一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构

摘要

本发明涉及一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构，包括间隔设置的两个墩台和钢板梁，两个墩台靠近彼此一侧的上端向内凹陷设置并形成台阶，钢板梁的两端分别设置在对应的墩台上，并位于两个墩台之间，两个墩台的台阶之间设有多个工字钢，且工字钢的两端分别位于对应的台阶上，工字钢的顶面与钢板梁的底部抵接，工字钢的至少一端部底面与对应台阶的水平表面连接固定，钢板梁表面设有桥面铺装层，钢板梁和桥面铺装层均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形。本发明使得双向桥面形成双路拱结构，并通过工字钢支撑钢板梁和桥面铺装层，大大降低了桥梁整体的高度，减小了施工难度，使得行车更加舒适，桥梁整体结构稳固，后期维护成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，尤其涉及一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构。

背景技术

随着城市化的进程不断推进，道路交通需求的日益增长。桥梁作为衔接不同路段的道路通行需求也越来越广泛的应用于道路交通中，尤其是在遇到沟壑、河道、湖海等情况时，由于采用隧道的方式通常成本相对较高，并且施工难度较大，在多数情况下都会采用架设桥梁的方式。现有技术中，对于小跨境的桥梁，如图1所示，基本上都采用单路拱结构，即桥梁的两侧之间形成倾斜的桥面，这种桥梁结构通过会因为较高一侧的高度而抬高桥梁整体的高度，使得桥梁的施工难度增加，成本也会增加，比如由于桥梁的整体高度较高，使得桥梁两端的回填土方用量较大，用地面积也会增加，同时还会导致路基的承载力降低，这给桥梁的施工带来了非常大的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构，包括分布于车流方向的间隔设置的两个墩台和钢板梁，两个所述墩台靠近彼此一侧的上端边缘向内凹陷设置并形成台阶，所述钢板梁的两端分别设置在对应的所述墩台上，并位于两个所述墩台之间，两个所述墩台的台阶之间沿着垂直于车流方向间隔设有多个工字钢，且所述工字钢的两端分别位于对应的台阶上，所述工字钢的顶面与所述钢板梁的底部抵接，所述工字钢的至少一端部底面与对应台阶的水平表面连接固定，所述钢板梁表面设有桥面铺装层，所述钢板梁和桥面铺装层均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形。

本发明的有益效果是：本发明的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构，通过在两个墩台之间设置钢板梁，再在钢板梁上设置桥面铺装层，钢板梁和桥面铺装层均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形，使得双向桥面形成双路拱结构，并通过工字钢支撑钢板梁和桥面铺装层，大大降低了桥梁整体的高度，减小了施工难度，使得行车更加舒适，桥梁整体结构稳固，后期维护成本较低。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述台阶的水平表面上设有用于支撑所述工字钢的支撑钢板，所述工字钢的至少一端部底面与对应的所述支撑钢板连接固定，且所述工字钢的端面与对应的台阶的竖直表面之间留有间隙。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述支撑钢板，一方面可以使得所述工字钢与墩台之间形成稳固的连接关系，另一方面，由于支撑钢板与所述墩台的接触面积更大，通过所述支撑钢板可以对所述工字钢起到更好的支撑。

进一步：工字钢的一端与对应的所述支撑钢板连接固定，另一端与对应的所述支撑钢板活动连接，且所述工字钢的另一端可相对应的所述支撑钢板滑移。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述工字钢的一端与对应的支撑钢板固定连接，另一端与对应的支钢板撑活动连接，这样在桥梁由于热胀冷缩产生形变时，所述工字钢的另一端可与对应的墩台产生相对位移，这样可以保证桥梁整体结构的稳固，大大提高桥梁的可靠性，延长了桥梁的使用寿命，降低了桥梁的维护成本。

进一步：所述工字钢之间通过沿着所述钢板梁的两侧之间设置的多个肋板连接固定。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置多个所述肋板，可以使得多个工字钢之间连接成为一个整体，保证工字钢对所述钢板梁以及桥面铺装层的支撑，避免由于受力使得工字钢之间发生相对位移，进一步提高桥梁结构的稳定性。

进一步：所述钢板梁的两端分别伸出所述桥面铺装层的对应两端，且所述钢板梁伸出对应的所述桥面铺装层的部分设有过渡段。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述钢板梁的两端延伸至伸出所述桥面铺装层对应的两端，并在伸出部分设置过渡段，一方面可以使得车辆在通过时更加舒适，也可以减少对车辆轮胎的磨损，另一方面，通过过渡段也可以使得所述桥面铺装层与所述钢板梁的连接更加稳固。

进一步：所述过渡段包括倾斜设置的过渡钢板，所述过渡钢板的一端与所述桥面铺装层对应的一端连接，另一端与所述钢板梁对应连接，且所述过渡钢板、钢板梁和桥面铺装层形成的区域内浇注有混凝土。

上述进一步方案的有益效果是：通过倾斜设置的所述过渡钢板可以在桥梁的两端形成过渡路段，方便车辆顺利通过，使得行车更加舒适，并且，通过在所述过渡钢板、钢板梁和桥面铺装层形成的区域内浇注混凝土，可以对所述过渡钢板起到更好的支撑作用，保证所述过渡钢板的强度，进一步所述过渡段的结构稳定性。

进一步：所述过渡钢板的两端与所述桥面铺装层和钢板梁的连接处分别设有弧面状倒角。

上述进一步方案的有益效果是：通过在所述过渡钢板的两端与所述桥面铺装层和钢板梁的连接处分别设置倒角，可以使得车辆在经过该连接处时更加平顺，避免造成车辆轮胎损伤，或者由于平整度不够造成车辆颠簸。

进一步：所述过渡钢板的厚度从一端到另一端逐渐减薄。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述过渡钢板的厚度从一端到另一端逐渐减薄，可以更加方便所述过渡钢板与所述钢板梁的对应连接处方便，进一步降低施工难度，保证过渡段结构的整体性。

进一步：所述桥面铺装层垂直于车流方向的两侧与对应侧的路基段之间设有泄水槽。

上述进一步方案的有益效果是：通过在所述桥面铺装层垂直于车流方向的两侧与对应侧的路基段之间设有泄水槽，可以方便桥面的雨水及时、顺利地排至对应的路基段，避免了现有技术中需要在桥面打孔带来的不免，也避免了在桥面整体的破坏。

附图说明

图1为现有技术中的桥梁结构的小跨境单路拱横截面结构示意图；

图2为本发明的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构的横截面结构示意图；

图3为本发明的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构的纵截面中部的放大结构示意图；

图4为本发明一实例的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构的纵截面结构示意图；

图5为本发明另一实例的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构的纵截面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、墩台，2、钢板梁，3、工字钢，4、桥面铺装层，5、支撑钢板，6、肋板，7、过渡钢板，8、混凝土，9、泄水槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2和图3所示，一种可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构，包括分布于车流方向的间隔设置的两个墩台1和钢板梁2，两个所述墩台1靠近彼此一侧的上端边缘向内凹陷设置并形成台阶，所述钢板梁2的两端分别设置在对应的所述墩台1上，并位于两个所述墩台1之间，两个所述墩台1的台阶之间沿着车流方向间隔设有多个工字钢3，且所述工字钢3的两端分别位于对应的台阶上，所述工字钢3的顶面与所述钢板梁2的底部抵接，所述工字钢3的至少一端部底面与对应台阶的水平表面连接固定，所述钢板梁2表面设有桥面铺装层4，所述钢板梁2和桥面铺装层4均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形。

本发明的可降低整体高度的小跨境双路拱桥梁结构，通过在两个墩台之间设置钢板梁2，再在钢板梁2上设置桥面铺装层4，钢板梁2和桥面铺装层4均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形，使得双向桥面形成双路拱结构，并通过工字钢3支撑钢板梁2和桥面铺装层4，大大降低了桥梁整体的高度，减小了施工难度，使得行车更加舒适，桥梁整体结构稳固，后期维护成本较低。

通过将所述钢板梁2和桥面铺装层4均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形，这样可以使得桥面双向车道形成双路拱，本发明的实施例中，所述桥面铺装层4的横坡为2％。

在本发明的一个或多个实施例中，所述台阶的水平表面上设有用于支撑所述工字钢3的支撑钢板5，所述工字钢3的至少一端部底面与对应的所述支撑钢板5连接固定，且所述工字钢3的端面与对应的台阶的竖直表面之间留有间隙。通过设置所述支撑钢板5，一方面可以使得所述工字钢3与墩台1之间形成稳固的连接关系，另一方面，由于支撑钢板5与所述墩台1的接触面积更大，通过所述支撑钢板5可以对所述工字钢3起到更好的支撑。

实际中，为了起到更好的支撑效果，多个所述工字钢3沿着垂直于车流方向均匀等间隔设置在两个所述墩台1的台阶之间，并且，由于所述钢板梁2和桥面铺装层4均为沿着车流方向的中部高于两侧的拱形，这样使得每个工字钢3的高度不相等，实际中，需要根据工字钢3的摆放位置调整工字钢3的高度，使得每个所述工字钢3的顶面均与所述钢板梁2的底部抵接，保证支撑效果。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，工字钢3的一端与对应的所述支撑钢板5连接固定，另一端与对应的所述支撑钢板5活动连接，且所述工字钢3的另一端可相对应的所述支撑钢板5滑移。通过将所述工字钢3的一端与对应的支撑钢板5固定连接，另一端与对应的支钢板撑5活动连接，这样在桥梁由于热胀冷缩产生形变时，所述工字钢3的另一端可与对应的墩台1产生相对位移，这样可以保证桥梁整体结构的稳固，大大提高桥梁的可靠性，延长了桥梁的使用寿命，降低了桥梁的维护成本。

本发明的实施例中，所述工字钢3的一端通过螺栓和螺母配合与对应的所述支撑钢板5连接固定，所述工字钢3的另一端可以直接搁置在对应的所述支撑钢板5上，也可以腰圆孔和螺栓配合活动连接，这样在钢板梁2和桥面铺装层4由于热胀冷缩产生形变时，所述工字钢3的另一端可以与对应的所述支撑钢板5之间相对滑移，保证桥梁整体结构不会因为热胀冷缩出现结构稳定性缺陷。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述工字钢3之间通过沿着所述钢板梁2的两侧之间设置的多个肋板6连接固定。通过设置多个所述肋板6，可以使得多个工字钢3之间连接成为一个整体，保证工字钢对所述钢板梁2以及桥面铺装层4的支撑，避免由于受力使得工字钢之间发生相对位移，进一步提高桥梁结构的稳定性。这里，可以在相邻两个所述工字钢3之间沿着垂直于车流方向间隔设置多个所述肋板6，可以是沿着垂直于车流方向将每各肋板6与多个工字钢3连接。实际中，肋板6与工字钢3之间的连接可以采用焊接的方式。

在本发明的一个或多个实施例中，所述钢板梁2的两端分别伸出所述桥面铺装层4的对应两端，且所述钢板梁2伸出对应的所述桥面铺装层4的部分设有过渡段。通过将所述钢板梁2的两端延伸至伸出所述桥面铺装层4对应的两端，并在伸出部分设置过渡段，一方面可以使得车辆在通过时更加舒适，也可以减少对车辆轮胎的磨损，另一方面，通过过渡段也可以使得所述桥面铺装层4与所述钢板梁2的连接更加稳固。

在本发明的一个或多个实施例中，所述过渡段包括倾斜设置的过渡钢板7，所述过渡钢板7的一端与所述桥面铺装层4对应的一端连接，另一端与所述钢板梁2对应连接，且所述过渡钢板7、钢板梁2和桥面铺装层4形成的区域内浇注有混凝土8。通过倾斜设置的所述过渡钢板7可以在桥梁的两端形成过渡路段，方便车辆顺利通过，使得行车更加舒适，并且，通过在所述过渡钢板7、钢板梁2和桥面铺装层4形成的区域内浇注混凝土8，可以对所述过渡钢板7起到更好的支撑作用，保证所述过渡钢板7的强度，进一步所述过渡段的结构稳定性。

实际中，先将过渡钢板7的两端分别与对应的钢板梁2的一端和桥面铺装层4的一端连接(通常为焊接)，然后在在所述钢板梁2和桥面铺装层4浇注满混凝土8，等混凝土凝固，即可形成结构稳固的过渡段。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述过渡钢板7的两端与所述桥面铺装层4和钢板梁2的连接处分别设有弧面状倒角。通过在所述过渡钢板7的两端与所述桥面铺装层4和钢板梁2的连接处分别设置倒角，可以使得车辆在经过该连接处时更加平顺，避免造成车辆轮胎损伤，或者由于平整度不够造成车辆颠簸。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述过渡钢板7的厚度从一端到另一端逐渐减薄。通过将所述过渡钢板7的厚度从一端到另一端逐渐减薄，可以更加方便所述过渡钢板7与所述钢板梁2的对应连接处方便，进一步降低施工难度，保证过渡段结构的整体性。

在本发明的一个或多个实施例中，所述桥面铺装层4垂直于车流方向的两侧与对应侧的路基段之间设有泄水槽9。通过在所述桥面铺装层4垂直于车流方向的两侧与对应侧的路基段之间设有泄水槽9，可以方便桥面的雨水及时、顺利地排至对应的路基段，避免了现有技术中需要在桥面打孔带来的不免，也避免了在桥面整体的破坏。

如图4所示，本发明的一个实例应用中，当设计时速为40km/h的桥面时，按照相关设计要求，其双向的坡面长度不小于120m，坡面的半径为1200m，那么当纵坡为3％和纵坡为4％时，整个桥面的高度差为0.78m。如图5所示，当设计时速为60km/h的桥面时，按照相关设计要求，其双向的坡面长度不小于150m，坡面的半径为2000m，那么当纵坡为3％和纵坡为4％时，整个桥面的高度差为0.8m。可见，通过本发明的双路拱桥梁结构，并合理调整中破，可以大幅度降低整个桥梁的高度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。