一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构的制作方法

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1.本实用新型涉及一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，属于隧道建设技术领域。

背景技术：

2.当遇到高山陡坡地形且道路整体线位标高较高时，一般采用桥隧相接的设计，其中采用大扩径桥梁与连拱隧道相互配合的组合设计已经在工程中得到广泛应用。受地形条件限制，往往在山体陡坡侧没有桥台的设置场地，此时需要采用桥台进洞的方案。需要注意的是，诸如斜拉桥、悬索桥之类的大跨径桥梁的结构刚度较小，其在风荷载等外力作用下会产生较大的结构变形，从而使得延伸进入的桥梁结构与稳固于山体内部的隧道结构存在明显的变形不协调性。另外，对于富水隧道，隧道路侧清水沟无法满足排水要求，需在隧道底部设置与清水沟相互连通的中心排水沟，将流入隧道内的地下水通过中心沟排出隧道。但是，中心排水沟的设置需要占用较大的空间，其在桥台进洞的施工中必然与延伸进入隧道的桥梁结构存在空间位置冲突问题。
3.为了解决上述两个客观存在的现实问题，有效保障桥隧连接部位结构的可靠性，研究一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构具有重大的实际意义。

技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型的目的是提供一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，可以克服现有技术的不足。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，包括隧道衬砌结构，隧道衬砌结构顶部设有洞门帽檐，隧道衬砌结构底部为沿纵向按扩挖深度不同、由隧道正常段、中间过渡段及桥台挖深段构成的阶梯渐变式结构，在隧道正常段和中间过渡段内填充有混凝土体，桥台挖深段设有桥梁主梁，桥梁主梁底部设有由隧道中心沟和路侧清水沟构成的下沉式排水结构；所述桥梁主梁前端通过横伸缩缝装置与混凝土体连接，中心沟两侧设有用于支撑桥梁主梁的竖向支座，而路侧清水沟侧部设有与桥梁主梁软连接的横向限位装置，使桥梁主梁通过伸缩缝装置、竖向支座及横向限位装置与隧道进行软接触。
7.前述横向限位装置为混凝土连接座，混凝土连接座通过柔性填充物或伸缩缝结构与桥梁主梁软连接。
8.前述竖向支座包括混凝土支墩，在混凝土支墩顶端设有支座。
9.在隧道内还设有电缆安装结构，所述电缆安装结构包括设置在隧道正常段边墙两侧的电缆沟，电缆沟与沿隧道的阶梯渐变式结构锚固在路侧清水沟上方的下沉式电缆支架相衔接。
10.在桥梁主梁顶面两侧设有桥梁护栏；在中间过渡段路面内侧线设有与电缆沟平齐且衔接的混凝土过渡结构。
11.还包括设置在桥台挖深段且与竖向支座平齐的临时托架结构，所述临时托架结构包括钢桁架支撑托架，钢桁架支撑托架一端设置在隧道洞口外，另一端分延伸进入桥台挖深段，在钢桁架支撑托架顶部设有滚轴。
12.在前述混凝土体外侧设有与临时托架结构配合使用的牵引设备，通过二者的协同工作，将桥梁主梁牵引进入隧道。
13.与现有技术比较，本实用新型公开的一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其包括隧道衬砌结构，隧道衬砌结构顶部设有洞门帽檐，隧道衬砌结构底部为沿纵向按扩挖深度不同、由隧道正常段、中间过渡段及桥台挖深段构成的阶梯渐变式结构，在隧道正常段和中间过渡段内填充有混凝土体，桥台挖深段设有桥梁主梁，桥梁主梁底部设有由隧道中心沟和路侧清水沟构成的下沉式排水结构；所述桥梁主梁前端通过伸缩缝装置与混凝土体连接，底部中心沟两侧设有用于支撑桥梁主梁的竖向支座，而路侧清水沟侧部设有与桥梁主梁软连接的横向限位装置。首先，针对隧道空间受限问题，将隧道底部按扩挖深度不同设置成阶梯渐变式结构，并对隧道内既有的电缆沟、路测清水沟和中心沟进行了下沉设计，不仅排水效果好，解决隧道排水问题，并且保证了桥梁主梁的安装空间，有效避免了桥隧结构的空间位置冲突；其次，巧妙利用路测清水沟的沟帮混凝土作为桥梁的横向限位装置，进而配合竖向支座构成限制桥梁位移变形的组合支撑结构，支撑效果好，空间利用率高；最后，桥梁主梁与隧道在纵向和横向上均采用软接触设计，可有效应对桥梁与隧道变形不一致的问题，进一步保证二者的连接可靠性。
14.本实用新型的有益效果是：
15.（1）充分考虑了桥梁结构变形较大的特性，在桥台挖深段内设置了竖向支座和横向限位装置来限制桥梁的位移变形，同时桥梁与隧道结构通过横向限位装置、竖向支座及伸缩缝装置进行软接触，有效保证了桥隧连接部位的连接可靠性；
16.（2）充分利用桥梁主梁与隧道衬砌之间的间隙，在隧道的阶梯渐变式结构内采用了电缆沟下沉、路侧清水沟下沉和中心沟下沉的设计方案，既保证了隧道电缆铺设及排水的畅通性，又避免了桥隧结构的空间位置冲突问题，整个结构简单紧凑，空间利用率高；
17.（3）巧妙利用路测清水沟的沟帮混凝土作为桥梁的横向限位装置，实现了沟帮混凝土的多功能利用，从而达到桥梁结构与隧道结构的功能协同效果，进而减少了额外构造物的增加；
18.（4）采用洞外起重设备、洞内锚拉装置以及梁体下部的临时钢桁架支撑托架等相互配合，可有效保证梁体挪移进入隧道的施工安全。
19.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
20.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
21.图1为本实用新型的立面结构示意图；
22.图2为本实用新型的电缆沟下沉示意图；
23.图3为本实用新型的路测清水沟下沉示意图；
24.图4为本实用新型的中心沟下沉示意图；
25.图5为本实用新型的桥梁主梁安装施工流程示意图一；
26.图6为本实用新型的桥梁主梁安装施工流程示意图二；
27.图7为本实用新型的平面示意图。
具体实施方式
28.以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
29.如图1-图7所示，一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，包括隧道衬砌结构1，隧道衬砌结构1顶部设有洞门帽檐2，底部为沿纵向按扩挖深度不同、由隧道正常段、中间过渡段及桥台挖深段构成的阶梯渐变式结构，在隧道正常段和中间过渡段内填充有混凝土体4，桥台挖深段设有桥梁主梁3，桥梁主梁3底部设有由中心沟5和路侧清水沟6构成的下沉式排水结构，采用下沉设计，可有效解决桥梁主梁3在桥台挖深段与隧道结构的空间冲突问题；所述桥梁主梁3前端通过伸缩缝装置7与混凝土体4连接，所述伸缩缝装置7沿混凝土体4宽度方向布置，作为桥梁主梁3与隧道的纵向软接触构造，用于进行桥梁主梁3的纵向伸缩调节；底部中心沟5两侧设有用于支撑桥梁主梁3的竖向支座8，而路侧清水沟6侧部设有与桥梁主梁3软连接的横向限位装置9，使桥梁主梁3通过横向限位装置9、竖向支座8及伸缩缝装置7与隧道进行软接触，可在有限的隧道空间内，解决桥梁与隧道变形不一致的问题。
30.所述横向限位装置9为混凝土连接座。混凝土连接座通过柔性填充物或伸缩缝结构与桥梁主梁3软连接。所述柔性填充物可以为土工布、海绵、橡胶等。
31.所述竖向支座8包括混凝土支墩801，在混凝土支墩801顶端设有支座体802。
32.在隧道内还设有电缆安装结构10，所述电缆安装结构10包括设置在隧道正常段路面内侧线上的电缆沟1001，电缆沟1001与沿隧道的阶梯渐变式结构锚固在路侧清水沟6上方的下沉式电缆支架1002相衔接。
33.在桥梁主梁3顶面两侧设有桥梁护栏301、在中间过渡段路面内侧线设有与电缆沟1001平齐且衔接的混凝土过渡结构11，作为路侧防护结构以保证行车安全性。
34.还包括设置在桥台挖深段且与竖向支座8相平齐的临时托架结构12，所述临时托架结构12包括钢桁架支撑托架1201，钢桁架支撑托架1201一端设置在隧道洞口外，另一端延伸进入桥台挖深段，在钢桁架支撑托架1201顶部设有滚轴1202，滚轴1202稍高于竖向支座8或与之平齐，在混凝土体4外侧设有与临时托架结构12配合使用的牵引设备13，通过二者的协同工作，可将桥梁主梁3牵引进入隧道。
35.具体施工过程如下：
36.1）首先完成连拱隧道衬砌结构1、洞门帽檐2、隧道底部阶梯渐变式结构开挖及混凝土体4的施工，其中混凝土体4的浇筑施工时预留电缆安装结构10、路测清水沟6、隧道中心沟5的空间及下沉通道；
37.2）进行桥台扩挖段6内混凝土支墩801、路测清水沟6、隧道中心沟5的施工；
38.3）搭建临时托架结构12，并设置好牵引设备13；
39.4）通过桥梁施工的悬吊设备将桥梁主梁3前端头吊运至临时托架结构12的洞外平台的滚轴1202上；
40.5）将桥梁主梁3前端头与牵引设备13连接，进而通过牵引设备13将桥梁主梁3缓慢牵引至洞内；
41.6）在混凝土支墩801上设置好支座体802，进而将桥梁主梁3牵引就位，其后设置横向限位装置9，使桥梁主梁3与路测清水沟6侧壁进行软连接；
42.7）待后续的附属工作完成后，设置伸缩缝装置7，至此完成整个桥隧连接部位的相关施工。
43.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，包括隧道衬砌结构（1），隧道衬砌结构（1）顶部设有洞门帽檐（2），其特征在于：隧道衬砌结构（1）底部为沿纵向按扩挖深度不同、由隧道正常段、中间过渡段及桥台挖深段构成的阶梯渐变式结构，在隧道正常段和中间过渡段内填充有混凝土体（4），桥台挖深段设有桥梁主梁（3），桥梁主梁（3）底部设有由隧道中心沟（5）和路侧清水沟（6）构成的下沉式排水结构；所述桥梁主梁（3）前端通过横伸缩缝装置（7）与混凝土体（4）连接，中心沟（5）两侧设有用于支撑桥梁主梁（3）的竖向支座（8），而路侧清水沟（6）侧部设有与桥梁主梁（3）软连接的横向限位装置（9），使桥梁主梁（3）通过伸缩缝装置（7）、竖向支座（8）及横向限位装置（9）与隧道进行软接触。2.根据权利要求1所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：所述横向限位装置（9）为混凝土连接座，混凝土连接座通过柔性填充物或伸缩缝结构与桥梁主梁（3）软连接。3.根据权利要求1所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：所述竖向支座（8）包括混凝土支墩（801），在混凝土支墩（801）顶端设有支座（802）。4.根据权利要求1所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：在隧道内还设有电缆安装结构（10），所述电缆安装结构（10）包括设置在隧道正常段边墙两侧的电缆沟（1001），电缆沟（1001）与沿隧道的阶梯渐变式结构锚固在路侧清水沟（6）上方的下沉式电缆支架（1002）相衔接。5.根据权利要求4所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：在桥梁主梁（3）顶面两侧设有桥梁护栏（301）；在中间过渡段路面内侧线设有与电缆沟（1001）平齐且衔接的混凝土过渡结构（11）。6.根据权利要求1-5任一所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：还包括设置在桥台挖深段且与竖向支座（8）平齐的临时托架结构（12），所述临时托架结构（12）包括钢桁架支撑托架（1201），钢桁架支撑托架（1201）一端设置在隧道洞口外，另一端分延伸进入桥台挖深段，在钢桁架支撑托架（1201）顶部设有滚轴（1202）。7.根据权利要求6所述的桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，其特征在于：在混凝土体（4）外侧设有与临时托架结构（12）配合使用的牵引设备（13），通过二者的协同工作，将桥梁主梁（3）牵引进入隧道。

技术总结

本实用新型公开了一种桥梁与富水隧道相接部位的新型过渡结构，包括隧道衬砌结构，隧道衬砌结构顶部设有洞门帽檐，隧道衬砌结构底部为沿纵向按扩挖深度不同、由隧道正常段、中间过渡段及桥台挖深段构成的阶梯渐变式结构，在隧道正常段和中间过渡段内填充有混凝土体，桥台挖深段设有桥梁主梁，桥梁主梁底部和侧部设有由隧道中心沟和路侧清水沟构成的下沉式排水结构；所述桥梁主梁前端通过伸缩缝装置与混凝土体连接，底部中心沟两侧设有用于支撑桥梁主梁的竖向支座，而路侧清水沟侧部设有与桥梁主梁软连接的横向限位装置。本实用新型结构简单，构思巧妙，不仅排水效果好，且可有效应对桥梁与隧道变形不一致的问题，连接可靠性高。连接可靠性高。连接可靠性高。