多用途箱梁结构制造技术

本发明专利技术为一种多用途箱梁结构，包括墩柱、箱梁板和板上结构，箱梁板架设于墩柱上，板上结构架设于箱梁板上，箱梁板内设有用于加强箱梁板径向强度的加劲钢板内撑组件，箱梁板与板上结构之间设有用于支撑板上结构的外撑组件；板上结构采用声屏障、风屏障、露天通道、封闭通道、车站、商场中的至少一种。本发明专利技术多用途箱梁结构，通过在箱梁板内设置加劲钢板内撑组件以提高箱梁板的径向强度，从而提高箱梁板的承载力。在增强后的箱梁板上设置板上结构，以充分利用桥梁的上部空间。板上结构通过外撑组件支撑于箱梁板上。利用板上结构可以实现隔声、挡风、行驶通道、商场、车站等功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型装配式箱梁结构，尤其涉及一种城市内多用途的箱梁结构。
技术介绍
目前，随着社会的进一步发展，对结构自身的美观和周围环境的协调统一提出了更高的要求。传统的箱梁结构，设计时仅仅满足单层路面通行的要求，而没有考虑到桥梁作为一个载体，还有其附加用途。其横截面造型中间厚，两边薄，不能满足在梁上方加盖附属物的承载要求。现有的城市桥梁中，大多是裸露于居民区，或者加装半封闭式的声屏障，噪声污染控制不力。且桥梁上部空间没有得到有效利用，造成了很大的浪费。如何利用好城市用地，同时也减少给周围民众带来的噪声污染，成为了当务之急。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多用途箱梁结构，以解决现有城市桥梁上部空间没有得到有效利用，造成大量浪费的技术问题。为了实现上述技术目的，本专利技术专利的技术方案是：一种多用途箱梁结构，包括墩柱、箱梁板和板上结构，箱梁板架设于墩柱上，板上结构架设于箱梁板上，箱梁板内设有用于加强箱梁板径向强度的加劲钢板内撑组件，箱梁板与板上结构之间设有用于支撑板上结构的外撑组件；板上结构采用声屏
障、风屏障、露天通道、封闭通道、车站、商场中的至少一种。进一步地，加劲钢板内撑组件包括沿箱梁板的径向斜撑于箱梁孔道内的加劲钢板斜撑以及用于将加劲钢板斜撑固接于箱梁孔道内壁的加劲钢板内撑垫片。进一步地，加劲钢板内撑垫片朝向箱梁孔道内壁的板面上设有至少两块立于加劲钢板内撑垫片板面上的开孔肋板，开孔肋板上开设有多个贯穿孔，同一开孔肋板上的贯穿孔沿加劲钢板内撑垫片的布设方向排布，相邻两块开孔肋板的对应贯穿孔上穿有U字钢筋。进一步地，加劲钢板斜撑采用型钢或者组合钢板；加劲钢板斜撑的截面形状为U形、H型、十字形或者L形。进一步地，加劲钢板斜撑为十字交叉形杆或人字形杆。进一步地，外撑组件的第一端通过第一旋转拼接件与箱梁板连接；和/或外撑组件的第二端通过第二旋转拼接件与板上结构连接。进一步地，第一旋转拼接件和/或第二旋转拼接件包括卡槽和钢卡块，钢卡块通过旋转卡固于卡槽内。进一步地，箱梁板采用鱼腹梁；鱼腹梁包含3个-5个箱体；用于公路桥梁时，简支梁设计梁高为跨度的1/10～1/15，连续梁设计梁高为跨度的1/12～1/18；用于铁路桥梁时，简支梁设计梁高为跨度的1/9～1/12，连续梁设计梁高为跨度的1/10～1/15。进一步地，鱼腹梁的横截面中间等高且接近两端处梁体高度以抛物线形式对称递减，最薄处梁体高度不小于中间梁体高度的1/3～1/2。进一步地，鱼腹梁的横截面两端处为实心钢筋混凝土结构，实心钢筋混凝土结构的宽度不小于梁体横截面宽度的1/20～1/15；实心钢筋混凝土结构的
竖向高度不小于梁体横截面高度的1/3～1/2。进一步地，箱梁板与墩柱之间设有用于缓冲上部冲击力的橡胶支座。进一步地，墩柱采用上宽下窄的结构；一组相邻的墩柱上部墩距大于下部墩距。进一步地，板上结构处于箱梁板上部；或者板上结构从箱梁板的至少一侧板边包裹箱梁板。新型多用途流线型箱梁结构(多用途箱梁结构)，包括新式的流线型箱梁板(箱梁板)、流线型墩柱(墩柱)和板上结构。流线型箱梁(箱梁板)上架设的柱(外撑组件)为钢管混凝土柱。流线型箱梁板(箱梁板)满足汽车或城市轻轨通行，而板(箱梁板)上架设的上部结构既可以被用作商场或城市轻轨的客站，也可以用作全封闭式的声屏障。本专利技术专利可有效解决城市轻轨客站建设问题，桥上空间利用问题及城市噪声污染治理问题。进一步地，流线型箱梁(箱梁板)梁体包含3到5个箱体。减轻梁体自重的同时，保证桥梁刚度。用于公路桥梁时，简支梁设计梁高为跨度的1/10～1/15，连续梁设计梁高为跨度的1/12～1/18；用于铁路桥梁时，简支梁设计梁高为跨度的1/9～1/12，连续梁设计梁高为跨度的1/10～1/15。进一步地，流线型箱梁(箱梁板)横截面中间等高，接近两端处梁体高度以抛物线形式对称递减，最薄处不小于中间梁体高度的1/3～1/2。高度较一般箱梁或鱼腹梁翼缘大很多。优选地，最薄处不小于中间梁体高度的1/3。流线型箱梁横截面两端处为实心钢筋混凝土结构，实心钢筋混凝土结构的宽度不小于梁体横截面宽度的1/20～1/15。优选地，实心钢筋混凝土结构的宽度不小于梁体横截面宽度的1/20。传统的箱梁，梁高很高，造成材料的浪费同时也挤占城市道路交通空间。而作为改进的鱼腹梁，横截面两端太薄，无法保
证上盖建筑物的安全。而流线型箱梁(箱梁板)汲取两者优点，节省材料的同时也增强了结构的强度和刚度，给梁体上部建筑提供了可能。再者，传统的鱼腹梁横截面端部厚度太薄，在拼装大型曲线形声屏障时，一是线条过渡不自然、影响美观，二是在承载能力方面不能承受大型声屏障的重量。而新型流线型箱梁(箱梁板)横截面端部加厚加高，有效解决了上述美观及承载力的问题。进一步地，在桥上安装大型声屏障或者加盖商场、车站时，在流线型箱梁(箱梁板)梁端、跨中等处拼装钢管混凝土柱(外撑组件)。一般的钢筋混凝土柱(外撑组件)自重大、体积大且多为现浇，不仅影响桥面布置、承载能力，也影响施工进度。而钢管混凝土柱(外撑组件)承载力高、延性好，抗震性能优越，施工方便，工期大大缩短，耐腐蚀性能优于钢结构及混凝土柱。同时，钢管混凝土柱(外撑组件)构造简单、自重较小，运输和吊装也较易，给施工提供了很大的便利。进一步地，在钢管混凝土柱(外撑组件)上拼装钢混组合梁(板上结构)。钢混组合梁(板上结构)同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等。同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。钢混组合梁降低了自重，给上部结构提供了安全保障，同时也降低了梁高，给梁下提供了足够的行车空间。进一步地，对于钢管混凝土柱(外撑组件)与流线型箱梁(箱梁板)的连接，采用节点旋转拼装设计。钢管混凝土柱(外撑组件)下设置钢卡块。钢卡块上部为圆柱形，下部为方形。外撑组件的圆柱直径略小于流线型箱梁
板(箱梁板)上预留卡槽12的宽度，下部方形的钢卡块与圆柱同宽，高度略小于预留卡槽厚度。利用钢卡块在两个水平方向上的长度不同，且钢卡块与卡槽外形匹配。钢卡块插入卡槽后旋转90度，使得卡块无法从插口脱出，从而达到连接的目的。此设计克服了传统施工现场浇筑的不利因素，具有以下优点：①连接少，现场施工简单、快速。②装配式施工，加速施工进度。③利用卡扣的概念，有效快速的施工。进一步地，选用自密实混凝土浇筑拼装卡槽。在钢卡块与卡槽旋转连接后，在缝隙间浇筑自密实混凝土。自密实混凝土除了满足高性能混凝土定义中的耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性要求外，还突破了传统振捣混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力轻微振动)便可自由流淌，穿越间隙填充每个角落，硬化后得到满足要求的强度和良好的耐久性能。而选用普通混凝土浇筑不仅需要振捣，而且不能够保证能够将卡槽填充完全。进一步地，若桥上建造轻轨客站或商场，则在组合梁上安装混凝土板。若桥上建造声屏障，则在钢管混凝土柱四周及上方选择铺设半封闭或者全封闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用途箱梁结构，包括墩柱(6)、箱梁板(3)和板上结构(2)，箱梁板(3)架设于墩柱(6)上，板上结构(2)架设于箱梁板(3)上，其特征在于，箱梁板(3)内设有用于加强箱梁板(3)径向强度的加劲钢板内撑组件，箱梁板(3)与板上结构(2)之间设有用于支撑板上结构(2)的外撑组件(1)；板上结构(2)采用声屏障、风屏障、露天通道、封闭通道、车站、商场中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种多用途箱梁结构，包括墩柱(6)、箱梁板(3)和板上结构(2)，箱梁板(3)架设于墩柱(6)上，板上结构(2)架设于箱梁板(3)上，其特征在于，箱梁板(3)内设有用于加强箱梁板(3)径向强度的加劲钢板内撑组件，箱梁板(3)与板上结构(2)之间设有用于支撑板上结构(2)的外撑组件(1)；板上结构(2)采用声屏障、风屏障、露天通道、封闭通道、车站、商场中的至少一种。2.根据权利要求1所述的多用途箱梁结构，其特征在于，加劲钢板内撑组件包括沿箱梁板(3)的径向斜撑于箱梁孔道内的加劲钢板斜撑(4)以及用于将加劲钢板斜撑(4)固接于箱梁孔道内壁的加劲钢板内撑垫片(8)。3.根据权利要求2所述的多用途箱梁结构，其特征在于，加劲钢板内撑垫片(8)朝向箱梁孔道内壁的板面上设有至少两块立于加劲钢板内撑垫片(8)板面上的开孔肋板(9)，开孔肋板(9)上开设有多个贯穿孔(10)，同一开孔肋板(9)上的贯穿孔(10)沿加劲钢板内撑垫片(8)的布设方向排布，相邻两块开孔肋板(9)的对应贯穿孔(10)上穿有U字钢筋(11)。4.根据权利要求2所述的多用途箱梁结构，其特征在于，加劲钢板斜撑(4)采用型钢或者组合钢板；加劲钢板斜撑(4)的截面形状为U形、H型、十字形或者L形。5.根据权利要求4所述的多用途箱梁结构，其特征在于，加劲钢板斜撑(4)为十字交叉形杆或人字形杆。6.根据权利要求1所述的多用途箱梁结构，其特征在于，外撑组件(1)的第一端通过第一旋转拼接件与箱梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈遂，余志武，金城，
申请(专利权)人：中南大学，高速铁路建造技术国家工程实验室，
类型：发明
国别省市：湖南;43