一种空间层叠式的桥梁结构
阅读：780发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种空间层叠式的桥梁结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开的一种空间层叠式的 桥梁 结构，主体结构为桥梁式结构，在桥梁下部的桩 基础 之间设置地下综合管廊，输送城市之间的 水 、电、气等，地 下管 廊布置在地下两承台及两桩基之间，解决了用地困难，并且修建管廊时，两侧的桩基部分对施工进行保护作用，防止基坑坍塌；平面以上形成第一层的普通车辆行驶道路空间，中横梁以上形成第二层的轨道车辆行驶空间，同时在上盖梁的顶部形成第三层的高速公路，满足高速机动车的行驶，该桥梁结构共构成 自上而下 的四层空间，可以满足绝大多数城市干线和支线的道路规划，提高了城市交通的通行效率；同时采用层叠式结构，减少了用于面积，也减少了建设成本。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种空间层叠式的桥梁结构专利的具体信息内容。
1.一种空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，包括建造在地下的两组相互平行的桩基础(4)，桩基础(4)的顶部浇筑承台(2)，在承台(2)的顶部浇筑桥墩(3)，在两组桥墩之间设置至少一层水平的中横梁(1)，中横梁(1)的两侧与桥墩(3)固连，在两排桥墩的顶部架设上盖梁(12)；
两组桩基础(4)之间设置地下综合管廊(5)，在地下综合管廊(5)顶部的地平面铺设城市道路，中横梁(1)的顶部铺设轨道(7)，上盖梁(12)的顶部铺设高速公路道路结构。
2.根据权利要求1所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述桩基础(4)为旋挖灌注群桩基础。
3.根据权利要求2所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述桩基础为3*2的群桩基础。
4.根据权利要求1所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述承台(2)为低承台。
5.根据权利要求1所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述高速公路道路结构由预制梁式路面(6)拼接组成。
6.根据权利要求1所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述桩基础的周围设置有加固区，用于对桩基础及其周土进行加固。
7.根据权利要求1所述空间层叠式的桥梁结构，其特征在于，所述中横梁的层数为2-4层。
一种空间层叠式的桥梁结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及桥梁建设技术领域，具体为一种空间层叠式的桥梁结构。
背景技术
[0002] 随着全球经济的飞速发展，世界各地的交通建设如火如荼，各个地方也开始了新一轮的交通基础建设浪潮，正在推广地下综合管廊结构，特别是在一些海绵城市及一些交通量大的城市，面临了一些挑战性的问题，如建设用地不足、施工使得城市交通瘫痪等等。
[0003] 如何有序地利用地下空间、加快交通建设效率和合理布置综合管廊，已成了一个世界性难题。由于其建设过程的复杂性，各个建设环节相互限制，阻碍着交通建设的发展。特别是高铁、轻轨等新式交通方式的出现，使得以前的交通基础建设有点跟不上时代。
[0004] 现在的交通基础建设过程中主要存在：首先，城市的普通道路、轻轨、地下综合管廊和高速公路各自施工，导致修建成本巨大，同时也大大提高了用地成本，减少了城市居民的生活用地，其次，在路线的交汇区域，避免相互干扰，必须等一方修建完成后，另一方在进行修建，这样大大延长了修建时间，增加了建筑成本。实用新型内容
[0005] 针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种空间层叠式的桥梁结构，用于城市间交通网路结构，解决城市交通基础建设过程中相互影响、施工工艺复杂及结构安全性问题。
[0006] 本实用新型是通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种空间层叠式的桥梁结构，包括建造在地下的两组相互平行的桩基础，桩基础的顶部浇筑承台，在承台的顶部浇筑桥墩，在两组桥墩之间设置至少一层水平的中横梁，中横梁的两侧与桥墩固连，在两排桥墩的顶部架设上盖梁；
[0008] 两组桩基础之间设置地下综合管廊，在地下综合管廊顶部的地平面铺设城市道路，中横梁的顶部铺设轨道，上盖梁的顶部铺设高速公路道路结构。
[0009] 优选的，所述桩基础为旋挖灌注群桩基础。
[0010] 优选的，所述桩基础为3*2的群桩基础。
[0011] 优选的，所述承台为低承台。
[0012] 优选的，所述高速公路道路结构由预制梁式路面拼接组成。
[0013] 优选的，所述桩基础的周围设置有加固区，用于对桩基础及其周土进行加固。
[0014] 优选的，所述中横梁的层数为2-4层。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
[0016] 本实用新型提供的一种空间层叠式的桥梁结构，主体结构采用桥梁式结构，在桥梁下部的桩基础之间设置地下综合管廊，解决了综合管廊的用地困难，地平面上形成第一层的普通车辆行驶道路空间，中横梁顶部形成第二层的轨道车辆行驶空间，同时在上盖梁的顶部形成第三层的高速公路，满足机动车的高速行驶，该桥梁结构能够满足绝大多数城市干线和支线的道路规划，提高了城市交通的通行效率；采用层叠式结构，减少了用地面积，也减少了建设成本，同时，该桥梁结构采用桩基础结构稳定性好，抗干扰能力强，依附该桥梁结构的交通道路，避免了沉降问题，交通道路更加稳定。附图说明
[0017] 图1为本实用新型桥梁结构的正视图；
[0018] 图2为本实用新型桥梁结构的结构示意图；
[0019] 图3为本实用新型桩基础周土的注浆加固示意图；
[0020] 图4为图3中注浆管路的排布示意图；
[0021] 图5为本实用新型桥墩及群桩基础的横断面图；
[0022] 图6为本实用新型地下综合管廊竖向断面图；
[0023] 图7为本实用新型预制式梁的横截面；
[0024] 图8为本实用新型另一实施例桥梁结构的正视图。
[0025] 图中：1-中横梁，2-承台，3-桥墩，4-桩基础，5-地下综合管廊，6-预制梁式路面，7-轨道，8-注浆路径，9-桩周土体加固区，10-注浆布置点，11-管廊支撑加固区，12-上盖梁。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0027] 参阅图1和图2，一种空间层叠式的桥梁结构，包括预埋在地下的两组相互平行的桩基础4，每组桩基础包括沿桥梁长度方向间隔设置的若干个桩基础，在两组桩基础4之间设置地下综合管廊5，桩基础4的顶部浇筑承台2，承台2位于地平面以下，在承台2的顶部浇筑桥墩3，形成两组桥墩，在两组桥墩之间水平浇筑中横梁1，中横梁与桥墩固连，且位于桥墩3的中部，中横梁1与地平面之间形成的第一层空间需满足车辆的行驶条件。
[0028] 在两组桥墩的顶部浇筑上盖梁12，上盖梁12与中横梁1之间形成第二层空间，在中横梁1的顶部铺设轨道7，第二层空间需满足轨道交通车辆的行驶条件。
[0029] 上盖梁12的顶部高速公路道路结构，用于机动车的高速行驶。
[0030] 本实用新型提供的一种空间层叠式的桥梁结构，主体结构为桥梁式结构，在桥梁下部的桩基础之间设置地下综合管廊，输送城市之间的水、电、气等，地下管廊布置在地下两承台及两桩基之间，解决了用地困难，并且修建管廊时，两侧的桩基部分对施工进行保护作用，防止基坑坍塌；平面以上形成第一层的普通车辆行驶道路空间，中横梁以上形成第二层的轨道车辆行驶空间，同时在上盖梁的顶部形成第三层的高速公路，满足高速机动车的行驶，该桥梁结构共构成自上而下的四层空间，可以满足绝大多数城市干线和支线的道路规划，提高了城市交通的通行效率；同时采用层叠式结构，减少了用于面积，也减少了建设成本。
[0031] 优选，桩基础4采用3*2的旋挖灌注群桩基础，如图4示，桩基选择用旋挖摩擦型桩，此种桩基础施工速度快，施工效果好。
[0032] 优选，承台2为低承台，能够承担一部分的上部桥梁荷载。
[0033] 每排包括若干个桩基础，若干个桩基础沿桥梁的延长方向间隔设置。
[0034] 本实用新型还提供了上述空间层叠式的桥梁结构的施工方法，包括以下步骤：
[0035] S1、施工两组相互平行的桩基础，并在桩基础的顶部施工承台2，并形成两组承台；
[0036] 桩基础采用低承台3*2的群桩基础，使得桥梁主体的稳定性及安全性得到保证，进而保证地上结构行车的稳定性。
[0037] S2、对桩基础的周土进行注浆加固；
[0038] 参阅图3，具体方法如下：
[0039] 为消除施工地下综合管廊时对桥墩的影响，在基坑开挖前对桩周土体进行注浆加固。
[0040] 参阅图4和图5，根据纵断计算注浆孔的布孔位置，根据梅花形布置注浆管位置，计算并控制各轴钻孔角度，与桩基冲突段根据管廊埋深适当调整注浆管长度，首次打入长度距离桩基不小于0.4m，即注浆孔的下端与桩基础的外侧距离小于0.4m。
[0041] 注浆顺序由承台内侧向外侧进行，两承台注浆孔交错进行布置。因注浆高度较大，注浆采用分部进行方法，优先进行底部3.5m范围内注浆，间隔时间不小于8小时，与桩基冲突区域注浆管端头与桩基结构距离不小于0.7m。
[0043] S2.2、测量放线
[0044] 施工前进行场地平整，采用全站仪按要求测放出注浆孔位，并沿孔位开挖沟槽和集水坑。
[0045] S2.3、钻孔注浆孔采用钻孔灌注一体注浆机进行，可采用A42mm钢管注浆，注浆孔间距为1.871m，孔间距为1.25m，采用梅花形排列，钻进时，钻机保持水平，保证桩的倾斜度小于设计要求值。钻进有困难时，可用水浸湿钻孔内壁土，以利钻进。
[0046] S2.4、浆液配置
[0048] 浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后进行压注，注浆过程中应不停的缓慢搅拌，搅拌时间小于浆液初凝时间。
[0049] S2.5、注浆
[0050] 注浆顺序为先外围后中间，隔排跳孔进行施工，注浆时采用分层注浆，每层厚度优选为0.5m，初凝后注下一层，每次上拔或下钻高度为0.5m。
[0051] 注浆压力应控制采用0.4MPa，注浆过程中如果出现压力达不到设计要求，出现跑浆或串浆的严重问题，可采取换孔作业，待浆液初凝后再补注。
[0052] 注浆过程中应密切注意监测及反馈注浆部位周边变化情况。
[0053] S3、在两组承台的顶部施工桥墩3，形成两组桥墩；
[0054] 该桥墩采用矩形桥墩，并在桥墩的两侧预留走线通道，便于轨道施工及高度公路施工的走线。
[0055] S4、在两组桥墩之间施工中横梁1，中横梁1与桥墩浇筑成型；
[0056] 中横梁层数为多层，在图1中为1层的中横梁，在顶部铺设轻轨，在图8中为两层的中横梁，一层用于铺设轻轨，另一侧可以铺设公交专用道路，也可以根据需要自行设计中横梁的层数。
[0057] S5、在两组桥墩的顶部铺设上盖梁12，上盖梁12与桥墩3浇筑成型；
[0058] 具体施工方法如下，预制式梁6和桥墩采用浇筑成型，提高了桥梁整体的稳固性和安全性，为下层空间行车提供安全保障。
[0059] S6、两组桩基础之间施工地下综合管廊5，同时在中横梁1的顶部铺设轨道7，以及在上盖梁12的顶部施工高速公路结构；
[0060] 地下综合管廊5施工完成后，在地平面施工城市道路。
[0061] 参阅图6，地下综合管廊5的施工方法具体如下：
[0063] 参阅图7，高速公路结构采用预制式梁6的路面结构，将预制梁式6铺设在上盖梁12的顶部，并施工高速公路的附属设施。
[0064] 本实用新型提供的一种空间层叠式的桥梁结构的施工方法，首先施工桩基础，然后对桩基础的周土进行注浆加固，修建地下综合管廊时，不可避免地会对主体桥梁结构产生影响，产生沉降或者倾斜的问题，影响其使用，采用注浆加固工艺，在地下综合管廊开挖前，对桩周土体进行注浆加固措施，以补偿因管廊开挖对桥梁结构的影响，提高桥梁桩基的承载能力，消除地下综合管廊开挖对地上结构的影响。
[0065] 然后，在柱基础的顶部施工下承台，下承台能够承受一部分上部桥梁的载荷，在下承台的顶部施工桥墩，再在桥墩之间设置中横梁，中横梁与桥墩浇筑成型，在常规桥梁结构中增加中横梁结构，利用中横梁结构设置地上结构，这个极大的简化了施工难度。最后在桥墩的浇筑成型上盖梁，完成桥梁的主体结构，桥梁主体采用浇筑成型，提高了桥梁主体的稳固性，提高行车的安全性。
[0066] 最后，在柱基础之间施工地下综合管廊，同时在中横梁的顶部施工轨道，以及在上盖梁的顶部施工高速公路。
[0067] 本实用新型的空间层叠式的桥梁结构，主体结构为梁式桥结构，其它地下综合管廊及地上两层结构物等附属物都依附于此主体桥梁结构布置施工。采用地下一层和地上两层的设计结构，地下一层为地下综合管廊，地上一层为轨道式结构，地上二层为高速公路道路结构。本实用新型的施工方法采用先施工主体桥梁部分，主体结构达到要求后，在中横梁和上盖梁的保护下，完成地下综合管廊、轨道施工和高速公路及其对应路面附属设施的施工，三层结构同时施工，而且互不干扰，作业形式灵活，施工速度成倍提升；同时，可以满足绝大多数城市干线和支线的道路规划，而且施工过程及后续使用中的安全性可以得到保证，杜绝危险情况的发生，更具有可实现性和施工安全性。
[0068] 中横梁和预制式梁分别与桥墩采用浇筑成型，提高了主体桥梁的稳固性和安全性，同时将地下综合管廊布置在地下两承台及两桩基之间，解决了用地困难，并且修建管廊时，两侧的桩基部分对施工进行保护作用，防止基坑坍塌。
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