[发明专利]大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁构造，特别涉及一种客运专线铁路跨越山区“V”型峡谷地形的大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造。

背景技术

客运专线铁路桥梁对刚度要求较高，各大跨桥型中，斜拉桥和悬索桥由于其自身刚度难以提升，温度变形大，较难满足列车高速运营的相关要求。而拱桥作为一种常用的桥型，不但具有较大的跨越能力及整体刚度，而且能很好的与峡谷地形相结合。特别是混凝土拱桥，具有刚度大、承载能力强、受温度变化影响小、造价低及后期养护维修工作量小等诸多优点，与客运专线铁路桥梁强调结构刚度和变形小的特点正好吻合。根据桥面板与拱圈的位置不同，拱桥可以分为上承式、中承式、下承式三种形式，目前已建大跨度混凝土拱桥多为上承式无铰拱，且多为肋拱，采用板拱的较少。而目前上承式混凝土箱形板拱桥均为等宽度拱，即主拱截面采用等宽。铁路桥梁桥面往往较窄，主拱圈宽度需与之相协调，横向刚度受到一定限制，虽然尚能满足小跨度铁路桥梁横向刚度的要求，但难以适应铁路大跨度桥梁横向刚度的要求。为提高铁路大跨度桥梁横向刚度，保证运营条件下列车的安全性和乘坐旅客的舒适性，需增加拱圈宽度，如拱圈整体加宽，由于桥面较窄，拱上结构与主拱圈协调性差，影响桥梁景观效果；且增加了主拱圬工用量，造成材料的浪费。而对于拱上结构，我国上承式混凝土拱桥的拱上结构均采用简支结构体系，由于简支梁跨越能力有限，随着拱桥跨度的增大，拱上立柱较高，特别是靠近拱脚的1#墩柱（如跨度为500m拱桥，矢跨比采用1/5，拱上1#立柱接近100m），拱上墩柱纵向刚度较难满足设计要求，且拱上立柱多，增加了施工难度及施工风险。

发明内容

本发明所要解决技术问题是提供一种大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造，在很好地满足拱桥结构横向、纵向刚度及受力的同时，可降低主拱圈和拱上结构的施工难度及施工风险，并大大降低工程造价。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造，包括主拱圈、交界墩、拱上梁、拱上立柱和拱座基础，交界墩和主拱圈两侧拱脚支撑于拱座基础上，拱上梁通过拱上立柱支撑于主拱圈上，其特征是：所述主拱圈为等高单箱多室截面箱形板拱，其拱顶部为等宽段，靠近两侧拱脚部为线性变宽段；所述交界墩与固结于其顶端的T构梁构成交界墩T构，所述拱上梁为多跨连续梁。

本发明的有益效果是，主拱拱脚局部变宽很好的适应了跨度变化对主拱横向刚度要求，结构受力合理，安全可靠；在确保拱桥结构纵向、横向刚度及受力要求的前提下，降低了结构的施工难度及施工风险，主拱断面可分阶段形成，大幅降低该桥梁结构的工程造价，节省投资；且桥梁外形美观、拱上跨度比例与主拱尺度协调，富有韵律，与山区深谷地形结合，具有较强的视觉冲击力，景观效果极佳，可充分体现桥梁的美学效果。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造的整体结构示意图；

图2为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造主拱圈结构立面图；

图3为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造主拱圈结构俯视图；

图4为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造主拱圈拱顶截面图；

图5为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造主拱圈拱脚截面图；

图6为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造交界墩T构示意图；

图7为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造交界墩立面构造图；

图8为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造交界墩侧视图；

图9为本发明大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造拱圈施工扣索布置示意图。

图中示出构件、部位及所对应的标记：主拱圈1，等宽段11，线性变宽段12，中箱室13，边箱室14；交界墩T构2，交界墩21，墩柱21a、横梁21b，扣索安装结构21c；T构梁22；拱上连续梁3；拱上立柱4；拱座基础5，拱圈施工扣索6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本发明的大跨度铁路上承式混凝土拱桥构造，包括主拱圈1、交界墩21、拱上梁3、拱上立柱4和拱座基础5，交界墩21和主拱圈1两侧拱脚支撑于拱座基础5上，拱上梁3通过拱上立柱4支撑于主拱圈1上。参照图1至图4，所述主拱圈1为等高单箱多室截面箱形板拱，其拱顶部为等宽段11，靠近两侧拱脚部为线性变宽段12，满足拱脚截面受力的同时，增加了主拱圈的横向刚度，从而形成一种新型的上承式箱形板拱外形。