一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法技术

本发明专利技术提供曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法，可以利用非平衡的加固结构，适应曲线梁桥的曲线设置，提高抗倾覆能力；设置L形槽钢的长圆孔，适应桥墩抱箍的小位移移动，设置软钢柱和弹簧，可以消弱曲线梁桥产生的扭矩，提高了结构的整体受力性能，尤其是对于曲线梁桥的独柱桥墩，具有较好的加固作用。

A Non-equilibrium Torsional and Overturning Resistance Structure of Single Column Pier of Curved Beam Bridge and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法
本专利技术涉及桥梁领域的抗倾覆结构及其施工方法，具体涉及一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法。
技术介绍
随着我国交通的快速发展，我国城市立交、高架道路、高速道路等交通形式快速发展，极大的推进了我国的交通发展，减少了交通拥堵。在城市立交、高架桥或高速的匝道处，其往往设置独柱桥墩，这种设置的桥墩结构往往只采用独柱墩，独柱墩上设置支座，支座上部支撑梁体；该独柱桥墩的设置处，容易产生较大的倾覆力，导致桥面倾斜，与独柱桥墩脱离，更为严重的是造成桥面板侧翻，桥梁结构完全损坏。目前针对独柱桥墩的抗倾覆提出了新型结构，这些结构均通过设置加固结构，增强独柱桥墩上部结构与下部梁体的连接性能，如增设拉杆、牛腿、预应力吊杆，从而提高结构抗倾覆能力，但是上述加固方式存在如下缺点：1）对于曲线梁桥，由于桥面结构具有一定的坡度，其荷载在独柱墩两侧形成的倾覆力并不相同，现有的这些加固结构不能考虑上述问题，导致其在曲线梁桥的适用中受到约束，不能充分发挥其结构特性；2）由于曲线梁桥的左右荷载，在设置加固结构后，独柱桥墩左右两侧荷载不同，其不仅产生倾覆力矩，还会形成一定的扭矩，上述扭矩虽然较小，一般不影响结构的稳定，但是长期的扭矩存在，会影响接触面的强度，造成局部失稳，降低结构的强度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，对曲线梁桥的特殊受力结构进行研究，提出了曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构。本专利技术提供一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，该结构适用于曲线梁桥的弯道处，为适应弯道结构，曲线梁桥的桥面为一定的斜面结构，所述抗扭抗倾覆结构在所述曲线梁桥的梁底面设置左钢板和右钢板，所述左钢板和右钢板分别位于所述独柱桥墩两侧，所述左钢板和右钢板下方均固定连接有左第一钢梁和右第一钢梁；所述独柱桥墩上设置有左钢抱箍和右钢抱箍，所述左钢抱箍和右钢抱箍下方均设置有翻边，所述独柱桥墩位于所述左钢抱箍和右钢抱箍下方还设置有若干L形槽钢，所述L形槽钢的一肢与所述独柱桥墩固定连接，所述L形槽钢的另一肢上设置有长圆孔，所述翻边上设置有与所述L形槽钢的长圆孔匹配的螺栓孔，所述翻边与所述L形槽钢通过螺栓连接；所述左钢抱箍与所述右钢抱箍对接处分别设置有左水平翻板和右水平翻板，所述左水平翻板和右水平翻板之间通过调节螺杆连接，所述左钢抱箍和右钢抱箍之间还设置抗扭结构，所述抗扭结构包括软钢柱以及位于所述软钢柱外的弹簧；所述软钢柱一端与所述左水平翻板固定连接，所述软钢柱另一端设置有软钢垫板，所述软钢垫板与所述右水平翻板螺栓连接；所述抗扭结构可以在所述左钢抱箍和右钢抱箍发生相对扭动时，通过弹簧配合软钢柱吸收扭动能量，起到阻尼减振作用；所述左钢抱箍和右钢抱箍分别连接有左水平钢梁和右水平钢梁，所述左水平钢梁和所述右水平钢梁分别与所述左第一钢梁和右第一钢梁固定连接；所述左第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离大于所述右第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离，从而形成非平衡的抗倾覆结构，提高其抗倾覆能力；所述左水平钢梁左端和所述右水平钢梁右端的下表面还分别设置有左斜梁和右斜梁，所述独柱桥墩下方位于所述左钢抱箍和右钢抱箍一定距离处还设置有下钢抱箍，所述左斜梁和所述右斜梁分别与所述下钢抱箍可拆卸连接。作为优选，所述左第一钢梁和右第一钢梁均垂直设置，且所述左第一钢梁与所述左水平钢梁和之间设置有左撑杆，所述右第一钢梁与所述右水平钢梁之间设置有右撑杆。作为优选，所述左第一钢梁和右第一钢梁的上端分别固定设置有与所述左钢板和右钢板固定连接的左上垫板和右上垫板，所述左上垫板与所述左钢板通过螺栓固定连接，所述右上垫板与所述右钢板通过螺栓固定连接。作为优选，所述左第一钢梁和右第一钢梁的下端分别固定设置有与所述左水平钢梁和右水平钢梁固定连接的左下垫板和右下垫板，所述左斜梁和所述右斜梁的上端均分别设置有左水平垫板和右水平垫板，螺栓穿过做左下垫板、左水平钢梁和左水平垫板将左第一钢梁、左水平钢梁和左斜梁固定连接；螺栓穿过右下垫板、右水平钢梁和右水平垫板将右第一钢梁、右水平钢梁和右斜梁固定连接。作为优选，所述左水平钢梁、所述右水平钢梁的一端分别设置有所述左钢抱箍和所述右钢抱箍配合的弧形钢板；所述左钢抱箍和所述右钢抱箍与弧形钢板螺栓连接；所述左斜梁与所述右斜梁的一端分别设置有与下钢抱箍配合的弧形钢板，所述下钢抱箍与所述弧形钢板螺栓连接。本专利技术还提供一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构的施工方法，所述非平衡抗扭抗倾覆结构用于曲线梁桥的弯道处，该弯道处曲线梁桥的桥面为一定的斜面结构，其特征在于：包括如下步骤：S1：在工厂内加工配件，所述配件包括左钢板、右钢板、左第一钢梁、右第一钢梁、L形槽钢、钢、左钢抱箍、右钢抱箍、左水平钢梁、右水平钢梁、左斜梁、右斜梁、下钢抱箍；其中其具体包括如下工序：S11：所述L形槽钢上的一肢加工螺栓孔，另一肢加工有长圆孔；S12：所述左钢抱箍、所述右钢抱箍的结构相同，所述左钢抱箍和右钢抱箍下方均设置有翻边，所述翻边上设有与所述长圆孔配合的螺栓孔，所述左钢抱箍与所述右钢抱箍对接处分别设置有左水平翻板和右水平翻板，所述左水平翻板和右水平翻板上均设置有螺栓孔，所述左水平翻板上固定设置软钢柱，软钢柱另一端固定设置软钢垫板，所述软钢柱外侧设置弹簧，弹簧一端与所述左水平翻板连接，另一端与所述软钢垫板连接，所述软钢垫板上设置螺栓孔，所述右水平翻板上设置有与所述软钢垫板上的螺栓孔配合的螺栓孔；S2：将步骤S1中的配件运输到需要加固的桥墩处，并搭设脚手架，作为施工作业平台；S3：固定左钢板、右钢板，其中，所述左钢板距离所述独柱桥墩的距离大于所述右钢板距离所述独柱桥墩的距离，所述左钢板下固定所述左第一钢梁，所述右钢板下固定所述右第一钢梁，所述左第一钢梁、所述右第一钢梁采用临时固定件进行支撑固定；S4：固定左钢抱箍和右钢抱箍；在所述独柱桥墩相应位置处通过螺栓将所述L形槽钢固定在桥墩上，并使L形槽钢带有长圆孔的一肢水平设置，在所述L形槽钢带有长圆孔的一肢上分别设置所述左钢抱箍和右钢抱箍，并连接螺栓，固定所述L形槽钢和所述左钢抱箍和右钢抱箍；对齐左钢抱箍和右钢抱箍上的左水平翻板和右水平翻板的螺栓孔，对齐软钢垫板与所述右水平翻板的螺栓孔，调节螺杆穿过左水平翻板和右水平翻板的螺栓孔并固定，螺栓穿过软钢垫板与所述右水平翻板的螺栓孔并固定；S5：安装左水平钢梁、右水平钢梁，所述左水平钢梁一端与所述左钢抱箍连接，一端与所述左第一钢梁连接，所述右水平钢梁一端与所述右钢抱箍连接，另一端与所述右第一钢梁连接；S6：安装下钢抱箍，将所述钢下抱箍安装在低于所述左钢抱箍和右钢抱箍的设定位置处；S7：安装左斜梁、右斜梁，所述左斜梁一端与所述下钢抱箍连接，一端与所述左水平钢梁连接，所述右斜梁一端与所述下钢抱箍连接，一端与所述右水平钢梁连接；S8：拆除脚手架和所有临时支撑，完成加固体系施工。本专利技术的工作原理如下：针对独柱桥墩的曲线梁桥，构建了非平衡的受力系统，当曲线梁桥发生倾覆破坏时，根据两侧的荷载不同，本专利技术构建的外侧受力距离缩短，可以改善倾覆力矩，保证结构的稳定性能；独柱桥墩的曲线梁桥两侧荷载不平衡时，通过受力构件传递给左右钢抱箍，左右钢抱箍由于均是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，该结构适用于曲线梁桥的弯道处，为适应弯道结构，曲线梁桥的桥面为一定的斜面结构，所述抗扭抗倾覆结构在所述曲线梁桥的梁底面设置左钢板和右钢板，所述左钢板和右钢板分别位于所述独柱桥墩两侧，所述左钢板和右钢板下方均固定连接有左第一钢梁和右第一钢梁；所述独柱桥墩上设置有左钢抱箍和右钢抱箍，所述左钢抱箍和右钢抱箍下方均设置有翻边，所述独柱桥墩位于所述左钢抱箍和右钢抱箍下方还设置有若干L形槽钢，所述L形槽钢的一肢与所述独柱桥墩固定连接，所述L形槽钢的另一肢上设置有长圆孔，所述翻边上设置有与所述L形槽钢的长圆孔匹配的螺栓孔，所述翻边与所述L形槽钢通过螺栓连接；所述左钢抱箍与所述右钢抱箍对接处分别设置有左水平翻板和右水平翻板，所述左水平翻板和右水平翻板之间通过调节螺杆连接，所述左钢抱箍和右钢抱箍之间还设置抗扭结构，所述抗扭结构包括软钢柱以及位于所述软钢柱外的弹簧；所述软钢柱一端与所述左水平翻板固定连接，所述软钢柱另一端设置有软钢垫板，所述软钢垫板与所述右水平翻板螺栓连接；所述抗扭结构可以在所述左钢抱箍和右钢抱箍发生相对扭动时，通过弹簧配合软钢柱吸收扭动能量，起到阻尼减振作用；所述左钢抱箍和右钢抱箍分别连接有所述左水平钢梁和所述右水平钢梁，所述左水平钢梁和所述右水平钢梁分别与所述左第一钢梁和右第一钢梁固定连接；所述左第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离大于所述右第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离，从而形成非平衡的抗倾覆结构，提高其抗倾覆能力；所述左水平钢梁左端和所述右水平钢梁右端的下表面还分别设置有左斜梁和右斜梁，所述独柱桥墩下方位于所述左钢抱箍和右钢抱箍一定距离处还设置有下钢抱箍，所述左斜梁和所述右斜梁分别与所述下钢抱箍可拆卸连接。...

【技术特征摘要】
1.一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，该结构适用于曲线梁桥的弯道处，为适应弯道结构，曲线梁桥的桥面为一定的斜面结构，所述抗扭抗倾覆结构在所述曲线梁桥的梁底面设置左钢板和右钢板，所述左钢板和右钢板分别位于所述独柱桥墩两侧，所述左钢板和右钢板下方均固定连接有左第一钢梁和右第一钢梁；所述独柱桥墩上设置有左钢抱箍和右钢抱箍，所述左钢抱箍和右钢抱箍下方均设置有翻边，所述独柱桥墩位于所述左钢抱箍和右钢抱箍下方还设置有若干L形槽钢，所述L形槽钢的一肢与所述独柱桥墩固定连接，所述L形槽钢的另一肢上设置有长圆孔，所述翻边上设置有与所述L形槽钢的长圆孔匹配的螺栓孔，所述翻边与所述L形槽钢通过螺栓连接；所述左钢抱箍与所述右钢抱箍对接处分别设置有左水平翻板和右水平翻板，所述左水平翻板和右水平翻板之间通过调节螺杆连接，所述左钢抱箍和右钢抱箍之间还设置抗扭结构，所述抗扭结构包括软钢柱以及位于所述软钢柱外的弹簧；所述软钢柱一端与所述左水平翻板固定连接，所述软钢柱另一端设置有软钢垫板，所述软钢垫板与所述右水平翻板螺栓连接；所述抗扭结构可以在所述左钢抱箍和右钢抱箍发生相对扭动时，通过弹簧配合软钢柱吸收扭动能量，起到阻尼减振作用；所述左钢抱箍和右钢抱箍分别连接有所述左水平钢梁和所述右水平钢梁，所述左水平钢梁和所述右水平钢梁分别与所述左第一钢梁和右第一钢梁固定连接；所述左第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离大于所述右第一钢梁距离所述独柱桥墩的距离，从而形成非平衡的抗倾覆结构，提高其抗倾覆能力；所述左水平钢梁左端和所述右水平钢梁右端的下表面还分别设置有左斜梁和右斜梁，所述独柱桥墩下方位于所述左钢抱箍和右钢抱箍一定距离处还设置有下钢抱箍，所述左斜梁和所述右斜梁分别与所述下钢抱箍可拆卸连接。2.如权利要求1所述的一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，其特征在于：所述左第一钢梁和右第一钢梁均垂直设置，且所述左第一钢梁与所述左水平钢梁和之间设置有所述左撑杆，所述右第一钢梁与所述右水平钢梁之间设置有右撑杆。3.如权利要求1所述的一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，其特征在于：所述左第一钢梁和右第一钢梁的上端分别固定设置有与所述左钢板和右钢板固定连接的左上垫板和右上垫板，所述左上垫板与所述左钢板通过螺栓固定连接，所述右上垫板与所述右钢板通过螺栓固定连接。4.如权利要求1所述的一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构，其特征在于：所述左第一钢梁和右第一钢梁的下端分别固定设置有与所述左水平钢梁和右水平钢梁固定连接的左下垫板和右下垫板，所述左斜梁和所述右斜梁的上端均分别设置有左水平垫板和右水平垫板，螺栓穿过做左下垫板、左水平钢梁和左水平垫板将左第一钢梁、左水平钢梁和左斜梁固定连接；螺栓穿过右下垫板、右水平钢梁和右水平垫板将右第一钢梁、右水平钢梁和右斜梁固定连接。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜东坡，张振生，孙士锋，邓岩岩，
申请(专利权)人：杜东坡，
类型：发明
国别省市：河南,41