斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构及其定位方法技术

本发明专利技术公开了斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构及其定位方法，包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管、锚垫板、腹板、底板、加劲肋，斜拉索连接组件包括锚环、锚杯，所述索梁锚固结构埋于混凝土主梁腹板中，索梁锚固底部与混凝土箱梁底板平齐；索导管局部埋于腹板和顶板中；连接筋和螺旋筋环绕在斜拉索索导管上并埋设在混凝土箱梁内；加劲肋用于连接锚垫板和索导管，斜拉索通过锚环和锚杯锚固在锚垫板上。该结构能适应各斜拉索横向倾角的不同，锚垫板与索导管采用固定角度，降低制造难度，安装时只需根据主塔索导管倾斜角就可实现精准定位，使斜拉索的施工更加方便，可批量制造，保证质量、施工快捷、受力可靠。

【技术实现步骤摘要】
斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构及其定位方法
本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构及其定位方法。
技术介绍
随着我国交通基础设施建设的蓬勃发展，作为跨越能力较强的斜拉桥，是大跨度桥梁的主要桥型。斜拉桥是一种自锚式体系，作为直接承受和传递斜拉索索力的索梁锚固结构，是混凝土斜拉桥最为关键且受力最复杂的区域之一，要求其传力顺畅、构造简洁、安装和维修方便等，并保证其在设计荷载作用下的安全性，是控制设计的关键部位。斜拉桥常见的索梁锚固结构形式主要有耳板式、锚拉板式、锚管式和锚箱式等。主要存在以下问题：索梁锚固结构两侧设计成大体积实体区，混凝土用量较大振捣困难、混凝土箱梁截面的顶板和两侧实体区之间存在较大的刚度突变易造成混凝土开裂，索导管与密集的钢筋和梁体横向预应力筋发生位置冲突等问题；因此有必要解决现有突出问题。“一种混合索梁锚固结构”，申请号为2016103900237，申请日为2016年6月2日，公开了一种索梁锚固结构，在混凝土主梁顶部设置混凝土锚块，安装斜拉索的锚拉板组件与混凝土锚块配合固定连接。“斜拉桥钢-混组合索梁锚固构造”，申请号为2015105308920，申请日为2015年8月26日，公开了一种索梁锚固结构，包括矩形钢管、布设在矩形钢管内的加劲肋组件、由填充于矩形钢管内的混凝土浇筑成型的混凝土结构和布设于矩形钢管上的锚拉板，矩形钢管、加劲肋组件和混凝土结构组成加劲型钢管混凝土构件。“一种用于斜拉桥混凝土主梁的钢锚板式索梁锚固结构”，申请号为2018211082013，申请日为2018年7月23日，包括混凝土主梁，钢锚板组件和斜拉索。所述钢锚板组件包括钢锚板、耳板、剪力连接件、承压底板和补强板。上述三个专利的技术方案存在同样的问题，即结构工艺相对复杂，安装定位困难，在安装应用过程中，费时费力，后期维护不便，而且应力集中，可能造成混凝土开裂的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，解决了现有技术中索梁锚固结构复杂，应力集中可能造成混凝土开裂的问题。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管、锚垫板、腹板、底板、加劲肋，斜拉索连接组件包括锚环、锚杯；锚垫板、腹板、底板构成一个空腔结构，锚杯和锚环位于该空腔内，锚环套接在锚杯外侧，锚杯设置在锚垫板的下侧；索导管垂直连接在锚垫板上并用加劲肋连接固定；斜拉索的下端穿过索导管与锚杯连接。索导管上设置若干“丿”字形连接筋，与混凝土共同作用形成剪力连接件。锚垫板的上表面设置沿索导管中轴线布置的螺旋筋。索导管的外侧设置若干用于定位螺旋筋的铆钉。索导管的轴线与水平面之间的夹角根据斜拉索的设计角度确定。锚环和锚杯采用螺纹连接，斜拉索张拉后，将锚环拧紧在锚杯上。还包括盖板和拉手，盖板通过紧定螺栓安装在底板槽口处，拉手焊接在盖板上。为了进一步解决现有技术中索梁结构复杂，安装定位困难的问题，本专利技术还提供一种斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构的定位方法，具体的技术方案如下：斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构的定位方法，包括如下步骤：步骤1、将锚垫板的四角顶点、底板的四角顶点均设置为测量定位点，根据底板的四个测量定位点初步测量放样，将锚固组件放置在指定位置；步骤2、测量锚垫板四个测量定位点的坐标，根据该四个测量定位点坐标计算锚固中心点的坐标；步骤3、在索导管顶部设置测量反射片，测量其中心点的坐标，即为索导管顶面中心点的坐标；步骤4、根据锚固中心点的坐标和反射片中心点的坐标计算出索导管的仰角α和水平角γ，分别与设计的目标仰角和水平角对比，计算出仰角差值和水平角差值；步骤5、根据计算出的差值将锚固结构的仰角和水平角调整至设计的目标位置，并对锚固组件进行固定。测量反射片为圆形，其直径与索导管直径相同，中心有十字靶心。锚固组件测量放样定位以桥梁控制网为基准，进行测量定位。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术所提供的锚管式索梁锚固结构以锚垫板承压为主，传力结构清晰可靠，在混凝土主梁内部通过连接筋和螺旋筋组成的剪力连接件与混凝土共同作用，有效克服了现有常规索梁锚固结构因索梁锚结构与梁底交接面剪应力过大造成混凝土开裂的问题。2、本专利技术所提供的锚管式索梁锚固结构用适当厚度的腹板和底板替代了常规索梁锚固结构主梁两侧混凝土实体，改善了锚垫板处混凝土主梁横断面的受力情况，同时节约了混凝土用量；此外，本专利技术传力结构清晰，优化索梁锚固结构的设计。3、本专利技术所提供的锚管式索梁锚固结构将斜拉索锚固于锚固箱内有利于斜拉索梁端锚固端的防腐长效性，且维修养护方便。附图说明图1为本专利技术斜拉桥混凝土主梁锚管式索梁锚固结构的轴测图。图2为本专利技术斜拉桥混凝土主梁锚管式索梁锚固结构的剖面图。图3为本专利技术斜拉桥混凝土主梁锚管式索梁锚固结构的盖板大样图。图4为本专利技术斜拉桥混凝土主梁锚管式索梁锚固结构安装定位后剖面示意图。图5为图4中沿B-B剖面图。图6为本专利技术斜拉桥混凝土主梁锚管式索梁锚固端平面图其中，图中的标识为：1-索导管；2-连接筋；3-螺旋筋；4-加筋肋；5-锚垫板；6-腹板；7-底板；8-混凝土主梁；9-紧定螺栓；10-拉手；11-锚环；12-锚杯；13铆钉；14-盖板；21-测量反射片；22-锚固点；23～26-锚垫板测量定位点；31-仰角；32-水平角；41～44-底板测量定位点。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构及工作过程作进一步说明。斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管、锚垫板、腹板、底板、加劲肋，斜拉索连接组件包括锚环、锚杯；锚垫板、腹板、底板构成一个空腔结构，锚杯和锚环位于该空腔内，锚环套接在锚杯外侧，锚杯设置在锚垫板的下侧；索导管垂直连接在锚垫板上并用加劲肋连接固定；斜拉索的下端穿过索导管与锚杯连接。具体实施例一，如图1至图3所示，斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管1、锚垫板5、腹板6、底板7、加劲肋4，斜拉索连接组件包括锚环11、锚杯12；锚垫板5、腹板6、底板7构成一个空腔结构，锚杯12和锚环11位于该空腔内，锚环11套接在锚杯12外侧，锚杯12设置在锚垫板5的下侧；索导管1垂直连接在锚垫板5上并用加劲肋4连接固定；斜拉索的下端穿过索导管与锚杯连接。所述螺旋筋3底部焊接在锚垫板5与索导管1衔接处并沿索导管1中轴线布置，主要作用是释放应力，避免应力集中。所述连接筋2呈“丿”字形焊接在索导管1上与混凝土共同作用形成剪力连接件，“丿”字形连接筋沿索导管轴线均匀分布；所述连接筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管、锚垫板、腹板、底板、加劲肋，斜拉索连接组件包括锚环、锚杯；锚垫板、腹板、底板构成一个空腔结构，锚杯和锚环位于该空腔内，锚环套接在锚杯外侧，锚杯设置在锚垫板的下侧；索导管垂直连接在锚垫板上并用加劲肋连接固定；斜拉索的下端穿过索导管与锚杯连接。/n

【技术特征摘要】
1.斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：包括锚固组件、斜拉索连接组件，其中，锚固组件包括索导管、锚垫板、腹板、底板、加劲肋，斜拉索连接组件包括锚环、锚杯；锚垫板、腹板、底板构成一个空腔结构，锚杯和锚环位于该空腔内，锚环套接在锚杯外侧，锚杯设置在锚垫板的下侧；索导管垂直连接在锚垫板上并用加劲肋连接固定；斜拉索的下端穿过索导管与锚杯连接。


2.根据权利要求1所述的斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：索导管上设置若干“丿”字形连接筋，与混凝土共同作用形成剪力连接件。


3.根据权利要求1或2所述的斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：锚垫板的上表面设置沿索导管中轴线布置的螺旋筋。


4.根据权利要求3所述的斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：索导管的外侧设置若干用于定位螺旋筋的铆钉。


5.根据权利要求1所述的斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：索导管的轴线与水平面之间的夹角根据斜拉索的设计角度确定。


6.根据权利要求1所述的斜拉桥混凝土主梁的锚管式索梁锚固结构，其特征在于：锚环和锚杯采用螺纹连接，斜拉索张拉后，将锚环拧紧在锚杯上。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦义利，
申请(专利权)人：五冶集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31