一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型及橋梁，特別涉及一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國近些年高速鐵路的飛速發(fā)展，跨越山區(qū)峽谷地形的高速鐵路大跨度橋梁必然大量涌現(xiàn)，而拱橋作為一種常用的橋型，不但具有較大的跨越能力及整體剛度，而且能很好的與峽谷地形相結(jié)合，成為了高速鐵路跨越峽谷地形的主要橋型。
[0003]目前，鐵路大跨度拱橋拱上建筑主要采用多孔簡支梁或多聯(lián)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，拱上梁部均有“斷縫”。如2000建成的主跨236m水柏鐵路北盤江大橋，拱上建筑為10孔24m簡支梁體系，而在建的渝黔鐵路夜郎河雙線特大橋，主跨為370m上承式鋼筋混凝土拱橋，拱上建筑為3聯(lián)38m的多跨連續(xù)梁體系。對(duì)于大跨度拱橋，主拱圈在系統(tǒng)溫度、活載等荷載作用下，會(huì)在拱上梁梁縫處引起較大的梁端轉(zhuǎn)角變形，同時(shí)引起橋面及軌道的不平順，將極大的影響列車高速行駛的舒適度和安全性。一方面，可變荷載引起的斷縫處的轉(zhuǎn)角位移會(huì)隨著拱橋跨度的加大而增加，過大的轉(zhuǎn)角變形將導(dǎo)致斷縫處軌道結(jié)構(gòu)扣件等受力超限而破壞，橋梁無法鋪設(shè)無砟軌道，甚至導(dǎo)致列車限速運(yùn)行；另一方面，山區(qū)高速鐵路均為無砟軌道，如橋梁無法滿足鋪設(shè)無砟軌道的要求，則需鋪設(shè)有砟軌道。如此，需專門配置一套大機(jī)養(yǎng)護(hù)機(jī)械對(duì)軌道進(jìn)行運(yùn)營維護(hù)，并需設(shè)置無砟軌道過渡段，且運(yùn)行一段時(shí)間后，道砟需要更換，這將大大增加后期的運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本。
[0004]因此，提供一種適用于無砟軌道的大跨度拱橋的拱上建筑，將對(duì)我國山區(qū)鐵路選線提供更大的自由度，對(duì)推動(dòng)我國山區(qū)高速鐵路建設(shè)發(fā)展有著非常重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決技術(shù)問題是提供一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造，該構(gòu)造徹底解決拱上梁梁端轉(zhuǎn)角變形超限的問題，有效提高橋面的平順度，滿足大跨度拱橋鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)條件。提高行車的舒適度和安全性，降低了橋梁造價(jià)，方便后期運(yùn)營管理及養(yǎng)護(hù)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型的一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造，包括主拱、左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩、拱上墩柱和拱上梁，左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩分別設(shè)置于主拱的兩偵U，下端與主拱固結(jié)的拱上墩柱沿順橋向間隔設(shè)置，其特征是:所述拱上梁在主拱跨度范圍內(nèi)為連續(xù)構(gòu)造，與左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩的上端固結(jié)，與各拱上墩柱的上端通過支座形成連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是，拱上梁在主拱跨度范圍內(nèi)為無縫的連續(xù)構(gòu)造，徹底解決拱上梁梁端轉(zhuǎn)角變形超限的問題，能更好的向兩側(cè)傳遞橋面縱向力，有效提高橋面的平順度，滿足了大跨橋梁鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)條件，提高了行車的舒適度和安全性;橋梁鋪設(shè)無砟軌道方便了后期運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)，節(jié)約了運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本;在交界墩處拱上梁采用大跨結(jié)構(gòu)，有效降低了拱上墩柱的整體高度，節(jié)省了材料的同時(shí)降低了施工風(fēng)險(xiǎn);梁體可采用分段分開澆筑，能靈活的滿足各種施工條件及工期要求，實(shí)現(xiàn)模板的倒用;結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、外形協(xié)調(diào)，特別適用于鋪設(shè)無砟軌道的高速鐵路大跨度拱橋。
【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下幅一附圖:
[0010]圖1是本實(shí)用新型一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造的示意圖；[0011 ]圖中不出構(gòu)件和對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:主拱10、左側(cè)交界域I la、右側(cè)交界域I Ib、拱上域柱12、拱上梁13。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0013]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造，包括主拱10、左側(cè)交界墩11a、右側(cè)交界墩11b、拱上墩柱12和拱上梁13，左側(cè)交界墩11a、右側(cè)交界墩Ilb分別設(shè)置于主拱10的兩側(cè)，下端與主拱10固結(jié)的拱上墩柱12沿順橋向間隔設(shè)置。所述拱上梁13在主拱10跨度范圍內(nèi)為連續(xù)構(gòu)造，與左側(cè)交界墩11a、右側(cè)交界墩Ilb的上端固結(jié)，與各拱上墩柱12的上端通過支座形成連接。
[0014]參照?qǐng)D1，拱上梁13在主拱跨度范圍內(nèi)為無縫的連續(xù)構(gòu)造，徹底解決拱上梁梁端轉(zhuǎn)角變形超限的問題，能更好的向兩側(cè)傳遞橋面縱向力，有效提高橋面的平順度，滿足了大跨橋梁鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)條件，提高了行車的舒適度和安全性。橋梁鋪設(shè)無砟軌道方便了后期運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)，節(jié)約了后期運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本。拱上梁13在交界墩(交界墩lla、llb)兩側(cè)采用較大跨度的結(jié)構(gòu)，可降低拱上墩柱的整體高度，節(jié)省材料的同時(shí)降低施工風(fēng)險(xiǎn)。拱上梁13可采用分段分開澆筑，能靈活的滿足各種施工條件及工期要求;結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、外形協(xié)調(diào)，特別適用于鋪設(shè)無砟軌道的高速鐵路大跨度拱橋。
[0015]以滬昆客專北盤江特大橋?yàn)槔?，該橋?yàn)橹骺?45m的上承式混凝土拱橋，建成后為世界第一大跨混凝土拱橋，設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h，全線采用無砟軌道。如采用現(xiàn)有的技術(shù)，在拱上1#墩處梁部設(shè)置斷縫，則梁縫處由可變荷載引起的最大梁端轉(zhuǎn)角值為3.491%。，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了無砟軌道2%。限值。若不具備鋪設(shè)無砟軌道條件，即鋪設(shè)有砟軌道，將增加機(jī)具養(yǎng)護(hù)設(shè)備等運(yùn)營維護(hù)成本870萬元。采用本實(shí)用新型有兩方面的有益效果:第一，拱上梁全部連續(xù)，徹底解決了梁端轉(zhuǎn)角變形的問題，滿足鋪設(shè)無砟軌道的變形條件，節(jié)省后期運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本。對(duì)于平順性方面，采用現(xiàn)有的技術(shù)，由于斷縫處橋面出現(xiàn)上下起伏的跳躍，通過車橋耦合振動(dòng)分析，列車須限速300km/h以下，而采用本實(shí)用新型，列車可以滿足時(shí)速350km/h運(yùn)行的安全度和舒適度要求。第二，北盤江特大橋采用本實(shí)用新型在交界墩兩側(cè)處跨度65m，其余拱上梁部為42m等跨，此時(shí)拱上1#墩高57.8m;如拱上梁均采用42m梁跨，則拱上1#墩高達(dá)75.5m,較本實(shí)用新型方案增加17.7m，在拱上作業(yè)，施工難度和成本均將增加，同時(shí)其余拱上墩均會(huì)相應(yīng)增加。經(jīng)測算采用本實(shí)用新型所述的拱上梁跨度布置，北盤江特大橋拱上墩總高為235.4m，如拱上梁采用42m等跨布置時(shí)，拱上墩總高為324.3m。采用本實(shí)用新型方案，節(jié)省一個(gè)橋墩，節(jié)約拱上墩圬工量1950方，節(jié)約圬工達(dá)38%，節(jié)省造價(jià)242.6萬元。同時(shí)拱上42m梁跨采用先簡支后連續(xù)，分段形成，實(shí)現(xiàn)模板的多次倒用，有效的降低了橋梁的施工難度和橋梁造價(jià)。
[0016]以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造的一些原理，并非是要將本實(shí)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(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請(qǐng)的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造，包括主拱(10)、左側(cè)交界墩(11a)、右側(cè)交界墩(11b)、拱上墩柱(12)和拱上梁(13)，左側(cè)交界墩(11a)、右側(cè)交界墩(Ilb)分別設(shè)置于主拱(10)的兩側(cè)，下端與主拱(10)固結(jié)的拱上墩柱(12)沿順橋向間隔設(shè)置，其特征是:所述拱上梁(13)在主拱(10)跨度范圍內(nèi)為連續(xù)構(gòu)造，與左側(cè)交界墩(11a)、右側(cè)交界墩(Ilb)的上端固結(jié)，與各拱上墩柱(12)的上端通過支座形成連接。
【專利摘要】一種無砟軌道大跨度高速鐵路拱橋的拱上建筑構(gòu)造，該構(gòu)造徹底解決拱上梁梁端轉(zhuǎn)角變形超限的問題，有效提高橋面的平順度，滿足大跨度拱橋鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)條件。提高行車的舒適度和安全性，降低了橋梁造價(jià)，方便后期運(yùn)營管理及養(yǎng)護(hù)。包括主拱、左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩、拱上墩柱和拱上梁，左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩分別設(shè)置于主拱的兩側(cè)，下端與主拱固結(jié)的拱上墩柱沿順橋向間隔設(shè)置，其特征是：所述拱上梁在主拱跨度范圍內(nèi)為連續(xù)構(gòu)造，與左側(cè)交界墩、右側(cè)交界墩的上端固結(jié)，與各拱上墩柱的上端通過支座形成連接。
【IPC分類】E01D19/00, E01D4/00
【公開號(hào)】CN205223832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520908559
【發(fā)明人】徐勇, 陳列, 何庭國, 陳克堅(jiān), 謝海清, 胡京濤, 游勵(lì)暉, 任偉, 黃毅, 胡玉珠, 楊國靜, 韓國慶
【申請(qǐng)人】中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日