CN102359066A - 一种桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁，该桥梁包括顶板(1)和固定设置在该顶板(1)底面上的底板(2)，所述顶板(1)中设置有空心管(11)。通过上述技术方案，本发明提供的桥梁梁体竖向刚度大、梁体抗弯承载力和抗疲劳承载力高、防撞击能力强并且适用范围广泛。

Description

一种桥梁

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体地，涉及一种桥梁。

背景技术

目前，交通工具的日益增多，公路、铁路开始由地面向空中发展，形成现在日益繁多的路面桥梁工程，但是现今的路面桥梁结构存在大量问题：桥梁设计荷载为“中-活载”，如果活载系数偏大，桥梁安全储备会大大降低，长期运营对桥梁安全将产生较大的负面影响；火车和大型客运货运车辆荷载长期作用下会加剧桥梁结构的疲劳损伤发展，大大降低桥梁的安全储备；车辆以一定的速度通过桥梁时，会产生竖向动力作用，一般用动力系数(桥梁因车辆通过时竖向作用产生的最大响应值与车辆静止时竖向作用产生的最大响应值之比)表示，影响动力系数的主要因素有桥梁结构的形式及跨长、机车车辆的类型、桥上线路的设备状态等；火车和大型客运货运车辆荷载长期作用下，会加剧桥梁结构的疲劳损伤发展，影响桥梁的疲劳性能，缩短结构疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁，该桥梁梁体竖向刚度大、梁体强度高、防撞击能力强并且适用范围广泛。

为了实现上述目的，本发明提供一种桥梁，该桥梁包括顶板和固定设置在该顶板底面上的底板，所述顶板中设置有空心管。

优选地，所述顶板为混凝土板。

优选地，所述顶板为自密实混凝土板。

优选地，所述顶板的中部的厚度大于所述顶板的两侧的厚度。

优选地，所述顶板两侧的下部转角为圆角或倒角。

优选地，所述底板为预压预应力钢板。

优选地，所述空心管的外表面设置有凸出部。

优选地，所述空心管沿所述顶板的纵向方向延伸。

优选地，所述空心管贯通所述顶板。

优选地，所述空心管为至少两个，该至少两个空心管成直线布置且相互对接或插接。

优选地，所述空心管为至少两个，该至少两个空心管相互平行地布置且通过连接件相互连接。

优选地，所述空心管为多个，该多个空心管相互平行布置且沿所述顶板的纵向方向相互错开。

优选地，所述空心管的横截面的形状和/或尺寸沿所述空心管的纵向方向变化。

优选地，所述空心管中设置有第一加强筋，该第一加强筋沿所述空心管的纵向方向设置在所述空心管的内壁上。

优选地，所述空心管中设置有环形的第二加强筋，该第二加强筋沿所述空心管的横向方向设置在所述空心管的内壁上。

优选地，所述底板上连接有剪力钉，该剪力钉***到所述顶板内。

优选地，所述顶板内设置有折弯钢筋，该折弯钢筋的至少一端和所述剪力钉连接。

优选地，所述顶板和底板之间设置有第三加强筋。

优选地，所述顶板侧壁上设置有沿所述桥梁的高度方向布置的第四加强筋。

优选地，所述顶板的侧壁上设置有凹入部。

优选地，所述顶板上预埋有吊挂件。

优选地，所述顶板中设置有箍筋，该箍筋沿所述顶板的高度方向布置。

优选地，所述顶板中设置有预应力钢筋，该预应力钢筋沿所述顶板的纵向方向延伸。

通过上述技术方案，本发明提供的桥梁梁体竖向刚度大、梁体强度高、防撞击能力强并且适用范围广泛。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的桥梁的第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明提供的桥梁的第二种实施方式的结构示意图；

图3是本发明提供的桥梁的第三种实施方式的结构示意图；

图4是本发明提供的桥梁的第四种实施方式的结构示意图；

图5是本发明提供的桥梁的第五种实施方式的结构示意图；

图6是本发明提供的桥梁的第六种实施方式的结构示意图；

图7是本发明提供的桥梁的第七种实施方式的结构示意图；

图8是本发明提供的桥梁的第八种实施方式的结构示意图；

图9是本发明提供的桥梁的第九种实施方式的结构示意图；

图10是本发明提供的桥梁的第十种实施方式的结构示意图；

图11是本发明提供的桥梁的第十一种实施方式的结构示意图；

图12是本发明提供的桥梁的第十二种实施方式的结构示意图；

图13是本发明提供的桥梁的第十三种实施方式的结构示意图；

图14是本发明提供的桥梁的第十四种实施方式的结构示意图；

图15是本发明提供的桥梁的第十五种实施方式的结构示意图；

图16是本发明提供的桥梁的第十六种实施方式的结构示意图；

图17是本发明提供的桥梁的第十七种实施方式的结构示意图；

图18是本发明提供的桥梁的第十八种实施方式的结构示意图；

图19是本发明提供的桥梁的第十九种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1   顶板        2   底板

4   剪力钉      5   折弯钢筋

6   凹入部      7   吊挂件

8   箍筋        9   预应力钢筋

11  空心管      31  第一加强筋

32  第二加强筋  33  第三加强筋

34  第四加强筋  81  横向钢筋

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“顶、底、高度方向、纵向方向”均为在本发明提供的桥梁正常使用时的情况下定义的。

如图1至图19所示，本发明提供一种桥梁，该桥梁包括顶板1和固定设置在该顶板1底面上的底板2，并且顶板1中设置有空心管11。

在上述技术方案中，由于本发明提供的桥梁为相互固定在一起的双层受力结构，并且在顶板中设置有空心管11，该空心管11为预制空心管，因此减少了顶板1脱模的施工工序，加快了施工进程。另外，设置空心管11能够有效的减轻桥体重量，减少混凝土的用量，并且能够达到减音降噪的作用。此外，空心管11在浇注自密实混凝土板(如下所述顶板1的优选实施方式)后能够避免梁内混凝土的水化热过大无法释放，防止混凝土开裂，同时在以后的使用中能够保持梁内外温差最小化，还能起到防止混凝土开裂的作用，并且有效的防止梁的腐蚀，保证桥体的整体质量，并且能够对桥面的活荷载起到阻隔的作用，提高桥体的抗疲劳强度。而且空心管11本身具有一定的强度，能够有效的提高桥体整体的强度和承载力。因此，使得本发明的梁体竖向刚度大、梁体强度、防撞击能力强，从而适用范围广泛。

本发明能够具有多种变形、改变和实施方式，只要不脱离本发明的构思，这些改变和变形都应落在本发明的保护范围内。下面结合附图详细阐述本发明的各种优选实施方式中的各种优选特征。

首先如上述所述，优选地，本发明提供的桥梁的顶板1为混凝土板。更优选地，顶板1为自密实混凝土板。由于顶板1最优选地采用自密实混凝土，能够保证混凝土良好地密实，有效提高生产效率。另外，由于自密实混凝土不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少，能够很好的改善工作环境和安全性，没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的手臂振动综合症。同时改善混凝土的表面质量，不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补，能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，增加了结构设计的自由度，在不需要振捣的情况下，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构，避免了振捣对模板产生的磨损，减少混凝土对搅拌机的磨损，可降低工程整体造价，从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本，而在内设置有模块能够最大限度的抽空混凝土用量从而节约成本；

另外如图15所示，优选地，顶板1的中部的厚度大于顶板1的两侧的厚度。通过这样设置，使荷载较小的两侧部减少混凝土用量，从而达到节约材料、降低成本的目的。而在荷载交大的中间部位通过增加顶板1的厚度，能够增加顶板1的强度，提高桥体的使用寿命，提高桥体的抗疲劳强度。

此外如图16和图17所示，优选地，顶板1两侧的下部转角为圆角或倒角。通过这样设置，能够在荷载较小的转角部位减少的混凝土用量，从而达到节约材料、降低成本的目的，并且有效降低下部转角由于受到冲击而出现掉角等问题的可能性，并使顶板1的制作简单、脱模方便，在实际施工中，可根据实际情况选择各个转角的形式。

本发明在对顶板1进行各种改进的同时，同样对底板2也进行了优化，为了增高底板的负载能力，在本发明的各个实施方式中，优选地，底板2为预压预应力钢板。因此能够有效的提高底板2的刚度，增加底板2的耐久性。另外，通过对作为底板2的钢板施加后张预应力，能够与顶板1形成预应力组合型桥梁，充分的发挥作为底板2的钢板抗拉强度高的优势，改善受拉模块的弹性强度，使底板2的抗性更强，从而提升桥梁整体结构的强度、刚度、抗弯、抗剪和抗疲劳强度，从而延长桥体的使用寿命，提高桥体的耐久性。当然，底板也可以为普通钢板，同样能够满足本发明的目的。

另外，上述的优选为预应力钢板的底板2和优选为自密实混凝土板的顶板1以及预制的空心管11之间的施工方法可以优选为，在底板2上浇筑自密实混凝土，使顶板1在底板上成型，同时嵌入预制的空心管11，不需进行顶板1的脱模工序，方便制造本发明提供的桥梁。其中如图3所示，底板2的两侧能够向上侧包裹顶板1的底部，以提高顶板1和底板2的整体性。

同样，本发明对所提供的空心管11也进行了各种改进，例如优选地，空心管11的外表面设置有凸出部(图中无显示)。通过在空心管的表面设置各种凸出部构造，能够增大与顶板1的现浇自密实混凝土的接触面积，能够提高整体性，并且这种凸出部构造还能够有效的防治裂缝产生。其中，这凸出部可以本领域技术人员能够想到的各种形状，例如圆形、方形或多边形，本发明对此不做限制。

另外，通过使用不同的布置方式，也能对本发明的桥梁产生良好的效果，如图1至图19所示，优选地，空心管11沿顶板1的纵向方向延伸。其中优选地，空心管11贯通顶板1。这之中可以优选地，空心管11为至少两个，该至少两个空心管11成直线布置且相互对接或插接，相邻两个空心管的对接和插接方式为本领域技术人员所公知，在此不做过多赘述。由于小段的空心管制作简单，储存、运输、安装等均很方便，可以拼装起来应用于大跨度的桥梁成孔，便于维修。另外优选地，空心管11为至少两个，该至少两个空心管11相互平行地布置且通过连接件相互连接。通过使用本领域技术人员能够想到的各种连接件相互连接，例如连接板、连接筋条等，使得空心管11之间连接更加牢固，相互之间的稳定性、整体性更好，也使所形成的桥梁结构的整体性能更好，有效地增加桥体的使用寿命。除此之外还可以优选地，空心管11为多个，该多个空心管11相互平行布置且沿顶板1的纵向方向相互错开(图中未示出)，以在顶板1中形成立体网状式的空心管11布置。通过上述的各种实施方式或他们之间的各种组合，本发明提供的桥梁中的空心管11能够形成立体网状增强型结构，并形成立体桥体承载力体系，并且整体抗剪性能更强，有效地增加桥体的抗震性能和抗疲劳强度。

另外，如图1至图19所示，在上述空心管11的布置中，空心管可以为多排，也可以为一排，每排空心管11可以为多个也可以为一个，并且空心管可以等间距布置也可以不等间距布置，只要满足本发明的目的，本发明对此不做限制。

另外，本发明对空心管11本身还进行了各种改进，如图12所示，优选地，空心管11的横截面的形状和/或尺寸沿空心管11的纵向方向变化。即空心管为变截面空心管，这种横截面的变化可以为延纵向方向渐变或者延纵向方向突变。通过设置横截面的变化形式，能够更加方便的混凝土水化热的排放，同时也方便排水，又能够有效防止梁的腐蚀和开裂。

此外如图13所示，优选地，空心管11中设置有第一加强筋31，该第一加强筋31沿空心管11的纵向方向设置在空心管11的内壁上。以及如图14所示，优选地，空心管11中设置有环形的第二加强筋32，该第二加强筋32沿空心管11的横向方向设置在空心管11的内壁上。通过在空心管11的内壁上设置纵向方向上的第一加强筋31或横截面上的环形第二加强筋32，能够有效提高桥梁纵向和横向的强度，提高桥梁整体的承载力和桥梁的整体性。

另外，可以根据顶板1的施工设计需要并根据顶板1的厚度和宽度以及顶板1截面的形状，如图1至图19所示，本发明提供的空心管能够选择不同的例如圆形、方形、弧角长方形等截面形状。只要能够满足本发明的目的，本发明对此类变形不做限制。通过上述的特征的合理选择，能够使本发明提供的桥梁在浇注自密实混凝土板后，能够避免梁内混凝土的水化热过大而无法释放，防止混凝土开裂，并且在以后的使用中保持梁内外温差尽量小，并能起到防止混凝土开裂的作用，并且有效的防止梁的腐蚀，以更好的发挥空心管11的作用。

所述空心管11需要具备一定的强度。所述空心管11可以采取各种适当的材料制成，例如硬塑料、硬纸壳、水泥砂浆、混凝土、薄皮的金属材料、可塑性轻质实心材料-珍珠岩块体等。

为了进一步加强顶板1和底板2之间的固定连接，如图1至图19所示，优选地，底板2上连接有剪力钉4，该剪力钉4***到顶板1内。通过将剪力钉4以不同方式布置在底板2和顶板1之间，例如均匀分布在预制空心管下部(图6所示)、均匀分布在预制空心管之间(图7所示)或者均匀在底部钢板上(图5所示)等不同形式，能够使剪力钉承受剪力和上拔力，并且作为整个自密实混凝土顶板1的增强构件，使自密实混凝土顶板1得到增强，并且能够将上部荷载均匀的传递到底部钢板上，形成整体协同受力体系，能够充分的发挥作为底板2的钢板的强度，提高桥梁整体的抗弯、抗剪、抗压性能。

另外，剪力钉4可以正立，也可以倒立。如图1所示，剪力钉4处于正立的状态。如图12所示，剪力钉5处于倒立的状态。此外，可以是剪力钉4的末端与底板2连接(图1所示)，也可以是剪力钉4穿透底板2设置(图12所示)或者***底板2的内部而与底板2连接(图16所示)。

为了进一步提高桥梁整体受力的传递能力，如图10和图11所示，优选地，顶板1内设置有折弯钢筋5，该折弯钢筋5的至少一端和剪力钉4连接。通过折弯钢筋5，能够提高桥体整体性，提高桥体整体的强度和刚度，并且提高桥体整体的传力能力，能够有效地将来至于桥面的活荷载分解传递到底板2，有效地提高桥体的抗疲劳强度。

另外如图8至图10所示，优选地，顶板1和底板2之间设置有第三加强筋33。其中，第三加强筋33可以设置为与顶板1为一体(图8所示)、与底板2为一体(图9所示)或与顶板1和底板2分体设置(图10所示)。通过设置第三加强筋33，能够使顶板1与底部2的接触面得到加强，而且能够有效地扩大底板2和顶板1之间的接触面积，并且使二者之间粘结得更加牢固，整体性更好、强度更高，能够有效的防治接触面产生裂缝，而且当第三加强筋为分体结构时，能够使其制作更加简单，并且能够灵活设置加强筋的位置，有利于设置局部加强和设置不同尺寸不同截面形状的加强筋。

另外为了完善本发明，如图18所示，优选地，顶板1的侧壁上设置有沿桥梁高度方向布置的第四加强筋34。第四加强筋34能够在桥梁的高度方向上进行局部加强，能有效地提高桥梁整体的强度。

上述的第一、第二、第三、第四以及未提及的加强筋均为本领域内常见的例如普通钢筋、预应力钢筋等的零部件。使本发明提供的桥梁更加具有实用性。

除此之外，如图19所示，优选地顶板1的侧壁上设置有凹入部6。该凹入部6可以为凹槽或凹坑，能够方便桥梁的排水，并能够方便在凹入部布设管线等。此外顶板1上优选预埋有吊挂件7，以方便桥梁整体的制作、维护和吊装。

另外优选地，如图1至图4所示，顶板1中设置有箍筋8，该箍筋8沿顶板1的高度方向布置并和顶板1内的横向钢筋81相交，以提高桥梁整体的抗剪、抗扭能力。以及优选地，顶板1中还设置有预应力钢筋9，该预应力钢筋9沿顶板1的纵向方向延伸。因此，能够通过在该预应力钢筋9施加不同的预应力，从而提高桥梁纵向方向的承载力以及抗弯、抗剪的性能。

除了上述的各种桥梁组件外，本发明提供的桥梁还能够包括本领域技术人员能够想到的各种其他组件，例如设置普通钢筋，以增加桥梁的强度，在此不做过多赘述。

综上所述，本发明不仅提供了各种效果优良的桥梁组件，还将他们整体地结合为一体。因此，本发明提供的桥梁的梁体竖向刚度大、梁体强度、防撞击能力强，从而适用范围广泛，尤其适应于适合各种铁路、公路桥梁的使用，特别适合超低高度重载铁路的桥梁使用。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (23)

1.一种桥梁，其特征在于，该桥梁包括顶板(1)和固定设置在该顶板(1)底面上的底板(2)，所述顶板(1)中设置有空心管(11)。

2.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)为混凝土板。

3.根据权利要求2所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)为自密实混凝土板。

4.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)的中部的厚度大于所述顶板(1)的两侧的厚度。

5.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)两侧的下部转角为圆角或倒角。

6.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述底板(2)为预压预应力钢板。

7.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)的外表面设置有凸出部。

8.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)沿所述顶板(1)的纵向方向延伸。

9.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)贯通所述顶板(1)。

10.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)为至少两个，该至少两个空心管(11)成直线布置且相互对接或插接。

11.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)为至少两个，该至少两个空心管(11)相互平行地布置且通过连接件相互连接。

12.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)为多个，该多个空心管(11)相互平行布置且沿所述顶板(1)的纵向方向相互错开。

13.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)的横截面的形状和/或尺寸沿所述空心管(11)的纵向方向变化。

14.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)中设置有第一加强筋(31)，该第一加强筋(31)沿所述空心管(11)的纵向方向设置在所述空心管(11)的内壁上。

15.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述空心管(11)中设置有环形的第二加强筋(32)，该第二加强筋(32)沿所述空心管(11)的横向方向设置在所述空心管(11)的内壁上。

16.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述底板(2)上连接有剪力钉(4)，该剪力钉(4)***到所述顶板(1)内。

17.根据权利要16的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)内设置有折弯钢筋(5)，该折弯钢筋(5)的至少一端和所述剪力钉(4)连接。

18.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)和底板(2)之间设置有第三加强筋(33)。

19.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)侧壁上设置有沿所述桥梁的高度方向布置的第四加强筋(34)。

20.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)的侧壁上设置有凹入部(6)。

21.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)上预埋有吊挂件(7)。

22.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)中设置有箍筋(8)，该箍筋(8)沿所述顶板(1)的高度方向布置。

23.根据权利要求1所述的桥梁，其特征在于，所述顶板(1)中设置有预应力钢筋(9)，该预应力钢筋(9)沿所述顶板(1)的纵向方向延伸。

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