一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系制造技术

一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系，它包括主塔、牛腿和钢锚梁，钢锚梁由顶底左右四个侧板焊接形成的箱形结构，且在所述钢锚梁的两端对称焊接有锚固组件，所述的锚固组件包括锚垫板、支撑板、加劲板、侧拉板和横隔板，内外两侧的侧拉板沿纵桥向竖直面和横桥向竖直面在三维空间内倾斜设置，锚垫板垂直状态的焊接在侧拉板的上端部且垂直于拉索中心线，牛腿顶面和钢锚梁底板之间设置横向限位装置，在主塔塔壁和钢锚梁直线设置纵向限位装置。本体系可以适用于任意角度的空间索面的斜拉索塔上锚固；且对“A”型桥塔、“倒Y”型桥塔等锚固区塔柱斜置的桥塔适应性较好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系，它包括主塔、牛腿和钢锚梁，钢锚梁由顶底左右四个侧板焊接形成的箱形结构，且在所述钢锚梁的两端对称焊接有锚固组件，所述的锚固组件包括锚垫板、支撑板、加劲板、侧拉板和横隔板，内外两侧的侧拉板沿纵桥向竖直面和横桥向竖直面在三维空间内倾斜设置，锚垫板垂直状态的焊接在侧拉板的上端部且垂直于拉索中心线，牛腿顶面和钢锚梁底板之间设置横向限位装置，在主塔塔壁和钢锚梁直线设置纵向限位装置。本体系可以适用于任意角度的空间索面的斜拉索塔上锚固；且对“A”型桥塔、“倒Y”型桥塔等锚固区塔柱斜置的桥塔适应性较好。【专利说明】一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系
本技术涉及斜拉桥
，具体地说是一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系。
技术介绍
现代大跨度斜拉桥结构中，随着跨度的增加导致了索塔的高度随之增加，也使得混凝土所承受拉索的水平拉力、局部弯曲引起的剪力、弯矩均很大，必然导致混凝土塔柱的平面内产生水平裂缝，严重影响斜拉桥的整体安全及长期的正常使用和寿命。由于混凝土的抗拉性能较差，索塔的截面和厚度要很大并且要配置相当数量的预应力钢筋才能满足受力要求，这样施工难度和工程造价随之提高。如果索塔采用钢筋混凝土，锚固区采用钢材，则既能利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能，同时又降低了工程造价。钢锚梁便是此类锚固形式的一种，已经在多座大跨度斜拉桥中应用。上海南浦大桥、东海大桥工程主通航孔桥、东海大桥工程颗珠山大桥、江苏灌河大桥、加拿大Annacie桥等即采用此种结构形式。上海南浦大桥、东海大桥工程主通航孔桥、江苏灌河大桥、加拿大Annacie桥斜拉索布置均为平面索，所有斜拉索均在顺桥向竖直面内布置；东海大桥工程颗珠山大桥虽为空间索，但拉索在横桥向竖直面内的倾角较小，最大仅为6° ;以上桥梁所用钢锚梁均为平置正交的构造体系。平置正交的钢锚梁体系构造较为简单，但适用范围有限，对桥塔的形状限制较多；两侧双索面布置的斜拉桥一般采用“H”型桥塔，单索面布置的斜拉桥一般采用单柱式桥塔；对“八”型桥塔、“倒Y”型桥塔等锚固区塔柱斜置的桥塔形式适用性较差。
技术实现思路
钢锚梁是斜拉桥桥塔组合锚固形式的一种，目前采用钢锚梁的斜拉桥多为平面索面布置，塔上锚点与梁上锚点在同一竖直平面内，对锚固区塔柱的形状及梁上锚箱的位置均有特殊的要求，所受限制较多。本技术通过设置一种平置斜交的钢锚梁构造体系，可以适用于任意角度的空间索面的斜拉索塔上锚固。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是:一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系，包括主塔、牛腿和钢锚梁，所述主塔为钢筋混凝土构件的钻石型桥塔，且所述牛腿安装在所述主塔塔壁内侧，所述钢锚梁的两端搭接在对应的牛腿上，所述牛腿顶面及钢锚梁底板均为水平放置，其特征在于:所述钢锚梁由顶底左右四个侧板焊接形成的箱形结构，且在所述钢锚梁的两端对称焊接有锚固组件，所述的锚固组件包括锚垫板、支撑板、加劲板、侧拉板和横隔板，内外两侧的侧拉板在横桥向竖直面内倾斜设置，其角度根据拉索在横桥向竖直面内的倾角确定，具有拉索固定孔的所述锚垫板垂直状态的焊接在侧拉板的上端部且垂直于拉索中心线，在侧拉板与钢锚梁底板成钝角的一侧的牛腿顶面和钢锚梁底板之间设置横向限位装置，在主塔塔壁和钢锚梁直线设置纵向限位装置，为增加钢锚梁的竖向稳定性，在侧面拉板外侧焊有竖向加劲板，在侧拉板上焊接有倾斜的支撑板，在钢锚梁中设置横隔板。进一步地，在所述牛腿顶面与钢锚梁底板之间设有便于两者之间相对滑动的四氟板。进一步地，所述侧拉板与横桥向竖直面之间的夹角为1°到15°。进一步地，所述侧拉板与横桥向竖直面之间的夹角为10°。进一步地，所述侧拉板与纵桥向竖直面之间的夹角为30°到80°。进一步地，所述侧拉板与纵桥向竖直面之间的夹角为33°。进一步地，钢锚梁底板端部和中段分别设有手孔，以方便对钢锚梁内部进行涂装和检修。进一步地，所述横向限位装置为焊接在牛腿顶面上的钢块。进一步地，所述纵向限位装置为预埋在主塔塔壁中的钢块。本技术的有益效果是:本技术的关键点是通过设置一种平置斜交的钢锚梁构造体系，可以适用于任意角度的空间索面的斜拉索塔上锚固。保护点是侧拉板与拉索平行、在钢锚梁底板上斜置。这样可以:1.可以适用于任意角度的空间索面的斜拉索塔上锚固；2.对“A”型桥塔、“倒Y”型桥塔等锚固区塔柱斜置的桥塔适应性较好。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的钢锚梁与主塔塔壁的连接结构图。 图2为图1中的B-B剖视图。图3为图1中的E-E剖视图。图4为图1中的F—F剖视图。图5为主桥立面布置图。图6为主桥平面布置图。图7为主塔立面布置图。图8为主塔平面布置图。图9钢锚梁与主塔锚固体系立面布置图。图10为B型钢锚梁立面布置图。图11为B型钢锚梁平面布置图。图12为A型钢锚梁立面布置图。图13为A型钢锚梁平面布置图。图中:I钢锚梁，11顶板，12底板，13左侧板，14右侧板，15手孔，2锚垫板，21拉索固定孔，3支撑板，4加劲板，5侧拉板，6横隔板，7拉索，71主塔，72牛腿，73四氟板，L拉索中心线，81横向限位装置，82纵向限位装置。【具体实施方式】如图1至图13所示，本实施例以海阳至即墨丁字河口大桥工程为例进行详细的说明。丁字河口大桥地处烟台海阳市与青岛即墨市交界处，黄海与丁字湾交接的丁字河口。北侧连接海阳市滨海公路，南侧连接青岛滨海公路北段(栲栳大坝?田横段)。本项目大桥全长3270米，包括北侧引桥(38 X 30+19 X 40+37，连续箱梁)、主桥(88+200+88，双塔空间双索面混凝土斜拉桥，如图5和图6所示)、南侧引桥(37m+23X40连续箱梁)。本桥主塔柱为钢筋混凝土构件，主梁以上塔高65.75m，索塔锚固范围的长度是18m。索塔采用钻石型桥塔，单根塔柱箱形截面箱外轮廓长6m，宽3.5m，单箱单室截面。桥塔总体布置见5至图9所示。属于一种典型的空间索面布置的斜拉桥塔上锚固体系。如图9，斜拉桥索塔锚固区，将斜拉桥上部结构的自重和所承受的所有外荷载通过斜拉索传递到主塔的重要结构，而索塔本身又受到强大索力的作用，如何确保拉索与主塔的锚固区的安全至关重要，也是控制桥塔设计的关键部位，该处结构可靠与否，将直接关系到整个大桥的安全。如何让斜拉索7的水平分力平顺地传递到主塔71上，同时保证索塔锚固区的安全性，这是斜拉桥索塔最为关键的技术之一，也是设计工作的重点之一。丁字河口大桥主塔拉索锚固区采用钢锚梁的锚固形式，斜拉索7穿过预埋在主塔塔壁中的钢管，锚固在钢锚梁两端的锚块上，钢锚梁I置于塔壁牛腿72上，在钢锚梁支座和牛腿顶面预埋钢板之间设置四氟板73，使其可相对滑动。钢锚梁I本身是一个独立和稳定的受力构件，钢锚梁两端的仅设置刚性垂直支承，可在顺桥向和横桥向作微小的移动和转动，但需在两端设纵桥向和横桥向的限位构造装置。在各种受力情况下，拉索的垂直分力由钢锚固梁的垂直支撑通过牛腿凸块传给主塔塔柱，当主塔塔柱两侧的拉索索力和拉索倾角相等时，拉索的水平分力由钢锚固梁的轴向受拉及量级较小的梁端弯矩平衡。锚固梁通过两斜腹板将索力传递给钢横梁，进而传递给混凝土索塔。钢锚梁索塔锚固体系的立面布置图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于空间索斜拉桥的桥塔组合锚固体系，包括主塔、牛腿和钢锚梁，所述主塔为钢筋混凝土构件的钻石型桥塔，且所述牛腿安装在所述主塔塔壁内侧，所述钢锚梁的两端搭接在对应的牛腿上，所述牛腿顶面及钢锚梁底板均为水平放置，其特征在于，所述钢锚梁是由顶、底、左、右四个侧板焊接形成的箱形结构，且在所述钢锚梁的两端对称焊接有锚固组件，所述的锚固组件包括锚垫板、支撑板、加劲板、侧拉板和横隔板，内外两侧的侧拉板在横桥向竖直面内倾斜设置，具有拉索固定孔的所述锚垫板垂直状态的焊接在侧拉板的上端部且垂直于拉索中心线，在侧拉板与钢锚梁底板成钝角的一侧的牛腿顶面和钢锚梁底板之间设置横向限位装置，在主塔塔壁和钢锚梁直线设置纵向限位装置，在侧面拉板外侧焊有竖向加劲板，在侧拉板上焊接有倾斜的支撑板，在钢锚梁中设置横隔板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐召，王志英，王宏博，孟涛，白光耀，李怀峰，
申请(专利权)人：山东省交通规划设计院，
类型：新型
国别省市：山东;37