一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，设于与隧道(1)相接地段，包括主梁(3)，所述主梁(3)的顶部两侧均设有外张式主缆(5)，所述外张式主缆(5)和所述主梁(3)之间设有若干根间隔分布的倾斜吊杆(7)，所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角的大小不同，以形成不同倾斜角度的倾斜吊杆(7)，且所述倾斜吊杆(7)的长度沿所述主梁(3)的中心向两端长度逐渐增大，依次连接所述倾斜吊杆(7)端部的外张式主缆(5)为三维空间曲线。本实用新型专利技术的主缆悬索桥结构，满足横向刚度要求，缩减主梁宽度和长度和主缆重量。

An Externally Tensioned Main Cable Suspension Bridge with Connection of Bridge and Tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构
本技术属于铁路桥梁工程
，更具体地，涉及一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构。
技术介绍
铁路桥梁是铁路跨越河流、湖泊、海峡、山谷或其他障碍物，以及为实现铁路线路与铁路线路或道路的立体交叉而修建的构筑物。铁路桥梁荷载大，冲击力大，行车密度大，要求能抵抗自然灾害的标准高，特别是结构要求有一定的竖向横向刚度和动力性能。传统的铁路悬索桥，多为对称平行索面主缆，且主梁和桥塔也以桥跨中心为对称结构，参见图1，主梁和桥塔均为对称结构，主缆平行于索面设置，吊杆垂直于主梁设置。但该桥梁结构形式只适用于横向刚度要求不高、两岸地形起伏不大、桥梁两侧不接隧道的情况。当桥址处两岸地形高差较大或V形峡谷时，尤其是超过百米时且峡谷风速较大，而两岸又有隧道相接时，使用传统悬索桥形式存在很多缺陷：为适应高差较大的地形，桥塔也需对应设置相差巨大的高差，桥塔设置会造成投资浪费；另外主梁升入隧道距离过长，施工方案不可行；建成的悬索桥横向刚度差，不能满足峡谷风速较大横向刚度高的要求。为适应两岸地形高差和桥隧相接的工程建设条件，同时克服峡谷风大的不利条件，因此对新的结构形式探索势在必行。专利CN108374322A公开了一种非对称主缆铁路悬索桥结构，包括横跨河谷连接高河岸和低河岸的主梁，还包括修筑于低河岸一侧的桥塔；桥塔沿竖直方向穿过主梁，桥塔上端布置有承重索缆；承重索缆一端与低河岸一侧的第一锚碇固定连接，另一端穿过桥塔上端与高河岸一侧的第二锚碇固定连接，承重索缆通过多根吊杆与主梁固定连接；所述的第一锚碇与承重索缆连接点不高于桥塔与承重索缆连接点，所述的第二锚碇与承重索缆连接点不低于桥塔与承重索缆连接点。该专利同样为解决要高差较大悬索桥的问题，但没有解决主梁升入隧道距离过长及悬索桥横向刚度差的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，倾斜吊杆梁端一侧的钢锚箱锚固于主梁两侧，倾斜吊杆与主梁的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的倾斜吊杆与主梁的顶面形成的夹角的大小不同，形成不同倾斜角度的斜吊杆，从而达到辅助外张式主缆形成三维空间曲线，使悬索桥能在承受主梁纵向荷载的同时，极大增加其横向冲击的抵抗能力，提高横向刚度，以解决两岸地形高差较大或V形峡谷时，尤其是超过百米时且峡谷风速较大横向刚度要求高的问题。同时还能缩减了主梁宽度和长度，降低了主缆重量和整体成本。为了实现上述目的，本技术提供一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，设于与隧道相接地段，包括主梁，所述主梁的顶部两侧均设有外张式主缆，所述外张式主缆和所述主梁之间设有若干根间隔分布的倾斜吊杆；所述倾斜吊杆与所述主梁的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的所述倾斜吊杆与所述主梁的顶面形成的夹角的大小不同，以形成不同倾斜角度的倾斜吊杆，且所述倾斜吊杆的长度沿所述主梁的中心向两端长度逐渐增大，依次连接所述倾斜吊杆端部的外张式主缆为三维空间曲线，以增强悬索桥的横向刚度。进一步地，所述隧道和所述主梁之间设有桥隧相接梁段，所述桥隧相接梁段包括底部设有支撑于隧道底板顶面的小桥台。进一步地，所述小桥台与所述主梁及隧道的轨道相平齐。进一步地，所述主梁与非隧道段连接处设有桥塔，所述桥塔为两个，且分离式设于主梁的两侧。进一步地，所述桥塔的顶部均设有主缆鞍座。进一步地，所述外张式主缆的端部均设有固定在两侧隧道的顶部的隧道锚。进一步地，所述隧道锚均沿所述外张式主缆的曲线走向设置，位于同一隧道侧的所述隧道锚呈外张式间隔设置。进一步地，所述隧道锚为钢筋混凝土隧道式锚碇。进一步地，所述倾斜吊杆的末端设有锚固箱，所述主梁两侧设有风嘴或锚固箱室，所述锚固箱固定在两侧的风嘴或锚固箱室中。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本技术的桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，倾斜吊杆梁端一侧的钢锚箱锚固于主梁两侧，倾斜吊杆与主梁的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的倾斜吊杆与主梁的顶面形成的夹角的大小不同，形成不同倾斜角度的斜吊杆，从而达到辅助外张式主缆形成三维空间曲线，使悬索桥能在承受主梁纵向荷载的同时，极大增加其横向冲击的抵抗能力，提高横向刚度，以解决两岸地形高差较大或V形峡谷时，尤其是超过百米时且峡谷风速较大横向刚度要求高的问题。同时还能缩减了主梁宽度和长度，降低了主缆重量和整体成本。(2)本技术的桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，采用桥隧相接的结构，在桥隧连接处设置小桥台进行连接支撑，小桥台固定于隧道底板平稳安全过度，省去单侧桥梁边跨或双侧边跨，并减少了主缆长度，节省了桥塔工程量，大大降低了工程造价，同时避免主梁深入隧道过长的问题。(3)本技术的桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，桥塔为分离式结构，分开垂直设于主梁的两侧，分离式桥塔为适应主缆的外张式的结构进行设置，两侧的外张式主缆末端之间的间隔远大于主梁的宽度，分离式桥塔的设置能够实现对两侧的外张式主缆适应性的支撑，外张式主缆提供支撑。附图说明图1为现有技术中悬索桥的结构示意图；图2为现有技术中平行索面主缆的结构示意图；图3为本技术第一实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的主视图；图4为本技术第一实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的俯视图；图5为本技术第二实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的主视图；图6为本技术第二实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的俯视图；图7为本技术实施例中分离式桥塔和桥墩的结构示意图；图8为本技术实施例中主梁和外张式主缆横断面的结构示意图；图9为本技术实施例中桥隧相接小桥台处的横断面的结构示意图；图10为本技术实施例中桥隧相接处立面图。所有附图中，同一标记表示相同的结构或零件，其中：1-隧道、2-桥隧相接梁段、3-主梁、4-桥塔、5-外张式主缆、6-外张式边跨主缆、7-倾斜吊杆、8-隧道锚、9-基础、10-主缆鞍座；101-隧道底板、201-小桥台、301-垫石、302-桥墩。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图3为本技术第一实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的主视图。图4为本技术第一实施例中一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构的俯视图。图8为本技术实施例中主梁和外张式主缆横断面的结构示意图。如图3、图4和图8所示，本实施例适用于两端均为隧道V形峡谷地段的悬索桥，桥隧相接外张式主缆悬索桥结构包括主梁3、外张式主缆5、倾斜吊杆7和隧道锚8，主梁3设于两端隧道1之间，用于形成连接两端的走形面；外张式主缆5包括两根，分别设于主梁3顶部的两侧，且外张式主缆5和主梁3的外侧之间均设有倾斜吊杆7，倾斜吊杆7的一端固定于主梁3的梁体内，另一端与外张式主缆5连接，以将主梁3的荷载通过倾斜吊杆7传递给外张式主缆5。且倾斜吊杆7为若干根，沿外张式主缆5和主梁3的长度方向间隔分布。其中，倾斜吊杆7与主梁3的顶面形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，设于与隧道(1)相接地段，包括主梁(3)，其特征在于，所述主梁(3)的顶部两侧均设有外张式主缆(5)，所述外张式主缆(5)和所述主梁(3)之间设有若干根间隔分布的倾斜吊杆(7)；所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角的大小不同，以形成不同倾斜角度的倾斜吊杆(7)，且所述倾斜吊杆(7)的长度沿所述主梁(3)的中心向两端长度逐渐增大，依次连接所述倾斜吊杆(7)端部的外张式主缆(5)为三维空间曲线，以增强悬索桥的横向刚度。

【技术特征摘要】
1.一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，设于与隧道(1)相接地段，包括主梁(3)，其特征在于，所述主梁(3)的顶部两侧均设有外张式主缆(5)，所述外张式主缆(5)和所述主梁(3)之间设有若干根间隔分布的倾斜吊杆(7)；所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角为钝角，且不同位置的所述倾斜吊杆(7)与所述主梁(3)的顶面形成的夹角的大小不同，以形成不同倾斜角度的倾斜吊杆(7)，且所述倾斜吊杆(7)的长度沿所述主梁(3)的中心向两端长度逐渐增大，依次连接所述倾斜吊杆(7)端部的外张式主缆(5)为三维空间曲线，以增强悬索桥的横向刚度。2.根据权利要求1所述的一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，其特征在于，所述隧道(1)和所述主梁(3)之间设有桥隧相接梁段(2)，所述桥隧相接梁段(2)包括底部设有支撑于隧道底板顶面的小桥台(201)。3.根据权利要求2所述的一种桥隧相接外张式主缆悬索桥结构，其特征在于，所述小桥台(201)与所述主梁(3)及隧道(1)的轨道相平齐。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：文望青，王新国，廖祖江，周继，李喜平，柳鸣，张杰，涂杨志，王小飞，李元俊，史娣，尹书军，王鹏宇，张晓江，罗春林，崔苗苗，李桂林，田芳，周世惊，陈辉，郭安娜，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42