技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种高速铁路桥梁抢修器材，特别涉及一种高速铁路中等跨度简支梁桥梁部结构抢修器材，属于桥梁抢修技术领域。
背景技术
[0002] 高速铁路中，桥梁里程占线路总里程比例很高。虽然高铁桥梁的设计、建造标准很高，但考虑到其庞大的数量规模和广泛的地域分布，发生灾损的潜在可能性是比较高的。目前国内外尚没有专
门针对高铁桥梁抢修的器材储备，既有梁部抢修器材是针对普通铁路桥梁抢修研制的，包括六四式铁路军用梁、八七式铁路抢修
钢梁和拆装式横梁等，这些梁部抢修器材都存在通车速度慢、需要二次换架的缺点，其技术战术性能指标不能满足高铁桥梁抢修的需要。已经投入运营、数量巨大的高铁桥梁面临损毁后没有抢修技术
支撑、没有抢修器材储备的窘境。因此，研究一种适应高铁桥梁抢修的梁部抢修结构是迫切的，并且具有重要的经济意义和社会效益。实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适应高速铁路桥梁抢修需要的抢修梁，其在临时通车状态具有较高的通车速度，可以在不中断通车的情况下转换为永久桥梁结构，避免了对受损桥梁的二次换架。
[0004] 为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
[0005] 一种可转换为永久桥梁结构的高速铁路抢修梁，其关键技术在于：其包括连通
桥跨的工字梁和分别设置在所述工字梁左右两侧并与工字梁连接的单线钢箱梁，所述桥墩垫石上通过临时支座设置支座垫梁，所述工字梁和单线钢箱梁的两端坐落于所述支座垫梁上，所述单线钢箱梁由多个箱梁节段拼接而成，所述单线钢箱梁上端面通过多个工字钢垫梁设置有无砟轨道板，所述单线钢箱梁外侧设置有上翼缘悬挑板，上翼缘悬挑板上安装线缆槽及
接触网钢柱。
[0006] 进一步的，所述的工字梁的上翼板两侧设置有
立板，所述单线钢箱梁上设置有与所述立板相适配的挂钩，单线钢箱梁通过所述箱梁节段拼装挂钩和立板挂装在所述工字梁上。
[0007] 进一步的，所述单线钢箱梁的箱梁节段之间通过钢销-剪
力键连接，所述箱梁节段的上、下翼板设置有翼板横联
耳板，翼板横联耳板之间设置有钢销，箱梁节段的
腹板通过剪力键连接。
[0008] 进一步的，所述单线钢箱梁包括两个6.3m箱梁节段、两个8m箱梁节段和一个4m箱梁节段，其连接顺序为：6.3m箱梁节段、8m箱梁节段、4m箱梁节段、8m箱梁节段和6.3m箱梁节段顺序连接。
[0009] 进一步的，所述单线钢箱梁上设置有体外预
应力筋，所述单线钢箱梁横隔板左右两侧和底部均设置有多个纵向体外预应力孔道，所述体外预应力筋包括通过所述纵向体外预应力孔道设置的腹板体外预应力筋和
底板体外预应力筋。
[0010] 进一步的，当转换为永久桥梁结构时，所述单线钢箱梁的上翼板和无砟轨道板之间浇筑有
混凝土结构层，所述工字梁顶面浇筑混凝土结构层，工字梁的混凝土层和两侧单线钢箱梁的混凝土层之间预留有后浇带。
[0011] 进一步的，两个所述单线钢箱梁之间设置有横向加强联接装置，所述横向加强联接装置包括设置在两单线钢箱梁之间的双线梁
剪刀撑横联，所述双线梁剪刀撑横联每隔4m设置一道，双线梁剪刀撑横联穿过工字梁的腹板的开孔
位置。
[0012] 进一步的，所述后浇带内填充有用于将所述工字梁的混凝土层和两侧单线钢箱梁的混凝土层连接成整体的速凝支座灌浆料。
[0013] 进一步的，所述横向加强联接装置包括设置在两单线钢箱梁之间的多根横向预应力筋，所述单线钢箱梁上部和下部分别设置有横向预应力筋锚固座，所述横向预应力筋通过所述横向预应力筋锚固座固定连接。
[0014] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0015] 本实用新型用于临时抢修的梁部结构不再拆除，而是通过结构体系的转换，将临时抢修梁转变为永久桥梁结构，从而避免了对损毁桥梁的二次换架；结构体系转换期间，高铁线路仍能维持单线通车；本实用新型的抢修梁具有较高的通车速度，抢修状态临时通车速度在100km/h以上，正常运营状态通车速度在250km/h以上。
[0016] 抢修梁在临时通车状态由相互独立的上下行线单线抢修梁组成，单线抢修梁采用预应力钢箱梁的结构形式，钢箱梁分节段制造、存储和运输，通过增减箱梁节段数量，可以适应不同跨度桥梁的抢修需要。
[0017] 钢箱梁节段之间采用钢销-剪力键的连接方式，钢箱梁翼板间采用耳板-钢销连接，腹板间采用剪力键连接，钢箱梁下翼板上方、腹板内侧布置有体外预应力
钢筋。使抢修梁成为预应力钢结构，有效地提高了抢修梁的现场拼架速度，改善了临时抢修梁的竖向
刚度和横向刚度，较之普通铁路抢修钢梁可显著的提高临时通车速度。
[0018] 通过在钢箱梁上方浇筑混凝土结构层，在上下行单线抢修梁之间布置并张拉横向预应力筋，可使抢修梁形成双线整孔预应力钢-混凝土组合梁，作为永久桥梁结构正常运营，使其力学性能达到和原有桥梁相当的
水平，避免了对受损桥梁的二次换架。
[0019] 本实用新型还可以用于既有普通铁路桥梁的抢修作业，其综合技术性能指标、经济指标优于现有抢修钢梁。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或
现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其它的附图。
[0021] 图1为本实用新型临时通车状态单线抢修梁端立面结构示意图。
[0022] 图2为本实用新型临时通车状态单线抢修梁跨中断面结构示意图。
[0023] 图3为本实用新型临时通车状态单线抢修梁半纵立面结构示意图。
[0024] 图4为本实用新型临时通车状态单线抢修梁半纵剖面结构示意图。
[0025] 图5为本实用新型临时通车状态双线抢修梁端立面结构示意图。
[0026] 图6-1为本实用新型抢修梁节段间连接结构侧视示意图；
[0027] 图6-2为本实用新型抢修梁节段间连接结构主视示意图。
[0028] 图7-1为本实用新型工字梁结构主视示意图；
[0029] 图7-2为本实用新型工字梁结构侧视示意图。
[0030] 图8为本实用新型永久运营状态抢修梁半纵剖面结构示意图。
[0031] 图9为本实用新型永久运营状态双线抢修梁端立面结构示意图。
[0032] 图10为本实用新型永久运营状态双线抢修梁跨中断面结构示意图。
[0033] 其中：1单线钢箱梁、2上翼缘悬挑板、3无砟轨道板、4工字钢垫梁、5支座垫梁、6临时支座、7工字梁、8混凝土结构层、9双线梁剪刀撑横联、10横向预应力筋、11 6.3m箱梁节段、12 8m箱梁节段、13 4m箱梁节段、20永久支座、71立板、81后浇带、111纵向体外预应力孔道、112横向预应力筋锚固座、113挂钩、114钢销、115剪力键、116腹板体外预应力筋、117底板体外预应力筋、118翼板连接耳板、119横联连接耳板。
具体实施方式
[0034] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体
实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。
[0035] 如附图所示的一种可转换为永久桥梁结构的高速铁路抢修梁，其包括连通桥跨的工字梁7和分别设置在所述工字梁7左右两侧并与工字梁7连接的单线钢箱梁1，所述桥墩垫石上通过临时支座6设置支座垫梁5，所述工字梁7和单线钢箱梁1的两端坐落于所述支座垫梁5上，所述单线钢箱梁1由多个箱梁节段拼接而成，所述单线钢箱梁1上端面通过多个工字钢垫梁4设置有无砟轨道板3，多个工字钢垫梁4使无砟轨道板3和单线钢箱梁1之间预留出转换成永久梁时混凝土结构层的浇筑空间。所述工字钢垫梁4为四个。无砟轨道板3左侧和右侧各两个。所述单线钢箱梁1外侧设置有上翼缘悬挑板2，上翼缘悬挑板2与单线钢箱梁1通过
螺栓连接，悬挑板上安装线缆槽及接触网钢柱。所述单线钢箱梁1底板上设置有底板体外预应力筋117，此时工字梁两侧的单线钢箱梁1相互独立，能够实现临时运行通车。
[0036] 如图7-1和图7-2所示，所述的工字梁7的上翼板两侧设置有立板71，所述单线钢箱梁1上设置有与所述立板71相适配的挂钩113，单线钢箱梁1通过所述挂钩113和立板71挂装在所述工字梁7上。挂钩113所在的箱梁立板与所述工字梁7上的立板71通过螺栓连接。
[0037] 如图3、图4和图6-1、6-2所示，所述单线钢箱梁1的箱梁节段之间通过钢销-剪力键连接，所述箱梁节段的上、下翼板设置有翼板连接耳板118，翼板连接耳板118之间设置有钢销114，箱梁节段的翼板通过剪力键115连接。
[0038] 如图3和图4所示，所述单线钢箱梁1包括两个6.3m箱梁节段11、两个8m箱梁节段12和一个4m箱梁节段13，其连接顺序为：6.3m箱梁节段11、8m箱梁节段12、4m箱梁节段13、8m箱梁节段12和6.3m箱梁节段11顺序连接。上述单线钢箱梁1适用于32米跨的桥梁抢修，在此
基础上，通过减少1个8m箱梁节段，可以适应24m跨度桥梁的抢修，通过减少1个中部8m箱梁节段和1个中间4m箱梁节段，可以适应20m跨度桥梁的抢修。
[0039] 在将上述临时通行的抢修梁转换为永久桥梁结构时，所述单线钢箱梁1腹板内加设腹板体外预应力筋116，在抢修梁上翼板和轨道板3之间浇筑混凝土结构层8，在工字钢7的上翼板上浇筑混凝土结构层8，并在其两侧留下混凝土结构层后浇带，然后在两个所述单线钢箱梁1之间设置有横向加强联接装置。然后在后浇带81内填充有用于将所述工字梁7的混凝土层和两侧单线钢箱梁1的混凝土层连接成整体的速凝支座灌浆料。
[0040] 如图1和图2所示，所述单线钢箱梁1横隔板左右两侧和底部均设置有多个纵向体外预应力孔道111，如图8所示，所述腹板体外预应力筋116和底板体外预应力筋117通过所述纵向体外预应力孔道111设置在单线钢箱梁1的腹板内和底板上。
[0041] 如图9和图10，在将抢修梁转换为永久桥梁结构上，需要在所述横向加强联接装置包括设置在两单线钢箱梁1之间的双线梁剪刀撑横联9，所述单线钢箱梁1上部和下部分别设置有横联连接耳板119，所述双线梁剪刀撑横联9端部通过所述横联连接耳板119与所述单线钢箱梁1固定连接。所述双线梁剪刀撑横联9每隔4m设置一道，双线梁剪刀撑横联9穿过工字梁7的腹板的开孔位置。
[0042] 如图9和图10所示，所述横向加强联接装置包括设置在两单线钢箱梁1之间的多根横向预应力筋10。如图1和图2，所述单线钢箱梁1上部和下部分别设置有横向预应力筋锚固座112，所述横向预应力筋10通过所述横向预应力筋锚固座112固定连接。
[0043] 本实用新型的具体抢修施工方式如下：
[0044] 如附图3-4，所述单线钢箱梁1分5个节段制造、存储、运输，运抵抢修现场后拼装成桥，5个箱梁节段分别为2个端部6.3m箱梁节段11、2个中部8m箱梁节段12、1个中间4m箱梁节段13。通过减少1个8m箱梁节段，可以适应24m跨度桥梁的抢修，通过减少1个中部8m箱梁节段和1个中间4m箱梁节段，可以适应20m跨度桥梁的抢修。本实施例以32米跨抢修梁为例。
[0045] 在桥墩垫石上设置临时支座6，在临时支座6上设置支座垫梁5；吊装工字梁7连通桥跨，所述工字梁7的两端通过所述支座垫梁5支撑；工字梁7的作用是辅助抢修梁的架设，其上翼板和两侧的单线抢修梁在转化为永久桥梁结构时通过螺栓连接，工字梁7上翼板两侧设立板71。
[0046] 工字梁7安装完成后，在工字梁7两侧对称吊装6.3m箱梁节段11，利用箱梁节段拼装挂钩113挂在工字梁7上翼板两侧的立板71上，然后将6.3m箱梁节段11拖拽至另一侧桥墩就位。端梁节就位后，用同样的方法依次吊装、拖拽8m箱梁节段12、4m箱梁节段13、8m箱梁节段12就位并安装连接钢销，最后吊装端部6.3m箱梁节段11并安装连接钢销，连接各个箱梁节段，形成单线钢箱梁1。所述单线钢箱梁节段间采用钢销-剪力键的连接方式，相邻节段梁的上下翼板通过耳板和钢销114连接，腹板通过剪力键115连接。
[0047] 在所述单线钢箱梁1的上端面支撑设置无砟轨道板3，钢箱梁上安装有4根工字钢梁4，用于支承无砟轨道板3，并在单线钢箱梁1和无砟轨道板3之间预留出转换成永久梁时混凝土结构层的浇筑空间。
[0048] 在单线钢箱梁1外侧安装上翼缘悬挑板2，在所述上翼缘悬挑板2上安装线缆槽及接触网钢柱。
[0049] 在单线钢箱梁1上布置并张拉体外预应力筋，所述体外预应力筋包括通过所述纵向体外预应力孔道111设置的底板体外预应力筋117，完善附属设施，调节轨道线形并恢复无缝线路，开通线路，实现临时通车。
[0050] 如附图8-10，本实用新型的高铁抢修梁在功能设计上，可以通过结构体系的转换，形成永久性桥梁结构。
[0051] 结构体系转换的步骤如下：暂时封闭一侧的线路，在抢修梁上翼板和轨道板3之间浇筑混凝土结构层8，待其达到强度要求后，在腹板内侧布置腹板预应力筋116和并施加预应力，调整下翼板上方的底板体外预应力筋117的应力水平，将一侧线路的抢修梁转换成预应力钢-混凝土组合结构，开通本侧线路。
[0052] 然后暂时封闭另一侧的线路，同样对其进行结构体系的转换，之后恢复双线通车，同时择机在中间的工字梁7顶面也浇筑混凝土结构层8。
[0053] 此时的上下行线抢修梁相互独立，没有强壮的横向联系，为了加强永久桥梁结构的横向刚度，利用螺栓将工字梁上下翼板与两侧抢修梁的上下翼板连接成一体，在两侧的抢修梁间安装双线梁剪刀撑横联9，横联每隔4 m设置一道，双线梁剪刀撑横联9穿过工字梁7的蜂窝式腹板的开孔位置。
[0054] 在工字梁7的混凝土层和两侧抢修梁混凝土层之间预留的后浇带81上填充速凝支座灌浆料，在两侧抢修梁之间安装横向预应力筋10，每隔4 m节段上下翼板附近各1根，张拉并固定在横向预应力筋锚固座112上，将两侧的抢修梁、中间的工字梁连成一体，形成双线整孔预应力钢-混凝土组合梁永久桥梁结构。最后安装永久支座20，拆除临时支座6，线路恢复正常运营。
[0055] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
