一种钢锚箱及其安装方法与流程

本发明涉及斜拉桥技术领域，尤其是涉及一种斜拉桥用的钢锚箱及其安装方法。

背景技术：

斜拉桥索塔的拉索锚固段是将斜拉索的集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构件。为了避免塔壁混凝土在拉索强大集中力作用下而开裂，通常拉索在塔上的锚固可采用钢锚箱或者环形预应力的锚固方式。

而钢锚箱的拉索锚固方式，是由钢材和混凝土两种不同的材料组成，共同承受拉力的一种组合结构，利用钢结构强度大、抗拉能力强的特点承受拉索水平拉力。

其受力原理是，锚固在钢锚箱两端的拉索的水平拉力，通过钢锚箱的水平钢板以及两端的竖直钢板来平衡，拉索的竖向分力通过钢锚箱两端竖直钢板上的剪力钉传递给混凝土塔柱中，由于钢结构强度大，可承受拉索的大部分水平拉力，混凝土塔壁所受的拉力较小，因此对混凝土索塔受力有利。同时，钢锚箱施工方便、施工效率高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种钢锚箱及其安装方法，该钢锚箱体积大、吨位大，同时高度高，并且结构强度大、抗拉能力强，施工和安装非常方便，施工效率更高。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种钢锚箱，其包括若干个钢锚节段，若干个钢锚节段自下而上依次连接形成一个钢锚箱；

所述钢锚节段包括前侧面板、后侧面板、左端部承压板、右端部承压板、斜套筒和锚板；

所述左端部承压板和右端部承压板间隔设置，左、右端部承压板的前后两端通过所述前侧面板和后侧面板连接；

所述斜套筒斜插装所述左、右端部承压板上，用于将拉索引入钢锚节段内部；

斜套筒在钢锚节段内部的一端设置有用于固定连接拉索末端的锚板；

锚板与端部承压板之间设置有用于支撑所述锚板的支撑板。

进一步地，所述钢锚节段还包括顶部连接板和底部连接板，顶部连接板的前后两端分别与所述前侧面板和后侧面板的顶部连接；所述底部连接板的前后两端分别与所述前侧面板和后侧面板的底部连接。

进一步地，所述前侧面板和后侧面板为H型，前侧面板和后侧面板上分别设置有上凹口和下凹口，所述顶部连接板和底部连接板为U型，分别设置在所述上凹口和下凹口内。

进一步地，所述左端部承压板和右端部承压板的外侧面上设置有剪切钉。

进一步地，所述左端部承压板和右端部承压板的外侧面上设置有竖向设置的筋板，多个筋板间隔设置。

进一步地，所述前侧面板和后侧面板的外侧面上设置有剪切钉、竖向筋板和横向筋板。

进一步地，所述锚板上端面设置有垫板。

进一步地，所述钢锚箱包括2-15个所述钢锚节段。

进一步地，所述钢锚箱包括9个所述钢锚节段。

进一步地，所述钢锚节段高度为2.8m～4.6m，所述钢锚节段的重量为39.6-76.7吨。

进一步地，所述钢锚箱设置在所述索塔上，索塔顶部设置有预埋板，预埋板上设置有立柱，所述钢锚箱固定设置在所述立柱上。

进一步地，所述立柱水平截面为“王”字型。

进一步地，所述钢锚箱设置在索塔上，外部包裹有混凝土。

进一步地，所述钢锚节段由两个分节段拼接而成。

进一步地，所述分节段包括左分段和右分段，沿所述前侧面板和后侧面板竖直中线将钢锚节段分割为左右部分，左右两部分则分别为所述左分段和右分段。

一种上述钢锚箱的安装方法，其具体包括如下步骤：

步骤1：将各钢锚节段划分为基本板单位，分块进行制作，在工厂内进行各板单元的组拼、焊接工作；

超高超大钢锚节段分为左右分段，运输到现场后焊接组成一体的钢锚节段；

步骤2：对钢锚节段进行预拼装，预拼装合格后将各个钢锚分段运输到工程现场；

步骤3：自下而上依次吊装定位和焊接固定所述钢锚节段。

进一步地，在所述步骤3中，吊装定位时具体步骤如下：

1)初步定位

钢锚节段从起吊开始到与钢锚节段安装面属于初步定位；

定位时事先放样出基准线，选相邻两侧为基准边，在基准线位置固定定位钢板，作为吊装落位导向钢板；

由此可以大大缩短了定位时间，给后续精确定位创造了优先条件；

2)精确定位

在钢锚节段的下口接触完毕后，利用全站仪对钢锚节段上接口四个方位角进行测量，并对测量数据进行记录、分析，利用千斤顶、手动葫芦作为组合工具，调节上接口四个方位的高程和X/Y方向的坐标值；

3)精准定位时，采用4个千斤顶的顶部顶靠在钢锚节段的四周，千斤顶的顶部顶靠在在四周的钢筋上，1个手动葫芦布置在钢锚节段的底板中心部位，与人孔内预留钢筋相连；

4)锚点坐标检测

钢锚节段定位完毕后，在锚固点上端安放等厚度方木或水平尺，利用吊锤法把锚固点引到方木上，在方木上架设棱镜，锚固点高程为实测高程减去锚固点到方木垂直距离；

5)角点坐标及锚固点坐标检测

锚固点检测完毕后进行焊接固定钢锚节段，焊接后对钢锚节段角点及锚固点重新进行检测，观测钢锚节段焊接过程中是否发生位移；

6)再次测量和核验定位数据。

进一步地，在所述步骤3中，焊接固定所述钢锚分段时，为防止钢锚分段在焊接过程中发生收缩，导致钢锚分段位置发生偏差，在焊接前，在焊缝位置设置码板，打好码板后，在钢锚分段四周同时进行打底焊，采用对称、分层焊接，减小焊接变形量；

焊后及时测量钢锚节段上口各点标高，根据偏差量进行调整，使其达到要求设定高程。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种钢锚箱，钢锚箱体积大、吨位大，同时高度高，并且结构强度大、抗拉能力强；通过模块化设计，各个模块在场外制作完成后，在现场拼接形成整体的钢锚箱，由此施工和安装非常方便，施工效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的钢锚节段结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的分体式钢锚节段分解视图。

附图标记：

10-钢锚节段； 11-前侧面板； 12-后侧面板；

13-左端部承压板； 14-右端部承压板； 15-斜套筒；

16-锚板； 17-顶部连接板； 18-底部连接板；

19-支撑板； 20-筋板； 10a-左分段；

10b-右分段； 17a-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的钢锚节段结构示意图；图2为本发明实施例提供的分体式钢锚节段分解视图。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供的一种钢锚箱，其包括若干个钢锚节段10，若干个钢锚节段10自下而上依次连接形成一个钢锚箱；

钢锚节段10包括前侧面板11、后侧面板12、左端部承压板13、右端部承压板14、斜套筒15和锚板16；

左端部承压板13和右端部承压板14间隔设置，左端部承压板13和右端部承压板14的前后两端通过前侧面板11和后侧面板12连接；左端部承压板13、后侧面板12、右端部承压板14和前侧面板11依次顺序连接在一起，形成一个筒体，该筒体的水平截面为矩形，该筒体具有上方开口和下方开口，筒体内设置有锚板16。

相邻两个钢锚节段10中，上方钢锚节段10的筒体下方开口和下方钢锚节段10的筒体上方开口形状和长宽尺寸一致，以便于两者对接后焊接在一起。

在本实施例中，钢锚箱由9个钢锚节段10组成，钢锚节段10拼接成的钢锚箱的左右的长度自上而下逐渐变大，而前后的宽度自上而下逐渐变小。

自上而下的钢锚节段筒体开口尺寸如下表：

斜套筒15斜插装左端部承压板13和右端部承压板14上，用于将拉索引入钢锚节段10内部；

斜套筒15在钢锚节段10内部的一端设置有用于固定连接拉索末端的锚板16；

锚板16与端部承压板之间设置有用于支撑锚板16的支撑板19。

钢锚节段10还包括顶部连接板17和底部连接板18，顶部连接板17的前后两端分别与前侧面板11和后侧面板12的顶部连接；底部连接板18的前后两端分别与前侧面板11和后侧面板12的底部连接。

前侧面板11和后侧面板12为H型，前侧面板11和后侧面板12上分别设置有上凹口和下凹口，顶部连接板17和底部连接板18为U型，分别设置在上凹口和下凹口内。

顶部连接板17上在斜套筒15上端开口的对应位置设置有通孔17a，便于后期安装时或者维护时对拉索进行作业。

左端部承压板13和右端部承压板14的外侧面上设置有剪切钉。

左端部承压板13、右端部承压板14、前侧面板11和后侧面板12的外侧面上设置有竖向或者横向的筋板20，多个筋板20间隔设置。筋板20之间设置有剪切钉(未示出)。

锚板16上端面设置有垫板(未示出)。

本实施例中的钢锚节段10高度为2.8m～4.6m，钢锚节段10的重量为39.6-76.7吨。

钢锚箱设置在索塔上，索塔顶部设置有预埋板，预埋板上设置有立柱，钢锚箱固定设置在立柱上。

立柱水平截面为“王”字型。

钢锚箱设置在索塔上，外部包裹有混凝土。

钢锚节段10在四个角的上部设置有吊装用的耳板或者吊钩。

当钢锚节段体积过大时，钢锚节段10可以采用分体式，即可以将钢锚节段10分割为两个分节段。

如图2所示，钢锚节段10包括左分段10a和右分段10b，沿前侧面板11和后侧面板12竖直中线将钢锚节段10分割为左右部分，左右两部分则分别为左分段10a和右分段10b。

两个分节段在工厂分别制造，在进场前，试拼接成功后，分别运输到工程现场，吊装拼接后将两者焊接在一起。

本发明提供的一种钢锚箱，钢锚箱体积大、吨位大，同时高度高，并且结构强度大、抗拉能力强；通过模块化设计，各个模块在场外制作完成后，在现场拼接形成整体的钢锚箱，由此施工和安装非常方便，施工效率更高。

实施例2

本实施例提供了一种上述钢锚箱的安装方法，其具体包括如下步骤：

步骤1：将各钢锚节段划分为基本板单位，分块进行制作，在工厂内进行各板单元的组拼、焊接工作；

超高超大钢锚节段分为左右分段，运输到现场后焊接组成一体的钢锚节段；

步骤2：利用临时连接件或者连接法兰，对钢锚节段进行预拼装，预拼装合格后将各个钢锚分段运输到工程现场；

预拼装为模拟安装，以检验钢锚箱桥梁的线形梁段接口处的匹配精度、拼装梁段的长度和宽度、锚点纵横距离等。在拼装中可适当调整某些尺寸(如梁的长度、宽度等)，在各部尺寸检查合格后，安装临时定位连接法兰。

钢锚箱分节段制作完成后，采用大型拖板车将所有的钢锚节段运输至施工现场。

步骤3：自下而上依次吊装所述钢锚节段；

起吊前，在最下端的钢锚分段的塔脚位置垫放置预埋板，及王字型立柱，调整好立柱标高到设计标高，钢锚箱吊装后放置于立柱上；

吊装定位时具体步骤如下：

1)初步定位

钢锚节段从起吊开始到与钢锚节段安装面属于初步定位；

定位时事先放样出基准线，选相邻两侧为基准边，在基准线位置固定定位钢板，作为吊装落位导向钢板；

由此可以大大缩短了定位时间，给后续精确定位创造了优先条件；

2)精确定位

在钢锚节段的下口接触完毕后，利用全站仪对钢锚节段上接口四个方位角进行测量，并对测量数据进行记录、分析，利用千斤顶、手动葫芦作为组合工具，调节上接口四个方位的高程和X/Y方向的坐标值；

3)精准定位时，采用4个千斤顶的顶部顶靠在钢锚节段的四周，千斤顶的顶部顶靠在在四周的钢筋上，1个手动葫芦布置在钢锚节段的底板中心部位，与人孔内预留钢筋相连；

4)锚点坐标检测

钢锚节段定位完毕后，在锚固点上端安放等厚度方木或水平尺，利用吊锤法把锚固点引到方木上，在方木上架设棱镜，锚固点高程为实测高程减去锚固点到方木垂直距离；

5)角点坐标及锚固点坐标检测

锚固点检测完毕后进行焊接固定钢锚节段，焊接后对钢锚节段角点及锚固点重新进行检测，观测钢锚节段焊接过程中是否发生位移；

6)再次测量和核定定位数据。

在所述步骤3中，焊接固定所述钢锚分段时，为防止钢锚分段在焊接过程中发生收缩，导致钢锚分段位置发生偏差，在焊接前，在焊缝位置设置码板，打好码板后，在钢锚分段四周同时进行打底焊，采用对称、分层焊接，减小焊接变形量；

焊后及时测量钢锚节段上口各点标高，根据偏差量进行调整，使其达到要求设定高程。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。