[发明专利]一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法

说明书

本发明公开了一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置，包括平行铺设在所述连接段处路基下方的等高梁，以及垂直设置在等高梁下方的变刚度等高构件，所述等高梁用于为所述连接段处路基与桥面或隧道面提供水平过渡以保持行驶对象的行驶稳定性。本发明利用等高构件加强对等高梁的抗性强度支撑以抵消所述连接段处路基与桥面或隧道面的沉降差异效应使得所述连接段处路基与桥面或隧道面保持水平等高，从而使得等高梁为所述连接段处路基与桥面或隧道面提供水平过渡以保持行驶对象的行驶稳定性，并利用等高梁对连接段处路基上由于行驶对象的行驶压力产生的对向向内拉力沿立柱有效传导到路基的多个方向上进行多向卸力，避免路基断裂。

技术领域

本发明涉及路桥建造技术领域，具体涉及一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法。

背景技术

路桥和路隧连接段处路基与桥面和隧道面之间由于施工材料的不同，具有不一致的沉降度，因而使得路基与桥面和隧道面之间存在阶梯跃度，引起行驶车辆通过时产生跳跃的现象，其主要危害包括：(1)使驾驶员和乘车者感到不适，心情不快易疲劳，所载货物易损坏，严重跳车会造成翻车、追尾等交通事故，威胁人、车和财物的安全，造成生命、财产的损失。(2)由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥结构物产生进一步的损坏，增加养护维修费用与管理难度，并降低公路性能。(3)跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力，增加车辆的振动和机械磨损和轮胎的磨耗，油耗增大，缩短车辆使用年限，增加运输成本。(4)跳车时的振动和噪声对驾驶员乘车者和公路两旁的居民会产生噪声污染，不利于人们身心健康，影响其正常的工作和生活。

现有技术中，CN201921857246.5公开了一种防高速公路桥头跳车的长短桩加筋路基结构，该长短桩加筋路基结构包括设置在所述的沉降过渡段的地基中的长短桩路基处理结构以及设于所述的沉降过渡段的地基与路基交界处的加筋路基加固结构，所述的长短桩路基处理结构包括呈一定距离均匀铺设的多列变刚度桩，各列变刚度桩距桥面段的长度逐渐减小，所述的加筋路基加固结构包括多层土工格栅，具有消除桥头跳车感，减小对车辆的损伤、降低成本等优点。

虽然上述现有技术能够一定程度上解决桥头跳车感，但是仍然存在一些缺陷性，包括沉降差异进行无差别响应，在沉降差异较小的情况下，无需使用到加固结构进行沉降差异度调节，原有基础的桩体结构即可维持路基和桥面的等高平稳度，而无差别响应会导致加固结构过早使用可能导致路基和桥面产生反向的沉降差异度，导致路基高于桥面，仍然存在反向跳车现象，同时当连接段路基承受较大的行驶压力时，在连接段的两端之间会产生对向向内的瞬间拉力，而独立的变刚度桩间的拉力无法有效沿路基进行卸力，从而易使路基产生水平断裂现象，造成行驶危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置，以解决现有技术中沉降差异进行无差别响应，导致加固结构过早使用可能导致路基和桥面产生反向的沉降差异度，仍然存在反向跳车现象，同时当连接段路基承受较大的行驶压力时，在连接段的两端之间会产生对向向内的瞬间拉力，而独立的变刚度桩间的拉力无法有效沿路基进行卸力，从而易使路基产生水平断裂现象，造成行驶危险的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置，包括平行铺设在所述连接段处路基下方的等高梁，以及垂直设置在等高梁下方的变刚度等高构件，所述等高梁用于为所述连接段处路基与桥面或隧道面提供水平过渡以保持行驶对象的行驶稳定性，所述等高构件用于加强对等高梁的抗性强度支撑以抵消所述连接段处路基与桥面或隧道面的沉降差异效应使得所述连接段处路基与桥面或隧道面保持水平等高。

作为本发明的一种优选方案，所述等高梁呈水平铺设在所述连接段处路基下表面，所述等高梁的两端分别与所述连接段处路基的两端面齐平。