房式引桥及其组合式立交桥

摘要

本发明涉及交通桥梁建筑技术领域，特别是房式引桥及其组合式城市拱形钢结构立交桥。包括主桥和引桥，所述引桥包括引桥路面和房式支撑机构，引桥路面下部设置多个房式支撑机构，房式支撑机构并排设置，房式支撑机构由房檐、房梁和墙体组成。所述主桥包括拱形钢结构反梁、拱形路面板、桥柱和桥墩，所述拱形钢结构反梁包括反梁内衬板、反梁拱形板、反梁外缘板和横梁，本发明借鉴了楼房建造技术，研究出房式引桥及其组合式立交桥。采用房式引桥结构不再依靠打井桩固定桥体，建设引桥时不再需要进行全幅或半幅封路，提高道路通行能力，大幅减少施工拥堵。房式引桥可在工地预制好后吊装运输至施工地，通过放大脚增加引桥稳定性，桥墩下预制千斤顶座孔，当桥墩下沉或位置调节时用千斤顶轻而易举的顶起垫高。有效保证桥体安全，特别适合湿陷性黄土层使用。

说明书

技术领域

本发明涉及交通桥梁建筑技术领域，特别是房式引桥及其组合式立交桥。

背景技术

随着各个城市的汽车保有量逐年增多，道路拥堵治理难度和市政道路建设压力逐年加剧，很多城市都在建设地铁、高架立交桥等设置环节城市交通压力，通过实践证明布设高架立交桥是治理地面交通拥堵最好的办法之一，但是很多原因制约着城市立交桥的建造，究其原因主要包括以下四个方面：

1、建设立交桥需要进行全幅或半幅封路，封路一般需要1-2年时间，狭窄的路面造成车辆通行不便，通过效率下降进一步加剧拥堵。

2、立交桥体积庞大，为实现立体多方向通行往往会设计建造长距离和多数目的引桥，引桥的距离过长不仅有碍市容，而且严重增加施工时间。

3、建设立交桥需要预先打井桩，井桩数量多而密，很容易与城市道路下方供水、燃气、通信管路交叉，施工环境复杂干扰多，极易损坏其他管路，进一步增加施工难度和时间。

4、单桥投资一般需要几千万元，其引桥建设约占总施工费用的70%，费用高昂成本大。

发明内容

本发明解决现有技术的不足提供一种建造快速、成本低廉、组合多样的房式引桥及其组合式城市拱形钢结构立交桥。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

房式引桥及其组合式立交桥，包括主桥和引桥，所述引桥包括引桥路面和房式支撑机构，引桥路面下部设置多个房式支撑机构，房式支撑机构由房檐、房梁和墙体组成。

所述主桥包括拱形钢结构反梁、拱形路面板、桥柱和桥墩，所述拱形钢结构反梁包括反梁内衬板、反梁拱形板、反梁外缘板和横梁，所述反梁内衬板和反梁外缘板之间设有上水平加强板、下水平加强板和垂直加强板，所述反梁拱形板两端设在小拉力板上形成拱形，反梁拱形板之间通过大拉力板连接，大拉力板上部通过支撑横板和支撑竖板与拱形路面板连接，大拉力板下部与横梁连接，相邻的拱形钢结构反梁之间设有桥墩连接板、相邻的横梁上设有横向连接螺栓和纵向连接螺栓。

所述房式支撑机构之间设有中央通道，墙体上分别开设进出口、通道口，进出口通过通道口与中央通道连通；墙体下部设置墙体放大脚；房檐侧部设有房檐端面连接钢筋，通过焊接房檐端面连接钢筋将两侧房檐连接成一体，墙体放大脚侧部设有放大脚连接钢筋，通过放大脚连接钢筋将两侧墙体放大脚连接成一体；房式支撑机构上设有电线通孔和起重孔。

所述引桥路面两侧设置防撞栏和安装座，安装座上设有防护栏，引桥路面上设有伸缩缝。

所述拱形钢结构反梁和桥柱之间设有伸缩器，伸缩器上端的伸缩器支撑块支撑横梁，桥柱通过桥柱底座和桥墩连接。

所述拱形钢结构反梁上部设有起重吊环，拱形钢结构反梁下部设有多个桥柱和桥墩，桥墩上设有千斤顶座孔，桥柱之间设置斜拉支撑架和桥体桥柱间隙千斤顶座孔。

还包括雪棚，雪棚包括支撑框、支撑套管、横梁和拱形棚梁，支撑套管将支撑框和横梁连接成一体，支撑套管内插入棚柱，固定螺钉锁紧棚柱和支撑套管，支撑框上部连接拱形棚梁和雪棚板，拱形棚梁和雪棚板通过铆钉固定，支撑框与拱形棚梁之间设置上立柱，支撑框与横梁之间设置下立柱和支撑框斜支撑杆。

所述拱形棚梁上设有棚檐斜支柱和棚檐水平支柱，棚柱之间设有挡雪板和扶手。

还包括雪网，雪网包括拱形网架和防滑条, 拱形网架拼接成波浪形网，拱形网架上部设有多根防滑条。

本发明有益效果为：

1、本发明借鉴了楼房建造技术，研究出房式引桥及其组合式立交桥。采用房式引桥结构不再依靠打井桩固定桥体，建设引桥时不再需要进行全幅或半幅封路，一般需要7天。提高道路通行能力，大幅减少施工拥堵。房式引桥可在工地预制好后吊装运输至施工地，通过放大脚增加引桥稳定性，桥墩下预制千斤顶座孔，当桥墩下沉或位置调节时用千斤顶轻而易举的顶起垫高。有效保证桥体安全，特别适合湿陷性黄土层使用。

2、拱形钢结构反梁能够比较经济的实现左转弯必要地大跨径施工，在减少桥体厚度、自重的同时缩短了引桥的长度，相接桥体坡度控制在8%。减小桥面受力力矩，所以能够达到桥体不厚、跨径大、自重轻，在此基础上取消了建造立交桥常规的打井桩。根据压强等于压力除以受压面积公式，在现有沥青路面承受汽车压力的基础上，加粗桥墩并增设放大脚，又在桥墩的下方设计了修复专用的千斤顶座位，当地基下沉时，能够顶起桥墩垫高，斜顶还能移位，这是治理无井桩立交桥弊病的最好办法。拱形立交桥的形状近似彩虹，优雅美观，增设防护板、隔音板等功能性部件，也可作为广告位宣传，经过装扮的立交桥更能形成城市一道景观。

3、桥梁建设不再依靠打井桩，施工用工程设备大幅降低，工程造价大幅降低、施工技术门槛降低，可预制、能吊装、安装快、能搬迁、防震也好，能够大幅度降低投资和工期。房子内还可以作库房、配电室、办公室等，万一出现地基下沉，可以顶起房子垫高。地下管道有问题时，可以随时拆除移动开挖修复。

4、雪棚保证了北方地区冬季行车安全，雪棚较好的遮挡了雨雪，立交桥的坡度提升10%，引桥的长度能够缩短，设计施工容错量增大。同时进一步增设雪网，有效避免了路面经过汽车的反复碾压形成冰冻层，预防打滑。

综上所述具体技术参数如下：

1、建造时间大幅缩短，昼夜施工约一周便可完成桥体施工。

2、施工费用减少70%。

3、可根据需要搭建车道数量。

4、主要坡度8%，便于车辆通行和施工需要，并缩短引桥长度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A向示意图；

图3为图1的B-B向示意图；

图4为图2的C-C向示意图；

图5为雪棚结构示意图；

图6为雪棚侧视图；

图7为图6局部放大图；

图8为雪网结构示意图。

图中：1、反梁内衬板2、反梁拱形板3、小拉力板4、上水平加强板5、下水平加强板6、垂直加强板7、反梁外缘板8、大拉力板9、支撑横板10、支撑竖版11、拱形路面板12、横梁13、伸缩器支撑块14、伸缩器15、桥柱16、桥柱底座17、桥墩 18、千斤顶座孔19、桥体桥柱间隙千斤顶座孔20、斜拉支撑架21、横向连接螺栓22、桥墩连接板23、起重吊环24、纵向连接螺栓25、防护栏26、安装座；27、防撞栏28、房檐29、房檐端面连接钢筋30、房梁31、通道口32、进出口33、墙体34、墙体放大脚35、电线通孔36、中央通道37、起重孔38、放大脚连接钢筋39、伸缩缝40、引桥路面41、支撑框42、支撑套管43、横梁44、下立柱45、支撑框斜支撑杆46、上立柱47、棚檐斜支柱48、棚檐水平支柱49、拱形棚梁50、雪棚板51、铆钉52、棚柱53、扶手54、挡雪板55、固定螺钉56、拱形网架57、防滑条。

具体实施方式

房式引桥及其组合式立交桥，包括主桥和引桥，所述引桥包括引桥路面40和房式支撑机构，引桥路面40下部设置多个房式支撑机构，房式支撑机构并排设置，房式支撑机构由房檐28、房梁30和墙体33组成。所述主桥包括拱形钢结构反梁、拱形路面板11、桥柱15和桥墩17，所述拱形钢结构反梁包括反梁内衬板1、反梁拱形板2、反梁外缘板7和横梁12，所述反梁内衬板1和反梁外缘板7之间设有上水平加强板4、下水平加强板5和垂直加强板6，所述反梁拱形板2两端设在小拉力板3上形成拱形，反梁拱形板2之间通过大拉力板8连接，大拉力板8上部通过支撑横板9和支撑竖板10与拱形路面板11连接，大拉力板8下部与横梁12连接，相邻的拱形钢结构反梁之间设有桥墩连接板22、相邻的横梁12上设有横向连接螺栓21和纵向连接螺栓24。

所述房式支撑机构之间设有中央通道36，墙体33上分别开设进出口32、通道口31，进出口32通过通道口31与中央通道36连通；墙体33下部设置墙体放大脚34；房檐28侧部设有房檐端面连接钢筋29，通过焊接房檐端面连接钢筋29将两侧房檐28连接成一体，墙体放大脚34侧部设有放大脚连接钢筋38，通过放大脚连接钢筋38将两侧墙体放大脚34连接成一体；房式支撑机构上设有电线通孔35和起重孔37。

所述引桥路面40两侧设置防撞栏27和安装座26，安装座26上设有防护栏25，引桥路面40上设有伸缩缝39。

所述拱形钢结构反梁和桥柱15之间设有伸缩器14，伸缩器14上端的伸缩器支撑块13支撑横梁12，桥柱15通过桥柱底座16和桥墩17连接。

所述拱形钢结构反梁上部设有起重吊环23，拱形钢结构反梁下部设有多个桥柱15和桥墩17，桥墩17上设有千斤顶座孔18，桥柱15之间设置斜拉支撑架20和桥体桥柱间隙千斤顶座孔19。

还包括雪棚，雪棚包括支撑框41、支撑套管42、横梁43和拱形棚梁49，支撑套管42将支撑框41和横梁43连接成一体，支撑套管42内插入棚柱52，固定螺钉55锁紧棚柱52和支撑套管42，支撑框41上部连接拱形棚梁49和雪棚板50，拱形棚梁49和雪棚板50通过铆钉51固定，支撑框41与拱形棚梁49之间设置上立柱46，支撑框41与横梁43之间设置下立柱44和支撑框斜支撑杆45。

所述拱形棚梁49上设有棚檐斜支柱47和棚檐水平支柱48，棚柱52之间设有挡雪板54和扶手53。

还包括雪网，雪网包括拱形网架56和防滑条57, 拱形网架56拼接成波浪形网，拱形网架56上部设有多根防滑条57。

施工时，反梁内衬板1、反梁拱形板2、反梁外缘板7焊接成一体，反梁内衬板1和反梁外缘板7之间焊接上水平加强板4、下水平加强板5和垂直加强板6，加强反梁整体连接强度。所述反梁拱形板2两端焊接小拉力板3上形成拱形，反梁拱形板2之间通过大拉力板8连接，大拉力板8上部通过支撑横板9和支撑竖板10与拱形路面板11焊接，支撑横板9减少内应力对拉力板的损害，支撑竖板10使得桥体形成箱体受力不易变形，大拉力板8下部与横梁12焊接，形成完整拱形梁结构。相邻的拱形钢结构反梁之间通过桥墩连接板22连接呈一体、相邻的横梁12上通过横向连接螺栓21和纵向连接螺栓24实现双向连接锁定。

所述房式支撑机构可在工厂或空旷场地内预制后运输，房式支撑机构之间设有中央通道36，墙体33上分别开设进出口32、通道口31，进出口32通过通道口31与中央通道36连通，便于人员进入，后期可改建为住宅或办公场地。墙体33下部设置墙体放大脚34，加强墙体稳定性和牢固性；房檐28侧部设有房檐端面连接钢筋29，通过焊接房檐端面连接钢筋29将两侧房檐28连接成一体，墙体放大脚34侧部设有放大脚连接钢筋38，通过放大脚连接钢筋38将两侧墙体放大脚34连接成一体，上下端均进行固定连接，恶劣天气时保证支撑稳定性；房式支撑机构上设有电线通孔35和起重孔37，方便转运和后期电路布设调试工作顺利开展。

所述引桥路面40两侧设置防撞栏27和安装座26，安装座26上可增设防护栏25，增加安全保护性能，引桥路面40上设有伸缩缝39，伸缩缝39有效缓解气温变化引起的桥面形变。所述拱形钢结构反梁上部设有起重吊环23，可实现房式引桥和拱形主桥的分段吊装，拱形钢结构反梁下部设有多个桥柱15和桥墩17，桥墩17上设有千斤顶座孔18，地面发生沉陷时可有效调节桥墩位置和支撑角度，桥柱15之间设置斜拉支撑架20和桥体桥柱间隙千斤顶座孔19，可微调桥体与桥柱的间隙及其支撑角度，实现多维度调节。雪棚的支撑套管42将支撑框41和横梁43焊接成一体，支撑套管42内插入棚柱52，固定螺钉55锁紧棚柱52和支撑套管42，支撑框41上部连接拱形棚梁49和雪棚板50，拱形棚梁49和雪棚板50通过多点设置铆钉51固定，支撑框41与拱形棚梁49之间焊接上立柱46，支撑框41与横梁43之间焊接下立柱44和支撑框斜支撑杆45，支撑框架更加稳定牢固，风雪环境下使用更加安全可靠。所述拱形棚梁49上设有棚檐斜支柱47和棚檐水平支柱48，提升棚檐抗风性能，减少意外掉落事件发生。遇到大雪天气，拱形网架54拼接成波浪形网，与路面实现多点接触，提升防滑性能，拱形结构方式雨雪受碾压形成冰冻层，拱形网架56上部焊接多根防滑条57，提升车辆行驶安全性。