專利名稱：一種兼作支撐加固結構的鋼橋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種橋梁，具體涉及一種設在基坑邊上的鋼橋。
背景技術：
基坑工程中，當基坑內土方瀕于挖盡，部分底板結構完成施工，原出土的臨時便道迫于挖除，此時依靠塔吊(汽車吊)等設備既不足以應付剩余土方大量外運，同時也不經濟，因此通常的做法是修建有一定坡度的臨時便橋連接基坑頂和基坑底，挖掘機和土方車輛等設備可以通過該橋前往低處作業(yè)。通常，基坑的坑壁上設有支護結構，以抵抗基坑外圍的土壓力，防止崩塌，所述支 護結構一般由嵌入基坑底下方一定深度的重力式擋墻、排樁或者地下連續(xù)墻構成，且樁頂或墻頂通過橫向延伸的冠梁增強其整體性，若基坑較深或基坑附近地面有重物使得土壓力較大時，普通的支護結構不足以抵抗該較大的土壓力，此時一般要在支護結構上增加其他輔助支撐形式，如錨索、內支撐、斜撐等，以輔助抵抗土壓力，確?；影踩c穩(wěn)定。在需要修建便橋的基坑邊上，由于挖掘機和土方車輛等重型設備需要從上方經過，因為該部分會產生較大的附加土壓力，為了抵抗該土壓力，現(xiàn)有技術中通常采用以下的措施I、建橋前加固基坑頂部土體(或在基坑頂換填土方修筑橋臺)，這樣減少了傳向支護結構的土壓力。2、建立斜撐結構支撐橋頭位置的支護結構，再修建鋼橋。但是，上述措施均存在不同的缺點，第一項措施中，工程量較大，造價高，并且便橋為臨時用橋，修建堅固的混凝土加固結構或橋臺造成資源浪費；而第二項措施中，所增加的斜撐結構容易與便橋本身的結構產生沖突，例如，斜撐桿與鋼柱之間可能產生干涉，斜撐桿不能以受力最佳的傾斜度進行設置，這樣必然要增加斜撐桿的數(shù)量，不但施工難度增加，工程成本也會大大增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種兼作支撐加固結構的鋼橋，該鋼橋可對橋頭部位支護結構進行有效的支撐和加固，無需設置獨立的加固結構或支撐結構，大大降低工程成本。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術方案為一種兼作支撐加固結構的鋼橋，包括傾斜的橋體以及支撐橋體的鋼柱，其中，橋體的橋頭支承在基坑的支護結構頂部的冠梁上，橋腳支承在基坑底上，其特征在于，所述橋頭底面固定連接有沿橋體寬度方向延伸的傳力橫梁，該傳力橫梁的前側面與所述冠梁的側面相互貼近；所述傳力橫梁與基坑底之間設有斜撐桿，該斜撐桿的上端與傳力橫梁固定連接，下端與基坑底固定連接。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的斜撐桿的下端與靠近橋頭的鋼柱的根部固定連接。將斜撐桿的下端固定在鋼柱的根部，不但有利于斜撐桿的受力，而且將傳力橫梁、斜撐桿、鋼柱和橋體連成一體，提高了整個鋼橋的剛度，使之具有更強的抵抗土壓力的能力。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的斜撐桿的下端與設在基坑底上的錨板固定連接。采用該技術方案的好處在于，在沒有鋼柱的基坑底與傳力橫梁之間也可以增加斜撐桿，進一步提聞鋼橋抵抗土壓力的能力。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的鋼柱中，包括至少兩列從橋頭向橋腳縱向排列的鋼柱組，每一列鋼柱組中，相鄰兩鋼柱之間設有附加斜撐桿，該附加斜撐桿的上端固定連接在較高一根鋼柱的上部，下端固定連接在較矮一根鋼柱的根部。采用該優(yōu)選方案后，除了傳力橫梁與基坑底之間的斜撐桿能夠直接承受由冠梁傳遞過來的土壓力外，鋼柱之間的附加斜撐桿也能分擔由橋體傳遞過來的部分土壓力，并將這些土壓力傳遞到各鋼柱的根部，顯然進一步提高了抗壓能力，并且，由所述附加斜撐桿將每列鋼柱連成一體，提高鋼橋本身的剛度，同樣也有利于提高整個鋼橋對土壓力的抵抗能力。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的傳力橫梁和斜撐桿由H型鋼、雙槽鋼或箱型鋼制成；所述傳力橫梁與橋體之間通過焊接或螺栓連接在一起。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的傳力橫梁由H型鋼制成，所述的斜撐桿由箱型鋼制成；所述傳力橫梁與斜撐桿的上端之間的連接結構為斜撐桿的上端設有連接板，傳力橫梁上設有加強板，其中，連接板的一頭從斜撐桿的端板中插入斜撐桿內，并與斜撐桿的內壁焊接在一起，連接板的另一頭與所述加強板通過焊接或螺栓連接固定在一起。采用該方案的目的在于便于傳力橫梁和斜撐桿之間的連接，安裝前，所述的加強板和連接板分別預先設置在傳力橫梁和斜撐桿上，安裝時直接將所述加強板和連接板焊接或螺栓連接即可，施工方便。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的鋼柱的根部焊接在設在基坑底上的錨板上；所述斜撐桿或附加斜撐桿的下端焊接在鋼柱的根部上。通過焊接將斜撐桿、附加斜撐桿以及鋼柱根部焊接在一起，具有施工簡便、連接效果好的優(yōu)點。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述的鋼柱的根部焊接在設在基坑底上的錨板上；所述斜撐桿和附加斜撐桿的下端也焊接在所述錨板上。該方案適用于所述錨板面積較大可同時容納鋼柱和斜撐桿(或附加斜撐桿)的情況，直接將斜撐桿或附加斜撐桿承受的力傳遞到錨板，抗壓能力更好。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述橋體的橋頭具有一段水平段，該水平段的底部支承在冠梁的頂面上，其中，冠梁的頂部內嵌設有預埋板，該預埋板上設有長圓孔形的橢圓孔，所述橋頭的水平段的下部與預埋板之間通過錨筋或化學螺栓連接，其中，錨筋或化學螺栓穿過所述錨孔；所述預埋板頂面上設有防止橋頭作側向擺動的限位板。采用該方案的目的在于，由于挖掘機和土方車輛等重型設備需要經常從橋頭處經過，使得該橋頭部分不斷承受交變載荷作用，若橋頭與冠梁之間固定連接，那么橋頭容易出現(xiàn)疲勞破壞，若橋頭與冠梁之間處于活動的非固定連接狀態(tài)，那么不利于鋼橋的穩(wěn)定，而本方案則采用半固定的方式，通過錨筋或化學螺栓限定橋頭的豎向運動，通過限位板限定橋頭的側向擺動，而設置橢圓形錨孔則使得橋頭具有一定的沿著橋體的縱向的運動間隙(土方車輛等重型設備經過橋頭時，除產生豎直方向的正壓力外，另外一個主要的作用力就是車輪對橋頭產生的沿橋體縱向的作用力)，從而降低了橋頭因承受縱向的交變載荷而疲勞破壞的風險。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述基坑底在與橋腳的連接部位設有錨板，所述橋腳焊接在該錨板上。采用該技術方案的好處在于，將冠梁通過傳力橫梁傳遞到橋體上的土壓力直接通過橋腳與錨板的連接結構傳遞到基坑底上，分擔了部分土壓力，進一步提高了整個鋼橋承受土壓力的能力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下的有益效果(I)由于橋頭底面固定連接有沿橋體寬度方向延伸的傳力橫梁，該傳力橫梁的前側面與所述冠梁的側面相互貼近，因此支護結構承受土壓力后，由冠梁將該土壓力傳遞給鋼橋上的傳力橫梁，進而由斜撐桿和橋體將該土壓力傳遞到基坑底上，從而對支護結構起到支撐加固的作用。(2)本發(fā)明利用鋼橋本身的結構實現(xiàn)對支護結構的支撐和加固，無需設置單獨的加固結構，實現(xiàn)一物兩用，節(jié)省了材料，減少了工程量，大大降低了工程成本。(3)支護結構和鋼橋之間相互有機聯(lián)合，使得兩者均得到加固土方車輛等重型 設備從地面到下橋過程中，土壓力增大，由鋼橋對支護結構進行支撐和加固；而土方車輛等重型設備上橋過程中，所述的傳力橫梁同樣將鋼橋承受的載荷傳遞到支護結構和基坑壁上，從而也對鋼橋起到支撐和加固作用；兩者相互依賴、相互加固，提高了整體效果。


圖I為本發(fā)明的兼作支撐加固結構的鋼橋的實施例I的結構示意圖。圖2為圖I所示鋼橋的橫向斷面圖。圖3為實施例I中鋼橋的橋頭與支護結構的冠梁之間的連接結構示意圖。圖4為圖3中預埋板的結構示意圖。圖5為實施例I中鋼橋的橋腳與基坑底之間的連接結構不意圖。圖6為實施例I中傳力橫梁與橋體、斜撐桿之間的連接結構示意圖。圖7為圖6的A-A剖視圖的放大圖。圖8為實施例I中斜撐桿以及附加斜撐桿與鋼柱根部之間的連接結構示意圖。圖9圖8的B-B剖視圖的放大圖。圖10和圖11為本發(fā)明的兼作支撐加固結構的鋼橋的實施例2中鋼柱、橫梁以及附加斜撐桿之間的連接結構示意圖，其中，圖10為縱向視圖，圖11為橫向視圖。圖12為實施例2中斜撐桿與傳力橫梁以及基坑底之間連接結構的俯視圖。圖13為實施例2中斜撐桿與鋼柱根部之間的連接結構示意圖。圖14為實施例2中附加斜撐桿與鋼柱根部之間的連接結構示意圖。圖15為實施例2中斜撐桿與基坑底之間的連接結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的兼作支撐加固結構的鋼橋的具體實施方式
作詳細的描述。實施例I參見圖I和圖2，本實施例的兼作支撐加固結構的鋼橋主要由傾斜的橋體I、鋼柱
6、傳力橫梁3、斜撐桿7以及附加斜撐桿8等組成，其中，橋體I的橋頭1-1支承在基坑的支護結構22頂部的冠梁2上，橋腳1-2支承在基坑底上；所述鋼柱6用于支撐橋體1，由箱型鋼制成，這些鋼柱6中，分為兩列從橋頭1-1向橋腳1-2縱向排列的鋼柱組，兩列鋼柱組分別支撐在橋體I的兩邊沿的底部，每一列鋼柱組包括四根鋼柱6 ;參見圖8和圖9，基坑底在與鋼柱6的連接部位處設有錨板18，該錨板18通過錨筋19以及十字抗剪鍵20與混凝土結構連成一體，所述鋼柱6的底面與錨板18之間通過焊接固定連接。參見圖I 圖5，所述橋體I由橫梁4、縱梁5以及橋面鋼板9組成，其中，橫梁4和縱梁5均由H型鋼制成，橫梁4的兩端通過焊接固定在鋼柱6的側面上；所述的縱梁5支承在橫梁4上，其中，位于橋體I兩側的兩根縱梁5直接支承在兩列鋼柱組的頂面上。所述縱梁5在橋頭1-1部位具有一段水平段，該水平段的底部支承在冠梁2的頂面上，其中，冠梁2的頂部的找平層13內嵌設有預埋板11，該預埋板11上設有長徑沿橋體I縱向的長圓孔形的錨孔11-1，所述水平段的下部(即H型鋼的翼緣)與預埋板11之間通過化學螺栓12連接，該化學螺栓12穿過所述錨孔11-1 ;預埋板11的頂面上設有兩塊用于防止縱梁5作側向擺動的限位板11_2(參見圖3和圖4)。所述縱梁5在橋腳1-2部位具有一段豎直段，該豎直段的底面支承在基坑底上，基坑底在該支承部位處設有錨板18，該錨板18通過錨筋19與混凝土結構連接成一體，所述豎直段的底面與錨板18焊接在一起(參見圖5)。·參見圖I和圖6，所述橋頭1-1的水平段的底面固定連接有沿橋體I寬度方向延伸的傳力橫梁3，該傳力橫梁3由H型鋼制成，該傳力橫梁3的翼緣與縱梁5的翼緣之間通過螺栓21固定連接在一起，縱梁5在該連接部位處設有加強板15，以加強該部位的強度。所述傳力橫梁3的前側面與所述冠梁2的側面(與基坑壁對應的側面)相互貼近，兩者之間存在一定間隙，該間隙的大小為冠梁2允許的向外擺動的距離，約為2 5mm，設置該間隙的好處在于，當土壓力不大，不足以對支護結構22造成破壞影響時，支護結構22通過自身的適當變形來耗散能量，不對鋼橋產生作用力，有利于保護橋體1，而當土壓力迫使冠梁2的擺動距離大于允許值(即所述間隙值)時，傳力橫梁3起作用，對支護結構22進行支撐和加固。參見圖6 圖9，所述傳力橫梁3與靠近橋頭1-1的兩根鋼柱6 (即兩列鋼柱組中最高的兩根)的根部之間設有兩根斜撐桿7，該斜撐桿7由箱型鋼制成，其上端與傳力橫梁3固定連接，其連接結構為斜撐桿7的上端設有連接板14，傳力橫梁3的翼緣之間設有加強板15，其中，連接板14的一頭從斜撐桿7的端板7-1中插入斜撐桿7內，并與斜撐桿7的內壁焊接在一起，連接板14的另一頭的邊沿與加強板15的邊沿相對接，該對接部位的兩側設置兩夾板16，所述連接板14、加強板15以及兩夾板16通過螺栓固定連接成一體(參見圖6和圖7)。所述斜撐桿7的下端焊接在鋼柱6的根部上(參見圖8和圖9)。參見圖I、圖8和圖9，在上述的每一列鋼柱組中，相鄰兩鋼柱6之間設有附加斜撐桿8，該附加斜撐桿8的上端通過焊接固定連接在較高一根鋼柱6的上部，下端通過焊接固定連接在較矮一根鋼柱6的根部。參見圖2，在兩列鋼柱組中，位于同一橫向平面上的兩個鋼柱6 (即高度相等的兩根鋼柱6)之間設有由箱型鋼制成的加強斜撐桿17，該加強斜撐桿17的上端通過焊接固定在其中一個鋼柱6的上部，下端通過焊接固定在另一個鋼柱6的根部；設置該加強斜撐桿17可將兩列鋼柱組連結起來，提高整個鋼橋的剛度。實施例2參見10 圖15，本實施例與實施例I的不同之處在于
參見圖12和圖15,在靠近橋頭1-1部位的兩根鋼柱6之間還設有兩根斜撐桿7,該兩根斜撐桿7的上端與傳力橫梁3固定連接，下端與基坑底連接，基坑底在該連接部位處設有錨板18，該錨板18通過錨筋19與混凝土結構連接成一體，所述斜撐桿7的下端通過焊接與錨板18固定連接。參見圖13和圖14，連接鋼柱6與基坑底之間的錨板18具有較大的面積，所述斜撐桿7以及附加斜撐桿8的下端均直接焊接在該錨板18上。參見圖10和圖11，所述橫梁4與鋼柱6之間的連接結構為鋼柱6的側面上設有兩延伸板10，該兩延伸板10的高度低于橫梁4的腹板的高度，橫梁4上的腹板的端部插入到兩延伸板10之間的間隙內，所述腹板以及兩延伸板10通過螺栓21固定連接在一起。
本實施例上述以外的其他實施方式與實施例I相同。上述為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述內容的限制，例如，所述橫梁4、縱梁5、鋼柱6、傳力橫梁3、斜撐桿7、附加斜撐桿8等均可以選擇由H型鋼、雙槽鋼或箱型鋼制成，并且兩者之間的連接關系可以是焊接，也可以是螺栓連接，總之，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種兼作支撐加固結構的鋼橋，包括傾斜的橋體以及支撐橋體的鋼柱，其中，橋體的橋頭支承在基坑的支護結構頂部的冠梁上，橋腳支承在基坑底上，其特征在于，所述橋頭底面固定連接有沿橋體寬度方向延伸的傳力橫梁，該傳力橫梁的前側面與所述冠梁的側面相互貼近；所述傳力橫梁與基坑底之間設有斜撐桿，該斜撐桿的上端與傳力橫梁固定連接，下端與基坑底固定連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的斜撐桿的下端與靠近橋頭的鋼柱的根部固定連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的斜撐桿的下端與設在基坑底上的錨板固定連接。
4.根據(jù)權利要求I 3任一項所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的鋼柱中，包括至少兩列從橋頭向橋腳縱向排列的鋼柱組，每一列鋼柱組中，相鄰兩鋼柱之間設有附加斜撐桿，該附加斜撐桿的上端固定連接在較高一根鋼柱的上部，下端固定連接在較矮一根鋼柱的根部。
5.根據(jù)權利要求4所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的傳力橫梁和斜撐桿由H型鋼、雙槽鋼或箱型鋼制成；所述傳力橫梁與橋體之間通過焊接或螺栓連接在一起。
6.根據(jù)權利要求5所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的傳力橫梁由H型鋼制成，所述的斜撐桿由箱型鋼制成；所述傳力橫梁與斜撐桿的上端之間的連接結構為斜撐桿的上端設有連接板，傳力橫梁上設有加強板，其中，連接板的一頭從斜撐桿的端板中插入斜撐桿內，并與斜撐桿的內壁焊接在一起，連接板的另一頭與所述加強板通過焊接或螺栓連接固定在一起。
7.根據(jù)權利要求6所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的鋼柱的根部焊接在設在基坑底上的錨板上；所述斜撐桿和附加斜撐桿的下端焊接在鋼柱的根部上。
8.根據(jù)權利要求6所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述的鋼柱的根部焊接在設在基坑底上的錨板上；所述斜撐桿和附加斜撐桿的下端也焊接在所述錨板上。
9.根據(jù)權利要求5 8任一項所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述橋體的橋頭具有一段水平段，該水平段的底部支承在冠梁的頂面上，其中，冠梁的頂部內嵌設有預埋板，該預埋板上設有長圓孔形的錨孔，所述橋頭的水平段的下部與預埋板之間通過錨筋或化學螺栓連接，其中，錨筋或化學螺栓穿過所述的長圓孔形的錨孔；所述預埋板頂面上設有防止橋頭作側向擺動的限位板。
10.根據(jù)權利要求9所述的兼作支撐加固結構的鋼橋，其特征在于，所述基坑底在與橋腳的連接部位設有錨板，所述橋腳焊接在該錨板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兼作支撐加固結構的鋼橋，包括傾斜的橋體以及支撐橋體的鋼柱，其中，橋體的橋頭支承在基坑的支護結構頂部的冠梁上，橋腳支承在基坑底上，所述橋頭底面固定連接有沿橋體寬度方向延伸的傳力橫梁，該傳力橫梁的前側面與所述冠梁的側面相互貼近；所述傳力橫梁與基坑底之間設有斜撐桿，該斜撐桿的上端與傳力橫梁固定連接，下端與基坑底固定連接。本發(fā)明的鋼橋可對橋頭部位支護結構進行有效的支撐和加固，無需設置獨立的加固結構或支撐結構，大大降低工程成本。
文檔編號E01D15/133GK102936897SQ201210507398
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者邵泉, 程瀛, 鐘文深 申請人:廣州建筑股份有限公司, 廣州市第一建筑工程有限公司