shè)半封閉或者全封閉式的聲屏障等。用途多樣，因需制宜。
[0026]進一步地，流線型箱梁板(箱梁板)下設(shè)置橡膠支座，橡膠支座下設(shè)置流線型鋼筋混凝土墩柱(墩柱)。流線型墩柱(墩柱)采用上寬下窄的構(gòu)造。兩墩柱(墩柱)間上部距離較寬，得以平穩(wěn)支撐寬幅橋面;下部距離較窄，有效減少橋下占地，橋墩兩側(cè)留出大梁空地供交通道路設(shè)計，有效節(jié)約城市用地。便于橋上、橋下交通組織和規(guī)劃。整個橋墩的流線型構(gòu)造與上方流線型箱梁(箱梁板)相呼應(yīng)，有建筑美感。
[0027]進一步地，對于寬梁或者超寬流線型箱梁(箱梁板)，箱體結(jié)構(gòu)(箱梁板)邊箱采用加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)設(shè)計。在梁體(箱梁板)邊箱對稱布置加勁鋼板(加勁鋼板斜撐)，布置形式采用“十字交叉式”或“人字式”。采用“十字交叉式”，鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)上端分別頂在邊箱上緣兩端，下端分別頂在邊箱下緣兩端;采用“人字式”，鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)上端頂在邊箱上緣中部，下端分別頂在邊箱下緣兩端。在每一根鋼棍混凝土柱(外撐組件)下設(shè)置一處內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)。此設(shè)計可以有效解決承受上部荷載后，邊箱薄弱的問題，減小箱室橫向跨度，改善空間受力，保證上蓋建筑物安全。
[0028]進一步地，加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)與箱梁板的箱室內(nèi)壁混凝土采用新型節(jié)點設(shè)計，保證連接可靠度。加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)錨固段由加勁鋼板內(nèi)撐墊片、開孔肋板和U字鋼筋組成。兩片開孔肋板與加勁鋼板內(nèi)撐墊片組成U型結(jié)構(gòu)，U字鋼筋穿過開孔肋板，并與肋板焊接形成一個整體。整個錨固段與邊箱的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑在一起，U字鋼筋與混凝土接觸面積大，具有較好的黏結(jié)性能，保證鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐)的錨固穩(wěn)定。
[0029]進一步地，鋼混混凝土柱(墩柱)及架設(shè)在柱上的鋼混組合梁(箱梁板)采用節(jié)點拼裝設(shè)計，施工簡單，操作方便。
[0030]進一步地，流線型箱梁(箱梁板)上方所有構(gòu)件均采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝?，F(xiàn)澆施工精度低、工期長、收到環(huán)境影響較大;而采用工廠預(yù)制，造價低、工期短、運輸方便、安裝簡單、受到環(huán)境的制約較小。
[0031]進一步地，流線型箱梁(箱梁板)所用鋼材為高強度鋼材。普通鋼材的強度低、延性和穩(wěn)定性都較差。采用高強度鋼材，極大地提升了構(gòu)件的強度，保證了結(jié)構(gòu)的承載力。同時，高強度鋼材的高延性、低時效敏感性、高焊接性能，可為工程節(jié)省原料、增大安全儲備、適應(yīng)各種焊接方法。
[0032]進一步地，流線型箱梁(箱梁板)上方安裝的聲屏障采用多種結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)橋梁所處的實際環(huán)境需要，可安裝方形全封閉聲屏障(板上結(jié)構(gòu))、流線型全封閉聲屏障(板上結(jié)構(gòu))、直線型半封閉聲屏障(板上結(jié)構(gòu))、曲線形半封閉聲屏障(板上結(jié)構(gòu))。其中全封閉式聲屏障(板上結(jié)構(gòu))由于自重大，需在流線型箱梁(箱梁板)上安裝鋼管混凝土柱(外撐組件)支撐。
[0033]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0034]本發(fā)明多用途箱梁結(jié)構(gòu)，通過在箱梁板內(nèi)設(shè)置加勁鋼板內(nèi)撐組件以提高箱梁板的徑向強度，從而提高箱梁板的承載力。在增強后的箱梁板上設(shè)置板上結(jié)構(gòu)，以充分利用橋梁的上部空間。板上結(jié)構(gòu)通過外撐組件支撐于箱梁板上。利用板上結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)隔聲、擋風(fēng)、行駛通道、商場、車站等功能。
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明實施例的雙層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為圖1中流線型箱梁及下部結(jié)構(gòu)總體示意圖；
[0038]圖3為圖2中加勁鋼板內(nèi)撐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為圖3中加勁鋼板內(nèi)撐錨固段結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5為圖1中拼裝鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖6為圖5中板柱節(jié)點示意圖；
[0042]圖7為本發(fā)明實施例的方形全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖8為本發(fā)明實施例的流線型全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖9為本發(fā)明實施例的直線型半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖10為本發(fā)明實施例的曲線形半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖11為本發(fā)明實施例的人字式內(nèi)撐結(jié)構(gòu)形式示意圖；
[0047]圖12為本發(fā)明實施例的梁體橫截面端部鋼筋混凝土實心結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖例說明:
[0049]其中，I為外撐組件，2為板上結(jié)構(gòu)，3為箱梁板，4為加勁鋼板斜撐，5為樓層板，6為墩柱，7為橡膠支座，8為加勁鋼板內(nèi)撐墊片，9為開孔肋板，10為貫穿孔，11為U字鋼筋，12為卡槽，13為鋼卡塊，14為梁體橫截面端部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0050]下面對本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的進一步說明，但并非對本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)容的限制。
[0051]圖1是本發(fā)明實施例的雙層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中流線型箱梁及下部結(jié)構(gòu)總體示意圖；圖3為圖2中加勁鋼板內(nèi)撐結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中加勁鋼板內(nèi)撐錨固段結(jié)構(gòu)不意圖；圖5為圖1中拼裝鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)不意圖；圖6為圖5中板柱節(jié)點不意圖；圖7為本發(fā)明實施例的方形全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例的流線型全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實施例的直線型半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例的曲線形半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例的人字式內(nèi)撐結(jié)構(gòu)形式示意圖；圖12為本發(fā)明實施例的梁體橫截面端部鋼筋混凝土實心結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實施例的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，包括墩柱6、箱梁板3和板上結(jié)構(gòu)2，箱梁板3架設(shè)于墩柱6上，板上結(jié)構(gòu)2架設(shè)于箱梁板3上，其特征在于，箱梁板3內(nèi)設(shè)有用于加強箱梁板3徑向強度的加勁鋼板內(nèi)撐組件，箱梁板3與板上結(jié)構(gòu)2之間設(shè)有用于支撐板上結(jié)構(gòu)2的外撐組件I;板上結(jié)構(gòu)2采用聲屏障、風(fēng)屏障、露天通道、封閉通道、車站、商場中的至少一種。本發(fā)明多用途箱梁結(jié)構(gòu)，通過在箱梁板內(nèi)設(shè)置加勁鋼板內(nèi)撐組件以提高箱梁板的徑向強度，從而提高箱梁板的承載力。在增強后的箱梁板上設(shè)置板上結(jié)構(gòu)，以充分利用橋梁的上部空間。板上結(jié)構(gòu)通過外撐組件支撐于箱梁板上。利用板上結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)隔聲、擋風(fēng)、行駛通道、商場、車站等功能。
[0053]本發(fā)明的特征還在于，加勁鋼板內(nèi)撐組件包括沿箱梁板3的徑向斜撐于箱梁孔道內(nèi)的加勁鋼板斜撐4以及用于將加勁鋼板斜撐4固接于箱梁孔道內(nèi)壁的加勁鋼板內(nèi)撐墊片8。
[0054]本發(fā)明的特征還在于，加勁鋼板內(nèi)撐墊片8朝向箱梁孔道內(nèi)壁的板面上設(shè)有至少兩塊立于加勁鋼板內(nèi)撐墊片8板面上的開孔肋板9，開孔肋板9上開設(shè)有多個貫穿孔10，同一開孔肋板9上的貫穿孔10沿加勁鋼板內(nèi)撐墊片8的布設(shè)方向排布，相鄰兩塊開孔肋板9的對應(yīng)貫穿孔10上穿有U字鋼筋11。
[0055]本發(fā)明的特征還在于，加勁鋼板斜撐4采用型鋼或者組合鋼板;加勁鋼板斜撐4的截面形狀為U形、H型、十字形或者L形。
[0056]本發(fā)明的特征還在于，加勁鋼板斜撐4為十字交叉形桿或人字形桿。
[0057]本發(fā)明的特征還在于，外撐組件I的第一端通過第一旋轉(zhuǎn)拼接件與箱梁板3連接；和/或外撐組件I的第二端通過第二旋轉(zhuǎn)拼接件與板上結(jié)構(gòu)2連接。
[0058]本發(fā)明的特征還在于，第一旋轉(zhuǎn)拼接件和/或第二旋轉(zhuǎn)拼接件包括卡槽12和鋼卡塊13，鋼卡塊13通過旋轉(zhuǎn)卡固于卡槽12內(nèi)。
[0059]本發(fā)明的特征還在于，箱梁板3采用魚腹梁;魚腹梁包含3個-5個箱體;用于公路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/12?1/18;用于鐵路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/9?1/12，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15。
[0060]本發(fā)明的特征還在于，如圖12所示，圖示為梁體橫截面端部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)14。魚腹梁的橫截面中間等高且接近兩端處梁體高度以拋物線形式對稱遞減，最薄處梁體高度不小于中間梁體高度的1/3?1/2。
[0061]本發(fā)明的特征還在于，如圖12所示，圖示為梁體橫截面端部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)14。魚腹梁的橫截面兩端處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度不小于梁體橫截面寬度的I /20?I /15。實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向高度不小于梁體橫截面高度的I /3?I /
2。通過增大梁體橫截面端部鋼筋混凝土實心結(jié)構(gòu)的橫向?qū)挾?、豎向高度以提高梁體邊緣承載能力。
[0062]本發(fā)明的特征還在于，箱梁板3與墩柱6之間設(shè)有用于緩沖上部沖擊力的橡膠支座I。
[0063]本發(fā)明的特征還在于，墩柱6采用上寬下窄的結(jié)構(gòu)；一組相鄰的墩柱6上部墩距大于下部墩距。
[0064]本發(fā)明的特征還在于，板上結(jié)構(gòu)2處于箱梁板3上部;或者板上結(jié)構(gòu)2從箱梁板3的至少一側(cè)板邊包裹箱梁板3。
[0065]本發(fā)明的特征還在于，如圖1一 12所示，多用途流線型箱梁(多用途箱梁結(jié)構(gòu))主體結(jié)構(gòu)為流線型箱梁板(箱梁板3)，梁體包含5個箱體，梁體混凝土等級為C50。橋面為雙向四車道，寬17米，高1.5米。減輕梁體自重的同時，保證橋梁剛度。用于公路橋梁，結(jié)構(gòu)形式為簡支梁，設(shè)計梁高為跨度的1/10。
[0066]本發(fā)明的特征還在于，如圖12所示，流線型箱梁(箱梁板3)橫截面中間等高，接近兩端處梁體高度以拋物線形式對稱遞減，最薄處為中間梁體高度的1/3。流線型箱梁橫截面兩端處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度為梁體橫截面寬度的1/20。傳統(tǒng)的箱梁，梁高很高，造成材料的浪費同時也擠占城市道路交通空間；而作為改進的魚腹梁，橫截面兩端太薄，無法保證上蓋建筑物的安全。而流線型箱梁汲取兩者優(yōu)點，節(jié)省材料的同時也增強了結(jié)構(gòu)的強度和剛度，給梁體上部建筑提供了可能。再者，傳統(tǒng)的魚腹梁橫截面端部厚度太薄，在拼裝大型曲線形聲屏障時，一是線條過渡不自然、影響美觀，二是在承載能力方面不能承受大型聲屏障的重量。而新型流線型箱梁橫截面端部加厚加高，有效解決了上述美觀及承載力的問題。
[0067]本發(fā)明的特征還在于，梁端和跨中立有鋼管混凝土柱(外撐組件I)，一般的鋼筋混凝土柱(外撐組件I)自重大、體積大且多為現(xiàn)澆，不僅影響橋面布置、承載能力，也影響施工進度。而鋼管混凝土柱(外撐組件I)承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越，施工方便，工期大大縮短，耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)及混凝土柱。同時，鋼管混凝土柱(外撐組件I)構(gòu)造簡單、自重較小，運輸和吊裝也較易，給施工提供了很大的便利。
[0068]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁板(箱梁板3)與鋼管混凝土柱(外撐組件I)通過柱底端的鋼卡塊13和流線型箱梁板(箱梁板3)上的柱板拼裝卡槽(卡槽12)通過旋轉(zhuǎn)拼接的方式相連接。鋼管混凝土柱(外撐組件I)下設(shè)置鋼卡塊13。鋼卡塊13上部為圓柱形，下部為方形。鋼管混凝土柱(外撐組件I)的圓柱直徑略小于流線型箱梁板(箱梁板3)上預(yù)留卡槽12的寬度，下部方形的鋼卡塊13與圓柱同寬，高度略小于預(yù)留卡槽厚度。利用鋼卡塊13在兩個水平方向上的長度不同，且鋼卡塊13與卡槽12外形匹配。鋼卡塊13插入卡槽12后旋轉(zhuǎn)90度，使得鋼卡塊13無法從插口脫出，從而達(dá)到連接的目的。此設(shè)計克服了傳統(tǒng)施工現(xiàn)場澆筑的不利因素，具有以下優(yōu)點:①連接少，現(xiàn)場施工簡單、快速。②裝配式施工，加速施工進度。③利用卡扣的概念，有效快速的施工。
[0069]本發(fā)明的特征還在于，連接后，在鋼卡塊13和拼裝卡槽12的縫隙間，澆筑自密實混凝土，使鋼管混凝土柱(外撐組件I)與流線型箱梁板(箱梁板3)形成一個整體。自密實混凝土除了滿足高性能混凝土定義中的耐久性、施工性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性要求外，還突破了傳統(tǒng)振搗混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力輕微振動)便可自由流淌，穿越間隙填充每個角落，硬化后得到滿足要求的強度和良好的耐久性能。而選用普通混凝土澆筑不僅需要振搗，而且不能夠保證能夠?qū)⒖ú?2填充完全。
[0070]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁板(箱梁板3)邊箱設(shè)有加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)。加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)沿順橋向，在每一根鋼管混凝土柱下布置一處，支撐方式采用“十字交叉式”，鋼板內(nèi)撐上端分別頂在邊箱上緣兩端，下端分別頂在邊箱下緣兩端。此設(shè)計可以有效解決承受上部荷載后，邊箱薄弱的問題，減小箱室橫向跨度，改善空間受力，保證上蓋建筑物安全。
[0071]本發(fā)明的特征還在于，加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)錨固端設(shè)有加勁鋼板內(nèi)撐墊片8。加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)與箱梁板3箱室內(nèi)壁混凝土采用新型節(jié)點設(shè)計，保證連接可靠度。加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)錨固端由加勁鋼板內(nèi)撐墊片8、開孔肋板9和U字鋼筋11組成。兩片開孔肋板9與加勁鋼板內(nèi)撐墊片8組成U型結(jié)構(gòu)，U字鋼筋11穿過開孔肋板9上的貫通孔10，并與肋板焊接形成一個整體。整個錨固端與邊箱的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑在一起，U字鋼筋11與混凝土接觸面積大，具有較好的黏結(jié)性能，保證鋼板內(nèi)撐的錨固穩(wěn)定。
[0072]本發(fā)明的特征還在于，鋼管混凝土柱(外撐組件I)之間拼裝聲屏障隔板(板上結(jié)構(gòu)2)。同時，鋼管混凝土柱(外撐組件I)上可安裝樓層板5，供建造車站或商店使用。用途多樣，因需制宜。
[0073]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁板(箱梁板3)下設(shè)置橡膠支座7，橡膠支座7下設(shè)置流線型鋼筋混凝土墩柱(墩柱6)。流線型鋼筋混凝土墩柱(墩柱6)采用上寬下窄的構(gòu)造。兩流線型鋼筋混凝土墩柱(墩柱6)間上部距離較寬，得以平穩(wěn)支撐寬幅橋面；下部距離較窄，有效減少橋下占地，橋墩兩側(cè)留出大梁空地供交通道路設(shè)計，有效節(jié)約城市用地。便于橋上、橋下交通組織和規(guī)劃。整個橋墩的流線型構(gòu)造與上方流線型箱梁相呼應(yīng)，有建筑美感。流線型鋼筋混凝土墩柱(墩柱6)及架設(shè)在柱上的鋼混組合梁采用節(jié)點拼裝設(shè)計，施工簡單，操作方便。
[0074]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁(箱梁板3)上方所有構(gòu)件均采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝?，F(xiàn)澆施工精度低、工期長、收到環(huán)境影響較大;而采用工廠預(yù)制，造價低、工期短、運輸方便、安裝簡單、受到環(huán)境的制約較小。
[0075]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁(箱梁板3)所用鋼材為高強度鋼材。普通鋼材的強度低、延性和穩(wěn)定性都較差。采用高強度鋼材，極大地提升了構(gòu)件的強度，保證了結(jié)構(gòu)的承載力。同時，高強度鋼材的高延性、低時效敏感性、高焊接性能，可為工程節(jié)省原料、增大安全儲備、適應(yīng)各種焊接方法。
[0076]本發(fā)明的特征還在于，多用途箱梁結(jié)構(gòu)適用于橋梁結(jié)構(gòu)。流線型箱梁(箱梁板3)的美觀造型以及不同環(huán)境的需要也給橋梁上方的聲屏障形式提供了許多可能。如圖7所示，方形全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)；圖8為流線型全封閉聲屏障結(jié)構(gòu)；圖9為直線型半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)；圖10為曲線形半封閉聲屏障結(jié)構(gòu)等等。
[0077]本發(fā)明的特征還在于，流線型箱梁(箱梁板3)邊箱的加勁鋼板內(nèi)撐(加勁鋼板斜撐4)形式也不局限于圖3所示的十字交叉式支撐。還有譬如圖11所示人字形支撐等多種形式。
[0078]本發(fā)明的特征還在于，對于橋梁結(jié)構(gòu)，我們需要根據(jù)城市橋梁及輕軌的不同需要確定流線型箱梁的不同尺寸。在本例中，加勁鋼板內(nèi)撐和鋼管我們采用高強度鋼材Q420鋼，梁體混凝土等級為C50。橋面為雙向四車道，寬17米，高1.5米。梁板設(shè)5個箱室。箱梁橫截面兩端最薄處為600mm。鋼管混凝土柱(墩柱6)高3.5m，截面為600mm X 600mm。第二層的樓層板5厚175mm，樓層高為3m。鋼卡塊13上部圓柱直徑300mm，高150mm，下部為600mm X 300mm X400mm的方形鋼塊。拼裝卡槽12開口尺寸610mm X 310mm。
[0079]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的保護范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多用途箱梁結(jié)構(gòu)，包括墩柱(6)、箱梁板(3)和板上結(jié)構(gòu)(2)，箱梁板(3)架設(shè)于墩柱(6)上，板上結(jié)構(gòu)(2)架設(shè)于箱梁板(3)上，其特征在于，箱梁板(3)內(nèi)設(shè)有用于加強箱梁板(3)徑向強度的加勁鋼板內(nèi)撐組件，箱梁板(3)與板上結(jié)構(gòu)(2)之間設(shè)有用于支撐板上結(jié)構(gòu)(2)的外撐組件(I);板上結(jié)構(gòu)(2)采用聲屏障、風(fēng)屏障、露天通道、封閉通道、車站、商場中的至少一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，加勁鋼板內(nèi)撐組件包括沿箱梁板(3)的徑向斜撐于箱梁孔道內(nèi)的加勁鋼板斜撐(4)以及用于將加勁鋼板斜撐(4)固接于箱梁孔道內(nèi)壁的加勁鋼板內(nèi)撐墊片(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，加勁鋼板內(nèi)撐墊片(8)朝向箱梁孔道內(nèi)壁的板面上設(shè)有至少兩塊立于加勁鋼板內(nèi)撐墊片(8)板面上的開孔肋板(9)，開孔肋板(9)上開設(shè)有多個貫穿孔(10)，同一開孔肋板(9)上的貫穿孔(10)沿加勁鋼板內(nèi)撐墊片(8)的布設(shè)方向排布，相鄰兩塊開孔肋板(9)的對應(yīng)貫穿孔(10)上穿有U字鋼筋(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，加勁鋼板斜撐(4)采用型鋼或者組合鋼板;加勁鋼板斜撐(4)的截面形狀為U形、H型、十字形或者L形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，加勁鋼板斜撐(4)為十字交叉形桿或人字形桿。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，外撐組件(I)的第一端通過第一旋轉(zhuǎn)拼接件與箱梁板(3)連接;和/或外撐組件(I)的第二端通過第二旋轉(zhuǎn)拼接件與板上結(jié)構(gòu)(2)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一旋轉(zhuǎn)拼接件和/或第二旋轉(zhuǎn)拼接件包括卡槽(12)和鋼卡塊(13)，鋼卡塊(13)通過旋轉(zhuǎn)卡固于卡槽(12)內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，箱梁板(3)采用魚腹梁;魚腹梁包含3個-5個箱體;用于公路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/12?1/18;用于鐵路橋梁時，簡支梁設(shè)計梁高為跨度的1/9?I/12，連續(xù)梁設(shè)計梁高為跨度的1/10?1/15。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，魚腹梁的橫截面中間等高且接近兩端處梁體高度以拋物線形式對稱遞減，最薄處梁體高度不小于中間梁體高度的1/3?1/2;或者魚腹梁的橫截面兩端處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的寬度不小于梁體橫截面寬度的1/20?1/15;實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向高度不小于梁體橫截面高度的 1/3 ?1/2。10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的多用途箱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，箱梁板(3)與墩柱(6)之間設(shè)有用于緩沖上部沖擊力的橡膠支座(7);或者墩柱(6)采用上寬下窄的結(jié)構(gòu);一組相鄰的墩柱(6)上部墩距大于下部墩距;或者板上結(jié)構(gòu)(2)處于箱梁板(3)上部;或者板上結(jié)構(gòu)(2)從箱梁板(3)的至少一側(cè)板邊包裹箱梁板(3)。
【文檔編號】E01D19/00GK105970798SQ201610316719
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】談遂, 余志武, 金城
【申請人】中南大學(xué), 高速鐵路建造技術(shù)國家工程實驗室