一种具有抗横向力的公路桥梁的制作方法

本发明涉及公路桥梁领域，特别涉及一种具有抗横向力的公路桥梁。

背景技术：

悬索桥适用于范围以大跨度及特大跨度公路桥为主，是大跨径桥梁的主要形式。在一些跨江或者跨海的悬索桥，由于受侧向的风力影响，特别是桥面较宽的双车道的悬索桥，更容易受到强风的影响，容易使得悬索桥的桥体内部的钢筋侧向弯曲，影响悬索桥的使用；在下雨天时，悬索桥的桥面上容易产生积水，车辆在悬索桥行驶时易产生打滑，容易造成交通事故。

此外虽然现有技术中采用在桥梁结构内部设置弹簧伸缩结构来实现在壳体晃动过程中的结构变形而发生的应力，例如cn103306197a、cn107401115a、cn206646398u专利文献，但是该设计中仅仅是依靠弹簧自身的弹力，因此其缓冲力集中在弹簧安装位置处，其作用力有限，且容易发生在弹簧安装位置处容易因受力集中而发生形变。此外针对上述解决方案中的应力缓冲效果进行检测的传感器放置位置以及传感器信号的可靠性受到限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有抗横向力的公路桥梁，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有抗横向力的公路桥梁，包括主脊梁、侧脊梁和桥面支架，所述主脊梁为切面呈“凸”字形的长条支架体，主脊梁的两侧均设置有侧脊梁，所述侧脊梁为切面呈“7”字形的长条支架体，所述主脊梁的两个侧缘上表面开设有多个纵向缓冲槽孔，多个纵向缓冲槽孔沿主脊梁的长度方向均匀分布设置，侧脊梁的横向板下表面焊接有多个垂直向下的纵向缓冲柱，且多个纵向缓冲柱配合插设在多个纵向缓冲槽孔中，纵向缓冲柱的下端与纵向缓冲槽孔的底部之间连接有减震弹簧，紧贴两个侧脊梁的外侧连接有桥面支架，所述桥面支架包括内连接支架、外连接支架和钢筋网架，侧脊梁的外侧壁开设有多个横向缓冲槽孔，多个横向缓冲槽孔沿侧脊梁的长度方向均匀设置，内连接支架靠近侧脊梁的一侧壁焊接有多个横向设置的横向缓冲柱，且多个横向缓冲柱配合插设在多个横向缓冲槽孔内部，横向缓冲柱的内端与横向缓冲槽孔的内部之间连接有拉伸弹簧，所述内连接支架与外连接支架之间焊接有钢筋网架，钢筋网架由横向钢筋和纵向钢筋焊接构成的网状钢筋架，钢筋网架的外部浇筑有混凝土层，所述混凝土层表面开设有多个垂直向下的导水孔，紧贴所述外连接支架的外侧壁设有导水沟槽，导水沟槽通过螺栓与外连接支架的外侧壁固定连接，其中相邻的纵向缓冲槽孔与横向缓冲槽孔设置高度满足：纵向缓冲槽孔孔壁的到底端高于横向缓冲槽孔的孔壁底端，在凸字形结构的主脊梁较低处竖直侧部上与侧脊梁的“7”字形竖直段接触处设置有第一弹性层，在凸字形结构的主脊梁较高处的竖直侧部上与侧脊梁的“7”字形水平段接触处设置有第二弹性层，所述第一和第二弹性层内嵌有应力感测单元。

优选的，所述侧脊梁的横向板与主脊梁的侧缘上表面之间留有1-2cm的间距，侧脊梁的竖向板紧贴主脊梁的两侧壁。

优选的，所述纵向缓冲柱下端的切面呈“凸”字形体，且纵向缓冲柱的下端卡设在纵向缓冲槽孔的内部。

优选的，所述横向缓冲柱内端的切面呈“凸”字形体，且横向缓冲柱的内端开设在横向缓冲槽孔的内部。

优选的，所述侧脊梁与内连接支架相贴合的侧面卡设有两条横向设置的加强条，两条加强条分别卡设在横向缓冲柱的上下两处。

优选的，所述导水孔沿钢筋网架的横向钢筋与纵向钢筋之间的间隙贯穿，且导水孔贯穿出混凝土层的下表面。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明中，内连接支架侧壁所设的多个横向缓冲柱配合插设在侧脊梁外侧壁所开设的横向缓冲槽孔中，且横向缓冲柱的内端端与横向缓冲槽孔的内部之间连接有拉伸弹簧，当本发明收到横向作用的风力时，横向缓冲柱的内端与横向缓冲槽孔的内部之间连接的拉伸弹簧用于缓冲这个作用力；

2、本发明中，混凝土层表面开设有多个导水孔，当下雨天混凝土层的上表面出现积水时，水沿导水孔进行导流出，防止混凝土层上表面出现积水，当雨水较多时，雨水流进本发明两侧的导水沟槽中，由导水沟槽进行导流排出，防止混凝土层上表面产生过多的积水。

3、在作为中间结构的主脊梁结构上设置两个弹性层，以及弹簧缓冲孔位置的巧妙错位设计，使得弹性冲击力均匀的分散到整个桥梁主体支撑结构，且减少了对弹簧安装孔的破坏，可以减小主脊梁受到的综合形变，此时在第一个第二弹性层内设置应力感测单元可以客观的反应出桥梁受到的真实内部应力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的断面图。

图3为图2中a处的放大图。

图4为图2中b-b处的剖面图。

图中：1、主脊梁；2、侧脊梁；3、桥面支架；4、内连接支架；5、外连接支架；6、钢筋网架；7、导水沟槽；8、加强条；9、混凝土层；10、导水孔；11、纵向缓冲槽孔；12、纵向缓冲柱；13、横向缓冲槽孔；14、横向缓冲柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-4所示的一种具有抗横向力的公路桥梁，一种具有抗横向力的公路桥梁，包括主脊梁1、侧脊梁2和桥面支架3，结合图1和图3所示，主脊梁1为切面呈“凸”字形的长条支架体，主脊梁1的两侧均设置有侧脊梁2，侧脊梁2为切面呈“7”字形的长条支架体，侧脊梁2的横向板卡设在主脊梁1侧缘的上方，由主脊梁1的侧缘对侧脊梁2的横向板进行支撑，侧脊梁2的竖向板紧贴主脊梁1的两侧壁，主脊梁1的两个侧缘上表面开设有多个纵向缓冲槽孔11，多个纵向缓冲槽孔11沿主脊梁1的长度方向均匀分布设置，侧脊梁2的横向板下表面焊接有多个垂直向下的纵向缓冲柱12，且多个纵向缓冲柱12配合插设在多个纵向缓冲槽孔11中，纵向缓冲柱12下端的切面呈“凸”字形体，且纵向缓冲柱12的下端卡设在纵向缓冲槽孔11的内部，防止侧脊梁2与主脊梁1脱离连接，纵向缓冲柱12的下端与纵向缓冲槽孔11的底部之间连接有减震弹簧，侧脊梁2的横向板与主脊梁1的侧缘上表面之间留有1-2cm的间距，用于垂直方向的缓冲间距。

结合图2和图3所示，两个侧脊梁2的外侧连接有桥面支架3，桥面支架3包括内连接支架4、外连接支架5和钢筋网架6，侧脊梁2的外侧壁开设有多个横向缓冲槽孔13，多个横向缓冲槽孔13沿侧脊梁2的长度方向均匀设置，内连接支架4靠近侧脊梁2的一侧壁焊接有多个横向设置的横向缓冲柱14，且多个横向缓冲柱14配合插设在多个横向缓冲槽孔13内部，横向缓冲柱14内端的切面呈“凸”字形体，且横向缓冲柱14的内端开设在横向缓冲槽孔13的内部，防止内连接支架4与侧脊梁2脱离连接，横向缓冲柱14的内端与横向缓冲槽孔13的内部之间连接有拉伸弹簧，侧脊梁2的外侧壁与内连接支架4之间留有1-2cm的间距，留作侧壁缓冲距离，当本发明收到横向作用的风力时，横向缓冲柱14的内端与横向缓冲槽孔13的内部之间连接的拉伸弹簧用于缓冲这个作用力，如图3所示，侧脊梁2与内连接支架4相贴合的侧面卡设有两条横向设置的加强条8，两条加强条8分别卡设在横向缓冲柱14的上下两处，加强条8用于加强侧脊梁2与内连接支架4之间的连接，起到垂直方向的支撑作用。其中相邻的纵向缓冲槽孔11与横向缓冲槽孔13设置高度满足：纵向缓冲槽孔11孔壁的到底端高于横向缓冲槽孔13的孔壁底端，在凸字形结构的主脊梁1较低处竖直侧部上与侧脊梁2的“7”字形竖直段接触处设置有第一弹性层，在凸字形结构的主脊梁1较高处的竖直侧部上与侧脊梁2的“7”字形水平段接触处设置有第二弹性层，所述第一和第二弹性层内嵌有应力感测单元

结合图1和图4所示，内连接支架4与外连接支架5之间焊接有钢筋网架6，钢筋网架6由横向钢筋和纵向钢筋焊接构成的网状钢筋架，钢筋网架6的外部浇筑有混凝土层9，钢筋网架6与混凝土层9构成桥面的主要支撑面板。

结合图1和图2所示，混凝土层9表面开设有多个垂直向下的导水孔10，导水孔10沿钢筋网架6的横向钢筋与纵向钢筋之间的间隙贯穿，且导水孔10贯穿出混凝土层9的下表面，当下雨天混凝土层9的上表面出现积水时，水沿导水孔10进行导流出，防止混凝土层9上表面出现积水，紧贴外连接支架5的外侧壁设有导水沟槽7，导水沟槽7通过螺栓与外连接支架5的外侧壁固定连接，当雨水较多时，雨水流进导水沟槽7中，由导水沟槽7进行导流排出，防止混凝土层9上表面产生过多的积水。

本发明工作原理：本发明中，侧脊梁2的横向板卡设在主脊梁1两侧的侧缘上表面，侧脊梁2的横向板下表面所设多个垂直向下的纵向缓冲柱12配合插设在主脊梁1侧缘上表面所开设的多个纵向缓冲槽孔11中，且纵向缓冲柱12的下端与纵向缓冲槽孔11的内部之间连接有减震弹簧，对桥面起到起到垂直方向的缓冲作用；侧脊梁2的外侧连接有桥面支架3，具体为：桥面支架3中内连接支架4侧壁所设的多个横向缓冲柱14配合插设在侧脊梁2外侧壁所开设的横向缓冲槽孔13中，且横向缓冲柱14的内端端与横向缓冲槽孔13的内部之间连接有拉伸弹簧，当本发明收到横向作用的风力时，横向缓冲柱14的内端与横向缓冲槽孔13的内部之间连接的拉伸弹簧用于缓冲这个作用力；混凝土层9表面开设有多个导水孔10，当下雨天混凝土层9的上表面出现积水时，水沿导水孔10进行导流出，防止混凝土层9上表面出现积水，当雨水较多时，雨水流进本发明两侧的导水沟槽7中，由导水沟槽7进行导流排出，防止混凝土层9上表面产生过多的积水。

此外在发生横向风产生水平和竖直方向的综合运动时，桥梁的整体应力传递到在纵向缓冲槽孔11与横向缓冲槽孔13内的弹簧，产生的弹簧挤压力进一步传递到第一和第二弹性层，由于第一和第二弹性层为与整个主脊梁1为一体结构，因此将弹性冲击力均匀的分散到整个桥梁主体支撑结构，且减少了对弹簧安装孔的破坏，此外由于纵向缓冲槽孔11孔壁的到底端高于横向缓冲槽孔13的孔壁底端，因此横向力造成的主脊梁1的水平方向形变会被竖向力造成的主脊梁1的竖直方向的变形间隔造成的水平膨胀形变相互抵消一部分，从而可以减小主脊梁1受到的综合形变，此时在第一个第二弹性层内设置应力感测单元可以客观的反应出桥梁受到的真实内部应力。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。