专利名称：长联、大跨连续结构桥超高空心墩的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥墩，特别涉及一种应用于高速铁路长联、大跨连续结构 桥的超高空心墩。
背景技术：
随着交通运输事业的飞速发展，跨越江河、峡谷的大跨度桥梁必然大 量涌现。我国西部地区铁路建设由于极其复杂的地质、地貌特征，各种不 良地质和陡坡峡谷层出不穷，大跨长联结构和超高桥墩将不可避免。
国内目前最大墩高的铁路桥梁是宜万线的渡口河大桥，设计速度
160km/h,主桥为(72+128+72)m的双线预应力混凝上连续刚构桥，最高 主墩128m,采用扫帚形空心墩；最大跨度铁路刚构桥是裏渝线的牛角坪 大桥，主桥为(100+192+100)m预应力混凝上连续刚构桥，最高主墩99m， 也采用扫帚形空心墩。国内典型的公路大跨连续刚构桥有，湖北沪蓉西高 速公路龙潭河大桥最高主墩178m，双壁墩，其主桥为(106+3x200+106)m 五跨预应力混凝土连续刚构；双河口大桥最高主墩166m,其主桥为 90+2x170+90曲线连续刚构。由于受横向刚度的限制，墩高大于100m左 右的铁路连续刚构高桥墩一般采用空心高墩(扫帚形墩)，横向放坡，纵 向放坡或不放坡。这种空心高墩造型单调，形式简单，仅在桥墩承载安全 性和使用性能加以考虑，混凝土用量大。如李子沟大桥主跨128m, 107m 高的主墩混凝土用量达8300m3;渡口河大桥主跨128m, 128m高主墩混 凝土用量达16600m3，牛角冲大桥主跨192m, 99m高主墩混凝土用量达 14895 m3，对于主跨144m, 139m高主墩混凝土用量将达22800 m3以上。 由此可见，随着速度及大跨高墩墩高的增加，采用传统设计的扫帚形 空心高墩结构型式，为满足高速行车时桥梁的动力性能，墩身混凝土用量 将成几何级数增大，工程造价将随之大幅度增加。因此，提供一种结构安全、造价经济、整体美观的超高空心墩，对提高铁路桥梁的跨越能力，推 动我国铁路桥梁建设事业的发展，有着非常重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于高速铁路的长联、大跨 连续结构桥超高空心墩，在确保结构整体安全性的前提下，可大幅度地节 约桥墩圬工量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明长联、大跨连续 结构桥超高空心墩，包括墩体和与之固结的承台，其特征是所述墩体的 下段由两条支腿和与之固结的横系梁构成，其正面投影呈A型；所述墩 体的上段和支腿采用空心截面。
本发明的有益效果是，结构创新，结构外形协调，刚度分配适应墩高 变化对桥墩刚度要求，受力合理，传力明确；安全可靠，计算结果表明在 施工阶段以及成桥运营阶段结构整体安全性可以得到完全保证；施工可 行，经济合理，在确保结构纵、横向刚度情况下，节约桥墩圬工量30% 以上，因此能显著降低工程造价；墩型美观，外形宏伟、线条连续流畅、 比例与尺度协调、富有韵律，与深谷地形交相辉映，景观效果极佳，可充 分体现桥梁的美学原理。
本说明书包括如下六幅附图
图l是本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩横断面构造示意图； 图2是图1中A-A截面构造示意图； 图3是图1中B-B截面构造示意图； 图4是图1中C-C截面构造示意图5是本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩横断面构造示意图； 图6是本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩横断面构造示意图。 图中示出零部件、部位名称及所对应的标记上段io、下段20、支 腿21、支腿22、横系梁23、整体式承台30、承台31、承台32、系梁33。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图l，本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩，包括墩体和与 之固结的承台，所述墩体的下段20由两条支腿21、 22和与之固结的横系 梁23构成，其正面投影呈A型；所述墩体的上段10和支腿21、 22采用 空心截面。 ，
参照图2，所述上段10采用横向圆弧面矩形空心截面，与传统空心墩 截面类似。参照图3，所述支腿21、 22采用横向圓弧面矩形空心截面，但 支腿坡度由于刚度及美观等要求，可采用流线变化型式。横系梁23受墩 高及支腿强度等要求优化设置，截面可为空心截面(参照图4),或实心 截面，并施加预应力筋，才艮据结构受力要求而定。
超高空心墩的基础属大体积钢筋混凝土结构，承台受较大水平拉力， 根据不同的地质、地形情况可设计为如下三种结构型式
1. 釆用整体式承台。参照图1,两条支腿21、 22的下端分别与位于等 高面上的整体式承台30固结。该结构适用于地质情况相对较差，地形相 对平緩，墩身高度相对偏矮，承台横向尺寸相对不是很大的情况。
2. 采用带系梁的分离式承台。参照图5,两条支腿21、 22的下端分别 与位于等高面上的两个承台31、 32固结，两个承台31、 32之间设置与其 固结的系梁33,系梁33内设置预应力筋。该结构适用于地质情况相对较 差，地形相对平緩，墩身高度相对偏高，承台横向尺寸相对很大的情况。
3. 采用分离式承台。参照图6,所述承台采用分离式承台，两条支腿 21、 22的下端分别与承台31、 32固结。该结构适用于地质情况较好，地 形平缓或较陡，分离支腿可不等高的情况。
本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩具有结构创新、安全可靠、 施工可行、经济合理和墩型美观的特点。申请人将其成功地运用于新建瀹 利铁路的桥梁设计中。渝利铁路为时速200公里客货共线铁路，长联大跨 高桥众多。其中蔡家沟双线特大桥为全线最高桥，主桥为(80+3xl44+80)m 预应力混凝土连续刚构一连续组合桥，桥高178m，最大墩高139m,建成后将成为目前国内外铁路桥梁墩高之最。该桥若按现有扫帚形空心高墩
设计，其主墩混凝土用量将达22800m3，采用本发明超高空心墩后主墩混 凝土用量只有15600 m3，可节约桥墩圬工量30%以上，大幅度地降低了
桥梁造价。
以上所述只是用图解说明本发明长联、大跨连续结构桥超高空心墩的 一些原理,并非是要将本实用新型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，均属于本实用新 型所申请的专利范围。
权利要求
1.长联、大跨连续结构桥超高空心墩，包括墩体和与之固结的承台(30)，其特征是所述墩体的下段(20)由两条支腿(21、22、)和与之固结的横系梁(23)构成，其正面投影呈A型；所述墩体的上段(10)和支腿(21、22、)采用空心截面。
2. 如权利要求l所述长联、大跨连续结构桥超高空心墩，其特征是 所述上段(10)采用横向圓弧面矩形空心截面。
3. 如权利要求1所述长联、大跨连续结构桥超高空心墩，其特征是 所述支腿(21、 22、)采用横向圆弧面矩形空心截面。
4. 如权利要求1所述长联、大跨连续结构桥超高空心墩，其特征是 所述横系梁(23)采用空心截面或实心截面，并施加预应力筋。
5. 如权利要求1 4任意一项所述长联、大跨连续结构桥超高空心 墩，其特征是所述承台采用的是整体式承台(30)。
6. 如权利要求1 4任意一项所述长联、大跨连续结构桥超高空心 墩，其特征是所述承台采用带系梁的分离式承台，两条支腿(21、 22) 的下端分别与位于等高面上的两个承台(31、 32)固结，两个承台(31、32) 之间设置与其固结的系梁(33),系梁(33)内设置预应力筋。
7. 如权利要求1 4任意一项所述长联、大跨连续结构桥超高空心 墩，其特征是所述承台采用分离式承台，两条支腿(21、 22)的下端分 别与两个承台(31、 32)固结。
全文摘要
本发明公开了一种长联、大跨连续结构桥超高空心墩，旨在确保结构整体安全性的前提下大幅度地节约桥墩圬工量。它包括墩体和与之固结的承台(30)，所述墩体的下段(20)由两条支腿(21、22、)和与之固结的横系梁(23)构成，其正面投影呈A型；所述墩体的上段(10)和支腿(21、22)采用空心截面。本发明的有益效果是，结构外形协调，刚度分配适应墩高变化对桥墩刚度要求，受力合理，传力明确；安全可靠，计算结果表明在施工阶段以及成桥运营阶段结构整体安全性可以得到完全保证；墩型美观，施工可行，经济合理，在确保结构纵、横向刚度情况下，节约桥墩圬工量30％以上，因此能显著降低工程造价。
文档编号E01D19/02GK101597885SQ20091005994
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者挺 刘, 吴再新, 锐 李, 明 袁, 勇 鄢, 陈克坚, 陈思孝 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司