一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造制造技术

本发明专利技术公开了一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，包括两个钢牛腿、钢锚梁、移动限位机构和两锚固组件；两钢牛腿位于空心索塔内部并分别组设于空心索塔两相对的内壁上，两钢牛腿的连线与纵桥向平行；两内壁上均开设有与空心索塔成锐角的斜拉索通过孔；钢锚梁两端分别组设于两钢牛腿上，钢锚梁两端分别与其所在侧的内壁之间均存在第一间隙；移动限位机构用于供钢锚梁在钢牛腿上沿纵桥向移动并防止钢锚梁抵持内壁；两锚固组件分别设于钢锚梁两端内，锚固组件与其所在侧的斜拉索通过孔同轴设置。本发明专利技术使钢锚梁‑钢牛腿式索塔锚固构造既能满足断索等极端工况的受力要求，又能消除体系温度和混凝土塔壁收缩徐变引起的次内力效应，降低塔壁开裂风险。

【技术实现步骤摘要】
一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造
本专利技术涉及斜拉桥斜拉索锚固领域，涉及一种斜拉桥中斜拉索与主塔间的钢结构锚固构造，具体涉及一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造。
技术介绍
在斜拉桥钢锚梁-钢牛腿式索塔锚固构造设计中，常见的钢锚梁与钢牛腿间的连接方式有2种，分别为自由滑动式和先滑动后固结式。一、自由滑动式；这种方式的特点是钢锚梁作为一个独立和稳定的构件，竖向支撑在钢牛腿上，在两端设置纵桥向和横桥向的限位构造装置，钢锚梁在顺桥向和横桥向可作微小的移动。该种连接方式虽可消除体系温度和混凝土塔壁收缩徐变引起的次内力效应，改善桥塔受力状态，降低混凝土塔壁开裂风险。但断索等极端工况会造成钢锚梁位置的失控；且纵桥向限位构造一般设置在钢锚梁的两端，直接传力至塔壁，传力过于集中，使得塔壁受力极其不利。二、先滑动后固结式；这种方式的特点是钢锚梁支撑在钢牛腿上，在张拉斜拉索之前钢锚梁一侧与钢牛腿间固结，另一侧与钢牛腿间可在顺桥向滑动，待张拉到规定索力后固定滑动侧，使得钢锚梁两侧与钢牛腿固结。固结前斜拉索水平力绝大部分由钢锚梁承担；固结以后增加的索力由钢锚梁和混凝土塔壁共同承担。但该种连接方式会产生由体系温度和塔壁混凝土收缩徐变引起的次内力效应，使混凝土塔壁存在开裂风险；且钢锚梁与钢牛腿之间的固结连接(焊接或高强螺栓连接)一般仅按抵抗斜拉索运营状态不平衡水平力设置，无法抵抗断索等极端工况下的水平力，达不到钢锚梁和混凝土塔壁共同受力的设计要求。同时，考虑到后期斜拉索的更换的要求，第二种连接方式(焊接或高强螺栓连接)需要在换索前放松一侧的固定。对于焊接连接，则需高温切割焊缝，这会对锚固构造造成损伤；对于高强螺栓连接，则需要放松一侧高强螺栓，再进行放松旧拉索、换索、张拉新拉索等操作，在这过程中，钢锚梁与钢牛腿之间会反复来回摩擦，会降低两者之间的摩擦系数，从而会降低高强螺栓的承载力，减小结构的安全度。为克服以上2种连接方案的不足，使钢锚梁-钢牛腿式索塔锚固构造既能满足断索等极端工况的受力要求，又能消除体系温度和混凝土塔壁收缩徐变引起的次内力效应，改善桥塔受力状态，降低混凝土塔壁开裂风险，同时方便后期斜拉索的更换，有必要专利技术一种新型的斜拉桥索塔钢结构锚固构造。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，可以消除体系温度和塔壁收缩徐变引起的次内力效应，降低塔壁开裂风险。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其包括：两个钢牛腿，两所述钢牛腿位于空心索塔内部并分别组设于所述空心索塔两相对的内壁上，两所述钢牛腿的连线与纵桥向平行；两所述内壁上均开设有与所述空心索塔成锐角的斜拉索通过孔；钢锚梁，所述钢锚梁两端分别组设于两所述钢牛腿上，所述钢锚梁两端分别与其所在侧的所述内壁之间均存在第一间隙；移动限位机构，所述移动限位机构用于供所述钢锚梁在所述钢牛腿上沿纵桥向移动并防止所述钢锚梁抵持所述内壁；两锚固组件，两所述锚固组件分别设于所述钢锚梁两端内，所述锚固组件与其所在侧的所述斜拉索通过孔同轴设置。进一步地，所述移动限位机构包括：两限位板，两所述限位板分设于所述钢锚梁底部两侧并位于两所述钢牛腿之间；开设于所述钢锚梁底部两侧的长圆孔，所述长圆孔的长度方向与纵桥向平行；开设于所述钢牛腿上的圆孔；限位元件，所述限位元件依次穿过所述长圆孔和所述圆孔并使所述钢锚梁可以在所述钢牛腿上移动以使所述限位板远离或靠近并抵持其所在侧的所述钢牛腿。进一步地，所述移动限位机构包括：开设于所述钢锚梁底部两侧的长圆孔，所述长圆孔的长度方向与纵桥向平行；开设于所述钢牛腿上的圆孔；限位元件，所述限位元件依次穿过所述长圆孔和所述圆孔并使所述钢锚梁可以在所述钢牛腿上移动；同时，所述长圆孔的长度不大于两所述第一间隙长度与所述限位元件沿纵桥向宽度三者之和。进一步地，所述限位元件包括互相配合的螺栓和螺母。进一步地，所述钢锚梁底部开设有第一定位孔，所述钢牛腿上开设有与所述第一定位孔配合的第二定位孔。进一步地，所述钢锚梁包括两个间隔设置的腹板以及自上而下依次设置的第一顶板和第一底板，两所述腹板上下两端分别与所述第一顶板和所述第一底板相连并形成开口结构；所述腹板外侧设有竖向的第一加劲板。进一步地，所述锚固组件包括锚垫板以及与所述斜拉索通过孔轴线平行且间隔设置的两块支撑板，所述锚垫板垂直组设于两所述支撑板远离所述斜拉索通过孔的一端。进一步地，所述支撑板外壁上设有第二加劲板。进一步地，两所述内壁上均设有钢护板以及贯穿所述钢护板并嵌入所述内壁的剪力钉。进一步地，所述钢牛腿包括侧板以及自上而下依次设置的第二顶板和第二底板；所述侧板上下端面分别与所述第二顶板和所述第二底板相连；所述第二顶板所述和第二底板均部分嵌入所述内壁，并通过固定件与所述所述内壁锚固。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中，钢锚梁组设在钢牛腿上，并且与空心索塔内壁预留有第一间隙，当因体系温度和混凝土制空心索塔塔壁收缩徐变引起次内力效应时，移动限位机构可以允许钢锚梁沿纵桥向做微小的移动，从而消除了次内力效应，降低了混凝土空心索塔塔壁开裂风险。在断索等极端工况下，钢锚梁朝一侧移动，但是移动限位机构只会允许钢锚梁在钢牛腿上沿纵桥向移动，钢锚梁不会发生转动，同时，移动限位机构会限制钢锚梁移动的距离，基于此，斜拉索水平力经钢牛腿的扩散作用传递至空心索塔塔壁，这样就扩散了传递至空心索塔塔壁的应力，且作用在钢牛腿顶部的水平力对钢牛腿的根部产生的弯矩与斜拉索竖向力对钢牛腿的根部产生的弯矩反向，对钢牛腿的根部受力有利，从而改善了空心索塔塔壁受力状态，降低了混凝土空心索塔塔壁开裂风险。本专利技术在后期更换斜拉索时，可直接对称放松旧斜拉索、换索、对称张拉新斜拉索，换索方便，且不影响结构的安全度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的斜拉桥索塔钢结构锚固构造结构示意图；图2为图1中A-A视图；图3为图1中B-B视图。其中：1、空心索塔；10、斜拉索通过孔；11、钢护板；12、剪力钉；2、钢牛腿；20、圆孔；21、第二定位孔；22、侧板；23、第二顶板；24、第二底板；25、固定件；3、钢锚梁；30、第一间隙；31、长圆孔；32、第一定位孔；33、第一顶板；34、第一底板；35、腹板；36、第一加劲板；37、横隔板；38、螺栓孔；4、锚固组件；40、锚垫板；41、支撑板；42、第二加劲板；5、限位板；50、第二间隙；6、限位元件。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其包括两个钢牛腿2、钢锚梁3、移动限位机构和两个锚固组件4；两钢牛腿2位于内部并分别组设于空心索塔1两相对的内壁上，两钢牛腿2的连线与纵桥向平行；两内壁上均开设有与空心索塔1成锐角的斜拉索通过孔10；钢锚梁3两端分别组设于两钢牛腿2上，钢锚梁3处于水平状态，钢锚梁3两端分别与其所在侧的内壁之间均存在第一间隙30；移动限位机构用于供钢锚梁3在钢牛腿2上沿纵桥向移动并限制移动距离，防止钢锚梁3抵持内壁，钢锚梁3可以与内壁接触并不受力；两锚固组件4分别设于钢锚梁3两端内，锚固组件4与其所在侧的斜拉索通过孔10同轴设置。本专利技术中，钢锚梁3组设在钢牛腿2上，并且与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其特征在于，其包括：两个钢牛腿(2)，两所述钢牛腿(2)位于空心索塔(1)内部并分别组设于所述空心索塔(1)两相对的内壁上，两所述钢牛腿(2)的连线与纵桥向平行；两所述内壁上均开设有与所述空心索塔(1)成锐角的斜拉索通过孔(10)；钢锚梁(3)，所述钢锚梁(3)两端分别组设于两所述钢牛腿(2)上，所述钢锚梁(3)两端分别与其所在侧的所述内壁之间均存在第一间隙(30)；移动限位机构，所述移动限位机构用于供所述钢锚梁(3)在所述钢牛腿(2)上沿纵桥向移动并防止所述钢锚梁(3)抵持所述内壁；两锚固组件(4)，两所述锚固组件(4)分别设于所述钢锚梁(3)两端内，所述锚固组件(4)与其所在侧的所述斜拉索通过孔(10)同轴设置。

【技术特征摘要】
1.一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其特征在于，其包括：两个钢牛腿(2)，两所述钢牛腿(2)位于空心索塔(1)内部并分别组设于所述空心索塔(1)两相对的内壁上，两所述钢牛腿(2)的连线与纵桥向平行；两所述内壁上均开设有与所述空心索塔(1)成锐角的斜拉索通过孔(10)；钢锚梁(3)，所述钢锚梁(3)两端分别组设于两所述钢牛腿(2)上，所述钢锚梁(3)两端分别与其所在侧的所述内壁之间均存在第一间隙(30)；移动限位机构，所述移动限位机构用于供所述钢锚梁(3)在所述钢牛腿(2)上沿纵桥向移动并防止所述钢锚梁(3)抵持所述内壁；两锚固组件(4)，两所述锚固组件(4)分别设于所述钢锚梁(3)两端内，所述锚固组件(4)与其所在侧的所述斜拉索通过孔(10)同轴设置。2.如权利要求1所述的斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其特征在于，所述移动限位机构包括：两限位板(5)，两所述限位板(5)分设于所述钢锚梁(3)底部两侧并位于两所述钢牛腿(2)之间；开设于所述钢锚梁(3)底部两侧的长圆孔(31)，所述长圆孔(31)的长度方向与纵桥向平行；开设于所述钢牛腿(2)上的圆孔(20)；限位元件(6)，所述限位元件(6)依次穿过所述长圆孔(31)和所述圆孔(20)并使所述钢锚梁(3)可以在所述钢牛腿(2)上移动以使所述限位板(5)远离或靠近并抵持其所在侧的所述钢牛腿(2)。3.如权利要求1所述的斜拉桥索塔钢结构锚固构造，其特征在于，所述移动限位机构包括：开设于所述钢锚梁(3)底部两侧的长圆孔(31)，所述长圆孔(31)的长度方向与纵桥向平行；开设于所述钢牛腿(2)上的圆孔(20)；限位元件(6)，所述限位元件(6)依次穿过所述长圆孔(31)和所述圆孔(20)并使所述钢锚梁(3)可以在所述钢牛腿(2)上移动；同时，所述长圆孔(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宗余，张德平，徐伟，黄细军，刘汉顺，杜萍，周健鸿，郑晗，李翠霞，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42