一種平拉索橋重力式錨碇結構的製作方法

2023-06-08 02:15:01

一種平拉索橋重力式錨碇結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種平拉索橋重力式錨碇結構，包括混凝土錨碇體，它還包括多組拉筋、鋼索、連接裝置、託梁以及索鞍，連接裝置由用於連接拉筋的連接板、用於連接鋼索的滑輪、用於固定連接板和滑輪的銷軸和銷釘組成，拉筋預埋在混凝土錨碇體內，拉筋的前端與連接板焊接成一體，鋼索的尾端套接在滑輪上。本發明的有益效果是：將平拉索橋的橋面荷載均勻地傳遞給錨碇中的拉筋，解決了讓數十根甚至上百根拉筋共同受力的問題，大大降低了拉筋的材料要求和加工難度，同時優化了索橋的錨碇結構，簡化了橋臺和錨碇的施工工藝，使拉筋的安裝質量易於控制，與傳統的結構相比，安全可靠，結構簡單，施工方便，節約了成本。
【專利說明】一種平拉索橋重力式錨碇結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種平拉索橋重力式錨碇結構，屬於橋梁構造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]道路、管線或其他輸送工程在跨越河流溝谷時需修建橋梁，在眾多橋型中，平拉索橋作為一種常見橋型因其造價低、建造速度快、施工方便，而得到廣泛應用。平拉索橋的特點是荷載直接作用在鋼索上，而鋼索的垂度較小，因而鋼索的數量較多。通常，鋼索通過連接裝置與特製的錨杆連接，通過錨杆將受力傳遞到兩岸山體之中。
[0003]錨杆的錨固是平拉索橋的關鍵問題，傳統的錨碇結構是採用特製的錨杆，其一端與鋼索相連，另一端與專門設置的錨固裝置相連，錨固裝置則固定於混凝土錨碇梁上，最終由錨碇梁承受通過錨杆傳來的鋼索拉力，並傳到地基上。在傳統的平拉索橋錨碇結構中，鋼索與錨杆的連接是一根鋼索對應一根錨杆，因此錨杆的數量與鋼索相同。由於錨杆的受力較大，需採用高強鋼製作；同樣，連接鋼索與錨杆的裝置也需要採用高強材料。
[0004]這種錨碇結構存在的問題主要有:(1)由於一根錨杆對應一根鋼索，錨杆不能共同受力，因而錨杆(或連接裝置)需採用高強鋼材，容易產生脆性破壞，對焊接要求也非常苛亥IJ，且現場施工焊接質量往往難以保證。一旦某根錨杆(或某個連接裝置)出現質量問題(如材料不合格、安裝偏差大、焊接質量差等)，就可能導致與其相連的鋼索失效，對橋梁安全構成威脅。(2)錨杆與鋼索的連接裝置數量多，加工麻煩；連接裝置及錨杆安裝精度要求高，現場控制難度較大。(3)錨杆需要依靠較複雜的錨固裝置進行錨固，且要設置鋼筋混凝土錨碇梁。(4)錨杆及連接裝置價格昂貴，錨碇結構造價高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種平拉索橋重力式錨碇結構，克服現有技術的不足，能提高平拉索橋錨碇的安全性，簡化現場施工及安裝，節約成本。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種平拉索橋重力式錨碇結構，包括混凝土錨碇體，它還包括多組沿索橋方向相互平行布置的拉筋、鋼索、連接拉筋和鋼索的連接裝置、支承連接裝置的託梁以及支承鋼索的索鞍，連接裝置由用於連接拉筋的連接板、用於連接鋼索的滑輪、用於固定連接板和滑輪的銷軸和銷釘組成，其中，連接板和滑輪均勻並列安裝在銷軸上並通過銷釘固定，混凝土錨碇體澆築在地基上，拉筋預埋在混凝土錨碇體內，拉筋的前端與連接板焊接成一體，鋼索的尾端套接在滑輪上。
[0007]所述的託梁預埋在混凝土錨碇體內。
[0008]所述的滑輪的數量與鋼索的根數相同且滑輪的位置與鋼索一一對應。
[0009]所述的每組連接板與偶數倍的多根拉筋焊接成一體。
[0010]所述的託梁採用工字形結構，其頂面是水平或傾斜的，託梁採用單根或者多根分層的方式進行布置，其中，多根分層的層數不超過三層。
[0011]所述的拉筋呈單排或多排布置，拉筋與水平線之間存在10?15°的傾角Q1，且傾角Q1不小於鋼索與水平線之間的傾角θ2。
[0012]所述的拉筋的數量多於鋼索的數量。
[0013]所述的拉筋通過定位架在混凝土錨碇體內進行定位，定位架用鋼筋焊接而成，其布置間距為3?5米，拉筋與定位架之間採用焊接的方式進行固定。
[0014]所述的索鞍與託梁之間設置有凹形槽且索鞍與託梁之間的距離不小於5米。
[0015]本發明的有益效果在於:將平拉索橋的橋面荷載均勻地傳遞給錨碇中的拉筋，從而突破了傳統結構中拉筋需與鋼索一一對應且須採用高強材料的問題，解決了讓數十根甚至上百根拉筋共同受力的問題，大大降低了拉筋的材料要求和加工難度，特別是避免了高強鋼脆性破壞及焊接困難等問題，同時採用混凝土錨碇體結構，使錨碇與橋臺合為一體，取消了傳統結構中的錨碇梁及梁後錨固裝置，優化了索橋的錨碇結構，簡化了橋臺和錨碇的施工工藝，使拉筋的安裝質量易於控制，與傳統的結構相比，安全可靠，結構簡單，施工方便，節約了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖；
[0017]圖2是本發明的平面示意圖；
[0018]圖3是本發明連接裝置的結構示意圖；
[0019]圖4是本發明連接裝置的平面布置圖；
[0020]圖5是本發明單層託梁結構示意圖；
[0021]圖6是本發明多層託梁結構示意圖；
[0022]圖7是本發明定位架的結構示意圖；
[0023]圖8是本發明定位架的側面示意圖。
[0024]其中，1-混凝土錨碇體，2-拉筋，3-託梁，4-連接裝置，5-索鞍，6_鋼索，7_連接板，8-滑輪，9-銷軸，10-銷釘，11-定位架。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。
[0026]如圖1、圖2, —種平拉索橋重力式錨碇結構,包括混凝土錨碇體1，它還包括多組沿索橋方向相互平行布置的拉筋2、鋼索6、連接拉筋2和鋼索6的連接裝置4、支承連接裝置4的託梁3以及支承鋼索6的索鞍5，如圖3、圖4，連接裝置4由用於連接拉筋2的連接板7、用於連接鋼索6的滑輪8、用於固定連接板7和滑輪8的銷軸9和銷釘10組成，其中，連接板7和滑輪8均勻並列安裝在銷軸9上並通過銷釘10固定，滑輪8的位置從平面上看位於鋼索6的延長線上，連接板7儘可能對稱分布在滑輪8之間，在一套連接裝置4中，滑輪8和連接板7的數量較多，而銷軸9為一根，且從平面上看銷軸9與鋼索6垂直，混凝土錨碇體I澆築在地基上，拉筋2預埋在混凝土錨碇體I內，從平面上看，拉筋2儘量平行布置或近似平行布置，較均勻地分布在錨碇體I混凝土內，拉筋2的前端與連接板7焊接成一體，鋼索6的尾端套接在滑輪8上。
[0027]所述的託梁3預埋在混凝土錨碇體I內。[0028]所述的滑輪8的數量與鋼索6的根數相同且滑輪8的位置與鋼索6 —一對應。
[0029]所述的每組連接板7與偶數倍的多根拉筋2焊接成一體。
[0030]所述的託梁3採用工字形結構，其頂面是水平或傾斜的以便與拉筋2相適應，託梁3採用單根或者多根分層的方式進行布置，其中，多根分層的層數不超過三層，如圖5，單根託粱支承結構，託梁3支承連接裝置4的連接板7 ;如圖6，多層託粱支承結構，分上下兩層，託梁3支承連接裝置4的連接板7。
[0031]所述的拉筋2呈單排或多排布置，拉筋2與水平線之間存在10?15°的傾角Θ工，且傾角Θ工不小於鋼索6與水平線之間的傾角θ2。
[0032]所述的拉筋2的數量多於鋼索6的數量。
[0033]如圖7、圖8，由於拉筋2的數量較多，其安裝質量會影響到錨碇的效果，為準確定位拉筋2及保證其在錨碇體I混凝土澆築過程中不變形、不變位，需要設置定位架11，所述的拉筋2通過定位架11在混凝土錨碇體I內進行定位，定位架11用鋼筋焊接而成，其布置間距為3?5米，拉筋2與定位架11之間採用焊接的方式進行固定。
[0034]所述的索鞍5與託梁3之間設置有凹形槽且索鞍5與託梁3之間的距離不小於5米。
[0035]本發明的主要步驟實施如下:(I)根據橋梁布置及荷載情況計算鋼索6受力，進行鋼索6的選型和布置；(2)根據鋼索6受力及地形地質條件等確定錨碇體I和拉筋2的設計參數，並據此確定託梁3和連接裝置4的有關參數；(3)開挖橋臺基礎；(4)根據拉筋2有關參數計算定位架11的有關參數，現場安裝定位架11 ; (5)安裝託梁3 ; (6)將連接板7與拉筋2焊接，安裝拉筋2和連接板7，並將拉筋2與定位架11焊接在一起；(6)立模澆築錨碇體I混凝土和索鞍基礎，待索鞍基礎混凝土達到強度後安裝索鞍5 ; (7)將銷軸9按順序逐一穿過連接板7和滑輪8上的孔，使滑輪8和連接板7並列連接在一起，插上銷釘10，至此完成連接裝置4的組裝；(8)牽引鋼索6使其支承在索鞍5上，將鋼索6的尾端套在滑輪8上，張拉鋼索6待精確定位後卡上索卡。
[0036]連接裝置4由連接板7、滑輪8、銷軸9和銷釘10構成。連接板7的一端與拉筋2焊接，預留有孔的另一端與銷軸9鉸接，滑輪8用來與鋼索6連接。連接裝置4的工作原理是:所有鋼索6的拉力通過各自的滑輪8傳遞到同一根銷軸9上，再由銷軸9傳遞到與其相連的每一塊連接板7上，最終由連接板7傳遞到拉筋2。通過連接裝置4，達到了使鋼索6的索力均勻地由拉筋2承受的目的，從而解決了傳統結構存在的諸多問題，同時連接裝置4支承在託梁3上，這樣的結構方便與連接裝置4精確定位，並將連接裝置4傳來的一部分力傳遞給基礎。
[0037]由於鋼索6及拉筋2的數量通常較多，有時一套連接裝置4不能滿足需要，這就需要設置多套連接裝置4 ;有時為了安裝方便，加大連接板7及滑輪8之間的距離，也可以設置多套連接裝置4。此時，連接裝置4按分層布置，圖4出了兩套連接裝置4的布置情況。一般，連接裝置4也不宜多於三套。
【權利要求】
1.一種平拉索橋重力式錨碇結構，包括混凝土錨碇體(1)，其特徵在於:它還包括多組沿索橋方向相互平行布置的拉筋(2)、鋼索(6)、連接拉筋(2)和鋼索(6)的連接裝置(4)、支承連接裝置(4 )的託梁(3 )以及支承鋼索(6 )的索鞍(5 )，連接裝置(4 )由用於連接拉筋(2 )的連接板(7)、用於連接鋼索(6)的滑輪(8)、用於固定連接板(7)和滑輪(8)的銷軸(9)和銷釘(10)組成，其中，連接板(7)和滑輪(8)均勻並列安裝在銷軸(9)上並通過銷釘(10)固定，混凝土錨碇體(I)澆築在地基上，拉筋(2 )預埋在混凝土錨碇體(I)內，拉筋(2 )的前端與連接板(7)焊接成一體，鋼索(6)的尾端套接在滑輪(8)上。
2.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的託梁(3 )預埋在混凝土錨碇體(I)內。
3.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的滑輪(8)的數量與鋼索(6)的根數相同且滑輪(8)的位置與鋼索(6) —一對應。
4.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的每組連接板(7)與偶數倍的多根拉筋(2)焊接成一體。
5.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的託梁(3)採用工字形結構，其頂面是水平或傾斜的，託梁(3)採用單根或者多根分層的方式進行布置，其中，多根分層的層數不超過三層。
6.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的拉筋(2)呈單排或多排布置，拉筋(2)與水平線之間存在10?15°的傾角Θ i，且傾角Θ I不小於鋼索(6)與水平線之間的傾角θ2。
7.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的拉筋(2)的數量多於鋼索(6)的數量。
8.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的拉筋(2)通過定位架(11)在混凝土錨碇體(I)內進行定位，定位架(11)用鋼筋焊接而成，其布置間距為3?5米，拉筋(2)與定位架(11)之間採用焊接的方式進行固定。
9.根據權利要求1所述的具有重力式橋臺結構的平拉索橋，其特徵在於:所述的索鞍(5)與託梁(3)之間設置有凹形槽且索鞍(5)與託梁(3)之間的距離不小於5米。
【文檔編號】E01D19/14GK103556572SQ201310506846
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】謝春生, 李松, 李立文 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院有限公司