一種市政防塌橋梁結構的製作方法

2024-04-15 00:14:05

1.本技術涉及橋梁技術的領域，尤其是涉及一種市政防塌橋梁結構。


背景技術：

2.隨著發展需要，橋梁的跨度也越來越大，而在超大跨徑橋梁結構中，主要採用懸索橋和斜拉橋兩種基本體系，兩種體系的結構均包括用於通過車輛行人的主梁、用於安裝主梁的橋塔和用於對主梁起到支撐作用的纜索，主梁橫向設置，橋塔豎向設置並用於連接地面，起到支撐的作用。
3.在斜拉橋體系中，纜索的一端錨固於主梁，纜索的另一端錨固於橋塔，以用作對主梁起到支承作用，並通過纜索的水平分力對主梁施加預壓力，從而實現超靜定的效果，同時也會使得斜拉橋體系中纜索承受的負載相對更大。而在施工過程中，雖然隨著斜拉橋的發展，橋塔的高度和主梁的跨度比由過去的1/5~1/4逐步減小，甚至能夠達到1/12~1/8。
4.在實際施工過程中，隨著超長跨度橋梁的發展，橋梁的跨度越來越大，導致橋塔的高度也越來越高，在機場等針對建築有限高的區域，橋塔的高度往往也會受到限制，導致跨度受限。而若是保持橋塔的高度，隨著跨度的增加，纜索的長度也越來越長，同樣會使得纜索與主梁之間的夾角越來越小，會導致纜索的負載相對更大。此時，若遇到風力相對較大時，會更加容易因為風雨激振導致纜索出現擺動，造成主梁與纜索固定的錨具損壞或纜索損壞，導致橋梁坍塌。因此，如何在橋塔高度有限的情況下，增大橋梁跨度的同時，減小纜索的負載是目前亟需解決的問題。


技術實現要素：

5.為了在橋塔高度有限的情況下，增大橋梁跨度的同時，減小纜索的負載，本技術提供一種市政防塌橋梁結構，採用如下的技術方案：一種市政防塌橋梁結構，包括橋塔、主梁和若干纜索，所述主梁和橋塔均採用鋼筋混凝土製成，所述橋塔包括用於連接地面的基礎部和兩個用於連接纜索的懸臂部，所述懸臂部的下端連接於基礎部的頂部，所述懸臂部呈傾斜設置且兩個懸臂部呈對稱設置於基礎部的兩側，所述主梁設置於基礎部的頂部，若干所述纜索分為相對基礎部對稱設置的兩組，所述纜索的一端連接於主梁，所述纜索的另一端穿過位於基礎部同側的懸臂部並朝下折彎後固定連接於另一個懸臂部，所述纜索的折彎部搭接於懸臂部。
6.通過採用上述技術方案，在使用時，由於兩個懸臂部傾斜設置，同時纜索會呈彎折設置，此時，在主梁長度保持不變的情況下，使得纜索與主梁連接的部分與主梁之間的夾角相對增大，從而使得主梁跨度增加時，依舊能夠保持相對較大的夾角，以減小纜索沿水平方向的分力；同時，纜索穿設於懸臂部，能夠使得纜索的整體長度雖然增加，但是纜索自由擺動部位的長度有效的減小，從而減小纜索在風雨的作用下發生擺動的幅度；此外，由於纜索施加於所穿設的懸臂部的合力會朝向基礎部的一側，會使得纜索的部分載荷轉換為施加於懸臂部的軸向壓力，並同步拉動纜索所固定的懸臂部，以用於平衡纜索固定的懸臂部的重
力，優化使用時的平衡度，從而能夠在跨度增加的情況下，減小橋塔整體的高度，並減小纜索擺動的幅度，從而有效的減小跨度增加的情況下發生坍塌的可能性，優化使用時的穩定性。
7.可選的，所述纜索彎折部施加於懸臂部的合力方向為f1，f1的方向朝向兩個懸臂部的內側。
8.通過採用上述技術方案，纜索施加於懸臂部的合力方向f1朝向兩個懸臂部的內側，能夠進一步對懸臂部的重力進行平衡。
9.可選的，兩個所述懸臂部之間固定連接有護拱，所述護拱的兩端分別連接於兩個懸臂部，所述護拱朝向遠離基礎部的方向彎折設置。
10.通過採用上述技術方案，護拱能夠進一步優化兩個懸臂部承受載荷的能力。
11.可選的，所述纜索的外壁位於所穿設懸臂部外的部分包覆有保護層，所述纜索外套有墊管，所述墊管預設於所在纜索穿設的懸臂部內，且所述墊管遠離兩個懸臂部中心的一端朝向基礎部一側彎折設置。
12.通過採用上述技術方案，保護層能夠對纜索的外部起到防護作用，同時墊管彎折設置，能夠對纜索穿設於懸臂部的部分起到保護效果，減小纜索擺動而產生的磨損。
13.可選的，所述纜索設置有兩個密封組件，所述密封組件一一對應墊管的端部設置，所述密封組件包括套設於纜索的密封波紋管以及密封連接管，所述密封波紋管的兩端分別固定連接於墊管和密封連接管，所述密封連接管固定連接於保護層，且所述密封波紋管內填充有潤滑脂。
14.通過採用上述技術方案，密封連接管和密封波紋管能夠隔絕外部的空氣與雨水等，以減小纜索受到風雨的侵蝕，同時，還能夠通過潤滑脂對纜索與墊管起到潤滑作用，進一步減小纜索受損的可能性。
15.可選的，所述密封連接管的內壁成型有螺紋槽，所述保護層朝向懸臂部的一端外壁成型有配合螺紋槽的螺紋，所述螺紋槽沿密封連接管軸向的兩側壁分別貼合設置有密封條，所述密封條為採用止水橡膠製成且保護層的螺紋卡設於兩個密封條之間，所述密封連接管通過抱箍緊固於保護層。
16.通過採用上述技術方案，纜索在擺動時，會使得密封連接管相對保護層產生一定的位移，此時密封條能夠適應密封連接管與保護層之間的相對位移的同時，同步起到密封效果，減小外部空氣以及雨水等進入到密封波紋管內的可能性，並能夠通過密封波紋管的伸縮膨脹適應潤滑脂的體積變化，並起到一定的緩衝作用。
17.可選的，所述墊管內設置有用於與纜索之間做避讓的中間件，所述中間件包括中間墊管和外套於中間墊管的中間軟管，所述中間墊管外套於纜索穿設懸臂部的部分，所述墊管外套於中間軟管，所述中間軟管為採用彈性材料製成。
18.通過採用上述技術方案，中間墊管能夠減小纜索擺動時對中間軟管產生磨損的可能性，同時能夠通過中間軟管彈性形變，減小纜索擺動時，發生大角度折彎的可能性以及中間墊管與纜索之間的位移而產生的位移，以進一步減小纜索受損導致坍塌的可能性。
19.可選的，所述中間軟管內部成型有至少兩組環繞中間墊管設置的內腔，兩組所述內腔相遠離一端的內壁分別開設有連通密封波紋管內部的潤滑孔，所述中間墊管的內壁開設有兩個互不幹涉的螺紋潤滑槽，兩個所述螺紋潤滑槽的一端端面呈封閉設置且封閉的端
部通過管道分別連通兩組內腔，兩個所述螺紋潤滑槽相遠離的一端分別連通墊管兩端的密封波紋管，所述螺紋潤滑槽連通內腔的管道以及潤滑孔均設置有單向閥，兩組所述內腔所連通的單向閥的流通方向相反，且所述內腔內填充有潤滑脂。
20.通過採用上述技術方案，纜索擺動時，會使得密封波紋管發生折彎和一定程度的伸縮，在此過程中密封波紋管內的空間會發生變化，同時會擠壓或舒張內腔，在此過程中，由於單向閥的存在，會通過內腔體積的舒張導致的壓力變化，將密封波紋管內的潤滑脂通過螺紋潤滑槽或潤滑孔抽入至內腔中，並在內腔受到擠壓時，將潤滑脂通過螺紋潤滑槽或潤滑孔排出，從而實現中間墊管內潤滑脂充分與纜索接觸，以實現中間墊管內部的潤滑，進一步減小纜索發生的磨損。
21.可選的，位於兩個所述懸臂部相遠離一側的密封波紋管的波峰或波谷固定連接有限制環。
22.通過採用上述技術方案，限制環會限制對應密封波紋管的膨脹，並使得懸臂部遠離另一個懸臂部一側的密封波紋管能夠通過折彎適應纜索的擺動，從而會使得墊管兩側的密封波紋管在纜索擺動時發生的折彎和擠壓存保持相對一致，以充分的使得兩個密封波紋管之間的潤滑脂相互流動。
23.可選的，所述懸臂部包括兩個傾斜設置的主懸臂和多個連接臂，兩個所述主懸臂的頂端相互固定連接，兩個所述主懸臂呈v形分布且底端固定連接於基礎部，兩個所述主懸臂所在平面垂直於主梁，所述連接臂的兩端分別固定連接於兩個主懸臂，且所述纜索穿設於主懸臂。
24.通過採用上述技術方案，兩個懸臂部在承受纜索的拉力時，能夠將拉力分解為朝向連接臂的分力，從而使得兩個主懸臂之間的分力通過連接臂相互平衡，優化使用時的穩定性。
25.綜上所述，本技術包括以下至少一種有益技術效果：在纜索擺動時，纜索會受到所穿設主懸臂的限制，減小纜索的擺動幅度，同時，會使得墊管兩端的密封波紋管形變，並同步擠壓其中一組內腔，以及使得另一組內腔舒張，此時會使得潤滑脂沿兩個螺紋潤滑槽相對移動，以用於對中間墊管與纜索之間做潤滑，有效的減小纜索與中間墊管之間磨損的同時，還能夠使得兩個密封波紋管之間的潤滑脂相對流動和交換，從而使得纜索能夠相對穩定的對主梁起到支撐效果，減小因纜索損壞導致出現崩塌的可能性。
附圖說明
26.圖1是本技術實施例的結構示意圖。
27.圖2是圖1中c部分的放大結構示意圖。
28.圖3是本技術實施例的局部剖視結構示意圖，用於展示纜索與所穿設主懸臂的連接結構。
29.圖4是圖3中a部分的放大結構示意圖。
30.圖5是圖3中b部分的放大結構示意圖。
31.圖6是本技術實施例中的中間墊管的局部剖視結構示意圖。
32.附圖標記說明：1、橋塔；11、基礎部；12、懸臂部；121、墊管；122、主懸臂；123、連接
臂；13、護拱；2、主梁；3、纜索；31、保護層；5、密封組件；51、密封波紋管；511、限制環；512、密封圈；52、密封連接管；521、螺紋槽；522、密封條；53、中間件；531、中間墊管；532、中間軟管；533、內腔；534、潤滑孔；535、螺紋潤滑槽；536、單向閥。
具體實施方式
33.以下結合附圖1-6對本技術作進一步詳細說明。
34.本技術實施例公開一種市政防塌橋梁結構。參照圖1和圖2，超長跨度鋼筋混凝土混合市政橋體結構包括橋塔1、主梁2和若干纜索3。橋塔1依據跨度設置有至少一個，本技術實施例中以一個為例進行說明。主梁2用於行人車輛通過，且主梁2為水平設置。
35.參照圖1和圖2，橋塔1包括基礎部11和兩個懸臂部12，基礎部11和懸臂部12為採用鋼筋混凝土澆築成型或採用鋼結構製成。基礎部11呈豎向設置且下端用於連接地面，基礎部11的頂端與兩個懸臂部12的下端固定連接，兩個懸臂部12的上端沿著相互遠離的方向傾斜朝上延伸設置，以使得兩個懸臂部12對稱設置於基礎部11的兩側。其中，主梁2固定連接於基礎部11的頂部，且主梁2的兩端分別位於兩個懸臂部12的下方，且主梁2的兩端用於連接岸邊的橋臺。
36.同時，若干纜索3對應兩個懸臂部12分為兩組，且兩組纜索3相對基礎部11對稱設置。纜索3的一端通過鋼絞線錨具固定連接於主梁2，纜索3的另一端穿過所在主梁2部位上方對應的懸臂部12後朝下彎折，最後纜索3的穿過懸臂部12的一端通過錨箱固定連接於懸臂部12的內側，以使得纜索3承受主梁2的拉力時，纜索3搭接於所穿設的懸臂部12的合力能夠朝向兩個懸臂部12的內側，從而對懸臂部12施加預緊力的同時；還能夠在主梁2的長度相對較長時，通過懸臂部12的傾斜設置，使得纜索3連接於主梁2部分的傾斜角度相對較小，此時纜索3沿豎向的分力相對較大，從而能夠擴大主梁2的跨度並保持橋塔1高度的同時，減小纜索3的傾斜角度，以減小纜索3承受的載荷，並且通過懸臂部12將纜索3分段，有效的減小纜索3受風力的影響而產生的擺動，從而減小因風力或者載荷變化導致發生坍塌的可能性。
37.具體地，纜索3穿設於懸臂部12的部分設置有墊管121，且纜索3位於所穿設懸臂部12之外的部分包覆有保護層31，以用於對纜索3進行防護，減少外部風雨以及空氣等對纜索3造成的侵蝕。同時，墊管121背離兩個懸臂部12的一端朝下彎折呈弧形，以使得纜索3施加於所穿設懸臂部12的主要受力點位於懸臂部12的外側。此時纜索3施加於懸臂部12的合力方向為f1，使得纜索3施加於所穿設懸臂部12的合力方向f1能夠朝向兩個懸臂部12的內側，而多個纜索3施加於懸臂部12的合力，能夠初步與懸臂部12自身的重力平衡。
38.參照圖1和圖2，為了進一步使得兩個懸臂部12之間受力平衡。懸臂部12包括兩個傾斜設置的主懸臂122和多個連接臂123，兩個主懸臂122的頂部相互固定連接，兩個主懸臂122呈v形分布，且主懸臂122的低端固定連接於基礎部11的頂部，主梁2位於同一懸臂部12的兩個主懸臂122低端之間。連接臂123的兩端分別固定連接於同一懸臂部12的兩個主懸臂122，且若干連接臂123沿所連接主懸臂122的長度方向分布，從而使得主懸臂122受力時能夠將部分載荷傳遞至連接臂123。此時，連接臂123會受到兩個主懸臂122相對的部分載荷產生的壓力，以通過連接臂123的軸向壓力進行平衡。墊管121預設於主懸臂122內，穿設於主懸臂122的纜索3固定連接於對應一側主梁2的側邊沿，以用於對主梁2起到支撐效果。
39.兩個懸臂部12之間還設有護拱13，護拱13為兩端傾斜朝下的弧形結構，護拱13設
有兩個，且護拱13的兩端分別固定連接於兩個懸臂部12的主懸臂122，以用於對懸臂部12做結構加強，減小因受力失衡而發生坍塌的可能性。
40.參照圖3和圖4，此外，由於纜索3穿設於墊管121的部分需要承受相對較大的外力，故纜索位於墊管121內的部分未設有保護層31，但是在風雨作用下會產生一定的擺動，此時會導致纜索3與墊管121之間產生相對較大的磨損，同時還會受到外部風雨的侵蝕。故在墊管121的兩端分別設置有密封組件5，用於減小纜索3擺動過程中發生的磨損，進一步減小發生坍塌的可能性。
41.具體地，密封組件5包括密封波紋管51和密封連接管52，密封波紋管51和密封連接管52均外套於纜索3。密封波紋管51的一端法蘭連接於墊管121的端部，並通過密封圈512密封處理，密封波紋管51的另一端一體成型於密封連接管52，密封連接管52外套於保護層31朝向相鄰懸臂部12的一端。
42.參照圖3和圖4，密封波紋管51內部填充有潤滑脂，以用於對纜索3起到保養和潤滑的效果，減小纜索3擺動時與墊管121之間發生磨損的可能性，同時，還能夠通過纜索3的擺動，使得潤滑脂能夠在密封波紋管51彎折伸縮過程中空間擠壓的情況下，使得潤滑脂相對充分的進入到纜索3與墊管121之間的間隙，以進行充分的潤滑以及優化潤滑的及時性。
43.參照圖3和圖5，此外，為了減小潤滑脂在擠壓作用下溢出密封連接管52的可能性以及外部雨水進入到密封連接管52內的可能性，密封連接管52的內壁成型有螺紋槽521。保護層31的外壁成型有配合螺紋槽521的螺紋，且螺紋槽521沿密封連接管52長度方向的兩個內側壁均貼敷有密封條522，密封條522沿螺紋槽521的延伸方向延伸設置，保護層31外壁的螺紋被夾持於兩個密封條522之間，以使得密封連接管52相對保護層31沿任意方向移動均會擠壓密封條522，優化密封效果，並能夠起到一定的緩衝效果。其中，密封條522為採用止水橡膠製成，密封連接管52為採用彈性材料製成，以便於進行安裝的同時，密封連接管52通過抱箍緊固於保護層，以優化安裝的穩定性。
44.參照圖4，墊管121與纜索3之間的間隙還設置有中間件53，以用於進一步減小纜索3與墊管121之間發生磨損導致纜索3斷裂的可能性，從而進一步減小因纜索3擺動而導致出現坍塌的可能性。
45.參照圖4，中間件53包括中間墊管531和中間軟管532，中間墊管531外套於纜索3，中間軟管532外套於中間墊管531，且中間墊管531的兩端開口邊沿向外翻折設置，以用於限制中間墊管531與中間軟管532之間的軸向移動，此時，纜索3通過中間墊管531連接於中間軟管532，中間墊管531起到中間緩衝的效果，同時通過中間軟管532的彈性形變，減小纜索3與中間墊管531之間的剛性移動以及衝擊，從而使得纜索3能夠在擺動幅度減小之後，還能夠通過中間墊管531配合中間軟管532進一步減小纜索3因擺動而產生的磨損；同時還能夠通過中間墊管531減小中間軟管532因受到衝擊而發生損壞的可能性。其中，中間軟管532為採用彈性材料製成，例如橡膠、矽膠，優選為用於製作橋梁橡膠支座的高強度橡膠。
46.參照圖4和圖6，此外，由於中間墊管531會外套於纜索3，因此在纜索3擺動時，中間墊管531內部會存在一定的相對移動量，此時依舊會對纜索3位於中間墊管531內部的纜索3的部分產生一定的磨損。為了使得密封波紋管51內的潤滑脂能夠對中間墊管531內的纜索3依舊起到潤滑的效果，中間墊管531的內壁開設有兩個互不幹涉的螺紋潤滑槽535，螺紋潤滑槽535環繞中間墊管531呈螺旋線狀延伸設置。
47.螺紋潤滑槽535的一端呈開口設置並連通於密封波紋管51的內部，螺紋潤滑槽535的另一端位於中間墊管531的內部，從而使得螺紋潤滑槽535相對開口的一端呈封閉設置，且兩個螺紋潤滑槽535開口端分別對應中間墊管531的兩端設置。中間軟管532管壁的內部成型有兩組環繞中間墊管531設置的內腔533，且兩組內腔533相遠離的一端分別開設有連通對應一側密封波紋管51內部的潤滑孔534，兩組內腔533對應的潤滑孔534分別連通中間墊管531兩端的密封波紋管51。螺紋潤滑槽535的封閉端通過管道連通於對應一組的內腔533，且螺紋潤滑槽535的開口端與所連通內腔533的潤滑孔534分別對應兩個密封波紋管51設置，以使得兩個密封波紋管51內的潤滑脂能夠相互連通。
48.參照圖4和圖6，螺紋潤滑槽535的管道以及潤滑孔534內均設置有單向閥536，並且對應兩個螺紋潤滑槽535的單向閥536的流通方向相反。同時，兩個懸臂部12相遠離一側密封波紋管51的波峰或波谷固定連接有限制環511，以用於使得懸臂部12對應纜索3主要的擺動部位的密封波紋管51在跟隨擺動時，擺動的幅度與兩個懸臂部12相向一側的密封波紋管51的擺動時產生的空間變化存在差異，以用於促進懸臂部12兩側的密封波紋管51之間潤滑脂的流動。
49.本技術實施例的實施原理為：在纜索3受到風力影響而發生擺動時，由於兩個懸臂部12相對傾斜設置，使得懸臂部12呈v形分布，此時，能夠在橋塔1的高度相對較低的情況下，減小纜索3的傾斜程度，此時若是主梁2的長度增加，則只需保持相對較小的傾斜角度的同時，適應對應主梁2的長度，從而達到橋塔1高度限制的情況下，增加跨度的目的。
50.同時，由於纜索3穿設並搭接於對應一側的懸臂部12，此時，若干纜索3會同時施加於懸臂部12朝向兩個懸臂部12內側的合力，以用於平衡懸臂部12部分自身的重力；同時，在纜索3擺動時，會使得墊管121兩端的密封波紋管51形變，並同步擠壓其中一組內腔533，以及使得另一組內腔533舒張，此時會使得潤滑脂沿兩個螺紋潤滑槽535相對移動，以用於對中間墊管531與纜索3之間做潤滑，有效的減小纜索3與中間墊管531之間磨損的同時，還能夠使得兩個密封波紋管51之間的潤滑脂相對流動和交換，從而使得纜索3能夠相對穩定的對主梁2起到支撐效果，減小因纜索3損壞導致出現崩塌的可能性。
51.以上均為本技術的較佳實施例，並非依此限制本技術的保護範圍，故：凡依本技術的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本技術的保護範圍之內。