一种布置在水电站闸坝上的门机交通桥论文和设计-秦中平

全文摘要

本实用新型公开了一种布置在水电站闸坝上的门机交通桥，门机交通桥的桥梁包括沿着闸坝轴线方向设置在闸墩顶部的第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体，第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体分别位于检修门槽的两侧，并通过支座与闸墩连接，在检修门槽的顶部设置有活动盖板，在检修门槽的上方设置有活动盖板，活动盖板一端置于第一连续箱梁梁体下游悬臂牛腿上，另一端置于第二连续箱梁梁体上游悬臂牛腿上，位于两侧的交通桥面层与中间的活动盖板形成交通桥的桥面，在连续箱梁梁体和交通桥面层中预留埋设门机轨道预埋件的埋件槽。既满足了闸坝闸顶门机行走，同时也满足了闸坝所在河道两岸重载交通车辆通行。在满足门机及重载交通车辆通行的同时，适应了闸坝的不均匀沉降变形。

主设计要求

1.一种布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，门机交通桥的桥梁包括沿着闸坝轴线方向设置在闸墩顶部的第一连续箱梁梁体(1)和第二连续箱梁梁体(2)，第一连续箱梁梁体(1)和第二连续箱梁梁体(2)分别位于检修门槽(10)的两侧，并通过支座(3)与闸墩(7)连接，在检修门槽(10)的顶部设置有活动盖板(4)，在检修门槽(10)的上方设置有活动盖板(4)，活动盖板(4)一端置于第一连续箱梁梁体(1)下游悬臂牛腿上，另一端置于第二连续箱梁梁体(2)上游悬臂牛腿上，位于两侧的交通桥面层(5)与中间的活动盖板(4)形成交通桥的桥面，在连续箱梁梁体和交通桥面层中预留埋设门机轨道预埋件的埋件槽(9)。

设计方案

2.根据权利要求1所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，所述闸坝为大孔径、多孔，且每孔独立、孔间均设置沉降缝，第一连续箱梁梁体(1)和第二连续箱梁梁体(2)为不等跨、非对称截面，横向分幅布置，支座(3)分为边支座和中支座，均为一侧活动、一侧固定支座或两侧活动支座。

3.根据权利要求1所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，所述门机交通桥两侧还设置有栏杆(6)，栏杆(6)位于门机交通桥连续箱梁梁体顶面的上下游外缘，高度不低于1.0m，与门机交通桥连续箱梁梁体采用整体式或装配式连接。

4.根据权利要求1所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，所述第一连续箱梁梁体(1)和第二连续箱梁梁体(2)采用现浇或预制的钢筋混凝土箱梁，其混凝土强度等级不低于C50。

5.根据权利要求1所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，所述交通桥面层(5)在门机交通桥连续箱梁梁体顶面铺设，采用现浇钢筋混凝土或纤维混凝土，厚度不小于10cm，其混凝土强度等级不低于C50，桥面能行走重载交通及人群。

6.根据权利要求1所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，所述活动盖板(4)为钢筋混凝土或钢结构盖板。

7.根据权利要求2所述布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，门机交通桥连续箱梁梁体纵向一侧边支座及中支座布置在同一闸孔两侧的闸墩上，以减少闸墩基础不均匀沉降对门机交通桥的影响。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水利水电工程中的闸坝门机交通桥布置形式，尤其是一种布置在水电站闸坝上的门机交通桥，适用于受河道建筑物影响、布置困难且闸坝基础存在不均匀沉降的重载交通桥。

背景技术

坝门机交通桥位于坝轴线上，是一种坐落在闸坝闸墩上的建筑物，用于闸顶门机行走及交通通行，并同时承担闸坝施工期间两岸施工设备、交通运输和人员、物资沟通的任务。

通常门机交通桥采用简支T梁、I梁或者矩形梁结构，以满足门机运行及交通通行。但是对于孔口尺寸大的闸坝，且闸墩基础存在不均匀沉降时，交通桥如果采用简支T梁、I梁或矩形梁等结构，则需要加大梁体高度，既增加了梁体混凝土量，又阻碍下部河流的过流、排漂、排冰；如采用预应力结构，则非工作状态时难以抵抗预应力引起的梁体上挠。尤其对于有特殊交通要求的闸坝，如门机交通、重载交通，简支梁结构就会显得尤为不合适。对于设计荷载较大，桥梁高度受到制约，结构型式受到现场施工条件的限制时，门机交通桥采用简支T梁、I梁或矩形梁等结构不适合。

钢筋混凝土连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的桥型。大、中跨径的连续梁桥一般采用不等跨布置。连续梁较简支梁桥和悬臂梁桥受力复杂，是一种超静定体系。连续梁桥与简支梁桥和悬臂梁桥相比，均布荷载作用弯矩最大值比简支梁可减少50％左右，弯矩图面积比简支梁可减少2\/3左右。由于控制弯矩的减小，导致恒载减小，使桥梁自重更轻。但连续梁桥支座的不均匀沉降会引起附加内力，故连续梁桥对地基条件要求较高；但连续梁桥在一联中无伸缩缝，行车条件好。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种适用性较强，承载能力较高，适合跨度较大，整体性较好的布置在水电站闸坝上的门机交通桥。

本实用新型所采用的技术方案是：一种布置在水电站闸坝上的门机交通桥，门机交通桥的桥梁包括沿着闸坝轴线方向设置在闸墩顶部的第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体，第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体分别位于检修门槽的两侧，并通过支座与闸墩连接，在检修门槽的顶部设置有活动盖板，在检修门槽的上方设置有活动盖板，活动盖板一端置于第一连续箱梁梁体下游悬臂牛腿上，另一端置于第二连续箱梁梁体上游悬臂牛腿上，位于两侧的交通桥面层与中间的活动盖板形成交通桥的桥面，在连续箱梁梁体和交通桥面层中预留埋设门机轨道预埋件的埋件槽。

所述闸坝为大孔径、多孔，且每孔独立、孔间均设置沉降缝，第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体为不等跨、非对称截面，横向分幅布置，支座分为边支座和中支座，均为一侧活动、一侧固定支座或两侧活动支座。

所述门机交通桥两侧还设置有栏杆，栏杆位于门机交通桥连续箱梁梁体顶面的上下游外缘，高度不低于1.0m，与门机交通桥连续箱梁梁体采用整体式或装配式连接。

所述第一连续箱梁梁体和第二连续箱梁梁体采用现浇或预制的钢筋混凝土箱梁，其混凝土强度等级不低于C50。

所述交通桥面层在门机交通桥连续箱梁梁体顶面铺设，采用现浇钢筋混凝土或纤维混凝土，厚度不小于10cm，其混凝土强度等级不低于C50，桥面能行走重载交通及人群。

所述活动盖板为钢筋混凝土或钢结构盖板。

所述门机交通桥连续箱梁梁体纵向一侧边支座及中支座布置在同一闸孔两侧的闸墩上，以减少闸墩基础不均匀沉降对门机交通桥的影响。

本实用新型的有益效果，适合于大孔口尺寸闸坝的门机交通桥，既满足了闸坝门机行走及交通通行的要求，也适应闸基不均匀沉降且桥梁高度受限制的交通桥。

附图说明

图1为本实用新型闸坝门机交通桥的平面示意图。

图2为本实用新型闸坝门机交通桥的立面示意图。

图3为本实用新型闸坝门机交通桥的断面示意图。

图中：1—交通桥连续箱梁梁体；2—交通桥连续箱梁梁体；3—支座；4—活动盖板；5—交通桥面层；6—栏杆；7—闸墩；8—闸墩基础；9—轨道预留槽；10—检修门槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1～3所示，本实用新型的布置在水电站闸坝上的门机交通桥，其特征在于，门机交通桥的桥梁包括沿着闸坝轴线方向设置在闸墩顶部的第一连续箱梁梁体1和第二连续箱梁梁体2，第一连续箱梁梁体1和第二连续箱梁梁体2分别位于检修门槽10的两侧，并通过支座3与闸墩7连接，在检修门槽10的顶部设置有活动盖板4，在检修门槽10的上方设置有活动盖板4，活动盖板4一端置于第一连续箱梁梁体1下游悬臂牛腿上，另一端置于第二连续箱梁梁体2上游悬臂牛腿上，位于两侧的交通桥面层5与中间的活动盖板4形成交通桥的桥面，在连续箱梁梁体和交通桥面层中预留埋设门机轨道预埋件的埋件槽9。

所述闸坝为大孔径、多孔，且每孔独立、孔间均设置沉降缝，第一连续箱梁梁体1和第二连续箱梁梁体2为不等跨、非对称截面，横向分幅布置，支座3分为边支座和中支座，均为一侧活动、一侧固定支座或两侧活动支座。

所述门机交通桥两侧还设置有栏杆6，栏杆6位于门机交通桥连续箱梁梁体顶面的上下游外缘，高度不低于1.0m，与门机交通桥连续箱梁梁体采用整体式或装配式连接。

所述第一连续箱梁梁体1和第二连续箱梁梁体2采用现浇或预制的钢筋混凝土箱梁，其混凝土强度等级不低于C50。

所述交通桥面层5在门机交通桥连续箱梁梁体顶面铺设，采用现浇钢筋混凝土或纤维混凝土，厚度不小于10cm，其混凝土强度等级不低于C50，桥面能行走重载交通及人群。

所述活动盖板4为钢筋混凝土或钢结构盖板。

所述门机交通桥连续箱梁梁体纵向一侧边支座及中支座布置在同一闸孔两侧的闸墩上，以减少闸墩基础不均匀沉降对门机交通桥的影响。

所述闸坝闸墩基础8坐落在软基之上，将交通桥连续箱梁梁体1、2纵向一侧边支座及中支座布置在同一闸孔两侧的闸墩之上，减少不均匀沉降引起的效应。所述交通桥面层5，交通桥连续箱梁梁体1、2及交通桥面层5预留埋件槽9埋设门机轨道预埋件，故箱梁为非对称截面。

所述门机交通桥分为上下游两幅箱梁结构即交通桥连续箱梁梁体1、2，中部检修门槽上方位置采用活动盖板4。平时活动盖板4置于上下游两幅箱梁悬臂牛腿上，桥面可行走重载交通及人群。当工作闸门需检修时，打开所述活动盖板4，门机在轨道上运行，并吊放检修闸门挡水；工作闸门检修完成后，吊出检修闸门，关闭所述活动盖板4。

所述门机交通桥采用钢筋混凝土连续箱梁布置，箱梁顶预留门机轨道预埋槽及放置活动盖板的牛腿。交通桥面层找平及满足交通通行。桥梁横向布置为两片连续箱梁加中间活动盖板结构，故除考虑门机运行荷载外，还需考虑行车及重载交通时中间盖板的横向杠杆传力作用。当工作闸门需检修时，活动盖板被移出，门机工作运行时两片连续箱梁单独受力。

本实用新型有别于常规门机交通桥的设置方法，采用连续箱梁结构替代简支T梁、I梁或者矩形梁结构，以提高桥梁的横向整体性及抗扭能力。交通桥梁体采用连续梁结构，并将交通桥梁体纵向一侧边支座及中支座同时布置在相应侧的闸墩基础之上，减少不均匀沉降引起的效应。箱梁设置牛腿以搭设活动盖板，同时满足闸坝闸顶门机行走及大坝两岸重载交通车辆通行的要求。相对于传统的门机交通桥，本例所述在满足门机及重载交通车辆通行的同时，也适应软基闸坝基础不均匀沉降且桥梁高度受限制的交通桥。

下面结合具体实施例进行详细说明：

某水电站工程，电站装机总容量为40MW，年平均发电量1.5亿kWh。枢纽布置从左至右分别为左岸土坝段、船闸、联接土坝段、泄洪排冰闸、厂房、右岸土坝段。泄洪排冰闸与水电站厂房衔接，位于主河床的中央部分。泄洪排冰闸由闸室段和消能段组成，闸室段顺水流向长30.0m，垂直水流向宽78.0m。采用WES实用堰泄洪结构，最大闸高20.5m。因泄洪排冰闸闸墩跨径布置为3×26m，为世界上目前已建相对较大跨径布置闸墩；且设计荷载为重载，除考虑门机荷载外，同时需要进行HK-80荷载的设计验算，设计荷载较常用公路桥梁荷载要高很多。且泄洪排冰闸基础1m以下至白云岩上限，岩性主要为壤土、砂壤土，局部含粉砂、细砂、中砂和砾石的夹层或透镜体厚度为0.1～0.2m，在砂壤土和白云岩之间细砂、中砂、粗砂和砾石等薄层或透镜体，厚约0.0～4.6m，故泄洪排冰闸基础坐落在软基之上，基础不均匀沉降引起的效应大。

因此本实用新型的泄洪排冰闸门机交通桥采用连续箱梁布置。门机交通桥跨径布置为(24+28+24)m，桥梁多孔跨径总长76m，梁高1.85m，箱梁梁体采用C50钢筋混凝土浇筑。门机交通桥分为上下游两幅即交通桥连续箱梁梁体1、2，中部泄洪排冰闸检修门槽位置采用钢筋混凝土活动盖板4。交通桥连续箱梁梁体1宽4.35m，交通桥连续箱梁梁体2宽3.1m，桥梁全宽为10.65m。平时活动盖板4置于上下游两幅箱梁悬臂牛腿上，桥面可行走重载交通及人群。当工作闸门需检修时，打开所述活动盖板4，门机在轨道上运行，并吊放检修闸门挡水；工作闸门检修完成后，吊出检修闸门，关闭所述活动盖板4。

根据设计水位及桥面标高，交通桥连续箱梁梁体1、2设置高度受限且不高于1.85m。由于本桥轨道预埋件需预留25cm×45cm轨道预留槽9，且交通桥面层5设置为15cm，故交通桥连续箱梁梁体1～2浇筑时时，在腹板处需要预留10cm×45cm轨道预留槽9。

交通桥连续箱梁梁体1跨中顶板厚20cm，底板厚25cm；支点附近顶板厚40cm，底板厚45cm；跨中腹板厚40cm，支点附近加厚至95cm；中支点横梁宽度2m，边支点横梁宽度1.5m。交通桥连续箱梁梁体2跨中顶板厚20cm，底板厚25cm；支点附近顶板厚40cm，底板厚45cm；跨中腹板厚40cm，支点附近加厚至50cm；中支点横梁宽度2m，边支点横梁宽度1.5m。

选用(600×30×600mm)Q235D钢板支座3，桥面设置栏杆6。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

设计图

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