本发明公开了一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁及其建造方法，该自行车桥梁包括若干联钢箱梁组、若干墩柱及扶手栏杆，钢箱梁组由若干钢箱梁拼装焊接组成，钢箱梁包括牛腿、横梁支撑体系、牛腿连接梁及中间连接梁，钢箱梁连接拼装为整体，钢箱梁组两侧上方安装扶手栏杆。其建造方法包括钢箱梁预制、安装墩柱、安装牛腿及横梁支撑体系、拼装焊接、涂装、安装附属结构等步骤。本发明充分利用了高架桥下的空间，缓解城市用地压力，为道路交通拥挤堵塞问题提供了解决方案。
1.一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：包括若干联钢箱梁组、若干墩柱及扶手栏杆，所述的钢箱梁组位于既有高架桥梁下方，所述的钢箱梁组由若干钢箱梁拼装焊接组成，所述的钢箱梁包括牛腿、横梁支撑体系、牛腿连接梁及中间连接梁，所述的牛腿及横梁支撑体系下方连接墩柱，所述的墩柱与既有高架桥梁的桥墩错开分布，所述的牛腿两侧与牛腿连接梁搭接，所述的横梁支撑体系两侧与中间连接梁焊接，所述的牛腿连接梁与中间连接梁焊接，所述的中间连接梁之间焊接，使钢箱梁连接拼装为整体，所述的钢箱梁组两侧上方安装扶手栏杆。
2.如权利要求1所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：所述的牛腿包括一体成型的第一横梁、分别位于第一横梁两侧的两组第一纵梁、位于第一横梁下方的第一柱顶段，所述的第一横梁宽度大于既有高架桥梁的桥墩的宽度，所述的第一纵梁下部设有搭接座，所述的第一柱顶段与墩柱连接；所述的横梁支撑体系包括一体成型的第二横梁、位于第二横梁两侧的两组第二纵梁、位于第二横梁下方的第二柱顶段，所述的第二柱顶段与墩柱连接；所述的牛腿连接梁包括两平行布设的第三纵梁，所述的第三纵梁一侧上部设有搭接台，所述的搭接台与搭接座相配合；所述的中间连接梁包括两平行布设的第四纵梁，所述的第四纵梁的一侧与第三纵梁焊接；所述的第一横梁与第二横梁截面相同， 第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁及第四纵梁的梁型相同。
3.如权利要求2所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：还包括系梁，所述的第三纵梁及第四纵梁中部设有支架，所述的系梁安装在支架上。
4.如权利要求3所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：所述的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁、第四纵梁的梁型为悬臂式，包括顶板、底板、两腹板、若干加劲肋，所述的两腹板连接顶板和底板，加劲肋设于顶板、底板及腹板上，所述的顶板端部设有翼缘，翼缘采用斜板与底板相连。
5.如权利要求4所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：所述的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁、第四纵梁的梁型的横断面为内侧厚度大于外侧的弧形断面。
6.如权利要求5所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：所述的第一横梁与第一柱顶段之间，第二横梁与第二柱顶段之间设有墩顶垫板。
7.如权利要求6所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：所述的第一横梁及第二横梁下方还设有装饰板，所述的装饰板为与第一横梁或第二横梁底部弧形面相匹配连接的弧形板。
8.如权利要求1～7任一任所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁，其特征在于：一联钢箱梁组包括前后端两个牛腿、中部的两个横梁支撑体系、两个牛腿连接梁及四个中间连接梁；所述的牛腿与横梁支撑体系间设有一个牛腿连接梁及一个中间连接梁，两个横梁支撑体系间设有两个中间连接梁。
9.一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁的建造方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一项的结构，包括以下步骤：S1.钢箱梁预制：根据既有高架桥梁的位置尺寸确定自行车桥梁钢构件的位置尺寸，在工厂预制加工墩柱、牛腿、横梁支撑体系、牛腿连接梁及中间连接梁，运输至现场；
S2.安装墩柱：自行车桥梁的墩柱与既有高架桥梁的桥墩错开安装；
S3.安装牛腿及横梁支撑体系：在步骤S2的墩柱上吊装牛腿或横梁支撑体系，使牛腿的第一柱顶段或横梁支撑体系的第二柱顶段安装焊接在墩柱上；
S4.拼装焊接：搭设临时支撑，分段吊装牛腿连接梁及中间连接梁就位，焊接成整体；
S6.安装附属结构：安装扶手栏杆，进行桥面铺装，安装路面附属结构。
10.如权利要求9所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁的建造方法，其特征在于，步骤S4与步骤S5之间还包括系梁安装步骤，将系梁安装在牛腿连接梁及中间连接梁之间。
11.如权利要求9所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁的建造方法，其特征在于，步骤S3中两个牛腿之间设有两个横梁支撑体系；步骤S4中，牛腿与横梁支撑体系之间吊装一个牛腿连接梁，一个中间连接梁，牛腿连接梁的搭接台与牛腿的搭接座相配合，牛腿连接梁的另一侧与中间连接梁焊接；两个横梁支撑体系之间吊装两个中间连接梁，两个中间连接梁一侧互相焊接，另一侧与横梁支撑体系焊接。
12.如权利要求9所述的在既有高架桥梁下的自行车桥梁的建造方法，其特征在于，在既有高架桥梁下端安装路灯，作为自行车桥梁的照明灯。
一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁及其建造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及市政工程技术领域，尤其涉及一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁。
背景技术
[0002] 在城市中为了提高道路的通行能力，经常在中分带上设置高架桥梁，高架桥梁可作为普通车辆或者特殊车辆通行，高架桥一般有两车道、四车道、六车道，宽度一般为10米，18米、26米，中分带的宽度一般为4米、6米、8米，桥下净空大于5米，但为了保证桥下通透性，一般高架桥距离桥下路面10米以上。
[0003] 随着城市人口以及城市交通流的增加，现有的城市用地越来越紧张。地面道路和高架桥梁道路的机动车日益增多，地面道路还要同时承受行人、非机动车的通行，行车难、停车难、交通秩序混乱等问题日益突显，对城市交通管理造成的冲击和压力越来越大。城市道路交通拥挤堵塞问题已成为制约经济发展、降低人民生活质量、削弱经济活力的瓶颈之一。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁，充分利用高架桥下空间，以缓解城市交通压力，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁，包括若干联钢箱梁组、若干墩柱及扶手栏杆，所述的钢箱梁组位于既有高架桥梁下方，所述的钢箱梁组由若干钢箱梁拼装焊接组成，所述的钢箱梁包括牛腿、横梁支撑体系、牛腿连接梁及中间连接梁，所述的牛腿及横梁支撑体系下方连接墩柱，所述的墩柱与既有高架桥的桥墩错开分布，所述的牛腿两侧与牛腿连接梁搭接，所述的横梁支撑体系两侧与中间连接梁焊接，所述的牛腿连接梁与中间连接梁焊接，所述的中间连接梁之间焊接，使钢箱梁连接拼装为整体，所述的钢箱梁组两侧上方安装扶手栏杆。
[0006] 其中，所述的牛腿包括一体成型的第一横梁、分别位于第一横梁两侧的两组第一纵梁、位于第一横梁下方的第一柱顶段，所述的第一横梁宽度大于既有桥墩的宽度，所述的第一纵梁下部设有搭接座，所述的第一柱顶段与墩柱连接；所述的横梁支撑体系包括一体成型的第二横梁、位于第二横梁两侧的两组第二纵梁、位于第二横梁下方的第二柱顶段，所述的第二柱顶段与墩柱连接；所述的牛腿连接梁包括两平行布设的第三纵梁，所述的第三纵梁一侧上部设有搭接台，所述的搭接台与搭接座相配合；所述的中间连接梁包括两平行布设的第四纵梁，所述的第四纵梁的一侧与第三纵梁焊接；所述的第一横梁与第二横梁截面相同， 第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁及第四纵梁的梁型相同。
[0007] 进一步地，还包括系梁，所述的第三纵梁及第四纵梁中部设有支架，所述的系梁安装在支架上。
[0008] 其中，所述的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁、第四纵梁的梁型为悬臂式，包括顶板、底板、两腹板、若干加劲肋，所述的两腹板连接顶板和底板，加劲肋设于顶板、底板及腹板上，所述的顶板端部设有翼缘，翼缘采用斜板与底板相连。
[0009] 优选地，所述的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁、第四纵梁的梁型的横断面为内侧厚度大于外侧的弧形断面。
[0010] 进一步地，所述的第一横梁与第一柱顶段之间，第二横梁与第二柱顶段之间设有墩顶垫板。
[0011] 优选地，所述的第一横梁及第二横梁下方还设有装饰板，所述的装饰板为与第一横梁或第二横梁底部弧形面相匹配连接的弧形板。
[0012] 优选地，一联钢箱梁组包括前后端两个牛腿、中部的两个横梁支撑体系、两个牛腿连接梁及四个中间连接梁；所述的牛腿与横梁支撑体系间设有一个牛腿连接梁及一个中间连接梁，两个横梁支撑体系间设有两个中间连接梁。
[0013] 本发明还公开了一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁的建造方法，采用权利要求1～5任一项的结构，包括以下步骤：
[0014] S1.钢箱梁预制：根据既有高架桥梁的位置尺寸确定自行车桥梁钢构件的位置尺寸，在工厂预制加工墩柱、牛腿、横梁支撑体系、牛腿连接梁及中间连接梁，运输至现场；
[0015] S2.安装墩柱：自行车桥梁的墩柱与既有高架桥梁的桥墩错开安装；
[0016] S3.安装牛腿及横梁支撑体系：在步骤S2的墩柱上吊装牛腿或横梁支撑体系；使牛腿的第一柱顶段或横梁支撑体系的第二柱顶段安装焊接在墩柱上；
[0017] S4.拼装焊接：搭设临时支撑，分段吊装牛腿连接梁及中间连接梁就位，焊接成整体；
[0018] S5.涂装：整体涂装，涂装后拆除临时支撑；
[0019] S6.安装附属结构：安装扶手栏杆，进行桥面铺装，安装路面附属结构。
[0020] 优选地，步骤S4与步骤S5之间还包括系梁安装步骤，将系梁安装在牛腿连接梁及中间连接梁之间。
[0021] 优选地，步骤S3中两个牛腿之间设有两个横梁支撑体系；步骤S4中，牛腿与横梁支撑体系之间吊装一个牛腿连接梁，一个中间连接梁，牛腿连接梁的搭接台与牛腿的搭接座相配合，牛腿连接梁的另一侧与中间连接梁焊接；两个横梁支撑体系之间吊装两个中间连接梁，两个中间连接梁一侧互相焊接，另一侧与横梁支撑体系焊接。
[0022] 优选地，在既有高架桥梁下端安装路灯，作为自行车桥梁的照明灯。
[0023] 本发明具有如下有益效果：本发明采用先横梁后纵梁的结构体系，利用桥下空间，受既有高架桥墩影响，分两侧纵梁布置，受桥下车行道的要求，墩柱不能直接立在车行道上，只能立在中分带中间，通过设置横梁结构，承担纵梁的支撑。本发明充分利用高架桥下空间，建造自行车桥梁，作为自行车等轻荷载专用桥梁，不影响桥下机动车的通行，又可以利用既有高架桥梁进行遮阴挡雨,从景观上及结构受力上与既有高架桥协调，有较大的实际意义。
附图说明
[0024] 图1是本发明在既有高架桥梁下的结构示意图。
[0025] 图2是一联钢箱梁组的主视示意图。
[0026] 图3是图2的俯视示意图。
[0027] 图4是图2的A-A断面放大示意图。
[0028] 图5是图2的B-B断面放大示意图。
[0029] 图6是牛腿的结构示意图。
[0030] 图7是横梁支撑体系的结构示意图。
[0031] 图8是牛腿连接梁的结构示意图。
[0032] 图9是中间连接梁的结构示意图。
[0033] 图10是钢箱梁拼装结构示意图。
[0034] 图11是本发明吊装施工示意图。
[0035] 图12是本发明使用状态示意图。
[0036] 主要组件符号说明：
[0037] 1′：既有高架桥梁，2′：桥墩，3′：临时支撑，4′：吊装机，1：自行车桥梁，2：墩柱，3：牛腿，31：第一横梁，32：第一纵梁，33：第一柱顶段，34：搭接座，4：横梁支撑体系，41：第二横梁，42：第二纵梁，43：第二柱顶段，5：牛腿连接梁，51：第三纵梁，52：搭接台，6：中间连接梁，
61：第四纵梁，62：顶板，63：底板，64：腹板，65：加劲肋，66：翼缘，7：系梁，71：支架，8：墩顶垫板，9：装饰板，10：扶手栏杆，11：路灯。
具体实施方式
[0038] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0039] 如图1所示，本实施例公开了一种在既有高架桥梁下的自行车桥梁，根据桥上自行车桥梁的净空要求2.5米，桥下机动车道净空要求5.0米，受既有高架桥梁1′桥下空间限制，自行车桥梁1梁高限制在1.0米左右，为与既有高架桥梁1′匹配，自行车桥梁1跨径采用与既有高架桥梁1′相近跨径，以30米跨径为主。
[0040] 自行车桥梁1包括若干联钢箱梁组、若干墩柱2及扶手栏杆10。钢箱梁组位于既有高架桥梁1′下方，如图10所示，钢箱梁组由若干钢箱梁拼装焊接组成，钢箱梁包括牛腿3、横梁支撑体系4、牛腿连接梁5、中间连接梁6及系梁7。钢箱梁组两侧上方安装扶手栏杆10。本实施例中一联钢箱梁组由前后端两个牛腿3、中部的两个横梁支撑体系4、两个牛腿连接梁5及四个中间连接梁6组成。如图2、图3所示，牛腿3与横梁支撑体系4间设有一个牛腿连接梁5及一个中间连接梁6，两个横梁支撑体系4间设有两个中间连接梁6。牛腿3及横梁支撑体系4下方连接墩柱2，墩柱2与既有高架桥梁1′的桥墩2′错开分布，钢箱梁连接拼装为整体。以下对上述结构进行详述说明。
[0041] 如图6所示，牛腿3包括第一横梁31、两组第一纵梁32、第一柱顶段33。两组第一纵梁32分别位于第一横梁31两侧，第一横梁31与第一纵梁32一体成型。第一纵梁32下部设有搭接座34。第一柱顶段33位于第一横梁31下方，第一柱顶段33与墩柱2连接。第一横梁31宽度大于既有桥墩2′的宽度，使两侧的第一纵梁32位于既有桥墩2′两侧，不与既有桥墩2′发生干涉。
[0042] 如图7所示，横梁支撑体系4包括第二横梁41、两组第二纵梁42、第二柱顶段43。两组第二纵梁42分别位于第二横梁41两侧，第二横梁41与第二纵梁42一体成型。第二柱顶段43位于第二横梁41下方，第二柱顶段43与墩柱2连接。第二横梁41与第一横梁31截面相同。
[0043] 如图8所示，牛腿连接梁5包括两平行布设的第三纵梁51。第三纵梁51一侧上部设有搭接台52，搭接台52与搭接座34相配合。第三纵梁51中部设有用于安装系梁7的支架71。
[0044] 如图9所示，中间连接梁6包括两平行布设的第四纵梁61。第四纵梁61中部设有用于安装系梁7的支架71。
[0045] 第一纵梁32、第二纵梁42、第三纵梁51及第四纵梁61的梁型相同。如图4、5所示，梁型为悬臂式，包括顶板62、底板63、两腹板64、若干加劲肋65。两腹板64连接顶板62和底板63，加劲肋65设于顶板62、底板63及腹板64上，顶板62端部设有翼缘66，翼缘66采用斜板与底板63相连。梁型的横断面为内侧厚度大于外侧的弧形断面。采用该横断面，优化了第一横梁31及第二横梁41的受力，与既有高架桥梁1′相协调，减小对桥下车行道空间的压迫性，整体更加轻盈。如图5，第一横梁31与第一柱顶段33（及第二横梁41与第二柱顶段43）之间设有墩顶垫板8，第一横梁31（及第二横梁41）下方设有装饰板9，装饰板9为与第一横梁31（及第二横梁41）底部弧形面相匹配连接的弧形板。
[0046] 本发明还公开了上述自行车桥梁的建造方法，步骤详述如下。
[0047] (1).钢箱梁预制：根据既有高架桥梁1′的位置尺寸确定自行车桥梁1钢构件的位置尺寸，在工厂预制加工墩柱2、牛腿3、横梁支撑体系4、牛腿连接梁5及中间连接梁6，运输至现场。
[0048] (2).安装墩柱2：自行车桥梁1的墩柱2与既有高架桥梁1′的桥墩2′错开安装。
[0049] (3).安装牛腿3及横梁支撑体系4：在步骤S2的墩柱2上吊装牛腿3或横梁支撑体系4。两个牛腿3之间吊装有两个横梁支撑体系4。使牛腿3的第一柱顶段33位于墩柱2正上方，焊接第一柱顶段33及墩柱2顶部，使牛腿3固定在墩柱2上。使横梁支撑体系4的第二柱顶段
43位于墩柱2正上方，焊接第二柱顶段43及墩柱2顶部，使横梁支撑体系4固定在墩柱2上。
[0050] (4).拼装焊接：如图11所示，搭设临时支撑3′，用吊装机4′分段吊装牛腿连接梁5及中间连接梁6就位，焊接成整体。牛腿3与横梁支撑体系4之间吊装一个牛腿连接梁5，一个中间连接梁6，牛腿连接梁5的搭接台52与牛腿3的搭接座34相配合，牛腿连接梁5的另一侧与中间连接梁6焊接；两个横梁支撑体系4之间吊装两个中间连接梁6，两个中间连接梁6一侧互相焊接，另一侧与横梁支撑体系4焊接。
[0051] (5).系梁安装：第三纵梁51中部的支架71上安装系梁7，第四纵梁61中部的支架71上安装系梁7，以提高整体的支撑强度。
[0052] (6).涂装：整体涂装，涂装后拆除临时支撑3′。
[0053] (7).安装附属结构：安装扶手栏杆10，进行桥面铺装，安装路面附属结构。在既有高架桥梁1′下端安装路灯11，作为自行车桥梁1的照明灯。
[0054] 如图12所示，本发明施工完成投入使用，自行车桥梁1与既有高架桥梁1′（如城市BRT桥梁）体系融合，自行车桥梁1采用自有墩柱2支撑，结构安全性好。自行车桥梁1利用既有高架桥梁1′下空间，不侵占新用地，可保证桥上骑车净空（2.5m）和桥下行车净高（5m），空间有效利用。本发明除可用于专用自行车通行外，还可适用于轻载荷的其它非机动车通行，如人行道，电动车行道等，缓解城市用地压力，为道路交通拥挤堵塞问题提供了解决方案。
[0055] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
