高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱。已有普速鐵路橋梁防風(fēng)措施無(wú)法滿足大風(fēng)區(qū)高速鐵路橋梁的防風(fēng)要求。本發(fā)明包含有上下拼接固定的直段立柱和彎段立柱，均預(yù)留有用于固定擋風(fēng)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于梁體翼緣處，底端固定于箱梁腹板；直段立柱和彎段立柱的立柱拼接縫位于橋面以上，外側(cè)設(shè)置有立柱拼接板，立柱拼接板上設(shè)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(fā)明在滿足橋梁結(jié)構(gòu)及擋風(fēng)結(jié)構(gòu)安全性的前提下，通過設(shè)置擋風(fēng)結(jié)構(gòu)改變作用到車體上的橫風(fēng)作用，提高了列車安全運(yùn)營(yíng)的臨界風(fēng)速，增加了列車運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性，減少了運(yùn)營(yíng)故障。
【專利說(shuō)明】高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聞速鐵路防風(fēng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聞速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱。
【背景技術(shù)】
[0002]位于大風(fēng)地區(qū)的鐵路，經(jīng)常發(fā)生火車被大風(fēng)吹翻的情況，給鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響。目前我國(guó)僅對(duì)蘭新鐵路、南疆鐵路風(fēng)區(qū)的個(gè)別普速鐵路橋梁設(shè)置了擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱采用開孔的變高度焊接鋼工字鋼，立柱與T梁擋砟墻連接，采用Q345qD鋼材。已有普速橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱與連體翼緣上擋砟墻通過螺栓連接，立柱底部螺栓間距較小，螺栓易因疲勞失效。
[0003]高速鐵路列車由于速度快、軸重輕，在橫向強(qiáng)風(fēng)作用下更容易發(fā)生傾覆；同時(shí)列車氣動(dòng)力遠(yuǎn)大于普速鐵路列車，目前已有普速橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱結(jié)構(gòu)的剛度、應(yīng)力、連接可靠性均不能滿足高速鐵路的使用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，剛度及強(qiáng)度更高，與梁體連接更可靠。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
聞速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:
包含有上下拼接固定的直段立柱和彎段立柱，均預(yù)留有用于固定擋風(fēng)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于梁體翼緣處，底端固定于箱梁腹板。
[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于橋面以上，外側(cè)設(shè)置有立柱拼接板，立柱拼接板上設(shè)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(yù)埋于梁體翼緣中的翼緣預(yù)埋套筒固定于梁體翼緣。
[0009]所述彎段立柱底端設(shè)置有用于與箱梁腹板中預(yù)埋的梁體預(yù)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(shè)置有加勁板。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
I)本發(fā)明針對(duì)高速鐵路箱梁、組合T梁特點(diǎn)，研發(fā)了與之匹配的擋風(fēng)結(jié)構(gòu)及連接構(gòu)造新形式，解決了結(jié)構(gòu)及連接螺栓的疲勞問題，提高了擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的安全性。
[0012]高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)橋面以上高度為4m，由于風(fēng)荷載及高速鐵路列車脈動(dòng)力作用遠(yuǎn)大于普速鐵路，如采用普速鐵路與翼緣連接方式，連接位置的應(yīng)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(gòu)造尺寸增加較多，經(jīng)濟(jì)性較差。另，隧道間箱梁需考慮運(yùn)、架通過隧道需要，如翼緣板加寬后，無(wú)法通過隧道；如采用后澆加寬的翼緣板的方式，梁體架設(shè)后混凝土澆筑及擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的安裝均困難較大，施工質(zhì)量難以保證。因此需采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(jìn)行連接，兩處鉸接增大抗彎力臂，減小螺栓應(yīng)力幅，解決了立柱及連接螺栓的疲勞問題；確保了擋風(fēng)結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需要，選擇單側(cè)、雙側(cè)、半封閉及封閉等多種形式，適用一般風(fēng)區(qū)及強(qiáng)風(fēng)區(qū)的不同要求。
[0014]2)本發(fā)明適用性強(qiáng)，能與高速鐵路常用跨度箱梁、T梁、特殊跨度箱形連續(xù)梁等橋梁配套使用，養(yǎng)護(hù)維修方便、耐久性好。
[0015]通過預(yù)埋件，能與所有鐵路橋梁梁體牢固連接，通用性強(qiáng)，使設(shè)計(jì)、施工難度和工作量大大降低；上部擋風(fēng)結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用，梁體翼緣及腹板均參與受力，梁體可在維持標(biāo)準(zhǔn)梁構(gòu)造尺寸前提下，僅需局部加強(qiáng)配筋，實(shí)現(xiàn)了擋風(fēng)結(jié)構(gòu)與通用鐵路梁匹配使用問題；同時(shí)擋風(fēng)結(jié)構(gòu)采用與梁直接連接的方式，利用梁體作為擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，可適應(yīng)不同橋高、立交、泄洪的布置要求，節(jié)省工程投資、便于養(yǎng)護(hù)。
[0016]3)本發(fā)明提出了擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱與梁體的新型連接方式，改進(jìn)了擋風(fēng)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(shí)現(xiàn)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采用設(shè)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(fā)明采用耐侯鋼，降低了養(yǎng)護(hù)維修工作量
考慮新疆地區(qū)缺少雨水、蒸發(fā)量大，同時(shí)風(fēng)蝕嚴(yán)重的自然特點(diǎn)，采用Q355NHD耐侯鋼。利用耐侯鋼的大氣耐侯性，降低了養(yǎng)護(hù)維修工作量。立柱布設(shè)避開梁體泄水孔位置，避免積水，提供了耐久性能。
[0018]5)便于加工、可工廠化制造，質(zhì)量易于保證，安裝簡(jiǎn)便，能有效縮短施工工期
擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱完全采用鋼結(jié)構(gòu)，加工制造難度小，可以在工廠批量化生產(chǎn)，效率高，質(zhì)量容易保證。工地安裝大部分采用螺栓連接，安裝簡(jiǎn)便，施工工期短。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明主視圖。
[0020]圖2為1-1截面圖。
[0021]圖3為本發(fā)明側(cè)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(fēng)板，6_翼緣預(yù)埋套筒，7-箱梁翼緣，8-銷軸雙耳板。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]本發(fā)明涉及的一種高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，安裝于橋梁梁部迎風(fēng)側(cè)，縱向沿線單側(cè)或雙側(cè)設(shè)置，縱向間距1.6-2.5m，相鄰立柱之間固定有帶孔擋風(fēng)板，組成擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0028]受列車限界控制，立柱在橋面以上采用直線形式，為直段立柱1，橋面以下根據(jù)梁體翼緣懸臂長(zhǎng)度及腹板錨固位置，設(shè)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(yù)留有用于固定擋風(fēng)板5的螺栓孔。H型鋼尺寸根據(jù)外部風(fēng)荷載強(qiáng)度確定:當(dāng)風(fēng)荷載強(qiáng)度為4kPa-6kPa時(shí)，截面取H250 X 250 X 9 X 14 ;當(dāng)風(fēng)荷載強(qiáng)度2kPa_4kPa時(shí)，截面取H200 X 200 X 8 X 12 ;當(dāng)風(fēng)荷載強(qiáng)度小于2kPa時(shí)，截面取H175 X 175 X 7.5 X 11?？缌嚎p處立柱為適應(yīng)溫度變化引起的伸縮，翼緣寬度需根據(jù)需要適當(dāng)加寬。彎段立柱2在翼緣弧線段設(shè)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上部豎直部分固定于梁體翼緣處，底端固定于箱梁腹板。直段立柱I和彎段立柱2的立柱拼接縫位于橋面以上，外側(cè)設(shè)置有立柱拼接板4，立柱拼接板4上設(shè)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(yù)埋于梁體翼緣7中的翼緣預(yù)埋套筒6固定于梁體翼緣7。彎段立柱2底端設(shè)置有用于與箱梁腹板中預(yù)埋的梁體預(yù)埋耳板相連接固定的銷軸雙耳板8。
[0031]施工時(shí)，梁體澆注前，預(yù)埋翼緣處和腹板處的預(yù)埋件。待梁體吊裝就位后，先安裝彎段立柱2，然后安裝直段立柱I。擋風(fēng)立柱安裝完成后，再在其上安裝擋風(fēng)板，至此擋風(fēng)結(jié)構(gòu)安裝完畢。
[0032]本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說(shuō)明書而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.聞速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 包含有上下拼接固定的直段立柱(I)和彎段立柱(2)，均預(yù)留有用于固定擋風(fēng)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)上部豎直部分固定于梁體翼緣處，底端固定于箱梁腹板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 所述直段立柱(I)和彎段立柱(2 )均為H型鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 所述直段立柱(I)和彎段立柱(2)的立柱拼接縫位于橋面以上，外側(cè)設(shè)置有立柱拼接板(4 )，立柱拼接板(4 )上設(shè)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(jù)權(quán)利要求3所述的高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 所述彎段立柱(2)上部豎直部分通過預(yù)埋于梁體翼緣(7)中的翼緣預(yù)埋套筒(6)固定于梁體翼緣(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 所述彎段立柱(2)底端設(shè)置有用于與箱梁腹板中預(yù)埋的梁體預(yù)埋耳板相連接固定的銷軸雙耳板(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速鐵路橋梁擋風(fēng)結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于: 所述彎段立柱(2)在翼緣弧線段設(shè)置有加勁板。
【文檔編號(hào)】E01D19/00GK104404866SQ201410700933
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】何濤, 張鵬, 趙會(huì)東, 徐永利, 吳少海, 俞萍 申請(qǐng)人:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司