一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造
【技术领域】
[0001]本发明及桥梁，特别涉及一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造。
【背景技术】
[0002]随着我国近些年高速铁路的飞速发展，跨越山区峡谷地形的高速铁路大跨度桥梁必然大量涌现，而拱桥作为一种常用的桥型，不但具有较大的跨越能力及整体刚度，而且能很好的与峡谷地形相结合，成为了高速铁路跨越峡谷地形的主要桥型。
[0003]目前，铁路大跨度拱桥拱上建筑主要采用多孔简支梁或多联连续梁结构，拱上梁部均有“断缝”。如2000建成的主跨236m水柏铁路北盘江大桥，拱上建筑为10孔24m简支梁体系，而在建的渝黔铁路夜郎河双线特大桥，主跨为370m上承式钢筋混凝土拱桥，拱上建筑为3联38m的多跨连续梁体系。对于大跨度拱桥，主拱圈在系统温度、活载等荷载作用下，会在拱上梁梁缝处引起较大的梁端转角变形，同时引起桥面及轨道的不平顺，将极大的影响列车高速行驶的舒适度和安全性。一方面，可变荷载引起的断缝处的转角位移会随着拱桥跨度的加大而增加，过大的转角变形将导致断缝处轨道结构扣件等受力超限而破坏，桥梁无法铺设无砟轨道，甚至导致列车限速运行；另一方面，山区高速铁路均为无砟轨道，如桥梁无法满足铺设无砟轨道的要求，则需铺设有砟轨道。如此，需专门配置一套大机养护机械对轨道进行运营维护，并需设置无砟轨道过渡段，且运行一段时间后，道砟需要更换，这将大大增加后期的运营养护成本。
[0004]因此，提供一种适用于无砟轨道的大跨度拱桥的拱上建筑，将对我国山区铁路选线提供更大的自由度，对推动我国山区高速铁路建设发展有着非常重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决技术问题是提供一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造，该构造彻底解决拱上梁梁端转角变形超限的问题，有效提高桥面的平顺度，满足大跨度拱桥铺设无砟轨道的技术条件。提高行车的舒适度和安全性，降低了桥梁造价，方便后期运营管理及养护。
[0006]本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下:
[0007]本发明的一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造，包括主拱、左侧交界墩、右侧交界墩、拱上墩柱和拱上梁，左侧交界墩、右侧交界墩分别设置于主拱的两侧，下端与主拱固结的拱上墩柱沿顺桥向间隔设置，其特征是:所述拱上梁在主拱跨度范围内为连续构造，与左侧交界墩、右侧交界墩的上端固结，与各拱上墩柱的上端通过支座形成连接。
[0008]本发明的有益效果是，拱上梁在主拱跨度范围内为无缝的连续构造，彻底解决拱上梁梁端转角变形超限的问题，能更好的向两侧传递桥面纵向力，有效提高桥面的平顺度，满足了大跨桥梁铺设无砟轨道的技术条件，提高了行车的舒适度和安全性;桥梁铺设无砟轨道方便了后期运营及养护，节约了运营养护成本;在交界墩处拱上梁采用大跨结构，有效降低了拱上墩柱的整体高度，节省了材料的同时降低了施工风险;梁体可采用分段分开浇筑，能灵活的满足各种施工条件及工期要求，实现模板的倒用;结构创新、外形协调，特别适用于铺设无砟轨道的高速铁路大跨度拱桥。
【附图说明】
[0009]本说明书包括如下幅一附图:
[0010]图1是本发明一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造的示意图；
[0011 ]图中不出构件和对应的标记:主拱10、左侧交界域1 la、右侧交界域1 lb、拱上域柱12、拱上梁13。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]参照图1，本发明的一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造，包括主拱10、左侧交界墩11a、右侧交界墩11b、拱上墩柱12和拱上梁13，左侧交界墩11a、右侧交界墩lib分别设置于主拱10的两侧，下端与主拱10固结的拱上墩柱12沿顺桥向间隔设置。所述拱上梁13在主拱10跨度范围内为连续构造，与左侧交界墩11a、右侧交界墩lib的上端固结，与各拱上墩柱12的上端通过支座形成连接。
[0014]参照图1，拱上梁13在主拱跨度范围内为无缝的连续构造，彻底解决拱上梁梁端转角变形超限的问题，能更好的向两侧传递桥面纵向力，有效提高桥面的平顺度，满足了大跨桥梁铺设无砟轨道的技术条件，提高了行车的舒适度和安全性。桥梁铺设无砟轨道方便了后期运营及养护，节约了后期运营养护成本。拱上梁13在交界墩(交界墩lla、llb)两侧采用较大跨度的结构，可降低拱上墩柱的整体高度，节省材料的同时降低施工风险。拱上梁13可采用分段分开浇筑，能灵活的满足各种施工条件及工期要求;结构创新、外形协调，特别适用于铺设无砟轨道的高速铁路大跨度拱桥。
[0015]以沪昆客专北盘江特大桥为例，该桥为主跨445m的上承式混凝土拱桥，建成后为世界第一大跨混凝土拱桥，设计时速为350km/h，全线采用无砟轨道。如采用现有的技术，在拱上1#墩处梁部设置断缝，则梁缝处由可变荷载引起的最大梁端转角值为3.491%。，远远超过了无砟轨道2%。限值。若不具备铺设无砟轨道条件，即铺设有砟轨道，将增加机具养护设备等运营维护成本870万元。采用本发明有两方面的有益效果:第一，拱上梁全部连续，彻底解决了梁端转角变形的问题，满足铺设无砟轨道的变形条件，节省后期运营养护成本。对于平顺性方面，采用现有的技术，由于断缝处桥面出现上下起伏的跳跃，通过车桥耦合振动分析，列车须限速300km/h以下，而采用本发明，列车可以满足时速350km/h运行的安全度和舒适度要求。第二，北盘江特大桥采用本发明在交界墩两侧处跨度65m，其余拱上梁部为42m等跨，此时拱上1#墩高57.8m;如拱上梁均采用42m梁跨，则拱上1#墩高达75.5m，较本发明方案增加17.7m，在拱上作业，施工难度和成本均将增加，同时其余拱上墩均会相应增加。经测算采用本发明所述的拱上梁跨度布置，北盘江特大桥拱上墩总高为235.4m，如拱上梁采用42m等跨布置时，拱上墩总高为324.3m。采用本发明方案，节省一个桥墩，节约拱上墩圬工量1950方，节约污工达38%，节省造价242.6万元。同时拱上42m梁跨采用先简支后连续，分段形成，实现模板的多次倒用，有效的降低了桥梁的施工难度和桥梁造价。
[0016]以上所述只是用图解说明本发明一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
【主权项】
1.一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造，包括主拱(10)、左侧交界墩(11a)、右侧交界墩(11b)、拱上墩柱(12)和拱上梁(13)，左侧交界墩(11a)、右侧交界墩(11b)分别设置于主拱(10)的两侧，下端与主拱(10)固结的拱上墩柱(12)沿顺桥向间隔设置，其特征是:所述拱上梁(13)在主拱(10)跨度范围内为连续构造，与左侧交界墩(11a)、右侧交界墩(lib)的上端固结，与各拱上墩柱(12)的上端通过支座形成连接。
【专利摘要】一种无砟轨道大跨度高速铁路拱桥的拱上建筑构造，该构造彻底解决拱上梁梁端转角变形超限的问题，有效提高桥面的平顺度，满足大跨度拱桥铺设无砟轨道的技术条件。提高行车的舒适度和安全性，降低了桥梁造价，方便后期运营管理及养护。包括主拱、左侧交界墩、右侧交界墩、拱上墩柱和拱上梁，左侧交界墩、右侧交界墩分别设置于主拱的两侧，下端与主拱固结的拱上墩柱沿顺桥向间隔设置，其特征是：所述拱上梁在主拱跨度范围内为连续构造，与左侧交界墩、右侧交界墩的上端固结，与各拱上墩柱的上端通过支座形成连接。
【IPC分类】E01D4/00, E01D19/00
【公开号】CN105463982
【申请号】CN201510779852
【发明人】徐勇, 陈列, 何庭国, 陈克坚, 谢海清, 胡京涛, 游励晖, 任伟, 黄毅, 胡玉珠, 杨国静, 韩国庆
【申请人】中铁二院工程集团有限责任公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月13日