桥梁结构的制作方法

[0001]
本申请涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种桥梁结构。


背景技术：

[0002]
现有技术中，为了提高桥梁结构的宽度，通常会在箱梁的两侧设置挑臂结构。桥面板的排水系统是保证桥梁铺设和桥梁结构耐久性的关键措施之一，对于带有挑臂的桥梁结构，目前常用的排水结构形式为向桥面板的两侧汇水，在桥面板两侧按照一定间距开竖向泄水孔。在挑臂上开孔，用于穿设集水管，泄水管与集水管通过竖向排水管连接，集水管在桥墩处接入地面下水系统。
[0003]
现有技术中在挑臂的中间部位开孔的行为，严重影响了挑臂的截面特性，减小了挑臂的跨越能力，且在开孔处容易造成应力集中和疲劳损伤，严重影响了桥梁结构的安全性能。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种桥梁结构，以解决现有技术中挑臂中部开孔影响桥梁结构的安全性能的问题。
[0005]
为达到上述目的，本申请实施例提供一种桥梁结构，包括：
[0006]
箱梁；
[0007]
挑臂，与所述箱梁的侧部连接，所述挑臂远离所述箱梁的一端的上部形成有开口槽；以及
[0008]
桥面板，设置在所述箱梁和所述挑臂的上部，所述桥面板远离所述箱梁一侧的底部形成有排水沟，所述开口槽与所述排水沟相适配以避让所述排水沟，所述排水沟与所述桥面板的顶部连通，以使所述桥面板上的雨水流入所述排水沟内。
[0009]
进一步地，由所述桥面板的中间到侧部，所述桥面板向下倾斜设置。
[0010]
进一步地，所述桥面板的倾斜度为k，1％≤k≤2％。
[0011]
进一步地，所述排水沟的上方形成有多个泄水孔，多个所述泄水孔间隔设置，所述桥面板上的雨水经多个所述泄水孔流入所述排水沟。
[0012]
进一步地，所述箱梁还包括滤水篦子，设置在所述泄水孔处。
[0013]
进一步地，所述箱梁包括相互连接的底板、横隔板以及纵腹板，形成上部开口的多个箱体结构，所述桥面板盖设在多个所述箱体结构上。
[0014]
进一步地，所述横隔板的间距为d1，3m≤d1≤4m；和/或，
[0015]
所述底板包括光滑连接的横底板和斜底板，所述横底板与所述斜底板的夹角为α，15
°
≤α≤30
°
。
[0016]
进一步地，所述桥面板包括桥面板体和多个加劲肋，所述排水沟和多个加劲肋间隔预制在桥面板体的底部，所述排水沟位于多个所述加劲肋的两侧；
[0017]
所述横隔板上形成有第一加强槽，所述挑臂上形成有第二加强槽，所述第一加强
槽和所述第二加强槽分别与所述加劲肋相适配。
[0018]
进一步地，所述加劲肋的间距为d2，0.4m≤d2≤0.6m。
[0019]
进一步地，所述挑臂包括挑臂梁体和翼缘板，所述翼缘板设置在所述挑臂梁体的下部，所述开口槽形成在所述挑臂梁上，所述挑臂梁体与所述横隔板对齐设置。
[0020]
进一步地，所述挑臂的横向长度为l，4m≤l≤8m；和/或，
[0021]
所述桥梁结构还包括栏杆，分别设置在所述桥面板上的两侧；和/或，
[0022]
所述排水沟的截面形状为半圆形。
[0023]
本申请实施例提供的桥梁结构，在桥面板上远离箱梁一侧的底部形成排水沟，从而无需增设悬挂的排水管等引流装置，能够广泛适用于跨越铁路的桥梁。挑臂远离箱梁的一端的上部形成有避让排水沟的开口槽，无须在挑臂中间部位设置供排水管穿设的开孔，有效地降低了挑臂上应力集中和疲劳损伤的风险，从而提高了桥梁结构的安全性能。
附图说明
[0024]
图1为本申请一实施例提供的桥梁结构中心截面一侧的截面图；
[0025]
图2为图1中a处的局部放大图；以及
[0026]
图3为本申请一实施例提供的桥梁结构的一部分的结构示意图。
[0027]
附图标记说明：
[0028]
1、箱梁；11、底板；111、横底板；112、斜底板；12、横隔板；121、第一加强槽；13、纵腹板；2、挑臂；21、挑臂梁体；211、开口槽；212、第二加强槽；22、翼缘板；3、桥面板；31、桥面板体；311、排水沟；312、泄水孔；32、加劲肋；4、滤水篦子；5、栏杆。
具体实施方式
[0029]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
[0030]
本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中描述的“顶”、“底”、“横”、“纵”等表示方位的术语，都是基于附图1所表示的方位进行描述的。
[0031]
现有技术中在挑臂的中间部位开孔以设置排水沟的方式，会影响挑臂的截面特性，易造成挑臂开孔处的应力集中和疲劳损伤。此外，对于跨越铁路、站场的桥梁，排水沟悬挂在挑臂的中间部位，为桥梁下方铁路、站场的运行造成一定的安全隐患。
[0032]
有鉴于此，本申请实施例提供一种桥梁结构，请参阅图1～图3，桥梁结构包括箱梁1、挑臂2以及桥面板3。挑臂2与箱梁1的侧部连接，挑臂2远离箱梁1的一端的上部形成有开口槽211。桥面板3设置在箱梁1和挑臂2的上部，桥面板3远离箱梁1一侧的底部形成有排水沟311，开口槽211与排水沟311相适配以避让排水沟311。排水沟311与桥面板3的顶部连通，以使桥面板3上的雨水流入排水沟311内。具体地，挑臂2设置在箱梁1的两侧，具有受力性能优良、施工方便的优点，还可以提高桥梁结构的宽度。挑臂2上的开口槽211应能容纳排水沟311，以使桥面板3上形成的排水沟311能够放置在开口槽211内，桥面板3和挑臂2的配合更
加贴合。
[0033]
当桥面板3上有雨水时，由于排水沟311与桥面板3的顶部连通，因而桥面板3上的雨水可以直接流入排水沟311，而无须在挑臂2上开孔，有效地提高了挑臂2的结构强度。此外，为了使在桥面板3上形成排水沟311，桥面板3的底部需要增设相应的结构以围设形成排水沟311，排水沟311可以有效地提高桥面板3的抗弯强度，从而提高桥梁结构的整体强度。同时，桥面板3上的雨水直接流入排水沟311，从而无须设置泄水管、竖向排水管以及集水管，简化了桥梁结构的整体结构、减轻了其重量，节省了工程造价，且更便于维修养护。
[0034]
可以理解的是，排水沟311可以是在桥面板3加工的过程中一体成型的，也可以是在后续的施工工序中焊接形成的，具体以实际施工中的便捷度进行选取。当排水沟311在桥面板3加工的过程中一体成型时，可以提高桥梁结构的整体施工便利性。桥面板3可以是由钢材、混凝土或者钢材与混凝土的混合制成的。本申请实施例提供的桥梁结构，通过在桥面板3上远离箱梁一侧的底部形成排水沟311，从而无须增设悬挂的排水管等引流装置。而挑臂2远离箱梁1的一端的上部形成有避让排水沟311的开口槽211，无须在挑臂2中间部位设置供排水管穿设的开孔，有效地降低了挑臂2上应力集中和疲劳损伤的风险，从而提高了桥梁结构的安全性能。
[0035]
优选地，为了提高排水沟311与挑臂2的连接强度，在将桥面板3安装在开口槽211内以后，可以将排水沟311与挑臂2焊接连接，从而改善挑臂2的受力条件，进而提高桥梁结构的整体强度。
[0036]
本申请实施例提供的桥梁结构，通过在桥面板3上远离箱梁1一侧的底部形成排水沟311，从而无需增设悬挂的排水管等引流装置，能够广泛适用于跨越铁路的桥梁。挑臂2远离箱梁1的一端的上部形成有避让排水沟311的开口槽211，无须在挑臂2中间部位设置供排水管穿设的开孔，有效地降低了挑臂2上应力集中和疲劳损伤的风险，从而提高了桥梁结构的安全性能。
[0037]
可以理解的是，排水沟311的截面形状可以有多种，比如矩形或者梯形等。
[0038]
在一优选的实施例中，请参阅图1和图2，本申请提供的桥梁结构中，本申请提供的桥梁结构中，排水沟311的截面形状呈半圆形。根据过水能力验算，半圆形的排水沟311的过水能力较强，排水能力显著高于其他形状断面的排水沟311。
[0039]
进一步地，在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的桥梁结构中，由桥面板3的中间到侧部，桥面板3向下倾斜设置。从而桥面板3上的雨水总是向两侧的排水沟311方向流去，防止桥面板3上出现积水，有效地提高了桥面板3的排水效率，有利于保持桥面板3的干净、整洁。
[0040]
在一优选的实施例中，桥面板3的倾斜率为k，1％≤k≤2％。设置桥面板3的倾斜度k的范围，防止桥面板3的倾斜度过高或过低，从而在提高桥面板3的排水效率的同时，防止桥面板3因倾斜程度过大而影响桥面上车辆的正常行驶。
[0041]
在一实施例中，请参阅图2，本申请提供的桥梁结构中，排水沟311的上方形成有多个泄水孔312，多个泄水孔312间隔设置，桥面板3上的雨水经多个泄水孔312流入排水沟311。通过设置泄水孔312，以满足桥面板3上雨水的排出需求，而通过间隔设置泄水孔312，可防止因泄水孔312过多而影响桥面板3的结构强度。
[0042]
进一步地，在一实施例中，请参阅图2，本申请提供的桥梁结构中，箱梁1还包括滤
水篦子4，设置在泄水孔312处。滤水篦子4可以防止桥面板3上的垃圾进入排水沟311，对桥梁的排水系统造成一定的堵塞。
[0043]
在一实施例中，请参阅图3，本申请提供的桥梁结构中，箱梁1包括相互连接的底板11、横隔板12以及纵腹板13，形成上部开口的多个箱体结构，桥面板3盖设在多个箱体结构上。通过设置底板11、横隔板12以及纵腹板13，以形成箱体结构，可以有效地提高箱梁1的抗弯强度。
[0044]
在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的桥梁结构中，桥面板3包括桥面板体31和多个加劲肋32。排水沟311和多个加劲肋32间隔预制在桥面板体31的底部，排水沟311位于多个加劲肋32的两侧，设置加劲肋32可以提高桥面板3的结构强度。为了保证设置加劲肋32后，桥面板3与箱梁1的良好贴合，横隔板12上形成有第一加强槽121，挑臂2上形成有第二加强槽212，第一加强槽121和第二加强槽212分别与加劲肋32相适配。
[0045]
可以理解的是，同一桥面板3上形成的加劲肋32的形状可以相同，也可以不同，相应地，第一加强槽121和第二加强槽212的形状只需与对应的加劲肋32的形状相适配即可，以容置加劲肋32。优选地，第一加强槽121和第二加强槽212的与对应的加劲肋32的外表面完全贴合，在容置加劲肋32的同时，也提高二者配合后桥梁结构的整体性能。
[0046]
优选地，桥面板3盖设在箱梁1和挑臂2上后，第一加强槽121和第二加强槽212分别与加劲肋32配合，为了提高桥面板3与箱梁1和挑臂2的连接强度，在第一加强槽121与加劲肋32的配合处，以及第二加强槽212与加劲肋32的配合处焊接连接。
[0047]
可以理解的是，根据受力需要，在沿桥梁延伸方向的不同区段，底板11、横隔板12、纵腹板13、桥面板体31、加劲肋32以及挑臂2采用不同厚度的钢板制成，如14mm、16mm、18mm、20mm或者24mm等，从而在满足桥梁结构的强度要求的同时，也减轻桥梁结构的整体重量。需要说明的是，根据不同结构的受力不同，即使是在同一区段，也可以对底板11、横隔板12、纵腹板13、桥面板体31、加劲肋32以及挑臂2设置不同的厚度，以使桥梁结构中各结构的寿命尽可能保持一致。
[0048]
进一步地，在一实施例中，请参阅图2，本申请提供的桥梁结构中，加劲肋32的间距为d2，综合考虑加劲肋32对桥面板3的加强作用以及其对桥面板3重量的影响，d2可以在一定的范围内浮动，比如，0.4m≤d2≤0.6m。优选地，d2可以为0.4m、0.5m或者0.6m等。
[0049]
在一实施例中，本申请提供的桥梁结构中，横隔板12的间距为d1，3m≤d1≤4m。比如，d1可以为3m、3.5m或者4m等。可以理解的是，设置横隔板12的间距d1的最大值为4m，可以有效地保证箱梁1的结构强度，而设置d1的最小值为3m，防止横隔板12过密而增加桥梁结构的整体重量。
[0050]
在一实施例中，强参阅图1和图3，本申请提供的桥梁结构中，底板11包括光滑连接的横底板111和斜底板112，横底板111与斜底板112的夹角为α，15
°
≤α≤30
°
。比如α为15
°
、20
°
、25
°
或者30
°
等。可以理解的是，横底板111和斜底板112可以是一体成型后折弯而成，也可以是分别切割形成后，再通过焊接等工艺连接在一起。可以理解的是，横底板111水平设置，斜底板112相对于横底板111倾斜设置，使得整个底板11的截面呈流线型，具有更好的抗风性能。需要说明的是，对于不同的桥梁结构，对应α的最优数值是不同的，需要通过试验等手段进行测试得出。
[0051]
在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的桥梁结构中，挑臂2包括挑臂梁体21和翼
缘板22，翼缘板22设置在挑臂梁体21的下部，开口槽211形成在挑臂梁体21上。在挑臂梁体21的底部设置翼缘板22，可以有效地增强挑臂2的局部稳定性，进一步提高桥梁结构的强度。此外，挑臂梁体21与横隔板12对齐设置，以提高桥梁结构的整体强度。
[0052]
在一实施例中，本申请提供的桥梁结构中，挑臂2的横向长度为l，4m≤l≤8m，比如l可以为4m、5m、6m、7m或者8m等，在增加桥梁结构横向宽度的同时，也保证其结构稳定性。
[0053]
在一实施例中，请参阅图1和图2，本申请提供的桥梁结构还包括栏杆5，分别设置在桥面板3上的两侧。可以理解的是，栏杆5应当设置在排水沟311的外侧，从而具有横向挡水的作用，以使桥面板3上的雨水流入排水沟311。此外，栏杆5还具有拦挡的作用，防止发生事故时，车辆落下桥梁。
[0054]
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
[0055]
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。