一种适用于城市轨道交通领域的变高度可顶推连续梁结构的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁工程，特别涉及一种适用于城市轨道交通领域的连续梁结构，可用于城市轨道交通工程中有特殊跨越要求的地段，尤其适用于桥梁净空受限的节点位置。


背景技术：

2.近年来，我国城市轨道交通建设事业取得了快速发展，城市轨道交通桥梁的经济性、景观性、环保性要求也越来越高。为了追求更好的经济性，应当避免桥梁高度过高；为了较好的景观效果，桥梁外形应当简洁并符合力学的律动；为了追求很好的环保性能，结构设计及材料选用应当兼顾降噪、节能。随着轨道交通的发展，轨道交通桥梁与城市道路及其他建构筑物的交叉干扰也越来越普遍，节点桥梁方案对整个工程的经济、景观、节能影响较大。目前城市轨道交通中，特殊跨越地段通常采用的结构形式有连续箱梁、钢桁梁结构、槽型连续梁结构。
3.一、连续箱梁
4.该结构梁体截面为箱型，箱室由底板、腹板及顶板组成，箱室顶板上部布置轨道结构，在桥梁跨度不大的情况下，梁体按等高设计。跨度较大情况下，可以根据受力的要求，相应加大箱梁箱室的高度，调整梁体截面尺寸，梁体按变高度连续梁设计。梁体可以采用钢结构，也可采用预应力混凝土结构。该种梁型梁体高度大，为保证桥下净空，该梁前后一定范围内线路高程都将受此影响而加高。此外在跨度较大情况下，梁体向下加高，梁底面高程按曲线变化，梁体无法采用顶推施工，桥梁无论采用悬臂拼装 (悬灌)还是支架现浇方案施工，现场施工作业都将影响桥下道路正常运营。桥面除铺设轨道外，还需按城市轨道交通要求，设置疏散平台。为确保桥上检修人员安全以及避免轨道交通车辆运营噪音影响城市环境，桥面两侧还需设置挡板或者声屏障。
5.二、钢桁梁
6.钢桁梁桥是由主桁、联结系、桥面系组成的一种桥梁，主桁是其主要承重结构，由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。该种结构可以按上承式桥梁设计也可以按下承式桥梁设计，当按下承式桥梁设计时，能有效降低结构高度。梁体施工可以支架拼装施工，也可采用悬臂拼装施工或拖拉(顶推) 施工。该种结构能有效降低结构高度及避免施工干扰，但钢结构桥梁造价高、运营期间噪音大、后期养护维修成本较高。该梁型同样也需要设置独立的疏散平台。为确保检修人员安全及避免噪音污染，桥面两侧同样需要设置挡板或者声屏障。
7.三、u梁、箱梁组合连续梁
8.该组合连续梁是在采用u梁作为基本梁型的城市轨道交通桥梁中特殊跨越地段常用的一种结构形式，根据受力需求，在梁体中支点附近常常采用u形梁叠加箱梁的结构方式，上部为u形梁，下部为箱梁，在跨中和端支点附近，下部箱梁高度逐渐减小直至仅保留上部u形梁。u梁、箱梁组合连续梁多为预应力混凝土结构，由于采用了u形梁和箱梁叠合的方式，梁体截面上下变化大，梁体腹板传力不顺畅，桥梁的跨度不宜太大；梁体下部箱型结构
高度按曲线变化，无法实现顶推施工，梁部施工多采用支架现浇，桥梁施工对地面道路运营干扰较大。支点处的截面下部的箱梁部分，增加结构高度，引起线路高程额外增加。
9.综上，目前城市轨道交通中特殊地段常用桥梁一般都存在结构高度大、加大线路高程，施工难顶推、影响地面交通运营或采用钢结构桥梁造价高、运营噪音大，维修养护成本高的问题。


技术实现要素：

10.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于城市轨道交通领域的变高度可顶推连续梁结构，适用于城市轨道交通特殊地段，以减小结构高度，降低线路高程，节约工程投资，且便于顶推施工，避免干扰地面交通。
11.本实用新型要解决其技术问题所采取的技术方案如下：
12.本实用新型的一种适用于城市轨道交通的变高度可顶推连续梁结构，其特征是：由底板、左边腹板、右边腹板和中腹板构成山字形截面梁体；所述底板水平布置，根据梁体受力变高设置的左边腹板、右边腹板位于底板横向两侧，中腹板位于底板横向正中；所述左边腹板、右边腹板和中腹板的下缘与底板底面齐平，或者向下凸出底板底面形成凸棱，凸棱水平布置；所述左边腹板、右边腹板、中腹板的上端对应设置左翼缘板、右翼缘板、中翼缘板。
13.所述梁体在支座位置设置横隔板，该横隔板与左翼缘板、右翼缘板、中翼缘板下缘的凸棱与底板固结为一体。
14.所述中翼缘板顶面高程与轨道交通车辆底板面匹配，宽度与城市轨道交通疏散通道设置要求匹配。
15.本实用新型的有益效果主要体现在如下方面：
16.一、左边腹板、右边腹板根据梁体受力采用变高设计，跨越能力强、可有效减小结构高度和降低线路高程，景观效果好；
17.二、底板底面、横隔板底面以及左边腹板、右边腹板和中腹板的下缘凸棱均水平设置，梁体可采用顶推法施工，对地面交通几乎无干扰；
18.三、左边腹板、右边腹板兼顾挡板及声屏障功能，梁体降噪效果好，维修人员桥面作业安全性高，避免额外设置桥面人行道挡板及声屏障，有利于节约工程投资；
19.四、中腹板位于两线之间，减少梁体底板的横向跨度，改善了底板结构受力，避免设置横向预应力，中腹板上端的中翼缘板兼顾疏散了平台功能，避免了额外设置疏散平台；
20.五、桥梁底板可按钢筋混凝土结构设置，避免了横向预应力钢束施工作业及工程投入。
21.该结构适应性强，可以广泛用于轨道交通尤其城市轨道交通跨越市政道路、铁路、沟渠、河流等特殊地段。
附图说明
22.本说明书包括如下四幅附图：
23.图1是本实用新型一种适用于城市轨道交通的变高度可顶推连续梁结构的立面示意图(以3跨连续梁示意)；
24.图2是跨中或靠近梁端附近的梁体截面，具体位置见图1中a-a线的剖面；
25.图3是中支点附近梁体截面，具体位置见图1中b-b线剖面；
26.图4是预应力钢束在梁体支点位置处布置方式示意图；
27.图中示出构件和对应的标记：底板10、左边腹板21、右边腹板22、中腹板30、左翼缘板41、右翼缘板42、中翼缘板43、横隔板50、预应力钢束60。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
29.参照图1至图4，本实用新型的一种适用于城市轨道交通领域的变高度可顶推连续梁结构，由底板10、左边腹板21、右边腹板22和中腹板 30构成山字形截面梁体。所述底板10水平布置，根据梁体受力变高设置的左边腹板21、右边腹板22位于底板10横向两侧，中腹板30位于底板 10横向正中。所述左边腹板21、右边腹板22和中腹板30的下缘与底板 10底面齐平，或者向下凸出底板10底面形成凸棱，凸棱水平布置。所述左边腹板21、右边腹板22、中腹板30的上端对应设置左翼缘板41、右翼缘板42、中翼缘板43。为提高梁体横向整体性，所述梁体在支座位置设置横隔板50，该横隔板50与左翼缘板41、右翼缘板42、中翼缘板43 下缘的凸棱与底板10固结为一体。
30.参照图1，左边腹板21、右边腹板22根据梁体受力采用变高设计，即可根据梁体受力需要向上加高，使梁体有更大跨越能力，可有效减小结构高度和降低线路高程，并富有力的韵动，景观效果好。参照图2、图3 和图4，左边腹板21、右边腹板22位于底板10横向两侧，兼顾挡板及声屏障功能，梁体降噪效果好，维修人员桥面作业安全性高，避免额外设置桥面人行道挡板及声屏障，从而有利于节约工程投资。
31.参照图1至图4，底板10底面、横隔板50底面以及左边腹板21、右边腹板22和中腹板30的下缘凸棱均水平设置，确保梁体可以采用顶推法施工，对地面交通几乎无干扰。
32.参照图2、图3和图4，所述中腹板30位于底板10横向正中，位于两线之间，减少梁体底板的横向跨度，改善了底板结构受力，避免设置横向预应力。中翼缘板43顶面高程与轨道交通车辆底板面匹配，宽度与城市轨道交通疏散通道设置要求匹配，使中翼缘板43起到疏散平台的功能。
33.参照图4，所述底板10、左边腹板21、右边腹板22和中腹板30内根据梁体受力布置预应力钢束60。
34.本技术人成功将本实用新型运用于深圳地铁6号线跨龙大高速桥梁的设计与建造中。该桥跨度(45+65+45)，梁体主跨跨越龙大高速，地面交通繁忙，无地面施工条件，轨道交通轨面到高速公路路面的高差仅7m 左右，净空受到严格限制，桥位所处位置对噪声控制要求较高。综合考虑线路高程、施工干扰情况及降噪要求，成功应用该实用新型解决了以上问题。
35.以上所述只是用图解说明本实用新型一种适用城市轨道交通领域的变高度可顶推连续梁的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。