装配式公路钢桥斜撑结构的制作方法

文档序号:15506089发布日期:2018-09-21 23:10阅读:491来源:国知局

本发明涉及一种桥梁结构,尤其是一种装配式公路钢桥斜撑结构。



背景技术:

装配式公路钢桥,是一种可分解、能快速架设的制式桥梁,具有构造简单、构件轻巧、互换性强、便于快速组装、适应性强、经济实用等特点,在要求快速搭建的场合得到广泛使用。尤其是在抢险的危急关头、时间成为关键因素的时刻,装配式公路钢桥起到非常重要的作用。

随着我国公路建设日新月异的发展,尤其是全国高速公路的全面建设,大跨径(单跨≥70m)公路桥梁越来越普及。这些桥梁会由于地震、山洪暴发、泥石流等自然灾害或人们日常交通活动造成桥梁的损坏,导致交通中断。为保证社会秩序的正常进行,我们需要采取措施及时保障交通的顺畅,特别是在抢险救灾时,及早恢复通车对于抢救人们生命和财产安全起着关键性作用。

目前,国内公知的装配式公路钢桥有“321”装配式公路钢桥(简称“321”钢桥)和zb-200型装配式公路钢桥(简称zb-200型钢桥)两种。“321”钢桥从原贝雷桥基础上演变而来,zb-200型钢桥相当于“321”钢桥的改进结构,zb-200型钢桥更加适应中国的国情,zb-200型钢桥构件更加简单,架设方便,标准化程度更高,而且互换性和适应性好。zb-200型钢桥的力学性能好,抗弯能力比“321”钢桥增加56%,且可以节省至少30%的用钢量。

但是现有的装配式公路钢桥的架设跨度较小,“321”钢桥的最大跨度为63m,zb-200型钢桥的最大跨度为69m,即使能达到最大跨长,其承载力也会受到很大的限制,因此装配式公路钢桥在跨度上的局限性限制了其适用范围。

对于大跨度的桥梁,斜拉桥是通常采用的桥型,是在主梁上设置若干拉索作为弹性支撑的一种桥梁,由承压为主的塔,受拉的索和承弯压的梁组合起来的一种结构体系。特点是通过拉索体系增大了桥梁的跨度,常规斜拉桥的索塔需设置永久性砼深基础与地基相连,斜拉索两端通过锚板分别永久性密集布置固定到索塔和主梁的锚固基座上,因而架设时间相当长,调索非常麻烦,无法满足应急抢险的快速架设需求。

现有的装配式公路钢桥,斜拉索为对称结构,这就要求主梁与主塔之间都是垂直结构,使得悬河跨与陆地跨的长度相等,造成陆地跨长度太大,主梁长度增加,重量加大,架设所需场地也增加,架设的难度也增加。



技术实现要素:

本发明解决了现有的装配式公路钢桥,主梁与主塔为垂直结构,陆地跨长度与悬河跨长度相等,造成主梁长度增加,重量加大,需要较大的架设场地,增加了架设难度的缺陷,提供一种装配式公路钢桥斜撑结构,采用相对主梁倾斜的主塔来作为桥梁斜拉索的锚固结构,利用主塔的重量,缩短陆地跨的长度,也缩短主梁整体的长度,从而降低架设所需场地要求,也降低架设难度。

本发明的具体技术方案为:一种装配式公路钢桥斜撑结构,包括桁架装配而成的主体,装配于主体下端的用于与主梁相连接的塔梁连接件,装配于主体顶端用于连接斜拉索的斜拉索塔上锚固件,塔梁连接件具有两个连接平面,其中一个为连接主体的主体连接平面,另一个为连接主梁的主梁连接平面,主体连接平面与主梁连接平面成锐角。主体连接平面与主梁连接平面成锐角,使得主体相对钢骨架桥梁的主梁呈倾斜状,斜拉索张拉后,主体倾斜会产生重心偏移,从而使得钢骨架桥梁的陆地跨与主体之间的张拉斜拉索的数量可以减少,也能减轻陆地跨的重量,从而缩短陆地跨的长度,降低架设所需场地要求,也降低架设难度。

作为优选,塔梁连接件在主梁连接平面处形成与主梁相铰接的铰接部及与主梁相固定的固定部,塔梁连接件的铰接部设置有铰接孔,固定部设置有固定板,铰接孔所在的轴线正好经过固定板的固定表面所在的平面。铰接部使得塔梁连接件与主梁之间采用铰接的方式连接,便于主体相对主梁转动,方便安装,调整角度后,再通过固定部进行固定。

作为优选,塔梁连接件的主体连接平面为与主体相互采用阴头和阳头相互插接的方式进行连接固定。

作为优选,塔梁连接件包括上弦杆、下弦杆及固定于上弦杆和下弦杆两侧的长竖杆和短竖杆,短竖杆的下端设置有铰接孔并与主梁相铰接,长竖杆的下端设置有固定板并与主梁相固定。

作为优选,长竖杆和短竖杆为非平行结构,长竖杆的上端和短竖杆上端之间的距离小,该距离与主体部位的桁架的连接距离相吻合;上竖杆的上端之间通过槽钢横向连接固定,短竖杆之间通过上下平行布置的短横杆相连接固定。

作为优选,斜拉索塔上锚固件包括两设置有斜拉索连接孔的侧耳及连接侧耳的板件,两侧耳的斜拉索连接孔之间的距离大于主塔主体的宽度。

作为优选,每个侧耳均包括四块侧耳板,四块侧耳板分为两组,两块为一组,同一组的两块侧耳板按照上间距大下间距小的方式连接,两组侧耳板按照上间距小下间距大的方式连接,每个侧耳的斜拉索连接孔处于同一直线,朝向悬河跨一侧的侧耳的斜拉索连接孔内穿入有长销轴,朝向陆地跨一侧的侧耳的斜拉索连接孔内穿入有两根短销轴。

作为优选,两个侧耳相对的侧耳板之间通过平行的两块上板件相连,同一组的两侧耳板之间通过侧板件相连接,同一侧耳的两侧板件之间通过槽钢相连接固定。

作为优选,斜拉索塔上锚固件的两侧连接有斜拉索,斜拉索采用一分三的斜拉索锚固体系进行连接。

作为优选,主体包括两塔柱及连接塔柱之间的横向连接件,横向连接件为“321”桁架拼装而成,塔柱采用d型桁架装配而成,塔柱侧面连接有竖向支撑架,塔柱底部连接塔梁连接件,塔柱顶部连接斜拉索塔上锚固件。

作为优选,主体侧面固定有架设辅助支撑的安装座,安装座铰接有架设辅助支撑,架设辅助支撑与主体与主梁构成一个三角形。

本发明的有益效果是:主体连接平面与主梁连接平面成锐角,使得主体相对钢骨架桥梁的主梁呈倾斜状,斜拉索张拉后,主体倾斜会产生重心偏移,从而使得钢骨架桥梁的陆地跨与主体之间的张拉斜拉索的数量可以减少,也能减轻陆地跨的重量,从而缩短陆地跨的长度,降低架设所需场地要求,也降低架设难度。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图;

图2是本发明图1所示结构的侧视图;

图3是本发明一种斜拉索塔上锚固件的结构示意图;

图4是本发明图3所示结构的俯视图;

图5是本发明图3所示结构的侧视图;

图6是本发明一种塔梁连接件的结构示意图;

图7是本发明图6所示结构的侧视图;

图8是本发明一种塔梁连接件的固定部的结构示意图;

图中:1、塔梁连接件,2、塔柱,3、横向连接件,4、斜撑,5、斜拉索塔上锚固件,6、侧耳,7、上板件,8、上横板,9、下横板,10、侧板件,11、中斜板件,12、下板件,13、侧耳板,14、长销轴,15、短销轴,16、长竖杆,17、上弦杆,18、短竖杆,19、下弦杆,20、短横杆,21、阳头,22、阴头,23、固定板,24、定位孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例,并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例:一种装配式公路钢桥斜撑结构(参见图1图2),包括桁架装配而成的主体,装配于主体下端的用于与主梁相连接的塔梁连接件1,装配于主体顶端用于连接斜拉索的斜拉索塔上锚固件5。塔梁连接件具有两个连接平面,其中一个为连接主体的主体连接平面,另一个为连接主梁的主梁连接平面,主体连接平面与主梁连接平面成锐角,塔梁连接件在主梁连接平面处形成与主梁相铰接的铰接部及与主梁相固定的固定部。

主体包括两塔柱2及连接塔柱之间的横向连接件3,横向连接件为“321”桁架拼装而成,塔柱采用d型桁架装配而成,塔柱侧面连接有竖向支撑架,塔柱底部连接塔梁连接件,塔柱顶部连接斜拉索塔上锚固件。横向连接件水平布置,上下平行的相邻两横向连接件之间连接有交叉的斜撑4,斜撑的中间部位相互铰接。

塔梁连接件(参见图6图7)包括上弦杆17、下弦杆19及固定于上弦杆和下弦杆两侧的长竖杆16和短竖杆18,下弦杆的中间位置固定有连接板,连接板与上弦杆之间通过三根斜弦杆连接,长竖杆和短竖杆为非平行结构,长竖杆的上端和短竖杆上端之间的距离小,该距离与主塔主体部位的桁架的连接距离相吻合。上竖杆的上端之间通过槽钢横向连接固定,短竖杆之间通过上下平行布置的短横杆26相连接固定。短竖杆的下端设置有带铰接孔的阴头22,阴头构成了铰接部与主梁的塔梁固结桁架相铰接,长竖杆的下端设置有固定板23并与主梁的塔梁固结桁架相固定,铰接孔所在的轴线正好经过固定板的固定表面所在的平面。上竖杆和短竖杆均为方管,上竖杆下端内部固定有加强板(参见图8),固定板的中间部位设置有定位孔24,定位孔的周边设置有径向缝。长竖杆和短竖杆的上端设置有阳头21,阳头与主体的桁架相连接。

斜拉索塔上锚固件(参见图3图4图5)包括两设置有斜拉索连接孔的侧耳6及连接侧耳的板件,两侧耳的斜拉索连接孔之间的距离大于主塔主体的宽度。每个侧耳均包括四块侧耳板13,四块侧耳板的侧面通过侧板件10相互连接,四块侧耳板分为两组,两块为一组,同一组的两块侧耳板按照上间距大下间距小的方式连接,两组侧耳板按照上间距小下间距大的方式连接。两侧耳对应的侧耳板之间通过上板件7连接,上板件固定于侧耳板的侧边,上板件共8块,8块上板件相互平行,上板件的边缘中间位置之间连接有上横板8,上横板垂直上板件,上横板为两块,每一块均连接四块上板件,上板件的下侧边缘连接有下横板9,下横板为一整块结构。侧耳板内侧边缘之间通过中间架连接,中间架包括下板件12及两中斜板件11,两中斜板件的上端固定于连接板上,连接板与下横板连接,两中斜板件的另一端分别与下板件的两端固定于连接板上,连接板与侧耳板内侧边固定连接。同一组的两侧耳板之间通过侧板件相连接,同一侧耳的两侧板件之间通过槽钢相连接固定。每个侧耳的斜拉索连接孔处于同一直线,朝向钢骨架桥梁悬河跨一侧的侧耳的斜拉索连接孔内穿入有长销轴14,朝向钢骨架桥梁陆地跨一侧的侧耳的斜拉索连接孔内穿入有两根短销轴15。斜拉索塔上锚固件的两侧连接有斜拉索,斜拉索采用一分三的斜拉索锚固体系进行连接。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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