一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的制作方法

1.本发明属于桥梁技术领域，具体为一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构。

背景技术：

2.随着我国高速铁路的快速发展，铁路高架站桥梁也越来越多。由于列车在高架站范围内有落客需要，因此常出现多片轨道梁与站台梁并排布置的情况，对于常规的高架站桥梁结构，其下部结构一般有两种布置方式。第一种是为站台区的每片梁设置一个独立的桥墩和基础，第二种是设置独柱墩及实体挖孔墩，现逐渐发展为门式墩。常规两台四线高架站的桥墩布置较为密集，一个支点处一般不少于5个墩柱，在高架站范围内容易形成“桥墩森林”的现象，不利于桥下空间的利用和美观性要求。且对于一般的高架站桥梁结构，当桥墩较高时，为满足结构刚度要求，存在着结构笨重，材料用量高，不利于美观和经济等一系列问题。
3.由此，目前需要有一种方案来解决现有技术中的问题。

技术实现要素：

4.本发明提供一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，该桥梁结构轻巧、外形优美、且能够满足受力要求。
5.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
6.一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，包括上部结构、下部结构和支座约束体系，下部结构包括桥墩，桥墩立柱为稀柱结构，支座约束体系包括设置在桥墩中墩上的可调节水平力的纵向测力支座，共同承担纵向水平力。
7.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：桥墩为双斜柱预应力门式挑臂墩，双斜柱预应力门式挑臂墩的两个墩柱共用一个承台和基础；双斜柱预应力门式挑臂墩具体包括预应力横梁、悬臂，两个墩柱均为斜腿柱；墩柱基础包括钻孔桩。
8.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述上部结构包括轨道梁及站台梁，轨道梁及站台梁均采用四孔一联的连续梁结构。
9.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述纵向测力支座设置在四孔一联连续梁的3个中墩上。
10.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述纵向测力支座包括上支座板、中支座板、下支座板，中支座板设置在上支座板和下支座板之间，在中支座板外侧设置有压力传感器，通过压力传感器和外接采发仪，对支座纵向水平力进行实时监测。
11.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述纵向测力支座还调节装置、定位挡块、挡块连接销，当桥梁发生伸缩变形时，通过改
变调节装置的位置，解除支座纵向约束，释放变形；变形释放完毕后，可再次改变调节装置位置，并通过挡块连接销与定位挡块插接，使其转变为纵向固定支座。
12.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述调节装置为设置在压力传感器外侧的调节螺塞。
13.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的优选方案，其中：所述调节螺塞外侧还设置有防退装置，防止调节螺塞产生位移。
14.为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：
15.一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的施工方法，在梁体施工过程中，由于梁体收缩徐变及温度的作用，在纵向测力支座处会产生纵向水平力和变形；待施工完成后，可通过调节两侧调节螺塞的位置，解除纵向测力支座的纵向约束，释放施工期间温度及收缩徐变造成的纵向水平力；待轨道及桥面附属施工完毕，再次调节螺塞位置，锁定纵向测力支座，完成约束体系转换，减小运营期各种水平力作用下结构受力及变形。
16.作为本发明所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的施工方法的优选方案，其中：通过支座中内置的压力传感器和外接采发仪，对整个施工过程及运营过程中支座纵向水平力进行实时监测。
17.在运营阶段整体温度的作用下，多固定连续梁体系也会在纵向测力支座处产生纵向水平力和变形，亦可通过调节水平力的纵向测力支座，择时释放运营阶段温度造成的纵向力。
18.本发明的有益效果如下：
19.本发明提出的用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构及其施工方法，也适用于其他轨道桥梁高架站结构设计；且在桥梁结构中同时采用稀柱和可调节水平力的纵向测力支座，特别是当桥墩较高时，本结构体系在满足结构受力和刚度要求的同时，可显著减小桥墩个数和截面尺寸，提升结构美观性和适用性；
20.本发明高架站桥墩底部的地面层，可形成通畅的旅客进出站通道；避免了粗大、密集桥墩影响站房内景观，为旅客的出行提供了开阔的视野和便捷的条件。
21.本发明在桥梁中墩上设置可调节水平力的纵向测力支座，共同承担纵向水平力，在梁体施工过程中及梁体运营阶段，提升了结构整体刚度，改善了结构整体受力，并能有效提高结构整体刚度。
22.本发明采用的双斜柱预应力门式挑臂墩中合理布置预应力钢束，结构的强度及应力均满足规范要求；门式挑臂墩的两墩柱共用一个承台和基础，结构轻巧、造型优美、可减小承台尺寸和基坑开挖量，节省混凝土用量。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本发明桥梁结构体系示意图；
25.图2为本发明桥梁结构的下部结构示意图；
26.图3为图2中1-1、2-2处截面图；
27.图4为本发明可调节水平力的纵向测力支座剖面图；
28.图5为本发明可调节水平力的纵向测力支座结构示意图。
29.附图标号说明：
30.1-上部结构，2-支座约束体系，3-下部结构，4-纵向测力支座，5-预应力横梁，6-悬臂，7-斜腿柱，8-承台，9-钻孔桩，10-压力传感器与定位挡块初始间隙，11-上支座板，12-中支座板，13-下支座板，14-压力传感器，15-调节螺塞，16-挡块连接销，17-定位挡块，18-防退装置。
31.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.本发明提供一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，本结构体系桥墩立柱较为稀疏，尺寸较小，且通过约束体系提高了结构整体刚度。
36.如图1～图5所示，本实施例中的桥梁结构包括上部结构1、下部结构3和支座约束体系2，下部结构包括桥墩，桥墩立柱为稀柱结构，支座约束体系包括设置在桥墩中墩上的可调节水平力的纵向测力支座4，共同承担纵向水平力。
37.本实施例中的桥墩为双斜柱预应力门式挑臂墩，双斜柱预应力门式挑臂墩的两个墩柱共用一个承台8和基础；双斜柱预应力门式挑臂墩具体包括预应力横梁5、悬臂6，两个墩柱均为斜腿柱7；墩柱基础包括钻孔桩9。
38.本实施例中的上部结构包括轨道梁及站台梁，轨道梁及站台梁均采用四孔一联的连续梁结构。
39.本实施例中的纵向测力支座设置在四孔一联连续梁的3个中墩上。
40.本实施例中的纵向测力支座包括上支座板11、中支座板12、下支座板13，中支座板12设置在上支座板11和下支座板13之间，在中支座板12外侧设置有压力传感器14，通过压力传感器14和外接采发仪，对支座纵向水平力进行实时监测。
41.本实施例中的纵向测力支座还调节装置、定位挡块17、挡块连接销16，当桥梁发生
伸缩变形时，通过改变调节装置的位置，解除支座纵向约束，释放变形；变形释放完毕后，可再次改变调节装置位置，并通过挡块连接销16与定位挡块17插接，使其转变为纵向固定支座。
42.本实施例中的调节装置为设置在压力传感器外侧的调节螺塞15。
43.本实施例中的调节螺塞外侧还设置有防退装置18，防止调节螺塞15产生位移。
44.一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构的施工方法，在梁体施工过程中，由于梁体收缩徐变及温度的作用，在纵向测力支座4处会产生纵向水平力和变形，因此，在施工前，预留压力传感器与定位挡块初始间隙10；待施工完成后，可通过调节两侧调节螺塞15的位置，解除纵向测力支座4的纵向约束，释放施工期间温度及收缩徐变造成的纵向水平力；待轨道及桥面附属施工完毕，再次调节螺塞15位置，锁定纵向测力支座4，完成约束体系转换，减小运营期各种水平力作用下结构受力及变形；在运营阶段整体温度的作用下，多固定连续梁体系也会在纵向测力支座4处产生纵向水平力和变形，亦可通过调节水平力的纵向测力支座，择时释放运营阶段温度造成的纵向力。
45.本实施例中的施工方法通过支座中内置的压力传感器14和外接采发仪，对整个施工过程及运营过程中支座纵向水平力进行实时监测。
46.本发明提出的稀柱、半整体式结构体系适用于高速铁路及其他轨道桥梁高架站结构设计；且在桥梁结构中同时采用稀柱和可调节水平力的纵向测力支座，特别是当桥墩较高时，本结构体系在满足结构受力和刚度要求的同时，可显著减小桥墩个数和截面尺寸，提升结构美观性和适用性；本发明高架站桥墩底部的地面层，可形成通畅的旅客进出站通道；避免了粗大、密集桥墩影响站房内景观，为旅客的出行提供了开阔的视野和便捷的条件。本发明在桥梁中墩上设置可调节水平力的纵向测力支座，共同承担纵向水平力，在梁体施工过程中及梁体运营阶段，提升了结构整体刚度，改善了结构整体受力，并能有效提高结构整体刚度。本发明采用的双斜柱预应力门式挑臂墩中合理布置预应力钢束，结构的强度及应力均满足规范要求；门式挑臂墩的两墩柱共用一个承台和基础，结构轻巧、造型优美、可减小承台尺寸和基坑开挖量，节省混凝土用量。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，包括上部结构、下部结构和支座约束体系，下部结构包括桥墩，桥墩立柱为稀柱结构，支座约束体系包括设置在桥墩中墩上的可调节水平力的纵向测力支座。2.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述桥墩为双斜柱预应力门式挑臂墩，双斜柱预应力门式挑臂墩的两个墩柱共用一个承台和基础。3.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述上部结构包括轨道梁及站台梁，轨道梁及站台梁均采用四孔一联的连续梁结构。4.根据权利要求3所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述纵向测力支座设置在四孔一联连续梁的3个中墩上。5.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述纵向测力支座包括上支座板、中支座板、下支座板，中支座板设置在上支座板和下支座板之间，在中支座板外侧设置有压力传感器，通过压力传感器和外接采发仪，对支座纵向水平力进行实时监测。6.根据权利要求5所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述纵向测力支座还调节装置、定位挡块、挡块连接销，当桥梁发生伸缩变形时，通过改变调节装置的位置，解除支座纵向约束，释放变形；变形释放完毕后，可再次改变调节装置位置，并通过挡块连接销与定位挡块插接，使其转变为纵向固定支座。7.根据权利要求6所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述调节装置为设置在压力传感器外侧的调节螺塞。8.根据权利要求7所述的一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，其特征在于，所述调节螺塞外侧还设置有防退装置。9.一种如权利要求1-8任一项的所述的半整体式桥梁结构的施工方法，其特征在于，在梁体施工过程中，由于梁体收缩徐变及温度的作用，在纵向测力支座处会产生纵向水平力和变形；待施工完成后，通过调节两侧调节螺塞的位置，解除纵向测力支座的纵向约束，释放施工期间温度及收缩徐变造成的纵向水平力；待轨道及桥面附属施工完毕，再次调节螺塞位置，锁定纵向测力支座，完成约束体系转换，减小运营期各种水平力作用下结构受力及变形。10.根据权利要求9所述的半整体式桥梁结构的施工方法，其特征在于，通过支座中内置的压力传感器和外接采发仪，对整个施工过程和运营过程中支座纵向水平力进行实时监测。

技术总结

本发明属于桥梁技术领域，具体为一种用于高速铁路高架站的半整体式桥梁结构，包括上部结构、下部结构和支座约束体系，下部结构为桥墩，桥墩立柱为稀柱结构，支座约束体系包括设置在桥墩中墩上的可调节水平力的纵向测力支座，共同承担纵向水平力。通过在桥梁结构中同时采用稀柱和可调节水平力的纵向测力支座，在满足结构受力和刚度要求的同时，可显著减小桥墩个数和截面尺寸，提升结构美观性和适用性。提升结构美观性和适用性。提升结构美观性和适用性。