[发明专利]一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱加劲腹板及连续梁

说明书

本发明公开了一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱连续梁，包括主梁(1)、吊杆(8)、上拱肋(5)、下拱肋(6)所述上拱肋(5)和所述下拱肋(6)之间设置的加劲腹板(7)；其中，所述主梁(1)两侧间隔设有若干根所述吊杆(8)，所述主梁(1)纵向两端各设有一端边跨(2)，所述上拱肋(5)与所述下拱肋(6)为两根不平行的钢管混凝土拱肋；所述上拱肋(5)和所述下拱肋(6)间隔设置加劲腹板(7)。本发明还公开了一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱加劲腹板，所述加劲腹板(7)不需灌注混凝土，避免腹腔发生肿胀效应，本发明连续梁边跨减小了梁端转角，增加了系杆拱主跨跨越能力。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，更具体地，涉及一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱加劲腹板及连续梁。

背景技术

目前高速铁路中系杆拱桥一般采用简支系杆拱，由于受无砟轨道板铺设对梁端转角的限制，目前国内系杆拱最大跨度为140m，跨越能力有限；连续梁拱组合结构虽然跨越能力强，但是两侧边跨长度较长，且主梁截面高度较高，抬高了线路整体标高，经济性较差；系杆拱及连续梁拱组合结构中拱肋结构型式一般采用哑铃型拱肋，腹板与拱肋上下钢管沿拱轴线采用全熔透焊方式满布焊接，腹腔内一般需灌注自密实无收缩混凝土，腹板在混凝土灌注过程中容易发生肿胀，对拱肋外形造成较大影响，且拱肋截面高度较高，外观看起来显得较为笨重，景观性较差。

因此，现有技术系杆拱桥中存在以下问题：

1、现有的钢管混凝土拱桥拱肋一般采用哑铃型拱肋，腹板与上下拱肋沿轴线全部采用连续全熔透焊接，腹腔内大多灌注自密实无收缩混凝土，实际施工中，由于腹腔内混凝土不能采用高压力灌浆以及混凝土收缩徐变等因素，导致腹腔内混凝土与上下肋钢管、腹板无约束作用，导致混凝土不能计入接收受力，只能计其自重；若不灌注混凝土，腹板的局部稳定及养护维修问题比较突出，且哑铃型拱肋截面较高，外观看起来显得较为笨重，景观性较差。

2、现有技术中采用平行的钢管混凝土系杆拱结构形式，钢管为圆形，可以采用高压混凝土灌注而不变形，但是腹板是矩形截面，采用高压的话很容易发生肿胀，采用低压就容易灌注不密实，使结构受力产生安全风险，并且平行的拱肋截面较大，上下拱肋中间不通透，拱肋整体刚度较差，还对于腹板材料较浪费。

3、现有技术中常用的简支系杆拱结构，因为梁端转角的限制而跨度受限，跨度不超过140m，若超过140m梁端转角就超过了规范限制，容易造成钢轨扣件脱落、火车“跳车”等安全事故。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱连续梁，系杆拱拱肋采用两根不平行钢管混凝土拱肋组成，中间采用带加劲肋的腹板连接，相对于传统的整体哑铃型拱肋形式，中间腹腔不需要灌注混凝土，避免了施工期间腹腔发生肿胀效应，提高了结构稳定性。

为实现上述目的，提供一种空腹式钢管混凝土系杆叠合拱连续梁，包括主梁以及吊杆，还包括上拱肋、下拱肋以及所述上拱肋和所述下拱肋之间设置的加劲腹板；其中，

所述主梁两侧间隔设有若干根所述吊杆，所述主梁纵向两端各设有一端边跨，所述上拱肋与所述下拱肋为两根不平行的钢管混凝土拱肋，两者位于同一竖直线上，并且从两端到中间两个拱肋之间的距离逐渐增加，所述上拱肋和所述下拱肋处于正中心处的竖向距离相差最大；

所述上拱肋和所述下拱肋之间的空间内每间隔一定距离阵列设置加劲腹板，所述加劲腹板的高度与所述上拱肋和所述下拱肋之间的距离相匹配。

进一步地，所述上拱肋和所述下拱肋与所述边跨之间通过拱脚连接。

进一步地，所述上拱肋和所述下拱肋整体的两端为哑铃型拱肋，所述哑铃型拱肋与所述拱脚连接。

进一步地，所述哑铃型拱肋的腹板端部设有腹板封端板。

进一步地，所述哑铃型拱肋的腹板中间设有拉杆以及螺帽垫圈。