(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210483826.2 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 中国铁路 设计集团有限公司 地址 300308 天津市滨 海新区自贸试验区 (空港经济区)东七道109号 (72)发明人 孙爱斌　张国祥　李婧　管朝鹏　 赵津茂　何宏伟　张艳辉　郑永红　 辛建忠　王亚坤　吴海刚　于进庆　 卢业旭　王欣　 (74)专利代理 机构 天津浆果知识产权代理事务 所(普通合伙) 12240 专利代理师 王龑 (51)Int.Cl. E01D 19/10(2006.01) E01F 15/14(2006.01)G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种Z字型立交桥墩汽 车碰撞防护结构及其 设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种Z字型立交桥墩汽 车碰撞 防护结构及其设计方法， 其碰撞 防护结构， 包括 桥体， 桥体中设置有作为连接基础的钢筋混凝土 底板， 钢筋混凝土底板上设置有碰撞防护的混凝 土护栏， 钢筋混凝土底板底部设置有对其进行支 撑的支撑 结构， 支撑结构与混凝土护栏纵向错位 布设； 其设计方法， 包括以下步骤： 确定上部混凝 土护栏的高度； 确定上部混凝土护栏的厚度及配 筋； 确定下部基础由钢筋混凝土底板与钻孔灌注 桩构成； 确定钻孔灌注桩； 进行侧面锚固。 本发明 有效增强防护结构下部横向支撑力， 使防护结构 具有更高抗力， 更强的抗滑移和抗倾覆能力， 从 而大大提高结构整体的防护 能力； 通过桩基的Z 字型偏置， 解决桩基与既有桥梁基桩或地物的净 距要求。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115323913 A 2022.11.11 CN 115323913 A 1.一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 包括桥体 （10） ， 其特征在于： 所述桥体 （10） 中设置有作为连接基础的钢筋混凝土底板 （1） ， 所述钢筋混凝土底板 （1） 上设置有碰撞防护 的混凝土护栏 （2） ， 所述钢筋混凝土底板 （1） 底部设置有对其进行支撑的支撑结构， 所述支 撑结构与混凝 土护栏 （2） 纵向错 位布设。 2.根据权利要求1所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述支 撑结构包括 Ⅰ号钻孔灌注桩 （3） 、 Ⅱ号钻孔灌注桩 （4） 、 Ⅲ号钻孔灌注桩 （5） 、 Ⅳ号钻孔灌注桩 （6） 、Ⅴ号钻孔灌注桩 （7） ， 所述 Ⅰ号钻孔灌注桩 （3） 、 Ⅱ号钻孔灌注桩 （4） 、 Ⅲ号钻孔灌注桩 （5） 、Ⅳ号钻孔灌注桩 （6） 、 Ⅴ号钻孔灌注桩 （7） 沿线路方向直线排列。 3.根据权利要求2所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述 Ⅰ号 钻孔灌注桩 （3） 、 Ⅱ号钻孔灌注桩 （4） 、 Ⅲ号钻孔灌注桩 （5） 、 Ⅳ号钻孔灌注桩 （6） 、 Ⅴ号钻孔 灌注桩 （7） 的轴线共面， 轴线所在面比混凝 土护栏 （2） 更靠 近线路中线。 4.根据权利要求3所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述混 凝土护栏 （2） 包括与钢筋混凝土底板 （1） 相连的底部、 与底部平行的顶部， 所述底部、 顶部 之 间形成内侧的倾 斜部 （8） 和外侧的垂直部 （9） 。 5.根据权利要求4所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述混 凝土护栏 （2） 的中上部 探出桥体 （10） 上端面。 6.根据权利要求5所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述垂 直部 （9） 外侧与桥体 （10） 上端面之间形成外留空间。 7.根据权利要求6所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述 Ⅰ号 钻孔灌注桩 （3） 、 Ⅱ号钻孔灌注桩 （4） 、 Ⅲ号钻孔灌注桩 （5） 、 Ⅳ号钻孔灌注桩 （6） 、 Ⅴ号钻孔 灌注桩 （7） 等间距 布设。 8.根据权利要求1所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述钢 筋混凝土底板 （1） 与桥体 （10） 之间设置有加固用的锚固件。 9.根据权利要求8所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构， 其特征在于： 所述桥 体 （10） 中形成土工格室， 所述土工格室中设置有锚固件， 所述锚固件另一端与钢筋混凝土 底板 （1） 的侧壁相连。 10.根据权利要求1所述的一种Z字型立交桥墩汽车碰撞防护结构的设计方法， 其特征 在于： 包括以下步骤： （ⅰ） 确定上部混凝 土护栏的高度 根据车辆高度、 碰撞后车辆倾覆过程中车 载物品可能抛 出的最大高度； （ⅱ） 确定上部混凝 土护栏的厚度及配筋 根据车辆 碰撞过程所产生的荷载， 计算剪力及弯 矩； （ⅲ） 确定下部基础由钢筋混凝 土底板与钻孔灌注桩构成 根据地质条件确定钻孔灌注桩的横向位置； 结合步骤 （ⅱ） 受力要求确定钢筋混凝 土底板的尺寸及配筋； （ⅳ） 确定钻孔灌注桩 结合步骤 （ ⅱ） 车辆碰撞过程所产生的荷载、 剪力、 弯矩， 计算确定钻孔灌注桩桩直径， 桩纵向间距， 桩长度， 以及桩体 配筋； （ⅴ） 进行侧面锚固权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115323913 A 2在防撞结构相邻车道基底铺设土 工格室， 土 工格室与钢筋混凝 土底板侧面锚固连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115323913 A 3