本實(shí)用新型涉及斜拉橋結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,具體地指一種新型鐵路曲線(xiàn)斜塔斜拉橋。
背景技術(shù):
鐵路橋梁是列車(chē)運(yùn)行中的重要組成部分,隨著城市的快速發(fā)展,鐵路橋越來(lái)越多,鐵路橋的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。當(dāng)鐵路橋梁作為曲線(xiàn)線(xiàn)路中的一部分時(shí),即列車(chē)運(yùn)行的路線(xiàn)是一條彎曲的曲線(xiàn)。在這種情況通常有兩種方法修建鐵路橋。
第一種是擴(kuò)大鐵路橋的橋面寬度,鐵路橋梁按照直線(xiàn)修建,再在寬闊橋面上規(guī)劃曲線(xiàn)線(xiàn)路。這種方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但是需要耗費(fèi)大量的人力物力,橋梁成本太大,不利于推廣應(yīng)用。
第二種是直接按照曲線(xiàn)線(xiàn)路的規(guī)劃進(jìn)行曲梁曲做的形式建造曲線(xiàn)橋梁,橋梁按照曲線(xiàn)線(xiàn)路的方向布置。但由于曲線(xiàn)橋梁的受力結(jié)構(gòu)與直線(xiàn)橋梁大不一樣,若采用現(xiàn)有技術(shù)的梁式橋梁、鋼桁梁式鐵路橋和系桿式鐵路橋都存在一定的問(wèn)題。當(dāng)跨度在100-160m范圍內(nèi)跨越既有線(xiàn)時(shí),若采用梁式橋梁,就會(huì)出現(xiàn)梁高較高的現(xiàn)象,限界受到極大的限制,解決該限制可以通過(guò)提高線(xiàn)路標(biāo)高的方式實(shí)現(xiàn),但是工程投資又大幅度的增加,經(jīng)濟(jì)性變差。
目前在跨度在100-160m范圍內(nèi)的鐵路橋的大多采用鋼桁梁的結(jié)構(gòu)模式,這樣的模式結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且隨著鐵路平順性的要求越來(lái)越高,鋼桁梁的經(jīng)濟(jì)性變得很差。同樣的系桿式鐵路橋也存在類(lèi)似的問(wèn)題。當(dāng)橋梁為曲線(xiàn)橋梁時(shí),這兩種結(jié)構(gòu)模式的橋梁結(jié)構(gòu)變得極為復(fù)雜,施工難度大幅度的提升,既影響橋梁的修建,又需要耗費(fèi)大量的成本。
使用斜拉橋結(jié)構(gòu)能夠改變上述橋梁結(jié)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難 度大和成本高昂的問(wèn)題,但是現(xiàn)有的曲線(xiàn)梁體混凝土斜拉橋的索塔均采用直塔形式,邊跨和主跨長(zhǎng)度幾乎相當(dāng),橋梁聯(lián)長(zhǎng)較長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)性較差,且削弱了主跨的跨越能力。獨(dú)塔斜拉橋的索塔一般設(shè)置在橋梁的中間位置,在橋梁跨越的既有線(xiàn)路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí),處于橋梁中間位置的索塔可能正好阻擋了既有線(xiàn)路的通行。對(duì)于一些對(duì)跨越能力有要求的線(xiàn)路時(shí),現(xiàn)有技術(shù)的斜拉索曲線(xiàn)獨(dú)塔混凝土橋梁顯然是不合適的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的就是要解決上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)曲線(xiàn)鐵路斜拉橋的主跨跨越能力小、無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜地形的問(wèn)題,提供一種新型鐵路曲線(xiàn)斜塔斜拉橋。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種新型鐵路曲線(xiàn)斜塔斜拉橋,其特征在于:包括作為曲線(xiàn)線(xiàn)路一部分的曲線(xiàn)梁體、支撐曲線(xiàn)梁體的索塔以及錨固在索塔上的第一斜拉索和第二斜拉索;所述的曲線(xiàn)梁體包括分別與兩端曲線(xiàn)線(xiàn)路連接的邊跨和主跨,主跨的長(zhǎng)度大于邊跨的長(zhǎng)度,邊跨下方設(shè)邊墩支撐,主跨下方設(shè)主墩支撐;所述的索塔包括橋墩和固定在橋墩上的斜塔,斜塔下端位于邊跨和主跨連接處,斜塔朝邊跨一側(cè)傾斜與豎直方向有夾角;所述的第一斜拉索上下兩端分別錨固在斜塔和邊跨上,所述的第二斜拉索的上下兩端分別錨固在斜塔和主跨上。
進(jìn)一步的所述的橋墩位于邊跨與主跨連接處下方,橋墩朝邊跨一側(cè)傾斜與豎直方向有夾角。
進(jìn)一步的橋墩的傾斜夾角與斜塔的傾斜夾角相同。
進(jìn)一步的橋墩與斜塔的傾斜夾角為5~30°。
進(jìn)一步的所述的橋墩上端設(shè)置有兩根并列間隔布置的豎梁,斜塔固定在兩根豎梁上;所述的兩根豎梁之間設(shè)置有水平布置的橫梁,曲線(xiàn)梁體穿過(guò)兩條豎梁其下端面固定在橫梁上。
進(jìn)一步的所述的主墩位于主跨遠(yuǎn)離斜塔的一端。
進(jìn)一步的相鄰第一斜拉索之間的距離小于相鄰第二斜拉索之間的距離。
進(jìn)一步的所述的第一斜拉索下端錨固在邊跨的橫橋向兩側(cè)端部;所述的第二斜拉索下端錨固在主跨的橫橋向兩側(cè)端部。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有:1、采用曲梁曲做形式,減少橋面寬度,降低主梁自重,經(jīng)濟(jì)性較好;
2、斜塔剛度滿(mǎn)足鐵路規(guī)范要求;
3、斜塔和橋墩降低邊跨跨度,提升主跨跨越能力;
4、活載撓度小,最大撓度發(fā)生在拉索區(qū)內(nèi),對(duì)受力有利;
5、對(duì)于收縮徐變及溫度梯度的影響,無(wú)論是梁的撓度和塔頂水平變位均較??;
6、可以用轉(zhuǎn)體方法進(jìn)行施工,降低了施工難度;
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,提高了鐵路橋跨越曲線(xiàn)線(xiàn)路時(shí)的經(jīng)濟(jì)性能,增大了橋梁的跨度,有利于橋梁下方的通行,具有極大的推廣價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1:本實(shí)用新型的主視圖;
圖2:本實(shí)用新型的俯視圖(只包含曲線(xiàn)梁體橫橋向的一半);
圖3:本實(shí)用新型橋墩、斜塔的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1—第一斜拉索;2—第二斜拉索;3—邊跨;4—主跨;5—橋墩;6—斜塔;7—豎梁;8—橫梁;9—邊墩;10—主墩。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1~3,一種新型鐵路曲線(xiàn)斜塔斜拉橋,包括曲線(xiàn)梁體,本實(shí)施例的曲線(xiàn)梁體是曲線(xiàn)鐵路線(xiàn)路中的一部分,與既有的曲線(xiàn)線(xiàn)路連接形成完整的曲線(xiàn)鐵路段。曲線(xiàn)梁體按照曲線(xiàn)線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)曲梁曲做。曲線(xiàn)梁體包括邊跨3和主跨4,主跨4的長(zhǎng)度大于邊跨3的長(zhǎng)度,主 跨3位橫跨在梁體下方的線(xiàn)路或是建筑物的上方,主跨4的長(zhǎng)度大于邊跨3的長(zhǎng)度提高了跨越能力,有利于下方線(xiàn)路的運(yùn)行。主跨4下方設(shè)主墩10進(jìn)行支撐,邊跨3下方設(shè)邊墩9進(jìn)行支撐,主墩10和邊墩9均為永久輔助支撐墩柱。主墩10位于主跨4遠(yuǎn)離邊跨3的一側(cè)端部下方,邊墩9位于邊跨3遠(yuǎn)離主跨4的一側(cè)端部的下方,主墩10有兩個(gè)與索塔分置主跨3的兩端形成支撐主跨4的支撐結(jié)構(gòu),邊墩9有兩個(gè)與索塔分置邊跨4的兩端形成支撐邊跨3的支撐結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例使用獨(dú)塔斜拉橋結(jié)構(gòu),設(shè)有索塔結(jié)構(gòu)支撐曲線(xiàn)梁體。索塔包括橋墩5和固定在橋墩5上的斜塔6,斜塔6下端位于邊跨3和主跨4連接處,斜塔6朝邊跨3一側(cè)傾斜,橋墩5朝邊跨3一側(cè)傾斜。橋墩5的傾斜夾角與斜塔6的傾斜夾角相同,橋墩5與斜塔6的傾斜夾角為5~30°,如圖1中的a。實(shí)際上,如圖3所示,橋墩5上端設(shè)置有兩根沿橫橋向并列間隔布置的豎梁7,斜塔6固定在兩根豎梁7上,整個(gè)斜塔6、橋墩5和豎梁7按照5~30°的夾角傾斜布置。傾斜布置的斜塔6結(jié)構(gòu)能夠增加主跨4的拉扯能力,增加主跨4的跨越能力,提高主跨4結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
兩根豎梁7之間設(shè)置有水平布置的橫梁8,曲線(xiàn)梁體穿過(guò)兩條豎梁7其下端面固定在橫梁8上。曲線(xiàn)梁體的支撐包括橫梁8的支撐和斜拉索的拉扯支撐。
本實(shí)施例的斜拉索包括錨固在索塔上的第一斜拉索1和第二斜拉索2,第一斜拉索1上下兩端分別錨固在斜塔6和邊跨3上,第二斜拉索2的上下兩端分別錨固在斜塔6和主跨4上。
由于邊跨3的長(zhǎng)度小于主跨4的長(zhǎng)度,因此邊跨3上的第一斜拉索1排列緊密一些,主跨4上的第二斜拉索2排列稀疏一些,相鄰第一斜拉索1之間的距離小于相鄰第二斜拉索2之間的距離。
本實(shí)施例的斜拉索下端錨固在曲線(xiàn)梁體的橫橋向兩側(cè)端部上。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理, 在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。