一种外置式钢绞线-撑杆斜拉桥索塔锚固结构

技术领域

本发明属于桥梁设计技术领域，具体涉及一种外置式钢绞线-撑杆斜拉桥索塔锚固结构。

背景技术

索塔端斜拉索锚固是关系结构安全的重要组成部分，国内常用的锚固方式主要为环向预应力、钢锚梁和钢锚箱，环向预应力主要应用于中小跨度桥梁，钢锚梁主要应用于活载效应较小的公路桥梁中，铁路斜拉桥中广泛采用了钢锚箱构造，但因其用钢量大，不易安装，且桥塔混凝土仍有开裂风险，这种锚固构造形式仍处于发展完善中。

传统的钢锚箱由锚固梁和钢横梁组成，为减小桥塔承受水平力，根据刚度分配原则，钢横梁往往需要较大尺寸，用钢量较大，整体吊装重量较大。本发明充分研究钢锚箱的传力机制，利用桥塔混凝土承压、钢材承拉的材料特性，设计出了一种既能保证受力可靠，又能减轻吊装重量、用钢量小、便于安装、能减小桥塔混凝土开裂风险的索塔锚固构造。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种外置式钢绞线-撑杆斜拉桥索塔锚固结构。

本发明的技术方案是：一种外置式钢绞线-撑杆斜拉桥索塔锚固结构，包括两个锚固梁，两个锚固梁分别为Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁，所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁相对固定在桥塔塔壁上，所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁之间设置有对锚固梁间水平力进行承担的钢绞线-撑杆组合结构。

更进一步的，所述Ⅰ号锚固梁为固定锚固梁，所述Ⅰ号锚固梁通过剪力钉与桥塔混凝土结合为一个整体。

更进一步的，所述Ⅱ号锚固梁为活动锚固梁，桥塔对应Ⅱ号锚固梁形成活动安装位，所述活动安装位由四面侧壁钢板围合而成，所述Ⅱ号锚固梁置于活动安装位中。

更进一步的，所述侧壁钢板由通过剪力钉与桥塔混凝土相固定。

更进一步的，所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁结构相同，锚固梁内设置有对斜拉索进行固定安装的拉索连接件，所述拉索连接件与腹板相连。

更进一步的，所述拉索连接件包括支承板，所述支承板端部设置有承压板、锚垫板。

更进一步的，所述支承板的端部外壁处形成对其进行加固的支承板加劲肋。

更进一步的，所述钢绞线-撑杆组合结构包括端锚板，两块端锚板之间设置有只受压撑杆和钢绞线组。

更进一步的，所述端锚板与锚固梁的锚固处设置有对其进行加固的加劲肋。

本发明中锚固梁将斜拉索索力分解为竖向力和水平力，竖向力由桥塔混凝土承担，水平力通过一种钢绞线-撑杆组合结构承担，充分发挥了钢板和钢绞线的材料性能，因钢绞线具有较大的抗拉承载力，可以减少钢材用量，锚固梁采用一端固结、一端活动的结构体系，可以减小桥塔承受水平力，降低桥塔混凝土开裂风险，本发明的钢锚梁构造实现了模块化拼装，具有灵活的拼装方式，施工较为便捷。

附图说明

图1 是本发明的结构透视图；

图2 是本发明中钢绞线-撑杆组合结构的安装示意图；

图3 是本发明中100的结构示意；

其中：

100 锚固梁 101 锚垫板

102 承压板 103 支承板

104 支承板加劲肋 105 腹板

106 顶板 107 底板

108 不锈钢板层 109 聚四氟乙烯层

200 钢绞线-撑杆组合结构

201 端锚板 202 加劲肋

203 只受压撑杆 204 临时张拉撑板

205 钢绞线组。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种外置式钢绞线-撑杆斜拉桥索塔锚固结构，包括两个锚固梁100，两个锚固梁100分别为Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁，所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁相对固定在桥塔塔壁上，所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁之间设置有对锚固梁间水平力进行承担的钢绞线-撑杆组合结构200。

所述Ⅰ号锚固梁为固定锚固梁，所述Ⅰ号锚固梁通过剪力钉与桥塔混凝土结合为一个整体。

所述Ⅱ号锚固梁为活动锚固梁，桥塔对应Ⅱ号锚固梁形成活动安装位，所述活动安装位由四面侧壁钢板围合而成，所述Ⅱ号锚固梁置于活动安装位中。

所述侧壁钢板由通过剪力钉与桥塔混凝土相固定。

所述Ⅰ号锚固梁和Ⅱ号锚固梁结构相同，锚固梁100内设置有对斜拉索进行固定安装的拉索连接件，所述拉索连接件与腹板105相连。

所述拉索连接件包括支承板103，所述支承板103端部设置有承压板102、锚垫板101。

所述支承板103的端部外壁处形成对其进行加固的支承板加劲肋104。

所述钢绞线-撑杆组合结构200包括端锚板201，两块端锚板201之间设置有只受压撑杆203和钢绞线组205。

所述端锚板201与锚固梁100的锚固处设置有对其进行加固的加劲肋202。

所述锚固梁100包括矩形的梁体结构，在梁体一侧形成倾斜的腹板105，所述拉索连接件设置于梁体结构中，锚垫板101位于腹板105的倾斜端面处。

所述Ⅱ号锚固梁即活动锚固梁，四个侧壁处设置有处于内层的聚四氟乙烯层109，所述聚四氟乙烯层109外壁处设置有不锈钢板层108。

所述活动安装位的四面侧壁包括顶板106、底板107和两个侧板，四个侧壁围合形成矩形结构。

所述四个不锈钢板层108能够沿着顶板106下端、底板107上端以及两个侧板的内壁进行滑动。

所述Ⅱ号锚固梁相对Ⅰ号锚固梁来说为活动锚固梁，通过其与桥塔活动的设置，可以减小桥塔承受水平力，降低桥塔混凝土开裂风险。

所述拉索连接件为倾斜布设。

所述拉索连接件受到斜拉索索力，斜拉索索力分为竖向分力和水平分力，锚固梁100将竖向分力和水平分力分别传递给桥塔塔壁和钢绞线-撑杆组合结构200，钢绞线-撑杆组合结构200对水平分力进行承担。

所述述钢绞线-撑杆组合结构200中的钢绞线组205起到抗拉作用，所述钢绞线-撑杆组合结构200传递斜拉索水平分力，钢绞线组205锚固于两侧端锚板201之上，其中，钢绞线的数量根据两侧斜拉索平衡索力确定，相比于承受同样拉力的钢材，可以提高抗拉极限强度，减少钢板用量。

所述钢绞线-撑杆组合结构在两侧端锚板201之间还设有只受压撑杆203，用于钢绞线施加初张力，只受压撑杆203采用双螺母形式与端锚板连接。

所述端锚板201中形成通孔，只受压撑杆203为双头长螺杆，每端的螺纹部位处设置有两个螺母，其外侧螺母活动、内侧螺母固定，外侧螺母活动从而使其在受到钢绞线初张力作用下，只受压撑杆203并不受力。

优选的，所有只受压撑杆203活动量均保持一致，即只受压撑杆203上外侧螺母与端锚板201之间的间隙量是相同的。

所述两块端锚板201之间还设置有对钢绞线组205进行初始张拉的临时张拉撑板204。

本发明的安装方式如下：

首先，现场拼装好两端锚固梁100，包括对活动锚固梁聚四氟乙烯层109、不锈钢板层108的安装、端锚板201。

然后，在端锚板201之间安装临时张拉撑板204、只受压撑杆203、钢绞线组205，并对钢绞线组205施加相同的初张力，使受压撑杆203压紧。

最后，整体吊装至塔内安装，待斜拉索张拉完毕后拆除临时张拉撑板204。

本发明的另外一种安装方式

首先，将锚固梁100、钢绞线-撑杆组合结构200分块吊装至塔内。

然后，在塔内拼装锚固梁100、端锚板201。

再后，在端锚板201之间安装临时张拉撑板204、只受压撑杆203、钢绞线组205，并对钢绞线组205施加相同的初张力，使受压撑杆203压紧。

最后，待斜拉索张拉完毕后拆除临时张拉撑板204。

本发明中锚固梁将斜拉索索力分解为竖向力和水平力，竖向力由桥塔混凝土承担，水平力通过一种钢绞线-撑杆组合结构承担，充分发挥了钢板和钢绞线的材料性能，因钢绞线具有较大的抗拉承载力，可以减少钢材用量，锚固梁采用一端固结、一端活动的结构体系，可以减小桥塔承受水平力，降低桥塔混凝土开裂风险，本发明的钢锚梁构造实现了模块化拼装，具有灵活的拼装方式，施工较为便捷。