本发明专利技术涉及背索式部分双层悬带拱桥，设置在河流上，悬带拱桥包括一对锚锭、一对桥塔、一对主缆、一对拱肋、上行桥面板系统和下行桥面板系统，一对锚锭和一对桥塔均分别固定在河流的两岸，锚锭设置在桥塔的外侧，锚锭和桥塔之间设有背索，主缆的两端分别由桥塔引出，主缆的中部呈向下弯曲状位于一对桥塔之间，拱肋的中部呈向上凸起状位于一对桥塔之间，主缆和拱肋在两个立面交接部位处设置拱缆交接段进行连接，主缆和拱肋在两个立面交接部位处之间间隔设置预制刚性框架进行连接，上行桥面板系统设置在拱肋上，下行桥面板系统设置在主缆上。与现有技术相比，本发明专利技术同时达到减小桥梁主体结构应力、桥台水平推力的目的，兼具受力合理、施工便利优点。施工便利优点。施工便利优点。
【技术实现步骤摘要】
一种背索式部分双层悬带拱桥及其施工方法
[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体涉及一种背索式部分双层悬带拱桥及其施工方法。
技术介绍
[0002]悬带桥是由非常薄的混凝土桥面板构件在悬链线性的索上拼装而成。这种桥的特点在于其连续互补的光滑曲线，内力传递明确，且这种桥梁结构采用的材料非常少。
[0003]申请号为CN201910133524.0的中国专利公开了一种半刚性悬带拱桥及其施工方法，该悬带桥使桥面板、桥台和支撑架半刚性连接，可有效解决悬带结构和拱结构之间刚度相差较大、相对位移小以及耗能能力差的问题，可有效提高悬带桥的整体稳定性。该悬带拱桥为自锚式体系，通过拱肋、钢绞线的内力来调节整桥的受力状态，但仅通过这两者的内力调整无法使得主桥结构、桥台结构的受力状态同时达到最佳受力状态，导致主桥结构或主桥结构的施工难度较大、费用较高，且安全性较低；为改善此桥悬带、主拱间的刚度差异，该专利中采用半刚性连接悬带、主拱，但半刚性连接悬带连接的行程有限，当两构件位移相差较大时易使结构内产生较大的次内力，这为桥梁的设计、施工、养护带来不便；同时拱肋、桥面板、悬带这三者构造设计冗余，拱肋部分裸露在视线中，被人为破坏的风险增大，增加了养护的难度。基于这几点，提出在桥台后引入背索，在拱、悬带结合处引入主缆导孔、通过预制刚性框架连接拱、悬带，将拱、悬带、背索结合起来形成外锚结构的新体系。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是提供一种背索式部分双层悬带拱桥及其施工方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种背索式部分双层悬带拱桥，设置在河流上，所述悬带拱桥包括一对锚锭、一对桥塔、一对主缆、一对拱肋、上行桥面板系统和下行桥面板系统，一对锚锭和一对桥塔均分别固定在河流的两岸，所述锚锭设置在桥塔的外侧，所述锚锭和桥塔之间设有背索，所述主缆的两端分别由桥塔引出，所述主缆的中部呈向下弯曲状位于一对桥塔之间，所述拱肋的中部呈向上凸起状位于一对桥塔之间，所述主缆和拱肋在两个立面交接部位处设置拱缆交接段进行连接，所述主缆和拱肋在两个立面交接部位处之间(即悬带拱桥的跨中部位处)间隔设置预制刚性框架进行连接，所述上行桥面板系统设置在拱肋上，所述下行桥面板系统设置在位于两个立面交接部位之间的主缆上。锚锭根据桥塔的造型、主缆轴线的方向调节位置，背索内的索力根据主缆的索力、桥塔的造型进行调节。
[0007]所述悬带拱桥还包括一对基础，所述基础设置在桥塔的下方。
[0008]所述基础包括多个钻孔灌注桩和承台，所述钻孔灌注桩竖直设置，所述承台水平设于多个钻孔灌注桩的顶部，所述桥塔位于承台上。基础可提高桥塔的抗倾覆能力。
[0009]所述拱缆交接段包括预制主梁，所述拱肋自河流的两岸向悬带拱桥的跨中部方向自下而上斜穿过预制主梁，所述主缆自河流的两岸向悬带拱桥的跨中部方向自上而下斜穿
过预制主梁。
[0010]所述预制主梁的顶面倾斜设有供主缆穿过的上主缆导套，所述预制主梁的底面倾斜设有供主缆穿过的下主缆导套。上主缆导套和下主缆导套的配合由此释放主缆与预制主梁间过大的相对位移，避免因唯一不协调而产生较大的次内力。
[0011]所述预制刚性框架包括横连杆、竖撑杆和瓣式扣件，所述横连杆水平设置于相邻的拱肋之间，位于同一侧的拱肋和主缆之间通过竖撑杆和瓣式扣件进行，所述竖撑杆位于瓣式扣件的顶部并与拱肋连接，所述瓣式扣件中开设有通孔，所述主缆穿过通孔。
[0012]所述横连杆、拱肋和竖撑杆之间设有刚性耳板。
[0013]所述瓣式扣件包括扣件上瓣和扣件下瓣，所述扣件上瓣和竖撑杆连接，所述扣件上瓣和扣件下瓣之间设有螺栓，所述螺栓自下而上依次穿过扣件下瓣和扣件上瓣，并在螺栓的端部设置螺母，将预制刚性框架、拱肋锁紧在主缆上。
[0014]所述拱肋和横连杆、竖撑杆、刚性耳板及扣件上瓣之间采用焊接连接成一体。预制刚性框架使得拱肋、主缆整体性更强，协同受力能力更佳。
[0015]所述上行桥面板系统包括多个上行桥面板横肋、多个上行桥面板纵肋和多个上行桥面板顶板，多个上行桥面板横肋沿纵向间隔设置在拱肋上(在两个立面交接部位处之间的上行桥面板横肋是设置在单一个拱肋上的，位于立面交接部位处外的上行桥面板横肋是设置在一对拱肋上的)，所述上行桥面板纵肋沿横向间隔设置在相邻的上行桥面板横肋之间，所述上行桥面板纵肋设置在上行桥面板横肋和上行桥面板纵肋上，形成正交异性桥面板系统。
[0016]所述上行桥面板顶板的顶部在两侧安装人行栏杆。
[0017]所述河流两岸设有接坡，位于两侧边的上行桥面板顶板和位于河流两岸的接坡连接。
[0018]所述下行桥面板系统包括多个下行桥面板横肋、多个下行桥面板纵肋和多个下行桥面板顶板，多个下行桥面板横肋沿纵向间隔设置在一对位于主缆上的扣件上瓣上，所述下行桥面板纵肋沿横向间隔设置在相邻的下行桥面板横肋之间，所述下行桥面板顶板设置在下行桥面板横肋和下行桥面板纵肋上，形成正交异性桥面板系统。下行桥面板横肋调节两根主缆间的距离，形成空间缆索，增强结构整体的刚度。
[0019]所述下行桥面板顶板的顶部在两侧安装人行栏杆。
[0020]一种背索式部分双层悬带拱桥的施工方法，所述施工方法具体包括以下步骤：
[0021]S1：在河流两岸分别浇筑基础、锚锭和桥塔，并通过满堂支架法将一部分拱肋安装到位；
[0022]S2：在拱肋上设置拱缆连接段连接拱肋和拱缆交接段，然后在两个桥塔之间安装两根主缆，并使主缆和拱缆交接段连接；
[0023]S3：在拱肋和主缆之间安装预制刚性框架连接拱肋和主缆，安装时调节主缆的索力；
[0024]S4：安装上行桥面板系统和下行桥面板系统。
[0025]在传统悬带拱桥通过主缆、主拱互相结合调节内力的基础上，提出在桥塔背后加入背索的外锚式新体系，通过调节背索的方向、索力大小，进一步调节桥梁结构的受力、桥塔及基础的受力，同时达到减小桥梁主体结构应力、桥台水平推力的目的，兼具受力合理、
施工便利等优点。
[0026]在悬带拱桥的跨中处通过预制刚性框架连接拱肋和主缆，在立面交接部位处设置拱缆交接段，使得拱揽在中部紧密连接，同时也能通过上主缆导套和下主缆导套释放较大相对位移，避免在桥梁结构内产生较大的次内力。
[0027]为降低主要受力构件——拱肋、主缆——直接暴露在视线中而受到人为破坏的风险，将上行桥面板顶板、下行桥面板顶板分别置于拱肋、主缆上，在保护主要受力结构的同时，同时还形成了双层桥面，给行人以不同的行走观感体验，兼具了施工便利、养护合理、人文关怀的优势。
[0028]与现有技术相比，本专利技术采用上述结构的优点在于：
[0029](1)采用外锚式体系
[0030]1、使桥塔受力更加合理，减小桥塔尺寸。通过调节锚锭的位置，使得桥塔受到的主缆拉力方向、背索拉力方向、桥塔轴线在同一片面内；调节背索的索力大小，使桥塔达到恒载下仅受轴力的状态。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种背索式部分双层悬带拱桥，设置在河流上，其特征在于，所述悬带拱桥包括一对锚锭(1)、一对桥塔(4)、一对主缆(6)、一对拱肋(7)、上行桥面板系统(10)和下行桥面板系统(11)，一对锚锭(1)和一对桥塔(4)均分别固定在河流的两岸，所述锚锭(1)设置在桥塔(4)的外侧，所述锚锭(1)和桥塔(4)之间设有背索(2)，所述主缆(6)的两端分别由桥塔(4)引出，所述主缆(6)的中部呈向下弯曲状位于一对桥塔(4)之间，所述拱肋(7)的中部呈向上凸起状位于一对桥塔(4)之间，所述主缆(6)和拱肋(7)在两个立面交接部位处设置拱缆交接段(8)进行连接，所述主缆(6)和拱肋(7)在两个立面交接部位处之间间隔设置预制刚性框架(9)进行连接，所述上行桥面板系统(10)设置在拱肋(7)上，所述下行桥面板系统(11)设置在位于两个立面交接部位之间的主缆(6)上。2.根据权利要求1所述的一种背索式部分双层悬带拱桥，其特征在于，所述悬带拱桥还包括一对基础(5)，所述基础(5)设置在桥塔(4)的下方。3.根据权利要求1所述的一种背索式部分双层悬带拱桥，其特征在于，所述拱缆交接段(8)包括预制主梁(801)，所述拱肋(7)自河流的两岸向悬带拱桥的跨中部方向自下而上斜穿过预制主梁(801)，所述主缆(6)自河流的两岸向悬带拱桥的跨中部方向自上而下斜穿过预制主梁(801)。4.根据权利要求3所述的一种背索式部分双层悬带拱桥，其特征在于，所述预制主梁(801)的顶面倾斜设有供主缆(6)穿过的上主缆导套(802)，所述预制主梁(801)的底面倾斜设有供主缆(6)穿过的下主缆导套(803)。5.根据权利要求1所述的一种背索式部分双层悬带拱桥，其特征在于，所述预制刚性框架(9)包括横连杆(901)、竖撑杆(902)和瓣式扣件，所述横连杆(901)水平设置于相邻的拱肋(7)之间，位于同一侧的拱肋(7)和主缆(6)之间通过竖撑杆(902)和瓣式扣件进行，所述竖撑杆(902)位于瓣式扣件的顶部并与拱肋(7)连接，所述瓣式扣件中开设有通孔，所述主缆(6)穿过通孔。6.根据权利要求5所述的一种背索式部分双层悬带拱桥，其特征在于，所述横连杆(901)、拱肋(7)和竖撑杆(902)之间设有刚性耳板(903)；所述瓣式扣件包括扣件上瓣(904)和扣件下瓣(905)，所述扣件上瓣(904)和竖撑杆(902)连接，所述扣件上瓣(904)和扣件下瓣(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王傲，罗岚炘，刘展行，夏烨，孙利民，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。