專利名稱：高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及橋梁領(lǐng)域，特別是涉及一種高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)亦得以快速推進(jìn)。大跨徑橋梁特別是大跨徑 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)在我國橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。連續(xù)剛構(gòu)是墩梁固結(jié)的連續(xù)結(jié) 構(gòu)，其顯著特點有(1)由于墩梁固結(jié)，省去了大跨連續(xù)梁的支座，無需進(jìn)行巨型支座的設(shè) 計、制造、養(yǎng)護(hù)和更換，節(jié)省了支座費用；(2)墩梁固結(jié)減少了橋墩與基礎(chǔ)高差的材料用量；抗震性能好；(4)便于采用懸臂施工方法，省去了采取臨時固結(jié)措施。因此，連續(xù)剛構(gòu)橋成為一種常用的梁體形式，但是在高架車站的建設(shè)中如果采用 這種結(jié)構(gòu)卻存在著以下問題(1)連續(xù)剛構(gòu)橋只能滿足車輛荷載的要求，無法承受上部建 筑結(jié)構(gòu)荷載；(2)除了需要承受車輛荷載與上部建筑荷載以外，高架車站軌道梁還需要承 受規(guī)范規(guī)定的站臺荷載，而現(xiàn)有的連續(xù)剛構(gòu)橋無法滿足站臺荷載的受力要求；(3)剛構(gòu)橋 的造型過于單一，只有在大跨高墩結(jié)構(gòu)體系中方能體現(xiàn)這種體系的結(jié)構(gòu)美，而高架車站通 ?？缍炔粫?，且由于功能需要，墩高均不會太高，因此剛構(gòu)橋用在高架車站內(nèi)無法滿足 整體建筑造型的需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種高架車站空間異型 剛構(gòu)拱橋，使其能夠滿足上部建筑結(jié)構(gòu)和站臺荷載的受力要求，而且豎直橋墩延伸成的拱 形結(jié)構(gòu)與梁體結(jié)構(gòu)渾然一體，造型獨特。本實用新型提供的一種高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，包括橋墩和梁體固結(jié)的連續(xù) 結(jié)構(gòu)，在橋墩與梁體結(jié)合處橋墩兩側(cè)的梁體下表面沿縱向設(shè)有橋拱，該橋拱表面為弧形面， 該弧形面的橫截面為外凸的弧形，縱截面為內(nèi)凹的弧形，縱截面靠近橋墩較厚，遠(yuǎn)離橋墩處 較?。凰隽后w的下表面為外凸的柱狀弧面；所述梁體、橋拱和橋墩之間均固結(jié)在一起且 結(jié)合處平滑過渡。在上述技術(shù)方案中，所述橋拱橫截面的外凸弧形輪廓線是圓曲線或橢圓線，縱截 面的內(nèi)凹弧形輪廓線是圓曲線或橢圓線。在上述技術(shù)方案中，所述橋墩的橫截面為圓形或橢圓形。在上述技術(shù)方案中，橋墩兩側(cè)均有橋拱的為主墩，該剛構(gòu)拱橋設(shè)有至少兩個主墩， 位于主墩兩側(cè)的橋墩為邊墩；所述主墩中心線之間的長度為主跨E2，所述主墩中心線與邊 墩中心線之間的長度為邊跨El ；橋拱的長度L小于邊跨E1，或者為主跨E2的一半。在上述技術(shù)方案中，所述橋拱上設(shè)有第一空洞和第二空洞，所述第一空洞位于兩 個橋拱與主墩的結(jié)合處，所述第二空洞對稱地分布于主墩兩側(cè)的橋拱上。在上述技術(shù)方案中，橋拱的水平長度L由長度L1、L2、L3和L4相加而成，其中，第 一空洞水平長度2L1為4 8m，第一空洞與第二空洞之間間隙的水平長度L2為2 4m，第二空洞的水平長度L3為4 6m，第二空洞到橋拱邊緣的水平長度L4為12 15m。在上述技術(shù)方案中，位于主墩兩側(cè)的橋拱對稱地設(shè)置在主墩中心線的兩側(cè)。本實用新型的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，具有以下有益效果(1)對剛構(gòu)橋的 橋段進(jìn)行優(yōu)化，使豎直橋墩延伸成為拱形結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑荷載的位置和大小，加大了建筑荷 載作用處橋梁結(jié)構(gòu)的剛度，從而改善了橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能，能更好地滿足上部建筑柱網(wǎng) 的要求；(2)對鋼構(gòu)橋的橫斷面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，呈魚腹式的高架車站軌道梁可以承受站臺 荷載，且自重增加不多；(3)對剛構(gòu)橋的整體進(jìn)行了優(yōu)化，利用結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將豎直橋墩延伸 為拱形結(jié)構(gòu)，與梁體渾然一體，并通過增加空洞，使造型更加獨特。該高架車站空間異型剛 構(gòu)拱橋巧妙地將橋梁與拱結(jié)構(gòu)融為一體，大大提升了高架車站景觀效果，增強了車站建筑 功能，并節(jié)省了投資。此高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋可廣泛應(yīng)用于高鐵、輕軌、城市BRT、高 速公路等交通樞紐高架車站。

圖1為本實用新型高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋縱向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋立體仰視圖；圖4為本實用新型高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋邊跨和主跨示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實施例不應(yīng)理解 為對本實用新型的限制。參見圖1至圖3，本實用新型高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋包括梁體1、橋拱2、橋墩 3、承臺4和樁基5。所述橋墩3、承臺4和樁基5位于地面以下，承臺4位于樁基5之上，橋 墩3位于承臺4之上。在橋墩3與梁體1結(jié)合處橋墩3兩側(cè)的梁體1下表面沿縱向設(shè)有橋 拱2，橋墩3兩側(cè)均有拱橋2的為主墩3-1，在本實施例中，位于主墩3-1兩側(cè)的橋拱2對 稱地設(shè)置在主墩3-1中心線的兩側(cè)。該剛構(gòu)拱橋設(shè)有至少兩個主墩3-1，在本實施例中，主 墩3-1數(shù)量為兩個。位于主墩3-1兩側(cè)的橋墩3為邊墩3-2。梁體1和橋拱2均位于地面 之上，該橋拱2表面為弧形面，該弧形面的橫截面為外凸的圓曲線或橢圓線，縱截面為內(nèi)凹 的圓曲線或橢圓線，在本實施例中，該弧形面的橫截面為外凸的橢圓線，縱截面為內(nèi)凹的橢 圓線，縱截面靠近橋墩3處較厚，遠(yuǎn)離橋墩3處較薄。所述梁體1的下表面為外凸的柱狀弧 面，所述橋墩3的橫截面為圓形或橢圓形，在本實施例中，梁體1的下表面為外凸的柱狀圓 形面，橋墩3的橫截面為圓形。所述梁體1、橋拱2和橋墩3之間均固結(jié)在一起且結(jié)合處平 滑過渡。每個主墩3-1與兩個橋拱2結(jié)合處設(shè)有第一空洞6，在本實施例中，所述第一空洞 6近似于一個橢圓。主墩3-1兩側(cè)的橋拱2上對稱地分布有第二空洞7，在本實施例中，第 二空洞7近似于一個梯形。梁體1上部設(shè)有V形支撐8，所述V形支撐8與梁體1固結(jié)在一起。V形支撐8荷 載作用于梁體1的位置距離橋墩3中心線水平長度為Dl，Dl是根據(jù)上部造型的需要確定 的；橋拱2的水平長度L依據(jù)V形支撐荷載作用位置而定，即Dl長度而定。[0021]參見圖4，所述主墩3-1中心線之間的水平長度為主跨E2，所述主墩3-1中心線與 邊墩3-2中心線之間的水平長度為邊跨E1。橋拱2的水平長度L通常小于邊跨水平長度 E1，或者為主跨水平長度E2的一半。參見圖1，橋拱2水平 長度L由長度Li、L2、L3和L4四部分相加而成，其中，第一 空洞6水平長度為2L1，L2為第一空洞6和第二空洞7之間間隙的水平長度，L3為第二空 洞7的水平長度，L4為第二空洞7到橋拱2邊緣的水平長度，Ll的長度為2 4m，L2長度 為2 4m，L3長度為4 6m，L4長度為12 15m，在本實施例中，Ll為3m，L2為2. 25m， L3 為 4. 2m, L4 為 12. 55m。Dl 小于(L1+L2+L3)。梁體1的梁高Hl根據(jù)橋梁的跨度確定；橋拱2的拱高H2根據(jù)高架車站的建筑高 度距離地面而定，橋墩3的墩高H3需要滿足結(jié)構(gòu)的受力要求。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求一種高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，包括橋墩(3)和梁體(1)固結(jié)的連續(xù)結(jié)構(gòu)，其特征在于在橋墩(3)與梁體(1)結(jié)合處橋墩(3)兩側(cè)的梁體(1)下表面沿縱向設(shè)有橋拱(2)，該橋拱(2)表面為弧形面，該弧形面的橫截面為外凸的弧形，縱截面為內(nèi)凹的弧形，縱截面靠近橋墩(3)較厚，遠(yuǎn)離橋墩(3)處較?。凰隽后w(1)的下表面為外凸的柱狀弧面；所述梁體(1)、橋拱(2)和橋墩(3)之間均固結(jié)在一起且結(jié)合處平滑過渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在于所述橋拱(2)橫 截面的外凸弧形輪廓線是圓曲線或橢圓線，縱截面的內(nèi)凹弧形輪廓線是圓曲線或橢圓線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在于所述橋墩(3)的 橫截面為圓形或橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在 于橋墩(3)兩側(cè)均有橋拱(2)的為主墩(3-1)，該剛構(gòu)拱橋設(shè)有至少兩個主墩(3-1)，位于 主墩(3-1)兩側(cè)的橋墩(3)為邊墩(3-2)；所述主墩(3-1)中心線之間的長度為主跨E2，所 述主墩(3-1)中心線與邊墩(3-2)中心線之間的長度為邊跨El ；橋拱(2)的長度L小于邊 跨E1，或者為主跨E2的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在于所述橋拱(2)上 設(shè)有第一空洞(6)和第二空洞(7)，所述第一空洞(6)位于兩個橋拱(2)與主墩(3-1)的結(jié) 合處，所述第二空洞(7)對稱地分布于主墩(3-1)兩側(cè)的橋拱(2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在于橋拱(2)的水平 長度L由長度L1、L2、L3和L4相加而成，其中，第一空洞(6)水平長度2L1為4 8m，第一 空洞(6)與第二空洞(7)之間間隙的水平長度L2為2 4m，第二空洞(7)的水平長度L3 為4 6m，第二空洞(7)到橋拱⑵邊緣的水平長度L4為12 15m。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，其特征在于位于主墩(3-1) 兩側(cè)的橋拱(2)對稱地設(shè)置在主墩(3-1)中心線的兩側(cè)。
專利摘要本實用新型公開了一種高架車站空間異型剛構(gòu)拱橋，包括橋墩(3)和梁體(1)固結(jié)的連續(xù)結(jié)構(gòu)，在橋墩(3)與梁體(1)結(jié)合處橋墩(3)兩側(cè)的梁體(1)下表面沿縱向設(shè)有橋拱(2)，該橋拱(2)表面為弧形面，該弧形面的橫截面為外凸的弧形，縱截面為內(nèi)凹的弧形，縱截面靠近橋墩(3)較厚，遠(yuǎn)離橋墩(3)處較??；所述梁體(1)的下表面為外凸的柱狀弧面；所述梁體(1)、橋拱(2)和橋墩(3)之間均固結(jié)在一起且結(jié)合處平滑過渡。本實用新型能夠滿足上部建筑結(jié)構(gòu)和站臺荷載的受力要求，而且豎直橋墩延伸成的拱形結(jié)構(gòu)與梁體結(jié)構(gòu)渾然一體，造型獨特，可以廣泛應(yīng)用于橋梁領(lǐng)域。
文檔編號E01D19/02GK201770936SQ20102051027
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者史娣, 吳智勇, 張曉江, 王小莉, 羅斌, 翟潤奇, 蔣啟明, 金福海, 高原 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司