一种管道悬索跨越结构抗风系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种管道悬索跨越结构抗风系统，包括：两条水平抗风索，在水平方向均呈抛物线型设置，并与管道悬索跨越桥面在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面的两侧；共轭索，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面的底部。在所述管道悬索跨越桥面的一端或两端，所述水平抗风索和主缆共用锚固墩；所述水平抗风索和主缆共用锚固墩时，在所述桥墩的两侧设置风索转向支架实现水平抗风索的转向，本实用新型专利技术通过设置水平抗风索及风拉索、竖向共轭索及共轭索拉索，实现了管道悬索跨越结构抵抗水平风荷载和风荷载升力以及提高结构侧向和竖向刚度的目的。

A Wind Resistance System for Pipeline Suspension Crossing Structure

【技术实现步骤摘要】
一种管道悬索跨越结构抗风系统
本技术涉及一种管道悬索跨越结构抗风系统，属于油气管道跨越工程设计领域。
技术介绍
管道悬索跨越工程是油气长输管道跨越河流最常用的方式之一，悬索跨越结构具有跨越能力强、结构刚度小、阻尼低等特点，对风荷载极为敏感，尤其在峡谷河流地区，受到峡谷风的影响，结构风振安全是管道跨越工程最为关注的方面之一。以往工程设计中，一般采用与水平面夹角较大的抗风索系统或者采用刚度较大的桥面结构，但受峡谷地形影响，常规的抗风索布置难度极大，且受抗风索安装的限制，不能提供足够的侧向和竖向刚度，同时刚度较大的桥面结构带来的工程费用较高。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种管道悬索跨越结构抗风系统，通过设置水平抗风索及风拉索、竖向共轭索及共轭索拉索，实现了管道悬索跨越结构抵抗水平风荷载和风荷载升力以及提高结构侧向和竖向刚度的目的，为峡谷地形条件下，解决管道跨越结构抗风安全问题提供了一种新的方式。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种管道悬索跨越结构抗风系统，设有两个管道悬索跨越桥塔，所述管道悬索跨越桥塔固定在桥墩上，所述桥墩下方设有承台；两条主缆分别穿过两个管道悬索跨越桥塔的顶端且在竖直方向均呈抛物线型设置，所述两条主缆的下方通过若干根平行布置的主缆吊索吊有管道悬索跨越桥面；所述管道悬索跨越结构抗风系统还包括：两条水平抗风索，在水平方向均呈抛物线型设置，并与所述管道悬索跨越桥面在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面的两侧；所述两条水平抗风索分别通过若干根平行布置的风拉索与所述管道悬索跨越桥面连接；共轭索，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面的底部；所述共轭索通过若干根平行布置的共轭索拉索与所述管道悬索跨越桥面连接；在所述管道悬索跨越桥面的一端或两端，所述水平抗风索和主缆共用锚固墩；所述水平抗风索和主缆共用锚固墩时，在所述桥墩的两侧设置风索转向支架实现水平抗风索的转向，所述水平抗风索的经风索转向支架锚固在风索和主缆共用锚固墩上。进一步的，主缆锚固墩设置在所述管道悬索跨越桥面的两端；两条主缆分别设有相应的主缆背索，所述主缆背索锚固在所述主缆锚固墩上。进一步的，在所述水平抗风索和主缆不共用锚固墩的一端，设有两个对称布置的水平抗风索锚固墩，用于锚固水平抗风索。进一步的，由于重力作用，所述水平抗风索与水平面夹角范围在0.3o～1.5o之间。进一步的，所述管道悬索跨越桥面的底部两端分别设有共轭索锚固墩，用于锚固共轭索。进一步的，所述主缆、水平抗风索、共轭索、主缆吊索、风拉索和共轭索拉索均由若干根钢丝组成，并在所述主缆、水平抗风索、共轭索、主缆吊索、风拉索和共轭索拉索的两端分别设置有锚头；所述主缆吊索、风拉索和共轭索拉索的两端锚头分别连接索夹和叉耳，用于主缆、水平抗风索或共轭索与管道悬索跨越桥面的连接，以实现力的传递。进一步的，所述若干根平行布置的风拉索在水平方向上垂直于管道悬索跨越桥面的纵向设置；所述若干根平行布置的共轭索拉索和主缆吊索在竖直方向上垂直于管道悬索跨越桥面的纵向设置。进一步的，所述风索转向支架以桥墩为中心对称布置，且垂直于所述管道悬索跨越桥面的纵向设置，所述风索转向支架的两端均设置有耳板结构，所述水平抗风索穿过所述耳板结构，用于实现的水平抗风索的转向。进一步的，所述风索转向支架包括上弦杆、下弦杆和腹杆，所述上弦杆和下弦杆均通过锚板和锚固钢筋对称锚固在桥墩的两侧，每一侧的上弦杆、下弦杆和桥墩均组成直角三角形状，每一侧的上弦杆和下弦杆之间还均交叉布置有若干个腹杆，其中所述上弦杆垂直于管道悬索跨越桥面的纵向设置，所述上弦杆远离桥墩的一端固定有所述耳板结构。进一步的，所述耳板结构包括耳板，所述耳板上设有供水平抗风索穿过的孔，所述耳板通过连接板连接所述上弦杆；所述耳板上还设有若干个耳板加强肋板，所述耳板和上弦杆之间还设有连接加强肋板，所述耳板加强肋板和连接加强肋板均垂直于所述连接板。本技术的有益效果为：本技术通过设置水平抗风索及风拉索、竖向共轭索及共轭索拉索，实现了管道悬索跨越结构抵抗水平风荷载和风荷载升力以及提高结构侧向和竖向刚度的目的，为峡谷地形条件下，解决管道跨越结构抗风安全问题提供了一种新的方式。同时，当地形条件收到限制时，在管道悬索跨越结构的一端或两端，通过设置风索转向支架，所述水平抗风索和主缆可共用锚固墩，为地形受到限制的条件下，解决管道跨越结构抗风安全问题提供了一种新的方式。附图说明图1为本技术所述管道悬索跨越结构抗风系统主视图；图2为本技术所述管道悬索跨越结构抗风系统俯视图；图3为本技术所述风索转向支架示意图；图4为水平抗风索锚固系统示意图；图5为共轭索锚固系统示意图；图6为本技术耳板结构示意图；其中，1-水平抗风索，2-风拉索，3-共轭索，4-共轭索拉索，5-风索转向支架，6-水平抗风索锚固墩，7-共轭索锚固墩，8-风索和主缆共用锚固墩，9-主缆锚固墩，10-主缆背索，11-主缆，12-管道悬索跨越桥塔，13-桥墩，14-承台，15-管道悬索跨越桥面，16-下弦杆，17-腹杆，18-锚板，19-锚固钢筋，20-上弦杆，21-水平抗风索锚固系统，22-共轭索锚固系统，23-耳板，24-耳板加强肋板，25-连接板，26-连接加强肋板。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。一种管道悬索跨越结构抗风系统，如图1、图2所示，设有两个管道悬索跨越桥塔12，所述管道悬索跨越桥塔12固定在桥墩13上，所述桥墩13下方设有承台14。两条主缆11分别穿过两个管道悬索跨越桥塔12的顶端且在竖直方向均呈抛物线型设置，所述两条主缆11的下方通过若干根竖直平行布置的主缆吊索吊有管道悬索跨越桥面15。所述管道悬索跨越桥面15的两端分别设有主缆锚固墩3；两条主缆11分别设有相应的主缆背索10，所述主缆背索10锚固在所述主缆锚固墩上。所述管道悬索跨越结构抗风系统还包括：两条水平抗风索1，在水平方向均呈抛物线型设置，并与所述管道悬索跨越桥面15在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面15的两侧。由于重力作用，所述水平抗风索1与水平面夹角范围可在0.3o～1.5o之间。所述两条水平抗风索1分别通过若干根在水平方向平行布置的风拉索2与所述管道悬索跨越桥面15连接。通过两条水平抗风索1和若干根风拉索2，可抵抗管道悬索跨越结构的水平方向抗风荷载，并提供管道悬索跨越的侧向刚度。所述管道悬索跨越桥面15的两端可分别设有两个对称布置的水平抗风索锚固墩6，用于锚固水平抗风索1。如图4所示，水平抗风索锚固墩6内设有水平抗风索锚固系统21。共轭索3，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面15的底部；所述共轭索3通过若干根竖直平行布置的共轭索拉索4与所述管道悬索跨越桥面15连接。通过共轭索3和若干根共轭索拉索4的设置，可抵抗管道悬索跨越结构风荷载的升力，并提供管道悬索跨越结构的竖向刚度。所述管道悬索跨越桥面15的底部两端分别设有共轭索锚固墩7，用于锚固共轭索3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道悬索跨越结构抗风系统，设有两个管道悬索跨越桥塔(12)，所述管道悬索跨越桥塔(12)固定在桥墩(13)上，所述桥墩(13)下方设有承台(14)；两条主缆(11)分别穿过两个管道悬索跨越桥塔(12)的顶端且在竖直方向均呈抛物线型设置，所述两条主缆(11)的下方通过若干根平行布置的主缆吊索吊有管道悬索跨越桥面(15)；其特征在于，所述管道悬索跨越结构抗风系统还包括：两条水平抗风索(1)，在水平方向均呈抛物线型设置，并与所述管道悬索跨越桥面(15)在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面(15)的两侧；所述两条水平抗风索(1)分别通过若干根平行布置的风拉索(2)与所述管道悬索跨越桥面(15)连接；共轭索(3)，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面(15)的底部；所述共轭索(3)通过若干根平行布置的共轭索拉索(4)与所述管道悬索跨越桥面(15)连接；在所述管道悬索跨越桥面(15)的一端或两端，所述水平抗风索(1)和主缆(11)共用锚固墩；所述水平抗风索(1)和主缆(11)共用锚固墩时，在所述桥墩(13)的两侧设置风索转向支架(5)实现水平抗风索(1)的转向，所述水平抗风索(1)的经风索转向支架(5)锚固在风索和主缆共用锚固墩(8)上。...

【技术特征摘要】
1.一种管道悬索跨越结构抗风系统，设有两个管道悬索跨越桥塔(12)，所述管道悬索跨越桥塔(12)固定在桥墩(13)上，所述桥墩(13)下方设有承台(14)；两条主缆(11)分别穿过两个管道悬索跨越桥塔(12)的顶端且在竖直方向均呈抛物线型设置，所述两条主缆(11)的下方通过若干根平行布置的主缆吊索吊有管道悬索跨越桥面(15)；其特征在于，所述管道悬索跨越结构抗风系统还包括：两条水平抗风索(1)，在水平方向均呈抛物线型设置，并与所述管道悬索跨越桥面(15)在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面(15)的两侧；所述两条水平抗风索(1)分别通过若干根平行布置的风拉索(2)与所述管道悬索跨越桥面(15)连接；共轭索(3)，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面(15)的底部；所述共轭索(3)通过若干根平行布置的共轭索拉索(4)与所述管道悬索跨越桥面(15)连接；在所述管道悬索跨越桥面(15)的一端或两端，所述水平抗风索(1)和主缆(11)共用锚固墩；所述水平抗风索(1)和主缆(11)共用锚固墩时，在所述桥墩(13)的两侧设置风索转向支架(5)实现水平抗风索(1)的转向，所述水平抗风索(1)的经风索转向支架(5)锚固在风索和主缆共用锚固墩(8)上。2.根据权利要求1所述的管道悬索跨越结构抗风系统，其特征在于，主缆锚固墩设置在所述管道悬索跨越桥面(15)的两端；两条主缆(11)分别设有相应的主缆背索(10)，所述主缆背索(10)锚固在所述主缆锚固墩上。3.根据权利要求2所述的管道悬索跨越结构抗风系统，其特征在于，在所述水平抗风索(1)和主缆(11)不共用锚固墩的一端，设有两个对称布置的水平抗风索锚固墩(6)，用于锚固水平抗风索(1)。4.根据权利要求1所述的管道悬索跨越结构抗风系统，其特征在于，所述管道悬索跨越桥面(15)的底部两端分别设有共轭索锚固墩(7)，用于锚固共轭索(3)。5.根据权利要求1所述的管道悬索跨越结构抗风系统，其特征在于，由于重力作用，所述水平抗风索(1)与水平面夹角范围在0.3°～1.5°之间。6.根据权利要求1所述的管道悬索跨越结构抗风系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：左雷彬，马晓成，李国辉，任文明，詹胜文，王丽，李金玲，陈晓晖，邵强，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油天然气管道工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11