一种公路上跨高速铁路的桥梁钢防撞墙结构的制作方法

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体地指一种公路上跨高速铁路的桥梁钢防撞墙结构。

背景技术：

传统的上跨高速铁路桥梁，为防止车辆、货物及杂物翻落至桥下铁路，危及高铁行车安全，桥梁桥面防撞墙多采用两道混凝土防撞墙，同时在外侧防撞墙上设置防抛网。混凝土具有造价便宜、防撞能力强等优点。混凝土防撞墙多用于小跨度桥梁或刚性桥梁结构中，对于柔性结构或者大跨度桥梁结构中，桥面重量的增加往往会导致工程投资增大且制约跨度的增长。此时，混凝土防撞墙一系列不利影响将会放大，往往不是最佳选择。

有人提出使用空心结构作为防撞墙，空心结构的防撞墙能够大幅度降低防撞墙的重量，如专利号为“cn202730690u”的名为“一种缓冲式路基防撞墙”的中国发明专利提出了一种空心防撞墙结构，该防撞墙包括两部分，起支撑作用的实心部分和位于实行部分上的空心部分，空心部分为空心钢筋混凝土结构，内部填充有砂石，这样的结构虽然能够降低防撞墙的整体重量，但是其防撞性能较差，容易损坏，不适合大幅度推广使用。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的空心防撞墙强度较差、不适合大批量推广使用的问题，提供一种公路上跨高速铁路的桥梁钢防撞墙结构。

本发明的技术方案为：一种公路上跨高速铁路的桥梁钢防撞墙结构，包括沿纵向布置的第一墙体，其特征在于：所述的第一墙体包括中空的钢质壳体；所述的壳体包括固定在桥面上的底板、位于底板横向两侧的第一竖板和第二竖板、固定在第一竖板和第二竖板上端的顶板，壳体内设置有多组沿纵向间隔布置的支撑结构；所述的支撑结构填充固结于壳体内与底板、第一竖板、第二竖板和顶板形成防撞结构。

进一步的所述的支撑结构包括第一立柱钢板；所述的第一立柱钢板位于第一竖板和第二竖板之间，其上下两端分别固定在顶板和底板上，第一立柱钢板与靠近桥梁中线一侧的第一竖板之间设置有多块沿竖向间隔布置的第一加劲板；所述的第一加劲板横向两端分别固定在第一立柱钢板和第一竖板上。

进一步的所述的支撑结构还包括设置于相邻两块第一加劲板之间的第二立柱钢板；所述的第二立柱钢板沿竖向方向布置，第二立柱钢板的横向两端分别固定在第一立柱钢板和第一竖板上，第二立柱钢板上穿设有沿水平纵向布置的方钢管；所述的方钢管沿水平纵向穿过多组支撑结构上的第二立柱钢板将多组支撑结构串联为整体。

进一步的所述的第二立柱钢板上穿设有套管；所述的套管为沿水平纵向布置的套设于方钢管上的套筒，套管与第二立柱钢板固定连接。

进一步的所述的第一竖板朝向第一立柱钢板一侧设置有多块沿竖向间隔布置的第二加劲板；所述的第二加劲板一端固定在第一竖板的侧部，另一端沿水平横向向第一立柱钢板一侧延伸，第二加劲板与第二立柱钢板固定连接。

进一步的所述的第一竖板下端设置有向桥梁中线一侧凸起的弯折部；所述的弯折部下端固定在底板上与底板、第二竖板和顶板形成下大上小的墙体结构。

进一步的所述的第一竖板与顶板交接处设置有向桥梁中线一侧延伸的圆弧形凸台。

进一步的还包括沿纵向布置的第二墙体；所述的第一墙体和第二墙体分置于桥梁一侧人行道的横向两侧，第二墙体位于人行道远离桥梁中线的一侧；所述的第二墙体包括中空的固定在桥面上的钢壳；所述的钢壳内填充有内支撑结构。

进一步的所述的内支撑结构包括多块沿纵向间隔布置的第三加劲板；所述的第三加劲板外缘端部与钢壳内侧端面固定连接；所述的钢壳内侧端面上设置有多块第四加劲板；所述的第四加劲板一端固定在钢壳内侧端面上，另一端向第三加劲板延伸并穿过第三加劲板上开设的卡槽。

进一步的所述的第一墙体位于桥梁以上的高度小于第二墙体位于桥梁以上的高度。

本发明的优点有：1、通过在桥面上设置钢制壳体的防撞墙，能够大幅度降低防撞墙的重量，使桥梁重量能够得到有效的控制；

2、通过在防撞墙内设置支撑结构，提升了防撞墙的整体强度，保证了墙体具有良好的防撞性能；

3、通过在壳体内设置纵向和横向的支撑结构，将整个壳体串联为整体结构，提升了防撞墙的整体强度，也便于防撞墙的快速安装；

4、通过在人行道的两侧设置防撞墙，一是能够在人行道两侧形成防护结构保证行人安全，另外通过形成两道屏障缓冲汽车撞击，保证桥下高速铁路的运营安全。

5、本专利涉及的防撞墙结构为国内第一个sx级(防撞最高等级)钢制防撞墙。

本发明的防撞墙结构简单，安装操作方便，中空结构大幅度降低了墙体重量，能够广泛应用于各种桥梁之上，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的第一墙体的横断面示意图；

图3：本发明的壳体结构示意图(无底板)；

图4：本发明的第二墙体的横断面示意图；

其中：1—底板；2—第一竖板；3—第二竖板；4—顶板；5—第一立柱钢板；6—第二立柱钢板；7—第一加劲板；8—第二加劲板；9—第三加劲板；10—第四加劲板；11—方钢管；12—套管；13—弯折部；14—凸台；15—人行道；16—钢壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～4，一种公路上跨高速铁路的桥梁钢防撞墙结构，包括沿纵向布置的第一墙体和第二墙体，本实施例的第一墙体和第二墙体分置于人行道15的横向两侧(如图1所示，本实施例的横向指横桥向方向，指图1中的左右方向，纵向指顺桥向方向，指图1中的垂直直面的方向，竖向为图1中的上下方向)。第二墙体位于桥梁桥面以上的高度高于第一墙体位于桥梁桥面以上的高度。本实施例的第一墙体和第二墙体均为空心的钢壳结构。

第一墙体包括中空的钢质壳体，如图3所示，壳体包括固定在桥面上的底板1、位于底板1横向两侧的第一竖板2和第二竖板3、固定在第一竖板2和第二竖板3上端的顶板4，第一竖板2下端设置有向桥梁中线一侧凸起的弯折部13，弯折部13下端固定在底板1上与底板1、第二竖板3和顶板4形成下大上小的墙体结构。这样能够形成下大上小的承台型结构，稳定性更好。第一竖板2与顶板4交接处设置有向桥梁中线一侧延伸的圆弧形凸台14。圆弧形凸台14结构能够降低风沙和雨水对整个钢壳的磨损，延长防撞墙的使用寿命。

本实施例在壳体内设置有多组沿纵向间隔布置的支撑结构，支撑结构填充固结于壳体内与底板1、第一竖板2、第二竖板3和顶板4形成防撞结构。

如图2所示，本实施例的支撑结构包括沿横向支撑结构和纵向支撑结构，其中横向支撑结构包括第一立柱钢板5，第一立柱钢板5位于第一竖板2和第二竖板3之间，其上下两端分别固定在顶板4和底板1上，第一立柱钢板5与靠近桥梁中线一侧的第一竖板2之间设置有多块沿竖向间隔布置的第一加劲板7，第一加劲板7横向两端分别固定在第一立柱钢板5和第一竖板2上。第一加劲板7和第一立柱钢板5实际上将壳体的顶板4、底板1和第一竖板2固连为一个整体，提升了整个壳体的整体强度，提高了防撞性能。

支撑结构还包括设置于相邻两块第一加劲板7之间的第二立柱钢板6，第二立柱钢板6的横向两端分别固定在第一立柱钢板5和第一竖板2上，第二立柱钢板6上穿设有沿水平纵向布置的方钢管11，方钢管11沿水平纵向穿过多组支撑结构上的第二立柱钢板6将多组支撑结构串联为整体。方钢管11沿纵向布置，将多组支撑结构串联为一起，提升了整个壳体沿顺桥向的结构强度和韧性。

第二立柱钢板6上穿设有套管12，套管12为沿水平纵向布置的套设于方钢管11上的套筒，套管12与第二立柱钢板6固定连接。套管12用于增加方钢管11与第二立柱钢板6的接触面积，实际安装时，套管12可起到导向作用，便于方钢管11的安装。

另外，第一竖板2朝向第一立柱钢板5一侧设置有多块沿竖向间隔布置的第二加劲板8，第二加劲板8一端固定在第一竖板2的侧部，另一端沿水平横向向第一立柱钢板5一侧延伸，第二加劲板8与第二立柱钢板6固定连接。

第二墙体也为空腔的钢壳结构，如图4所示，第一墙体和第二墙体分置于桥梁一侧人行道15的横向两侧，第二墙体位于人行道15远离桥梁中线的一侧，第二墙体包括中空的固定在桥面上的钢壳16，钢壳16内填充有内支撑结构。

内支撑结构包括多块沿纵向间隔布置的第三加劲板9，第三加劲板9外缘端部与钢壳16内侧端面固定连接，钢壳16内侧端面上设置有多块第四加劲板10，第四加劲板10一端固定在钢壳16内侧端面上，另一端向第三加劲板9延伸并穿过第三加劲板9上开设的卡槽。

实际安装时，在工厂焊接壳体和钢壳16，在壳体内布置第一立柱钢板5、第二立柱钢板6、第一加劲板7和第二加劲板8，在第二立柱钢板6上开孔安装套管12，在套管12内穿设方钢管11将多组支撑结构串联为整体，然后整体吊装固定在桥面上。

在壳体16内焊接第三加劲板9和第四加劲板10，整体吊装安装到桥面上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。