隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构制造技术

本实用新型专利技术提供了隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，属于桥梁工程地灾防护技术领域。该隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构包括既有桥梁和防飞石组件。防飞石组件包括新建桥墩、纵向主梁、横向次梁和防飞石组合顶，新建桥墩布置在既有桥墩两侧，纵向主梁支撑于新建桥墩顶端，横向次梁焊接于纵向主梁上方，防飞石组合顶铺设于横向次梁上侧，并罩住既有桥梁梁体。纵向主梁、横向次梁均为钢构件，在工厂制造，运输到现场后进行连接，施工便捷快速，防飞石组合顶由钢混组合板和复合缓冲层共同构成，可有效耗散飞石冲击能量。本实用新型专利技术属于第二级防护体系，具有跨径大、自重轻、延性好、防护能力强、利于行洪的优点，完全独立于既有桥梁之外，使用过程中不会对原既有桥梁产生影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构


[0001]本技术涉及桥梁工程地灾防护领域，具体而言，涉及隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构。

技术介绍

[0002]在我国西部山区，公路建设面临复杂的自然环境和地形地质条件，由于地质构造作用强烈，岩体风化破碎，加之雨雪、暴晒等气候现象变化频繁，山体崩塌飞石现象时有发生，对道路、桥梁、车辆和人员构成严重威胁。应对飞石灾害通常采用防护网、挡墙或棚洞相结合的方式进行综合防治。防护网、挡墙一般设置在飞石发生的路径上，而棚洞是保护结构物的最后一道防线，通常横跨在道路或桥梁上方，主要分为钢筋混凝土刚性棚洞和钢结构柔性棚洞。刚性棚洞独立于被防护体之外，基础设置在地面上，利用在顶部的松软缓冲层减小飞石冲击力，柔性棚洞附着在被保护体之上，多采用拱形结构，主要是利用自身变形将飞石弹出或滑落。
[0003]随着经济社会快速发展，高速公路、国省干道在西部山区大规模建设，为避让不良地质和提高通行能力，线路通常以较高的桥隧比通过。通过对已建和在建项目进行统计，发现隧道进出口与跨河桥梁直接相连的情况较为普遍，虽然路线布设已尽量优化，但仍不可避免穿越或邻近危岩路段，特别是随着山体风化、剥蚀现象加剧，既有桥梁遭遇飞石冲击的情况时有发生。
[0004]与平原地区河流相比，山区河流具有切割深、比降大、流速快、冲刷磨蚀强烈等特点，位于隧道进出口的跨河桥梁，桥墩高度大部分都在30m以上，为降低施工难度和桥墩阻水率，要求在水中尽量不设或少设桥墩基础，桥梁需要按较大跨径布设。
[0005]位于隧道口既有跨河桥梁遭遇飞石侵袭，桥梁结构本体一旦受损，极易造成断道，短时间很难修复，大量车辆需要绕行，甚至影响局部路网的通行能力。那么如何减小飞石的威胁从而提高桥梁自身韧性？钢筋混凝土刚性棚洞，多设置在路基段，由于其纵向跨径较小，当保护既有桥梁时，需在河道中设置较多的桩基，工程量大，水中施工风险高，施工周期长，关键是不能满足行洪要求。钢结构柔性棚洞，一般为拱形结构，其自身防护能力较弱，需要附着在既有桥梁上，新增棚洞的重量和飞石冲击能量将由原桥承担，导致原桥承载力不满足要求，另外，在运营桥梁上进行钢结构拼装和后期养护，对车辆通行影响较大。
[0006]因此，针对隧道口既有跨河桥梁遭遇飞石侵袭，需要一种跨越能力大、自身重量轻、抗冲击能力强的新型结构解决上述问题。

技术实现思路

[0007]为了弥补以上不足，本技术提供了隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，旨在改善钢筋混凝土刚性棚洞跨径小、经济性差、不满足行洪要求以及钢结构柔性棚洞防护能力弱的问题。
[0008]本技术是这样实现的：
[0009]隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构包括既有桥梁和防飞石组件。
[0010]所述既有桥梁包括隧道口既有桥台、既有桥墩和既有梁体，所述既有梁体设置于所述既有桥台和所述既有桥墩顶端，所述既有桥墩位于所述隧道口既有桥台之间，所述防飞石组件包括新建防护结构桥墩、纵向主梁、横向次梁和防飞石组合顶，所述新建防护结构桥墩分别设置在所述隧道口既有桥台和所述既有桥墩两侧，所述纵向主梁部分固定连接于所述新建防护结构桥墩顶端，所述横向次梁固定连接于所述纵向主梁上侧，所述防飞石组合顶铺设于所述横向次梁上侧，所述防飞石组合顶位于所述既有梁体上端并罩住所述既有梁体。
[0011]在一种具体的实施方案中，所述隧道口既有桥台处的所述新建防护结构桥墩顶端的墩帽上设置有橡胶支座，所述纵向主梁连接于所述橡胶支座上。
[0012]在一种具体的实施方案中，所述纵向主梁包括箱型主体、第一水平加劲肋和第二水平加劲肋，所述第一水平加劲肋等间隔设置于所述箱型主体内部两侧，所述第二水平加劲肋等间隔设置于所述箱型主体内部上下两端。
[0013]在一种具体的实施方案中，所述箱型主体内等间隔设置有横隔板。
[0014]在一种具体的实施方案中，所述新建防护结构中间桥墩顶端和所述纵向主梁形成钢混固接节点。
[0015]在一种具体的实施方案中，所述钢混固接节点包括主梁竖向开孔板和抗剪钢筋，所述主梁竖向开孔板上端等间隔设置于所述箱型主体和所述横隔板内壁，所述主梁竖向开孔板下端设置于所述新建防护结构桥墩顶端混凝土内，所述抗剪钢筋等间隔设置于所述主梁竖向开孔板上。
[0016]在一种具体的实施方案中，所述横向次梁包括工字梁体、竖向加劲肋、底钢板和焊钉，所述工字梁体等间隔设置于所述纵向主梁上侧，所述竖向加劲肋等间隔设置于所述工字梁体两侧，所述底钢板固定连接于相邻所述工字梁体顶端之间，所述焊钉均匀设置于所述底钢板和所述工字梁体顶端。
[0017]在一种具体的实施方案中，相邻所述工字梁体侧壁之间设置有梁端加强板。
[0018]在一种具体的实施方案中，所述防飞石组合顶包括C30混凝土组合板和复合缓冲层，所述C30混凝土组合板浇筑于所述底钢板和所述工字梁体顶板形成的底模上，所述复合缓冲层设置于所述C30混凝土组合板上。
[0019]在一种具体的实施方案中，所述C30混凝土组合板包括C30混凝土板和端部挡土板，所述端部挡土板设置于所述C30混凝土板上侧的两端，所述复合缓冲层包括由下至上依次设置的不等厚枕木、木板、防水卷材、松散填土和废旧轮胎。
[0020]本申请的有益效果是：新建防护结构桥墩设置在隧道口既有桥台和既有桥墩两侧，严格顺河道中水流方向布设，减小阻水率，保证满足行洪要求，对较高的桥墩为增加整体性，可在最大洪水位之上设置横系梁，纵向主梁在工厂制造，节段长度根据运输条件确定，运输到现场后，采用高强螺栓连接，可适应大跨径，相应减少水中基础、降低施工风险、满足行洪要求，同时也减小工程量，提高经济性，有效改善钢筋混凝土刚性棚洞纵向跨径小、工程量大、经济性较差、水中基础多、施工风险高、不满足行洪以及钢结构柔性棚洞自身防护能力弱，导致原桥承载力不满足要求的问题，利用钢混组合结构自身变形耗散冲击能量，提高了防护等级，防飞石组合顶设置双向斜坡利于飞石的滑出。防飞石组件完全独立于
既有桥梁之外，属于第二级防护体系，使用过程中不会对原既有桥梁产生影响，即使局部损坏后也可快速修复，提高了主体结构的防护韧性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1是本技术实施方式提供隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构的结构示意图；
[0023]图2为本技术实施方式提供既有桥梁的结构示意图；
[0024]图3为本技术实施方式提供防飞石组件的结构示意图；
[0025]图4为本技术实施方式提供隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构安装后的结构示意图；
[0026]图5为本技术实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，其特征在于，包括既有桥梁，所述既有桥梁包括隧道口既有桥台、既有桥墩和既有梁体，所述既有梁体设置于所述既有桥台和所述既有桥墩顶端，所述既有桥墩位于所述隧道口既有桥台之间；防飞石组件，所述防飞石组件包括新建防护结构桥墩、纵向主梁、横向次梁和防飞石组合顶，所述新建防护结构桥墩分别设置在所述隧道口既有桥台和所述既有桥墩两侧，所述纵向主梁部分固定连接于所述新建防护结构桥墩顶端，所述横向次梁固定连接于所述纵向主梁上侧，所述防飞石组合顶铺设于所述横向次梁上侧，所述防飞石组合顶位于所述既有梁体上端并罩住所述既有梁体。2.根据权利要求1所述的隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，其特征在于，所述隧道口既有桥台处的所述新建防护结构桥墩顶端的墩帽上设置有橡胶支座，所述纵向主梁连接于所述橡胶支座上。3.根据权利要求1所述的隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，其特征在于，所述纵向主梁包括箱型主体、第一水平加劲肋和第二水平加劲肋，所述第一水平加劲肋等间隔设置于所述箱型主体内部两侧，所述第二水平加劲肋等间隔设置于所述箱型主体内部上下两端。4.根据权利要求3所述的隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，其特征在于，所述箱型主体内等间隔设置有横隔板。5.根据权利要求4所述的隧道口既有跨河桥梁钢混组合防飞石结构，其特征在于，所述新建防护结构中间桥墩顶端和所述纵向主梁形成钢混固接节点。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚臻，杨昌凤，刘自强，何云勇，郑百录，孙鹏，周桂吉，向涛，张书珩，殷开维，黎小波，郭辉，倪旭，邹宇，
申请(专利权)人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：