高速鐵路橋梁擋風結構立柱的製作方法
2023-06-14 20:48:31
高速鐵路橋梁擋風結構立柱的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高速鐵路橋梁擋風結構立柱。已有普速鐵路橋梁防風措施無法滿足大風區高速鐵路橋梁的防風要求。本發明包含有上下拼接固定的直段立柱和彎段立柱，均預留有用於固定擋風板的螺栓孔；彎段立柱上部豎直，下部向梁體中心線彎折；彎段立柱上部豎直部分固定於梁體翼緣處，底端固定於箱梁腹板；直段立柱和彎段立柱的立柱拼接縫位於橋面以上，外側設置有立柱拼接板，立柱拼接板上設置有立柱連接螺栓將直段立柱和彎段立柱上下連接固定。本發明在滿足橋梁結構及擋風結構安全性的前提下，通過設置擋風結構改變作用到車體上的橫風作用，提高了列車安全運營的臨界風速，增加了列車運營的穩定性，減少了運營故障。
【專利說明】高速鐵路橋梁擋風結構立柱
【技術領域】
[0001]本發明屬於聞速鐵路防風【技術領域】，具體涉及一種聞速鐵路橋梁擋風結構立柱。
【背景技術】
[0002]位於大風地區的鐵路，經常發生火車被大風吹翻的情況，給鐵路的運輸生產帶來了巨大的經濟損失和嚴重的社會影響。目前我國僅對蘭新鐵路、南疆鐵路風區的個別普速鐵路橋梁設置了擋風結構，擋風結構立柱採用開孔的變高度焊接鋼工字鋼，立柱與T梁擋砟牆連接，採用Q345qD鋼材。已有普速橋梁擋風結構立柱與連體翼緣上擋砟牆通過螺栓連接，立柱底部螺栓間距較小，螺栓易因疲勞失效。
[0003]高速鐵路列車由於速度快、軸重輕，在橫向強風作用下更容易發生傾覆；同時列車氣動力遠大於普速鐵路列車，目前已有普速橋梁擋風結構立柱結構的剛度、應力、連接可靠性均不能滿足高速鐵路的使用要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種高速鐵路橋梁擋風結構立柱，剛度及強度更高，與梁體連接更可靠。
[0005]本發明所採用的技術方案是:
聞速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於:
包含有上下拼接固定的直段立柱和彎段立柱，均預留有用於固定擋風板的螺栓孔；
所述彎段立柱上部豎直，下部向梁體中心線彎折；彎段立柱上部豎直部分固定於梁體翼緣處，底端固定於箱梁腹板。
[0006]所述直段立柱和彎段立柱均為H型鋼。
[0007]所述直段立柱和彎段立柱的立柱拼接縫位於橋面以上，外側設置有立柱拼接板，立柱拼接板上設置有立柱連接螺栓將直段立柱和彎段立柱上下連接固定。
[0008]所述彎段立柱上部豎直部分通過預埋於梁體翼緣中的翼緣預埋套筒固定於梁體翼緣。
[0009]所述彎段立柱底端設置有用於與箱梁腹板中預埋的梁體預埋耳板相連接固定的銷軸雙耳板。
[0010]所述彎段立柱在翼緣弧線段設置有加勁板。
[0011]本發明具有以下優點:
I)本發明針對高速鐵路箱梁、組合T梁特點，研發了與之匹配的擋風結構及連接構造新形式，解決了結構及連接螺栓的疲勞問題，提高了擋風結構的安全性。
[0012]高速鐵路橋梁擋風結構橋面以上高度為4m，由於風荷載及高速鐵路列車脈動力作用遠大於普速鐵路，如採用普速鐵路與翼緣連接方式，連接位置的應力、耐疲勞性能不能滿足使用要求。如加大螺栓間距，則梁體構造尺寸增加較多，經濟性較差。另，隧道間箱梁需考慮運、架通過隧道需要，如翼緣板加寬後，無法通過隧道；如採用後澆加寬的翼緣板的方式，梁體架設後混凝土澆築及擋風結構的安裝均困難較大，施工質量難以保證。因此需採用新型的立柱與梁體連接形式。
[0013]新型立柱梁頂面位置彎矩最大處，整根通過；立柱與梁體翼緣板及箱梁腹板(或T梁馬蹄)均進行連接，兩處鉸接增大抗彎力臂，減小螺栓應力幅，解決了立柱及連接螺栓的疲勞問題；確保了擋風結構能夠根據設計需要，選擇單側、雙側、半封閉及封閉等多種形式，適用一般風區及強風區的不同要求。
[0014]2)本發明適用性強，能與高速鐵路常用跨度箱梁、T梁、特殊跨度箱形連續梁等橋梁配套使用，養護維修方便、耐久性好。
[0015]通過預埋件，能與所有鐵路橋梁梁體牢固連接，通用性強，使設計、施工難度和工作量大大降低；上部擋風結構在風荷載作用，梁體翼緣及腹板均參與受力，梁體可在維持標準梁構造尺寸前提下，僅需局部加強配筋，實現了擋風結構與通用鐵路梁匹配使用問題；同時擋風結構採用與梁直接連接的方式，利用梁體作為擋風結構的基礎，可適應不同橋高、立交、洩洪的布置要求，節省工程投資、便於養護。
[0016]3)本發明提出了擋風結構立柱與梁體的新型連接方式，改進了擋風屏單元板與立柱的連接方式。立柱通過銷軸及耳板形成的鉸與梁體下部連接，通過螺栓與翼緣板連接，實現了連接處只傳遞軸力與剪力，不傳遞彎矩的功能。板與立柱及板與板的連接均採用設置雙螺母及帶有回型銷的防松方式。提高了連接方式的可靠性。
[0017]4)本發明採用耐侯鋼，降低了養護維修工作量
考慮新疆地區缺少雨水、蒸發量大，同時風蝕嚴重的自然特點，採用Q355NHD耐侯鋼。利用耐侯鋼的大氣耐侯性，降低了養護維修工作量。立柱布設避開梁體洩水孔位置，避免積水，提供了耐久性能。
[0018]5)便於加工、可工廠化製造，質量易於保證，安裝簡便，能有效縮短施工工期
擋風結構立柱完全採用鋼結構，加工製造難度小，可以在工廠批量化生產，效率高，質量容易保證。工地安裝大部分採用螺栓連接，安裝簡便，施工工期短。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明主視圖。
[0020]圖2為1-1截面圖。
[0021]圖3為本發明側視圖。
[0022]圖4為A大樣圖。
[0023]圖5為B大樣圖。
[0024]圖6為C大樣圖。
[0025]圖中，1-直段立柱，2-彎段立柱，3-箱梁，4-立柱拼接板，5-擋風板，6_翼緣預埋套筒，7-箱梁翼緣，8-銷軸雙耳板。
【具體實施方式】
[0026]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細的說明。
[0027]本發明涉及的一種高速鐵路橋梁擋風結構立柱，安裝於橋梁梁部迎風側，縱向沿線單側或雙側設置，縱向間距1.6-2.5m，相鄰立柱之間固定有帶孔擋風板，組成擋風結構。
[0028]受列車限界控制，立柱在橋面以上採用直線形式，為直段立柱1，橋面以下根據梁體翼緣懸臂長度及腹板錨固位置，設置成局部弧線L性立柱形式，為彎段立柱2。直段立柱I和彎段立柱2上下拼接固定。直段立柱I為軋制H型鋼，彎段立柱2為焊接弧形H型鋼，都預留有用於固定擋風板5的螺栓孔。H型鋼尺寸根據外部風荷載強度確定:當風荷載強度為4kPa-6kPa時，截面取H250 X 250 X 9 X 14 ;當風荷載強度2kPa_4kPa時，截面取H200 X 200 X 8 X 12 ;當風荷載強度小於2kPa時，截面取H175 X 175 X 7.5 X 11。跨梁縫處立柱為適應溫度變化引起的伸縮，翼緣寬度需根據需要適當加寬。彎段立柱2在翼緣弧線段設置加勁板，提高剛度及連接傳力需要。
[0029]彎段立柱2上部豎直，下部向梁體中心線彎折。彎段立柱2上部豎直部分固定於梁體翼緣處，底端固定於箱梁腹板。直段立柱I和彎段立柱2的立柱拼接縫位於橋面以上，外側設置有立柱拼接板4，立柱拼接板4上設置有立柱連接螺栓將直段立柱I和彎段立柱2上下連接固定。
[0030]彎段立柱2上部豎直部分通過預埋於梁體翼緣7中的翼緣預埋套筒6固定於梁體翼緣7。彎段立柱2底端設置有用於與箱梁腹板中預埋的梁體預埋耳板相連接固定的銷軸雙耳板8。
[0031]施工時，梁體澆注前，預埋翼緣處和腹板處的預埋件。待梁體吊裝就位後，先安裝彎段立柱2，然後安裝直段立柱I。擋風立柱安裝完成後，再在其上安裝擋風板，至此擋風結構安裝完畢。
[0032]本發明的內容不限於實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.聞速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 包含有上下拼接固定的直段立柱(I)和彎段立柱(2)，均預留有用於固定擋風板(5)的螺栓孔； 所述彎段立柱(2)上部豎直，下部向梁體中心線彎折；彎段立柱(2)上部豎直部分固定於梁體翼緣處，底端固定於箱梁腹板。
2.根據權利要求1所述的高速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 所述直段立柱(I)和彎段立柱(2 )均為H型鋼。
3.根據權利要求2所述的高速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 所述直段立柱(I)和彎段立柱(2)的立柱拼接縫位於橋面以上，外側設置有立柱拼接板(4 )，立柱拼接板(4 )上設置有立柱連接螺栓將直段立柱(I)和彎段立柱(2 )上下連接固定。
4.根據權利要求3所述的高速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 所述彎段立柱(2)上部豎直部分通過預埋於梁體翼緣(7)中的翼緣預埋套筒(6)固定於梁體翼緣(7)。
5.根據權利要求4所述的高速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 所述彎段立柱(2)底端設置有用於與箱梁腹板中預埋的梁體預埋耳板相連接固定的銷軸雙耳板(8)。
6.根據權利要求5所述的高速鐵路橋梁擋風結構立柱，其特徵在於: 所述彎段立柱(2)在翼緣弧線段設置有加勁板。
【文檔編號】E01D19/00GK104404866SQ201410700933
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】何濤, 張鵬, 趙會東, 徐永利, 吳少海, 俞萍 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司