本發(fā)明屬于土木工程橋梁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕軌高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)體系及其限位耗能節(jié)點構(gòu)造。

背景技術(shù)：

我國已實施的軌道交通高架橋的橋墩，墩間距一般為25～30m之間，主要有以下特點及問題：

區(qū)間主梁型式多為一個單箱單室(簡稱大箱梁)或兩個單箱單室(簡稱小箱梁)預(yù)應(yīng)力箱梁，主梁制作采用支架現(xiàn)澆的施工方法，施工期間對周邊環(huán)境影響較大，工期也較長。

墩柱大多只是能防止橫向沖擊，但是在縱向減震方面，缺乏設(shè)置有效緩沖橋梁墩柱承重的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致橋梁墩柱常年被重物縱向沖擊，減少墩柱的使用壽命，同時由于墩柱的形變，導(dǎo)致橋梁常年受力不均，就會發(fā)生斷裂，影響交通。

為達到有效減隔震的目的，不同類型和不同功能的橋梁減隔震支座得以廣泛應(yīng)用。

在幾種減隔震支座中，盆式橡膠支座在遭遇地震或重大的振動性沖擊時，上、下座板之間的水平位移得不到有效的緩沖，支座位移過大；鉛芯橡膠支座耗能能力強，但不能在具有多頻譜效應(yīng)的地震動中有效的減隔震；摩擦擺錘體系的自恢復(fù)能力強，但是在摩擦耗能的過程中會導(dǎo)致梁端的豎向位移而產(chǎn)生次內(nèi)力。

疊層橡膠支座目前主要使用在中小橋梁上，在遭遇地震或重大的振動性沖擊時，橡膠層在變形過程中消耗能量，提供阻尼，并在震后復(fù)位。但是，對于上述疊層橡膠支座的水平剛度受到自身特點及尺寸的限制，有時也無法達到用戶需要的剛度大小。此外，僅僅依靠橡膠層來提供震后的恢復(fù)力，有時不能使支座上下翼緣板中心恢復(fù)到一條鉛垂線上，因此在震后修復(fù)時，必須使用其他方法將支座調(diào)整到中心垂線上或者不得不更換新的支座。

此外，由于空間的限制一些位置不適合安裝大噸位的減隔震支座。

鑒于上述不同類型支座存在的不足，一些支座處設(shè)置有擋塊，來防止因地震作用下位移過大而發(fā)生落梁。但是，如果橋梁的上部結(jié)構(gòu)與擋塊發(fā)生碰撞，會產(chǎn)生很大的沖擊力，從而導(dǎo)致墩柱的破壞，且擋塊只能限制梁體發(fā)生橫向位移來防止橫向落梁。

因此，有必要開發(fā)一種新型輕軌高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)體系，既能保證道路的通行要求又實現(xiàn)高架橋的使用功能，底層少侵占道路，還要相對縮減施工周期。

同時，在橋梁減震方面，既能限制地震作用下梁體發(fā)生縱橫向的過大位移，又能吸收地震能量，降低地震作用傳遞到下部結(jié)構(gòu)的作用力，且在震后能夠復(fù)位，具備結(jié)構(gòu)簡單，實施方便的特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提出，其目的是提供一種輕軌高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)體系及其限位耗能節(jié)點構(gòu)造。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種輕軌高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)體系及其限位耗能節(jié)點構(gòu)造，包括位于地基上的承臺，承臺上澆注有墩柱，墩柱上澆注有蓋梁，蓋梁上設(shè)置有軌道梁，相鄰軌道梁之間設(shè)置有軌道梁鋼筋混凝土，軌道梁上鋪設(shè)裝配式預(yù)制的基座板，基座板通過暗梁鋼筋骨架與軌道板連成橋面系板，所述蓋梁上端的水平疊合橡膠支座與軌道梁下端相連，蓋梁上端的墊石與軌道方向垂直的側(cè)壁處設(shè)置有側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座，所述側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座另一端與軌道梁側(cè)面相連，所述蓋梁、軌道梁之間還設(shè)置有定位螺栓。

所述軌道梁間分別通過支座處橫橋向連接外側(cè)兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊及支座處中間兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊連成整體。

所述軌道梁沿橫橋向分為兩組，其中每組包含四根軌道梁通過連接兩跨四道軌道梁的現(xiàn)澆混凝土塊沿平面實現(xiàn)連接，所述連接兩跨四道軌道梁的現(xiàn)澆混凝土塊中預(yù)留限位上埡口，所述限位上埡口側(cè)壁處設(shè)置有Ⅰ號縱向疊合橡膠板，頂壁處設(shè)置有上埡口頂鋼板，所述限位上埡口扣置于蓋梁上的限位下埡口上。

所述限位下埡口為條狀的凸臺，凸臺內(nèi)設(shè)有四塊Ⅱ號縱向疊合橡膠板，所述Ⅱ號縱向疊合橡膠板兩兩焊接成箱型，其一端伸入蓋梁內(nèi)并通過外焊加強箍筋增強，最后與蓋梁的錨固連接。

所述Ⅱ號縱向疊合橡膠板外設(shè)置有外包鋼筋混凝土，Ⅱ號縱向疊合橡膠板內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)混凝土，凸臺上還設(shè)置有定位鋼板。

所述相鄰兩塊Ⅰ號縱向疊合橡膠板之間，Ⅰ號縱向疊合橡膠板與上埡口頂鋼板之間焊接成箱體，所述箱體通過上埡口定位鋼板及錨筋固定在限位上埡口中。

所述蓋梁內(nèi)布置預(yù)應(yīng)力筋，所述預(yù)應(yīng)力筋通過蓋梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋錨固端錨固在蓋梁側(cè)端。

所述軌道梁為預(yù)制混凝土預(yù)應(yīng)力工字型梁，軌道梁中間段等間距設(shè)置多個加強橫膈，軌道梁中配有橫向筋和縱向筋，軌道梁兩端截面為矩形。

所述軌道梁中形成便于高強螺桿穿過的螺桿孔，高強螺桿通過塞墊墊板螺母組件固定，軌道梁外側(cè)設(shè)置有局部抗壓錨筋，通過Ⅰ號封端鋼筋混凝土塊或Ⅱ號封端鋼筋混凝土塊封錨處理。

本發(fā)明施工方法快捷便利，在墩柱施工的同時，進行預(yù)應(yīng)力砼軌道梁預(yù)制，當(dāng)墩柱砼達到強度后，進行軌道梁啟運吊裝，吊裝就位后，最終完成軌道梁現(xiàn)澆段砼澆筑，構(gòu)成整個軌道交通高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的橋面梁板系平面布置圖；

圖2 是圖1中沿A-A截面的剖視圖；

圖3 是圖1中沿B-B截面的剖視圖；

圖4 是圖2中沿K-K截面的剖視圖；

圖5 是圖2中沿J-J截面的剖視圖；

圖6 是圖1中沿D-D截面的剖視圖；

圖7 是圖6中沿E-E截面的剖視圖；

圖8 是圖6中沿F-F截面的剖視圖；

圖9 是圖1中沿C-C截面的剖視圖；

圖10 是圖9中沿G-G截面的剖視圖；

圖11 是圖9中沿H-H截面的剖視圖；

圖12是本發(fā)明蓋梁支座處軌道梁橫向緊固示意圖；

圖13 是圖12中沿P-P截面的剖視圖；

圖14 是圖12中沿L-L截面的剖視圖；

圖15 是圖14中沿V-V截面的剖視圖；

圖16 是圖14中沿Q-Q截面的剖視圖；

圖17 是圖14中沿R-R截面的剖視圖；

圖18 是圖14中沿S-S截面的剖視圖；

圖19 是圖14中沿T-T截面的剖視圖；

圖20 是圖14中沿U-U截面的剖視圖；

其中：

1 蓋梁 2 基座板

3 軌道梁 4 水平疊合橡膠支座

5 限位上埡口 6 限位下埡口

7 軌道梁鋼筋混凝土 8 軌道板

9 承臺 10 Ⅰ號封端鋼筋混凝土塊

11 連接兩跨四道軌道梁的現(xiàn)澆混凝土塊

12 定位螺栓

13 墩柱

14 側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座

15 支座處橫橋向連接外側(cè)兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊

16 墊石

17 凸臺

18 加強橫膈

19 軌道梁箍筋 20 軌道梁受力筋

21 預(yù)應(yīng)力筋錨固端 22 預(yù)應(yīng)力筋

23 高強螺桿 24 局部抗壓錨筋

25 塞墊墊板螺母組件 26 Ⅱ號封端鋼筋混凝土塊

27 支座處中間兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊

28 錨筋 29 加強箍筋

30 上埡口頂鋼板 31 Ⅰ號縱向疊合橡膠板

32 定位鋼板 33 Ⅱ號縱向疊合橡膠板

34 外包鋼筋混凝土 35 上埡口定位鋼板

36 內(nèi)混凝土。

具體實施方式

以下，參照附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明：

如圖1~20所示，一種輕軌高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)體系及其限位耗能節(jié)點構(gòu)造，包括位于地基上的承臺9，承臺9上澆注有墩柱13，墩柱13上澆注有蓋梁1，蓋梁1上設(shè)置有軌道梁3，相鄰軌道梁3之間設(shè)置有軌道梁鋼筋混凝土7，軌道梁3上鋪設(shè)裝配式預(yù)制的基座板2，基座板2通過暗梁鋼筋骨架與軌道板8連成橋面系板，所述蓋梁1上端的水平疊合橡膠支座4與軌道梁3下端相連，蓋梁1上端的墊石16與軌道方向垂直的側(cè)壁處設(shè)置有側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座14，所述側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座14另一端與軌道梁3側(cè)面相連，所述蓋梁1、軌道梁3之間還設(shè)置有定位螺栓12。

所述軌道梁3間分別通過支座處橫橋向連接外側(cè)兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊15及支座處中間兩軌道梁間現(xiàn)澆混凝土塊27連成整體。

所述軌道梁3沿橫橋向分為兩組，其中每組包含四根軌道梁3通過連接兩跨四道軌道梁的現(xiàn)澆混凝土塊11沿平面實現(xiàn)連接，所述連接兩跨四道軌道梁的現(xiàn)澆混凝土塊11中預(yù)留限位上埡口5，所述限位上埡口5側(cè)壁處設(shè)置有Ⅰ號縱向疊合橡膠板31，頂壁處設(shè)置有上埡口頂鋼板30，所述限位上埡口5扣置于蓋梁1上的限位下埡口6上。

所述限位下埡口6為條狀的凸臺17，凸臺17內(nèi)設(shè)有四塊Ⅱ號縱向疊合橡膠板33，所述Ⅱ號縱向疊合橡膠板33兩兩焊接成箱型，其一端伸入蓋梁1內(nèi)并通過外焊加強箍筋29增強，最后與蓋梁的錨固連接。

所述Ⅱ號縱向疊合橡膠板33外設(shè)置有外包鋼筋混凝土34，Ⅱ號縱向疊合橡膠板33內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)混凝土36，凸臺上還設(shè)置有定位鋼板32。

所述相鄰兩塊Ⅰ號縱向疊合橡膠板31之間，Ⅰ號縱向疊合橡膠板31與上埡口頂鋼板30之間焊接成箱體，所述箱體通過上埡口定位鋼板35及錨筋28固定在限位上埡口5中。

當(dāng)發(fā)生地震，或其他荷載引起梁體縱向位移，通過Ⅰ號縱向疊合橡膠板31的變形及鋼片彈簧復(fù)位功能起到耗能及縱向限位的作用。

所述蓋梁1內(nèi)布置預(yù)應(yīng)力筋22，所述預(yù)應(yīng)力筋22通過蓋梁1內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋錨固端21錨固在蓋梁1側(cè)端。

所述軌道梁3為預(yù)制混凝土預(yù)應(yīng)力工字型梁，軌道梁3中間段等間距設(shè)置多個加強橫膈18，軌道梁3中配有橫向筋19和縱向筋20，軌道梁3兩端截面為矩形。

所述軌道梁3中形成便于高強螺桿23穿過的螺桿孔，高強螺桿23通過塞墊墊板螺母組件25固定，軌道梁3外側(cè)設(shè)置有局部抗壓錨筋24，通過Ⅰ號封端鋼筋混凝土塊10或Ⅱ號封端鋼筋混凝土塊26封錨處理。提高軌道梁的整體受力性能。

軌道梁3中間的多個加強橫膈18，其兩兩間距為3~4m。

所述墩柱13呈八棱柱形。

本發(fā)明的上述特征構(gòu)成的軌道交通高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)具有下述技術(shù)特點，

1. 橋墩墩柱13與蓋梁1橫橋向呈T字型，鋼筋砼墩柱呈八棱柱形，其占地較小，利于管線的布設(shè)和地面交通組織.

2. 更能適應(yīng)軌道交通高架橋的發(fā)展與變化，進一步滿足景觀、施工、經(jīng)濟地需求，達到新穎獨特、施工快速文明的目的。

3. 蓋梁11為雙懸挑預(yù)應(yīng)力混凝土梁.

4. 每跨四道預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制工字梁組成的軌道梁，其單個工字梁的重量輕，使軌道梁預(yù)制吊裝施工方式變得可行，從而加快了施工進程，工期縮短，減少了對環(huán)境與交通的影響。

5. 軌道梁3為預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制構(gòu)件，跨徑適用范圍為20～35m.

6. 水平疊合橡膠支座4、側(cè)向內(nèi)置板彈簧的疊合橡膠支座14制作簡便，安裝快捷，容易更換，耗能能力強。

7. 限位埡口的設(shè)置可以對橋梁縱向起到限位作用，埡口內(nèi)限位耗能疊合橡膠鋼板的設(shè)置可以起到隔震耗能的目的。

8. 裝配式軌道板與現(xiàn)澆板的組合使用，一方面能減少施工周期，一方面可以減少模板的使用。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

1. 結(jié)構(gòu)體系受力簡單、明確，可分段分開澆筑，能靈活地滿足各種施工條件的需求。特別適用于城市內(nèi)軌道交通高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)。

2. 在正常使用狀態(tài)下，支座對梁體由于車輛荷載等原因造成的微小位移具有強大的自復(fù)位能力。

3. 在地震作用下，梁體和墩柱之間的限位耗能組合支座能夠很好的緩沖橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間作用力，起到減震作用。

4. 限位上、下埡口能夠提供恢復(fù)力，限制梁體與墩柱之間縱向位移的增大，起到限位作用。

5. 能夠同時限制梁體的縱向和橫向位移，克服支座擋塊只在一個方向上起作用的缺點。

本發(fā)明施工方法快捷便利，在墩柱施工的同時，進行預(yù)應(yīng)力砼軌道梁預(yù)制，當(dāng)墩柱砼達到強度后，進行軌道梁啟運吊裝，吊裝就位后，最終完成軌道梁現(xiàn)澆段砼澆筑，構(gòu)成整個軌道交通高架橋區(qū)間結(jié)構(gòu)。