斜拉桥索塔体外锚固结构技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域,具体涉及斜拉桥索塔体外锚固结
构。
背景技术
随着新材料、新技术、新工艺及新结构在桥梁结构上的广泛应用,
桥梁日益向大跨、高强、轻质方向发展,直接承受拉索索力的索塔锚
固区是斜拉桥最关键的受力结构之一。根据拉索的布置、拉索的根数
和形状、塔形和构造等因素确定锚固方式,通常将拉索锚固在混凝土
塔柱内,主要有以下三种方式:
1、环向预应力:斜拉索直接锚固在塔柱的空心塔壁上,在斜拉
索水平分力作用下,索塔侧壁将产生很大的拉应力,锚固面上会有弯
曲应力,受力状态较为复杂,为此需要在锚固区设置环向平面预应力
以平衡塔壁上的拉应力,由于全部工序需要现场高空作业,锚垫板的
角度及预应力管道定位较难控制,且需要多次张拉预应力,造成施工
质量和精度很难控制;
2、钢锚梁:钢锚梁是独立的拉索锚固构件,支撑于塔柱内侧牛
腿上,由钢锚梁自身平衡两侧拉索的水平分力,部分不平衡水平分力
使塔柱混凝土具有受拉开裂的可能性,因此需要在索塔锚固区域布置
预应力,对塔柱内部空间有一定要求,安装和换索都不方便,一般不
用于空间索面斜拉桥;
3、锚固箱:斜拉索的拉力先传至锚固箱,锚固箱承受较大的拉
力,混凝土塔壁承受较大的压力和较少的拉力,其受力行为较为复杂,
锚固区混凝土易开裂,需要布置预应力,对吊装能力和安装精度要求
较高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供斜拉桥索塔
体外锚固结构,具有受力安全合理,制造安装方便的优点。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种斜拉桥索塔体
外锚固结构,包括钢横梁,和用于安装所述钢横梁的两混凝土塔柱,
两所述混凝土塔柱之间设置所述钢横梁,还包括多道横隔板,所述横
隔板横桥向设置于钢横梁上,相邻所述横隔板之间设置有索塔连接用
锚固箱。
在上述技术方案的基础上,所述横隔板有三道,分别为设置于两
侧的侧边隔板和位于中间的中央隔板,两侧所述侧边隔板与所述中央
隔板之间并排设置所述锚固箱。
在上述技术方案的基础上,所述锚固箱包括支撑板和承压板,两
道所述支撑板沿拉索方向分别与其两侧的所述横隔板固定连接,两道
所述支撑板之间固定两道所述承压板,两道所述承压板与两道所述支
撑板呈井字形结构连接,所述支撑板和所述承压板上面设置有盖板,
所述盖板两侧与所述横隔板连接,所述盖板的底部与所述支撑板和所
述承压板连接。
在上述技术方案的基础上,所述钢横梁端部连接预埋钢板,所述
预埋钢板设置于塔柱的塔壁上,所述钢横梁端部与所述塔柱通过锚杆
连接。
在上述技术方案的基础上,所述预埋钢板上焊接剪力钉。
在上述技术方案的基础上,所述锚杆采用分级张拉锚固工艺进行
张拉。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的斜拉桥索塔体外锚固结构,传力路线简洁明确、
受力合理、设计安全可靠,在大跨度斜拉桥中具有很强的适用性;同
时,钢横梁及斜拉索连接用锚固箱可在工厂加工制造,现场施工只需
进行螺栓拼接,易于制造和安装,便于质量控制,可显著减少施工工
期。
(2)本发明中斜拉索的索力由锚固箱传递至钢横梁,钢横梁端
部主要承受弯矩、剪力,通过锚杆提供拉力,塔柱承担压力,接触面
处于小偏心受压状态,可承受钢混结合面的弯矩;由于锚杆预紧力的
存在,钢混接触面静摩擦力非常大,可承受结合面的剪力,剪力钉及
锚杆的预紧销栓作用可作为第二道防线;本发明可有效消除其它索塔
锚固方式中混凝土塔壁易于受拉开裂的弊端,省去了索塔锚固位置的
预应力,避免了由于索塔锚固构造的设置而将主塔竖向受力钢筋剪断
的问题,保证了主塔受力钢筋的连续性。
附图说明
图1是本发明在斜拉桥上应用的布置图。
图2是图1的A-A向视图。
图3是图2的B-B视图。
图4是锚箱的平面图。
图5是图2的C-C向视图。
图中:1-塔柱,2-钢横梁,3-锚固箱,4-斜拉索,5-横隔板,6-
锚固牛腿,7-锚杆,8-支撑板,9-承压板,10-预埋钢板,11-剪力钉。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示,本发明实施例提供斜拉桥索塔体外锚固结构是应
用在斜拉桥的索塔体上的结构,两塔柱1设置横梁2,钢横梁2端部
焊接预埋钢板10,预埋钢板10设置于塔柱1的塔壁上,预埋钢板10
与塔柱1最外面的竖向钢筋焊接在一起,钢横梁2端部与塔柱1之间
采用高强度锚杆7进行连接,锚杆7的一端锚固在钢横梁2端部的锚
固牛腿6上,另一端锚固于混凝土塔柱1内钢锚板上,为了填补锚
杆7由于混凝土缩变及锚杆7张拉等所产生的预应力损失,锚杆7采
用分级张拉锚固工艺进行张拉,确保钢混结合面处于小偏心受压状
态,可承受结合面的弯矩和剪力,在预埋钢板10上焊接剪力钉11,
剪力钉11及锚杆7共同作用,确保预埋钢板10与混凝土塔柱1连接;
钢横梁2上沿横桥向设置三道横隔板5,分别为设置于两侧的侧
边隔板和位于中间的中央隔板,两侧侧边隔板与中央隔板之间并排设
置锚固箱3,将斜拉索4锚固于横隔板5上;
锚固箱3包括支撑板8和承压板9,两道支撑板8沿拉索方向分
别与其两侧的横隔板5固定连接,两道支撑板8之间固定两道承压板
9,两道承压板9与两道支撑板8呈井字形结构连接,支撑板8和承
压板9上面设置有盖板,盖板两侧与横隔板5连接,盖板的底部与支
撑板8和承压板9连接。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员
来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,
这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细
描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。