一种路桥过渡段自适应变刚度结构制造技术

本发明专利技术属于路桥过渡段设备领域，具体为一种路桥过渡段自适应变刚度结构。所述自适应变刚度结构包括：筏形基础，若干所述筏形基础置于不稳定地基上；其中筏形基础为钢混箱、通箱、复合工字架或船体；以及支柱，若干所述支柱设置于筏形基础上；顶盖板，所述顶盖板固定于若干所述支柱上；其中，所述顶盖板上铺设路面单元，所述顶盖板上的刚性搭板与桥体单元搭接；其中自适应变刚度结构空间内填充路基填料。该路桥过渡段自适应变刚度结构外观简洁，结构受力合理，施工快速便捷，使沿远离桥位方向路基沉降的逐步变化，减小了路桥过渡段的病害，保证了车辆的平顺、安全通行，具备规模化建设应用的广阔前景。用的广阔前景。用的广阔前景。

【技术实现步骤摘要】
一种路桥过渡段自适应变刚度结构


[0001]本专利技术属于路桥过渡段设备领域，具体为一种路桥过渡段自适应变刚度结构。

技术介绍

[0002]路桥过渡段作为连接道路与桥梁的关键结构，是保证车辆平顺、安全通行的关键。然而该结构由于桥台与路基的刚度骤然变化导致其易发生差异性沉降病害，尤其是在通车后动力荷载作用下该病害表现得更为明显。而在多年冻土地区或软弱路基地区公路、铁路路桥过渡段冻土热融、路基下沉使桥头路基与桥台的刚度相差扩大更易造成刚度差异性沉降，同时带来的问题是桥台处伸缩缝寿命大大降低。
[0003]针对刚性的桥台和半刚性或柔性的路基，国内为使桥梁段和路基段刚度在冻土热融和不均匀沉降作用下差异不扩大，一般采取了以下措施：(1)设置桥头搭板，使得刚度渐变且减缓冻融影响；(2)土质改性或片(块、碎)石材料填筑等方法增加过渡段路基的刚度，调控路基横断面上能量分布不均匀状态；(3)设置通风箱或板桩改善过渡段路基刚度；(4)设置热棒路基，将冻土中的热量导出，实现工程作用下冻土结构的能量平衡，减少路基侧的沉降；(5)延长桥梁长度，采用“以桥代路”的形式逃避不稳定、高风险的高温、高含冰量冻土，减少路基高度，以最小的热扰动跨越冻土。(6)增设桥头挡渣墙、干砌片石加高路肩等措施，增加道床的横向阻力。根据多年冻土区和软弱地基区桥梁病害研究，以上措施虽然短时间内对该类病害有所治理，但无法从根本上解决此病害，随着时间的增加反复多次的使用上述方法，会影响路基稳定性，造成桥头路基下沉问题依然严重，需要进一步积极研究，制定出切实可行的整治方案解决路桥过渡段的差异性沉降，使冻土路基或者软弱路基保持长期稳定性

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种路桥过渡段自适应变刚度结构及施工方法，该路桥过渡段自适应变刚度结构外观简洁，结构受力合理，施工快速便捷，使沿远离桥位方向路基沉降的逐步变化，减小了路桥过渡段的病害，保证了车辆的平顺、安全通行，具备规模化建设应用的广阔前景。
[0005]为实现上述目的，具体技术方案如下：
[0006]第一方面提供了一种路桥过渡段自适应变刚度结构，自适应变刚度结构用于桥体单元和路面单元，所述自适应变刚度结构包括：
[0007]筏形基础，若干所述筏形基础布置于不稳定地基上；
[0008]其中，筏形基础为钢混箱、通箱、复合工字架或船体；
[0009]其中，若干所述筏形基础之间通过横向连接件和纵向连接件连接；
[0010]其中，所述横向连接件和纵向连接件为软钢金属消能阻尼器或低屈服点高塑性型钢；
[0011]其中，所述筏形基础沿纵向靠近桥台处尺寸大于远离桥台处尺寸，呈依次递减；以
及
[0012]支柱，若干所述支柱设置于筏形基础上；
[0013]顶盖板，所述顶盖板固定于若干所述支柱上；
[0014]其中，所述顶盖板上铺设路面单元，所述顶盖板上的刚性搭板与桥体单元搭接；
[0015]其中，自适应变刚度结构空间内填充路基填料。
[0016]进一步的，所述筏形基础纵向相邻间长度比例为1:1～1:0.4。
[0017]进一步的，所述筏形基础纵向相邻间高度比例为1:1～1:0.4。
[0018]进一步的，所述钢混箱采用空腔结构。
[0019]进一步的，所述通箱采用两端开孔的箱式结构。
[0020]进一步的，所述通箱内部设置基础隔板；
[0021]所述复合工字架内部设置基础隔板。
[0022]进一步的，所述船体由篷架和船舱组成，所述船舱上部连接有篷架；
[0023]其中，船舱内部设置加重体，加重体的重心居中；
[0024]其中，所述篷架和船舱之间设置基础隔板。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少在于：
[0026]1)本专利技术提供一种路桥过渡段自适应变刚度结构，通过自适应变刚度结构，实现桥梁段桥台到路基段刚度逐渐变小的自适应刚度衔接，避免了刚度突变造成的地基差异性沉降。并且将台后刚性搭板与自适应变刚度结构结合，路面车辆荷载可以均匀地向路基传递，防止路面在长期车辆荷载作用下因刚度变化过大和路基填料压密效应造成沉降。
[0027]2)本专利技术提供的自适应变刚度结构构造简单，受力明确。顶盖板承担路面荷载和车辆动荷载，提高路基侧的整体刚度，实现了变形的平顺过渡。支墩连接顶盖板和筏形基础，同时支墩的数量和高度可调节分段结构的刚度。筏形基础可减少路基的自身变形以及冻融影响，基础尺寸、数量可根据路基宽度、高度、车辆荷载等指标进行调整，不连续的不同长度、不同大小的筏形基础提供了不同的地基刚度，实现了刚度的自适应性，在冻土热融、地基下沉时能起到上浮抵消沉降的作用。筏形基础间可设置基础连接材料，进一步增强了地基的整体性和相互间变形平顺性。
[0028]3)本专利技术提供的箱型筏形基础结构可保证通风保温，抵抗高温冻土地基的不均匀沉降，实现冻土地基的降温保护用，避免冻土处于长期不稳定状态，同时减小路基自身变形。
[0029]4)本专利技术提供的一种路桥过渡段自适应变刚度结构施工效率高、风险小，可以装配化制作和安装，刚性搭板、顶盖板、支墩、筏形基础以及基础连接材料都可以工厂预制，现场安装，契合现代化桥梁、路基装配化施工的理念，使路桥过渡段自适应变刚度结构施工安装工期明显缩短并节约施工成本。
[0030]5)本专利技术从变形平顺过渡、自适应调节刚度、抵抗差异性沉降、主动冷却冻土等综合方法治理冻土地区和软弱地基地区的路桥过渡带病害，同时该组合结构还适用于冻土区、沼泽区、湿地区、淤泥区的路基段和路桥过渡段设计。克服目前冻土区和软弱地基区路桥过渡带治理的被动性、单一性问题，是一种综合治理措施，具有很好的适应性、施工简便、抵抗地基不均匀沉降、自适应调节路面刚度过渡、主动冷却冻土、运营维护成本低等特点。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例1路桥过渡段立面示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例1路桥过渡段横断面示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例1自适应变刚度结构立体结构示意图；
[0034]图4为本专利技术实施例2路桥过渡段立面示意图；
[0035]图5为本专利技术实施例2路桥过渡段横断面示意图；
[0036]图6为本专利技术实施例2自适应变刚度结构立体结构示意图；
[0037]图7为本专利技术实施例3路桥过渡段立面示意图；
[0038]图8为本专利技术实施例3路桥过渡段横断面示意图；
[0039]图9为本专利技术实施例3自适应变刚度结构立体结构示意图；
[0040]图10为本专利技术实施例4路桥过渡段立面示意图；
[0041]图11为本专利技术实施例4路桥过渡段横断面示意图；
[0042]图12为本专利技术实施例4自适应变刚度结构立体结构示意图。
[0043]图中所示：
[0044]桥体单元100；
[0045]路面单元200；
[0046]自适应变刚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路桥过渡段自适应变刚度结构，自适应变刚度结构用于连接桥体单元和路面单元，其特征在于，所述自适应变刚度结构包括：筏形基础，若干所述筏形基础布置于不稳定地基上；其中，筏形基础为钢混箱、通箱、复合工字架或船体；其中，若干所述筏形基础之间通过横向连接件和纵向连接件连接；其中，所述横向连接件和纵向连接件为软钢金属消能阻尼器或低屈服点高塑性型钢；其中，所述筏形基础沿纵向靠近桥台处尺寸大于远离桥台处尺寸，呈依次递减；以及支柱，若干所述支柱设置于筏形基础上；顶盖板，所述顶盖板固定于若干所述支柱上；其中，所述顶盖板上铺设路面单元，所述顶盖板上的刚性搭板与桥体单元搭接；其中，自适应变刚度结构空间内填充路基填料。2.根据权利要求1所述的一种路桥过渡段自适应变刚度结构，其特征在于：所述筏形基础纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：武维宏，李熙同，张己存，张春明，赵文斌，王瑞正，
申请(专利权)人：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：