基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410560628.7

申请日:

2014.10.21

公开号:

CN104264581A

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01D 19/02申请日:20141021|||公开

IPC分类号:

E01D19/02; E01C3/04

主分类号:

E01D19/02

申请人:

福州大学

发明人:

庄一舟; 许震; 刘永健

地址:

350108 福建省福州市闽侯县上街镇大学城学园路2号福州大学新区

优先权:

专利代理机构:

福州元创专利商标代理有限公司 35100

代理人:

蔡学俊

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内容摘要

本发明涉及一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述路堤与桥台之间设置有空隙,本发明有以下有益效果:预留的空隙消除了整体式桥台与路堤直接接触而产生的侧向土压力,由于靠近桥台的路堤得到加强,不易发生沉降和跌落,使得桥台直接支撑在加强的路堤上,避免了搭板的弯曲破坏,由于细砂垫层的存在,对搭板的水平方向的限制很小,使得搭板可以较自由的纵向移动,提高了桥梁整体受力性能和行车的舒适性。

权利要求书

1.  一种基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述路堤与桥台之间设置有空隙。

2.
  根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:所述路堤底部设置有排水管道。

3.
  根据权利要求书2所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:所述排水管道管路上设置有小孔。

4.
  根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:所述路堤为砂砾分层填筑结构。

5.
  根据权利要求书1或4所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅,所述靠近桥台端部的土工格栅上铺设有土工布,所述土工布反包在压实好的砂砾填料上。

6.
  根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于:所述桥台、桥面板、搭板和主梁浇筑为一整体。

7.
  一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)浇筑建造桥台及主梁;
(2)铺设填筑路堤并在路堤与桥台之间预留出空隙;
(3)在路堤上设置枕梁及细砂垫层;
(4)在桥台上设置浇筑桥面板和搭板。

8.
  根据权利要求7所述的基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于:在步骤(2)中,路堤填筑之前,先铺设土工格栅,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅和土工布反包在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。

9.
  根据权利要求7所述的基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于:在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。

说明书

基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁领域,具体涉及一种用于整体式、半整体式桥梁的基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法。
背景技术
整体式桥梁桥台与上部结构及搭板浇筑成整体,由于桥梁结构在交变温度的作用下会发生纵向移动,尤其在夏天,整体式桥梁上部结构的膨胀会导致路堤与桥台间产生较大的被动土压力。而在冬天,整体式桥梁上部结构收缩,桥台向远离路堤方向移动,它们之间会产生空隙,路堤会在竖向交通荷载作用下发生沉降,即可能导致路堤由于缺失桥台的侧向支撑而向桥台侧倾滑,这部分倾滑的土体在桥梁再次升温膨胀时对桥台产生额外的侧向土压力。多次的反复循环作用下导致桥梁主结构产生交大的次应力,使桥梁本身和桥台遭受损坏甚至破坏。
整体式桥梁搭板下路堤土体的移动会引起路堤的沉降或表面脱空,使搭板跨越空隙并导致弯曲破坏;同时桥—路堤间的不均匀沉降使桥台跳车现象加剧,导致汽车对桥梁的冲击加大,进一步引起桥梁结构的破坏,造成重大经济损失。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处,提供了一种施工方便,能有效提高整体式桥梁受力性能的基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是,一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述路堤与桥台之间设置有空隙。
进一步的,所述路堤底部设置有排水管道。
进一步的,所述排水管道管路上设置有小孔。
进一步的,所述路堤为砂砾分层填筑结构。
进一步的,所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅,所述靠近桥台端部的土工格栅上铺设有土工布,所述土工布反包在压实好的砂砾填料上。
进一步的,所述桥台、桥面板、搭板和主梁浇筑为一整体。
一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)浇筑建造桥台及主梁;
(2)铺设填筑路堤并在路堤与桥台之间预留出空隙;
(3)在路堤上设置枕梁及细砂垫层;
(4)在桥台上设置浇筑桥面板和搭板。
进一步的,在步骤(2)中路堤填筑之前,先铺设土工格栅,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅和土工布反包在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。
进一步的,在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:预留的空隙消除了整体式桥台与路堤直接接触而产生的侧向土压力,由于靠近桥台的路堤得到加强,不易发生沉降和跌落,使得桥台直接支撑在加强的路堤上,避免了搭板的弯曲破坏,由于细砂垫层的存在,对搭板的水平方向的限制很小,使得搭板可以较自由的纵向移动,提高了桥梁整体受力性能和行车的舒适性。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明用于整体式桥的结构示意图;
图2为本发明用于半整体式桥的结构示意图;
图3为本发明的土工格栅和土工布示意图。
图中:
    1-空隙;2-土工布;3-排水管道;4-土工格栅;5-细砂垫层;6-枕梁;7-路堤;8-搭板;9-桥面板;10-主梁;11-桥台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1~3所示,一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台11,所述桥台11上连接有桥面板9和搭板8,所述桥面板9下方设置有与桥台11连接的主梁10,所述搭板8一端与桥台11连接,另一端设置在枕梁6上,所述枕梁6下方设置有带有局部加强结构的路堤7,所述路堤7与搭板8之间填充有细砂垫层5,所述路堤7与桥台11之间设置有空隙1,所述空隙1保证在昼夜温差与四季温度改变的情况下,桥台11与路堤7间不会产生任何的作用力。
在本实施例中,为了使路堤7底部的积水排出,所述路堤7底部设置有排水管道3,排水管道3保持路堤7干燥,提高了路堤7的稳定和强度性能。
在本实施例中,所述排水管道3管路上设置有小孔。
在本实施例中,所述路堤7为砂砾分层填筑结构。
在本实施例中,所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅4,所述靠近桥台11端部的土工格栅4上铺设有土工布2,所述土工布2反包在压实好的砂砾填料上。
在本实施例中,所述桥台11、桥面板9、搭板8和主梁10浇筑为一整体。
在本实施例中,所述的路堤7由砂砾分层填筑完成,使得沉降减少,局部通过土工格栅4来加强路堤,进一步减少路堤沉降,通过外裹土工布2使得路堤砂砾不会跌落在空隙1中,保证路堤7整体性能。
在本实施例中,细砂垫层5的存在,减少了搭板8下的摩阻力,从而减小桥梁结构在温度作用下引起的二次内力。
一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)浇筑建造桥台11及主梁10;
(2)铺设填筑路堤7并在路堤7与桥台11之间预留出空隙1;
(3)在路堤7上设置枕梁6及细砂垫层5;
(4)在桥台11上设置浇筑桥面板9和搭板8。
在本实施例中,在步骤(2)中路堤7填筑之前,先铺设土工格栅4,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布2,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅4和土工布2反包在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅4,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅4,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。
在本实施例中,在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。
上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、10申请公布号CN104264581A43申请公布日20150107CN104264581A21申请号201410560628722申请日20141021E01D19/02200601E01C3/0420060171申请人福州大学地址350108福建省福州市闽侯县上街镇大学城学园路2号福州大学新区72发明人庄一舟许震刘永健74专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊54发明名称基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法57摘要本发明涉及一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端。

2、设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述路堤与桥台之间设置有空隙,本发明有以下有益效果预留的空隙消除了整体式桥台与路堤直接接触而产生的侧向土压力,由于靠近桥台的路堤得到加强,不易发生沉降和跌落,使得桥台直接支撑在加强的路堤上,避免了搭板的弯曲破坏,由于细砂垫层的存在,对搭板的水平方向的限制很小,使得搭板可以较自由的纵向移动,提高了桥梁整体受力性能和行车的舒适性。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104264581ACN1042645。

3、81A1/1页21一种基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述路堤与桥台之间设置有空隙。2根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于所述路堤底部设置有排水管道。3根据权利要求书2所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于所述排水管道管路上设置有小孔。4根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于所述路堤为砂砾分层填筑结构。5根据权利要求书1或4所述的基于。

4、消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅,所述靠近桥台端部的土工格栅上铺设有土工布,所述土工布反包在压实好的砂砾填料上。6根据权利要求书1所述的基于消除桥台土压力的桥台结构,其特征在于所述桥台、桥面板、搭板和主梁浇筑为一整体。7一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤(1)浇筑建造桥台及主梁;(2)铺设填筑路堤并在路堤与桥台之间预留出空隙;(3)在路堤上设置枕梁及细砂垫层;(4)在桥台上设置浇筑桥面板和搭板。8根据权利要求7所述的基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于在步骤(2)中,路堤填筑之前,先铺设土工格栅。

5、,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅和土工布反包在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。9根据权利要求7所述的基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。权利要求书CN104264581A1/3页3基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法技术领域0001本发明涉及桥梁领域,。

6、具体涉及一种用于整体式、半整体式桥梁的基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法。背景技术0002整体式桥梁桥台与上部结构及搭板浇筑成整体,由于桥梁结构在交变温度的作用下会发生纵向移动,尤其在夏天,整体式桥梁上部结构的膨胀会导致路堤与桥台间产生较大的被动土压力。而在冬天,整体式桥梁上部结构收缩,桥台向远离路堤方向移动,它们之间会产生空隙,路堤会在竖向交通荷载作用下发生沉降,即可能导致路堤由于缺失桥台的侧向支撑而向桥台侧倾滑,这部分倾滑的土体在桥梁再次升温膨胀时对桥台产生额外的侧向土压力。多次的反复循环作用下导致桥梁主结构产生交大的次应力,使桥梁本身和桥台遭受损坏甚至破坏。0003整体式桥梁搭板下路。

7、堤土体的移动会引起路堤的沉降或表面脱空,使搭板跨越空隙并导致弯曲破坏;同时桥路堤间的不均匀沉降使桥台跳车现象加剧,导致汽车对桥梁的冲击加大,进一步引起桥梁结构的破坏,造成重大经济损失。发明内容0004本发明的目的是针对以上不足之处,提供了一种施工方便,能有效提高整体式桥梁受力性能的基于消除桥台土压力的桥台结构及施工方法。0005本发明解决技术问题所采用的方案是,一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台,所述桥台上连接有桥面板和搭板,所述桥面板下方设置有与桥台连接的主梁,所述搭板一端与桥台连接,另一端设置在枕梁上,所述枕梁下方设置有带有局部加强结构的路堤,所述路堤与搭板之间填充有细砂垫层,所述。

8、路堤与桥台之间设置有空隙。0006进一步的,所述路堤底部设置有排水管道。0007进一步的,所述排水管道管路上设置有小孔。0008进一步的,所述路堤为砂砾分层填筑结构。0009进一步的,所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅,所述靠近桥台端部的土工格栅上铺设有土工布,所述土工布反包在压实好的砂砾填料上。0010进一步的,所述桥台、桥面板、搭板和主梁浇筑为一整体。0011一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤(1)浇筑建造桥台及主梁;(2)铺设填筑路堤并在路堤与桥台之间预留出空隙;(3)在路堤上设置枕梁及细砂垫层;(4)在桥台上设置浇筑桥面板和搭板。0012。

9、进一步的,在步骤(2)中路堤填筑之前,先铺设土工格栅,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅和土工布反包说明书CN104264581A2/3页4在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。0013进一步的,在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。0014与现有技术相比,本发明有以下有益效果预留的空隙消除了整体式桥台与路堤直接。

10、接触而产生的侧向土压力,由于靠近桥台的路堤得到加强,不易发生沉降和跌落,使得桥台直接支撑在加强的路堤上,避免了搭板的弯曲破坏,由于细砂垫层的存在,对搭板的水平方向的限制很小,使得搭板可以较自由的纵向移动,提高了桥梁整体受力性能和行车的舒适性。附图说明0015下面结合附图对本发明专利进一步说明。0016图1为本发明用于整体式桥的结构示意图;图2为本发明用于半整体式桥的结构示意图;图3为本发明的土工格栅和土工布示意图。0017图中1空隙;2土工布;3排水管道;4土工格栅;5细砂垫层;6枕梁;7路堤;8搭板;9桥面板;10主梁;11桥台。具体实施方式0018下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说。

11、明。0019如图13所示,一种基于消除桥台土压力的桥台结构,包括桥台11,所述桥台11上连接有桥面板9和搭板8,所述桥面板9下方设置有与桥台11连接的主梁10,所述搭板8一端与桥台11连接,另一端设置在枕梁6上,所述枕梁6下方设置有带有局部加强结构的路堤7,所述路堤7与搭板8之间填充有细砂垫层5,所述路堤7与桥台11之间设置有空隙1,所述空隙1保证在昼夜温差与四季温度改变的情况下,桥台11与路堤7间不会产生任何的作用力。0020在本实施例中,为了使路堤7底部的积水排出,所述路堤7底部设置有排水管道3,排水管道3保持路堤7干燥,提高了路堤7的稳定和强度性能。0021在本实施例中,所述排水管道3管。

12、路上设置有小孔。0022在本实施例中,所述路堤7为砂砾分层填筑结构。0023在本实施例中,所述局部加强结构为设置在每层砂砾层之间的土工格栅4,所述靠近桥台11端部的土工格栅4上铺设有土工布2,所述土工布2反包在压实好的砂砾填料上。0024在本实施例中,所述桥台11、桥面板9、搭板8和主梁10浇筑为一整体。0025在本实施例中,所述的路堤7由砂砾分层填筑完成,使得沉降减少,局部通过土工格栅4来加强路堤,进一步减少路堤沉降,通过外裹土工布2使得路堤砂砾不会跌落在空隙1中,保证路堤7整体性能。0026在本实施例中,细砂垫层5的存在,减少了搭板8下的摩阻力,从而减小桥梁结构说明书CN104264581。

13、A3/3页5在温度作用下引起的二次内力。0027一种基于消除桥台土压力的桥台结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤(1)浇筑建造桥台11及主梁10;(2)铺设填筑路堤7并在路堤7与桥台11之间预留出空隙1;(3)在路堤7上设置枕梁6及细砂垫层5;(4)在桥台11上设置浇筑桥面板9和搭板8。0028在本实施例中,在步骤(2)中路堤7填筑之前,先铺设土工格栅4,尾部用U型骑马钉固定,然后在其上加铺土工布2,并预埋排水管道,填筑第一层路堤并碾压,土工格栅4和土工布2反包在压实好的填料上,在压实好的填料上铺设第二层土工格栅4,利用张拉钩在第二层格栅的自由端施加拉力,使反包段土工格栅受力绷紧,用U型钉或竹钉在第二层格栅自由端将格栅固定,然后填筑第二层路堤并碾压,重复上述步骤,直至顶层,对顶部的土工格栅4,采用将其埋于顶层填料中的措施予以固定。0029在本实施例中,在步骤(2)中,填筑所用材料为砂砾。0030上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104264581A1/1页6图1图2图3说明书附图CN104264581A。

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