自锚式悬索桥的锚固结构

技术领域

本发明涉及悬索桥工程施工技术领域，具体涉及一种自锚式悬索桥的锚固结构。

背景技术

自锚式悬索桥与地锚式悬索桥相比，将主缆锚固在加劲梁的两端，不需要建造体积庞大的锚碇，从而可以避免锚碇开挖对生态环境的破坏。加劲梁锚固区是将巨大的主缆集中力均匀地传递到加劲梁全断面，因此主缆锚固区构造至关重要，在一定程度上决定桥型总体布局。主缆锚固区构造应综合考虑结构受力、主缆架设工艺和钢结构焊接空间要求等因素。据统计，十多年前国内外已建成的自锚式悬索桥大部分采用混凝土锚跨，近几年采用钢结构锚固方式较为流行，由于钢结构施工快捷，自锚式悬索桥目前发展较为迅速，已建自锚式悬索桥锚固方式绝大部分采用主缆索股深入梁端散开式锚固，环形缠绕锚固方式应用较少。由于在自锚悬索桥施工过程中梁端主缆锚固区板件复杂，主缆穿梁较为困难，横隔板开孔大，并且在设计中需考虑柔性索股下挠的影响，因此很有必要研究一种可在加劲梁体外锚固主缆，并满足主缆变形的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种自锚式悬索桥的锚固结构，可在加劲梁外锚固主缆，解决传统自锚式悬索桥锚固方式将主缆柔性索股穿入加劲梁内，在主缆架设施工过程中容易与加劲梁隔板及顶板产生冲突的问题。

本发明所采用的技术方案为：

自锚式悬索桥的锚固结构，其特征在于：

所述锚固结构包括具有预留孔的加劲梁、固定装置、铸钢锚锭、主缆和高强钢拉杆；

固定装置位于加劲梁预留孔的内侧，铸钢锚锭位于加劲梁外端的底部；

高强钢拉杆一端穿过加劲梁预留孔固定于铸钢锚锭，另一端穿过固定装置通过螺母与主缆连接。

固定装置包括底座和底座顶部的带孔板，底座固定在加劲梁上，带孔板上均匀设置通孔。

固定装置的带孔板与主缆和高强钢拉杆垂直。

主缆为自带叉耳锚固端的索股，螺母一端具有叉形耳板，主缆的叉耳锚固端插入螺母这一端的叉形耳板，并销轴固定。

高强钢拉杆穿过固定装置的端头具有外螺纹，旋入螺母叉形耳板另一端的内螺纹孔固定。

高强钢拉杆穿过加劲梁预留孔的端头具有外螺纹，通过螺母固定到铸钢锚锭。

本发明具有以下优点：

本发明避免了在加劲梁内穿柔性主缆索股，加劲梁隔板无需开孔过大，并且避免了施工过程中柔性索股下挠与加劲梁容易产生冲突的问题。在加劲梁外安装主缆索股锚固端，与现有传统自锚式悬索桥主缆锚固方式相比，具有施工方便性，加快了施工进度。

本发明的高强钢拉杆可以采用40CrNiMoA材质或其他满足受力要求的材料，钢拉杆直径按与主缆索股等强设计，直径为50mm～135mm。

本发发明的固定装置和特制螺母采用40Cr材质，固定装置厚度为160mm～300mm，直径为1000mm～2000mm；特制螺母型号与高强钢拉杆直径匹配。

附图说明

图1是主缆锚固区加劲梁构造立面示意图（A-A视图）。

图2是主缆锚固区加劲梁构造平面示意图。

图3是主缆锚固端示意图。

图4是特制螺母示意图。

图5是高强钢拉杆示意图。

图6是固定装置端面示意图。

图7为固定装置立面图。

图8是铸钢锚锭示意图。

图中，1-加劲梁，2-主缆，3-螺母，4-固定装置，5-高强钢拉杆，6-铸钢锚锭。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种自锚式悬索桥的锚固结构，所述锚固结构包括具有预留孔的加劲梁1、固定装置4、铸钢锚锭6、主缆2和高强钢拉杆5；固定装置4位于加劲梁1预留孔的内侧，铸钢锚锭6位于加劲梁1外端的底部；高强钢拉杆5一端穿过加劲梁1预留孔固定于铸钢锚锭6，另一端穿过固定装置4通过螺母3与主缆2连接。

固定装置4包括底座和底座顶部的带孔板，底座固定在加劲梁1上，带孔板上均匀设置通孔。固定装置4的带孔板与主缆2和高强钢拉杆5垂直。

主缆2为自带叉耳锚固端的索股，螺母3一端具有叉形耳板，主缆2的叉耳锚固端插入螺母3这一端的叉形耳板，并销轴固定。

高强钢拉杆5穿过固定装置4的端头具有外螺纹，旋入螺母3叉形耳板另一端的内螺纹孔固定。高强钢拉杆5穿过加劲梁1预留孔的端头具有外螺纹，通过螺母固定到铸钢锚锭6。

参见附图，本发明涉及了一种自锚式悬索桥主缆在加劲梁上的锚固方案，主要包括主缆2、螺母3、固定装置4、高强钢拉杆5以及铸钢锚锭6等构件。为方便在加劲梁1外锚固主缆，先将高强钢拉杆5穿过固定装置4上预留的孔道，然后穿过加劲梁隔板预留孔到达铸钢锚锭6的锚固面上，利用螺母锚固，如图1所示。

主缆2中数根自带叉耳锚固端的索股与螺母3通过销轴连接在一起，一方面有效传递主缆拉力，另一方面可以适应主缆在活载作用下的变形。

高强钢拉杆5的根数和直径需根据主缆力的大小确定，并综合考虑铸钢锚锭锚固面的局部受力及锚固空间等因素，钢拉杆与主缆索股按等强设计，直径一般为50mm～135mm。本发明的高强钢拉杆可以采用40CrNiMoA材质或其他满足受力要求的材料。

螺母3是一种自带叉形耳板的锚固螺母，能够与高强拉杆5可靠连接，并通过销轴与主缆索股可靠连接。

固定装置4的功能是为固定安装高强钢拉杆5，并约束其位移，锚固在加劲梁顶面上。

通过本发明采用高强钢拉杆的锚固方式，解决了自锚式悬桥架设主缆时在箱梁内操作空间小，主缆垂度过大导致加劲梁隔板开孔过大的问题。由于高强钢拉杆承载力较大，可减小锚固面积，降低加劲梁梁高，特别是主梁采用钢结构材料的情况具备一定经济优势。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。