阅读说明：本技术 公铁并行的双主梁公铁合建桥 (Highway-railway parallel double-girder highway-railway combined bridge ) 是由 王应良 赵品毅 秦光祥 秦煜 陈列 陈斌 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：公铁并行的双主梁公铁合建桥,以有效克服位于峡谷的公铁(轨)两用大桥运营与维修养护方面及主桥两端接线所遇到的难题。包括主梁、桥塔和将主梁锚固的斜拉索索面,所述主梁包括分幅、分侧布置的公路主梁、铁路主梁,顺桥向间隔设置的连接横梁将公路主梁、铁路主梁连接为一体；公路主梁顶面之上的公路路面标高与铁路主梁顶面之上的铁路轨面标高存在高差。(A highway-railway combined bridge with double main beams parallel to each other is built so as to effectively overcome the problems in the aspects of operation, maintenance and repair of a highway-railway (rail) dual-purpose bridge positioned in a canyon and the wiring at two ends of a main bridge. The main beam comprises a road main beam and a railway main beam which are arranged in a width and side-by-side manner, and the road main beam and the railway main beam are connected into a whole by connecting cross beams arranged at intervals along the bridge direction; the elevation of the road surface above the top surface of the main road beam and the elevation of the railway rail surface above the top surface of the main railway beam have a height difference.)

公铁并行的双主梁公铁合建桥

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，特别涉及一种应用于公铁并行的双主梁合建桥及其关键构造。

背景技术

为统筹铁路、高速公路、市政道路及城市轨道交通的发展，同时充分利用桥位资源、节约投资、减少环境破坏，越来越多的桥梁选择公铁(轨)合建方式。

国内的公铁(轨)两用大桥多采用上下层布置方案或者公铁(轨)平层布置方案，但在实际运营及养护维修过程中两种方案均存在一定的问题。

公路和铁路采用上下层布置方案主要存在如下问题：公路桥面的维修和养护严重影响铁路的运营；桁架上层螺栓断裂对铁路安全运营存在威胁；公路和铁路养护的工作界面划分不清晰；行车视角较差；列车着火危及主梁结构安全等。

目前的公铁(轨)平层布置方案一般采用将铁路布置在中间，公路分幅布置在铁路的两侧。主要存在如下问题：

公路要在一侧分为左线和右线，左线上跨或下穿铁路到达铁路的左侧一遍能够公铁合建，在公铁合建段结束以后，又需要一侧的公路上跨或下穿铁路一遍与另外一侧的公路合并，因为一侧的公路两次跨越铁路，增加了公路或公路桥梁的长度，使得公路的平面和立面线型欠佳。另外公路线路或桥梁长度的增长增加了工程费用。另外一侧公路两次穿越铁路，公路、铁路间夹心地面积大，投资浪费且车辆绕行距离长、行车舒适感欠佳。

铁路位于中间，公路位于两侧。由于铁路靠左行，公路靠右行。公路和铁路之间需要设置防眩装置。

公路分别设置在铁路的两侧，如果公路桥需要维修和加固，可以方便地封闭一侧的公路交通，把该侧的车辆临时汇合到另外一侧，大大降低了临时保通的费用。

为避免以上问题，公铁并行的双主梁合建桥方案应运而生。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种公铁并行的双主梁公铁合建桥，以有效克服位于峡谷的公铁(轨)两用大桥运营与维修养护方面及主桥两端接线所遇到的难题。

本发明解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的公铁并行的双主梁公铁合建桥，包括主梁、桥塔和将主梁锚固的斜拉索索面，其特征是：所述主梁包括分幅、分侧布置的公路主梁、铁路主梁，顺桥向间隔设置的连接横梁将公路主梁、铁路主梁连接为一体；公路主梁顶面之上的公路路面标高与铁路主梁顶面之上的铁路轨面标高存在高差。

所述公路主梁、铁路主梁各采用一个或两个斜拉索索面锚固；所述桥塔在横桥向采用双柱式桥塔结构、三柱式桥塔结构或者四柱式桥塔结构，且共用一个主塔基础。

本发明的效益主要体现在如下几方面：

一、公路和铁路在平面上不交叉，避免了主桥两端引线公路、铁路相互交叉及干扰，从而避免了峡谷地区单幅公路需绕行以满足下穿铁路的高差，减少公路桥梁和线路长度、公路和铁路之间夹心地面积，减少了汽车的燃油消耗，节约投资，提升行车舒适感并大大减少了汽车的碳排放；同时铁路、公路维修养护的工作界面和资金界面划分清楚；

二、在铁路线路和公路车道为偶数时，也是最常遇到的情况，相邻的公路和铁路同向行驶，彻底避免了铁路位于中间，公路位于铁路两侧时由于相邻汽车和火车逆行而需要的防眩装置，大大降低了高速列车对汽车驾驶员的心理冲击，保证了交通安全。

三、铁路主梁与公路主梁多个斜拉索设置一道横梁，使铁路主梁与公路主梁整体受力，大幅度提高了桥梁的横向刚度；同时遇列车故障等需组织铁路旅客疏散的情况，横梁可作为疏散通道使用，可显著提高疏散效率及疏散安全。

四、可以实现先修公路桥，预留铁路桥的基础和横梁，以后再修建铁路主梁，避免了公铁平层的合建桥必须同期修建的缺点。

五、如果公路桥面需要维修，可以拆除中间的防护栏，临时封闭一侧的车道进行维修，等改侧维修完成以后，在将车道全部转移到本侧，再维修另外一侧的公路桥面。铁路在中间、公路在两侧的方案则不具备这种优势。

六、公路主梁和铁路主梁可以采用错层布置。可避免设置防抛网和防撞墙，且能有效阻止汽车失控冲上铁路桥面；可减小列车和汽车运营和维修期间的相互干扰。

附图说明

本说明书包括如下七附图：

图1是本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥的主梁断面图；

图2是本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥的主梁平面布置示意

图3是本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥公路和铁路各两索面、两塔柱的主塔图；

图4是本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥公路和铁路各单索面、独塔柱的主塔图；

图5是本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥及两侧接线平面布置示意图；

图6是传统公铁两用大桥的公路和铁路双层主梁断面图；

图7是传统公铁两用大桥的公路铁路平层主梁断面图；

图中示出构件、部位名称及所对应的标记：公路主梁1、连接横梁2、铁路主梁3，公路路面标高4，铁路轨面标高5，公路侧边塔柱6，公路中间塔柱71，铁路侧边塔柱8，铁路中间塔柱72，公路平面线型9，铁路平面线型10，主塔基础11，铁路斜拉索索面12，公路斜拉索索面13，铁路独柱塔柱14，公路独柱塔柱15，上横梁16，下横梁17。

具体实施方式

下面结合附图和实施示例对本发明专利进一步说明。

参照图1和图2，本发明公铁并行的双主梁公铁合建桥，包括主梁、桥塔和将主梁锚固的斜拉索索面。所述主梁包括分幅、分侧布置的公路主梁1、铁路主梁3，顺桥向间隔设置的连接横梁2将公路主梁1、铁路主梁3连接为一体。公路主梁1顶面之上的公路路面标高4与铁路主梁3顶面之上的铁路轨面标高5存在高差H，通常要求铁路主梁1顶面标高不低于公路主梁1顶面的高度，以显著减小列车对汽车的气动效应，降低列车运行对公路车辆驾驶员产生心理冲击，同时铁路主梁3与公路主梁1互不遮挡视线，列车行车视野相对开阔，桥上铁路和公路行车时旅客均能欣赏桥侧河流和峡谷的美景。遇列车故障等需组织铁路旅客疏散的情况时，连接横梁2可作为疏散通道使用，可显著提高疏散效率及疏散安全。

参照图3和图4，本发明的公铁并行的双主梁公铁合建桥的其他关键构造是，所述公路主梁1、铁路主梁3各采用一个或两个斜拉索索面锚固；所述桥塔在横桥向采用双柱式桥塔结构、三柱式桥塔结构或者四柱式桥塔结构，且共用一个主塔基础11。采用三柱式桥塔时，公路内侧塔柱71和铁路内侧塔柱72合并为一个塔柱。

在图3示出的实施例中，所述桥塔在横桥向采用由公路侧边塔柱6、公路中间塔柱71、铁路中间塔柱72和铁路侧边塔柱8组成的四塔柱结构。所述公路主梁1支撑于公路侧边塔柱6与公路中间塔柱71之间的桥塔横梁上，铁路主梁3支撑于铁路中间塔柱72与铁路侧边塔柱8之间的桥塔横梁上。可避免设置防抛网和防撞墙，且能有效阻止汽车失控冲上铁路桥面，减小列车和汽车运营和维修期间的相互干扰。铁路中间塔柱72和铁路侧边塔柱8锚固铁路主梁3的两个铁路斜拉索索面12，公路中间塔柱71和公路侧边塔柱6锚固公路主梁1的两个公路斜拉索索面13。遇列车故障等需组织铁路旅客疏散的情况，铁路旅客可能通过连接横梁2从铁路主梁3侧高效疏散至公路主梁1侧。所述公路侧边塔柱6、公路中间塔柱71、铁路中间塔柱72和铁路侧边塔柱8共用桥塔基础11，即公路侧边塔柱6、公路中间塔柱71、铁路中间塔柱72和铁路侧边塔柱8的下端与主塔基础11固结。

在图4示出的另一实施例中，所述桥塔采用由横桥向间隔的公路独柱塔柱15、铁路独柱塔柱14和竖向间隔的上横梁16、下横梁17构成的两塔柱H型桥塔。所述公路主梁1由公路斜拉索索面13单索面悬吊在公路独柱塔柱15上，铁路主梁3由铁路斜拉索索面12单索面悬吊在铁路独柱桥塔14上。所述公路独柱塔柱15、铁路独柱塔柱14共用桥塔基础11，即公路独柱塔柱15、铁路独柱塔柱14的下端与主塔基础11固结。遇列车故障等需组织铁路旅客疏散的情况，铁路旅客可能通过连接横梁2从铁路主梁3侧。

参照图2，所述连接横梁2每隔多个斜拉索设置一道。铁路主梁3一般比较窄，横向刚度较弱，通过连接横梁2让公路主梁1和铁路主梁3共同承受横向力，大幅度提高了桥梁的横向刚度。

参照图5，公路平面线型9与铁路平面线型10在公铁合修段并行布置，公铁合修段以外部分可向不同方向前进，避免了相互交叉及干扰，引线疏解效率高。

以上所述只是用图解说明本发明公铁两用大桥公路与铁路分幅、分侧的主梁断面构造的一些原理，采用斜拉桥给出了示例，实际上本发明也同样适用于双主梁的公铁合建悬索桥和拱桥，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。