专利名称：多悬空塔斜拉桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种悬索桥的构成方式，尤其是由一条安装在桥面中部各悬空的分塔
及主塔塔顶的以折线形下垂的顶索和安装在各悬空的分塔和主塔一侧的传力索、斜拉索以及其他构件组成的桥梁，即多悬空塔斜拉桥。
背景技术：
当今已建成的大跨径的桥梁，基本都是斜拉桥。斜拉桥的基本特点是结构比较简单，主塔、斜拉索等各构件的几何尺寸，都与跨径的增大成比例的增大。目前大型斜拉桥的尺寸已趋近极限，再建造更大跨径的斜拉桥难度极大，而且各斜拉桥之间，又不宜直接相互链接，很难利用斜拉桥实现超长距离的跨越。 国家专利局2009年12月23日发布公告授权了一项专利ZL2006100464158"桥梁的索塔组合支撑体系"，该专利提出了在斜拉桥桥面中部增设若干个悬空的分塔的技术方案，为提高斜拉桥的跨越能力，提供了有力的技术支撑。经研究该专利对顶索的线型没有作具体说明，以及斜拉索吊挂方式等仍有进一步改进和发展的空间。
发明内容
本发明的目的，如所述的专利技术"桥梁的索塔组合支撑体系" 一样，在斜拉桥的中部两组斜拉索之间，增设一个或多个悬空的分跨，在不增高，甚至大幅度地降低主塔高度的情况下，大幅度地增大斜拉桥跨径的基础上，再做几点改进，使系统的支撑能力及对环境与气候的适应能力更强，而且适宜于多桥的相互链接，提高跨越能力，建造超长跨越距离的大桥，且用此技术更适宜于建造中小型桥梁及高架轨道交通运输体系。 为实现上述目标的技术方案是在两主塔(2)的塔顶之间固定架挂一条下垂的顶索(l)，在两主塔(2)之间桥面(6)高度上，设置一条水平的底索(6)，在顶索(1)和底索(6)相应的位置上，各与一个分塔(3)的顶端或低端锚固在一起，各分塔悬空、直立、根部不落地。从两主塔到桥面中部各分塔高度逐次降低，高度不等，主塔最高，桥面中点附近的分塔高度最低。锚固在各塔塔顶的顶索，呈下垂的折线型，每塔的塔顶部都是该折线的转折点，从桥面中心到两主塔，在各塔塔顶的转折角也不等，各相互接近的每两塔之间的间距也不等，其目的是保持各传力索(4)以及桥面中点两侧两条最长的斜拉索的斜率的绝对值相等或接近。每个分塔的低端各与一条传力索(4)的底端锚固在一起。所有的传力索，以设定的桥面中部某中点为界，分为左右两部分，每部分每条传力索的顶端一律向着最近的一座主塔方向，锚固到最近的一个分塔塔顶，直到最接近主塔的传力索的顶端锚固到该主塔塔顶为止。每个分塔及每座主塔的顶端，各与若干条斜拉索(5)的顶端锚固在一起。每分塔塔顶的各条斜拉索的底端，一律面向所述的桥面某中点方向分别分布均匀地锚固到最接近的两分塔之间或者最接近桥面某中点的分塔与该中点之间的桥面主梁(6)上。顶端锚固在主塔顶端的斜拉索的底端，分为两部分， 一部分分布均匀地锚固在与该主塔与最近的一个分塔之间的桥面主梁上，另一部分斜拉索的底端，分布均匀地锚固到该主塔外侧的桥面主梁上。全桥两端各有一条背索(7)，每条背索的两端分别锚固到所在位置的主塔塔顶与深 埋地下的大型锚固块(8)之间。 为实现超长距离跨越，用多座多悬空塔斜拉桥，在各主塔处相互链接，链接点处只 保留一座主塔，由两桥共用，两桥的顶索相互固定连接。桥梁走向转弯时，在转角外侧，设置 拉线，转角较大时，要拆分成多个小角，每角外侧都做有拉线。 本发明的有益效果与发明专利"桥梁的索塔组合支撑体系"的相同点是1、在斜拉 桥中部增加了若干个分跨，降低了主塔与桥面体系的高跨比，提高了系统的支撑能力，以建 造更大跨径的桥梁；2、由于斜拉索吊挂点密集，因而主梁承受的弯矩和剪力很小，加上底索 与主梁多点固定连接到一起，平衡了桥面主梁的压屈力，所以桥面主梁的尺寸可以做得很 小，使桥梁变得纤细轻巧。 本发明在传承了上面所述的有益效果的基础上又增加了如下有益效果1、各塔之 间的斜拉索一律固定安装在各塔包括主塔和各分塔面向桥面某中点方向一侧的各塔塔顶 与桥面主梁的各点之间，部分地减轻了分塔及传力索承担的轴力，进一步提高了系统的支 撑能力；2、以折线形下垂的顶索，以自身的垂直分力，部分地分担了各分塔与传力索承担的 轴力，更进一步的提高了系统的支撑能力，更进一步地提高了系统对环境和气候的适应能 力；3、在主塔处除掉背索即可实现多桥相互链接，建造超大跨越能力的大桥；用此技术更 适宜建造中小型桥梁及高架轨道交通运输体系；5、斜拉索与传力索倾斜的方向一致，索面 整齐美观。
图1是本发明多悬空塔斜拉桥实施方式图。 图2是本发明多座多悬空塔斜拉桥，相互链接实施方式图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明作进一步说明。 图1是由两座主塔2， 一条顶索1， 一条底索6，若干个分塔3，若干条传力索4，许多 条斜拉索5，桥面6，主梁6，两条背索7和两个地锚8组成，底索、主梁、桥面都在同一个水平 面上均用同一个符号6代表。 呈折线形下垂的顶索1的两端及各相应的点，分别锚固在两主塔2和高度不等的 各分塔3的塔顶，两主塔2最高，从两主塔2到桥中心，各塔高度逐次降低，各塔的间距包括 桥面中部两分塔3与桥面中点的间距逐次减小。顶索1在每两个相邻的塔之间都是一段直 线，在每个塔顶都有一个转折角，从主塔到桥中心转折角逐渐减小。所以形成一条下垂的弧 形折线。底索6水平地锚固在各分塔3的底端，并与主梁6多点固定连接。各分塔3均悬 空直立，底端与桥面等高，根部不落地。各传力索4的底端，各锚固在一个分塔3的底端，每 条传力索的顶端均朝向较近的一座主塔2的方向锚固到最近的一个分塔3的顶端，最接近 主塔2的传力索4的顶端，直接锚固到该主塔2的塔顶。所有的斜拉索5的底端，都分布均 匀地锚固在整个桥面主梁6各相应的点位上，并以桥面中部某点及各分塔3、主塔2为界，分 成若干组。每组斜拉索5的顶端，都分别集中地朝向最近的一座主塔2的方向锚固到最近 的一个分塔3或主塔2的塔顶。每条背索7的两端，分别锚固在所在位置的主塔2的塔顶和锚固块8之间。 图2是本发明的另一种实施方式多座多悬空塔斜拉桥，在主塔2处相互链接，每 两桥连接点处只保留一座主塔2，由两桥共用。各主塔2的根部落地，地下有基础，各相互较 近的多悬空塔斜拉桥的长度不等，各桥分塔3的数量也不要求必须相等，目的是防止有活 载出现时，引起系统共振。各桥顶索l在各桥链接点处固定连接。多座多悬空塔斜拉桥的 路线转弯时须在转角外侧安装拉线，若转角较大时，应将转角分解为若干个较小的角，每角 外侧各装一处拉线。 根据应用目的、所处环境及审美要求，利用本专利技术，还可组成中间主塔高，两
端主塔低，或两主塔不等高不对称的多悬空塔斜拉桥以及其他各种不同的组合结构形式， 这些都在本专利的保护范围之内。
权利要求
一种悬索桥的多悬空塔斜拉桥，其特征在于顶索(1)是固定安装在高度不等间距也不等的各主塔(2)与分塔(3)顶端的一条下垂的折线；除安装在主塔外侧的斜拉索(5)以外，包括主塔(2)与分塔(3)各塔之间的斜拉索(5)一律固定安装在各塔面向桥中心某点一侧；多座大小不同的多悬空塔斜拉桥相互链接组成超长距离的桥，桥梁转弯时，在转角外侧要设拉线。
2. 根据权利要求1所述的高度不等的塔，其特征在于主塔(2)最高，从主塔(2)到桥 中心方向各分塔(3)的高度逐次降低，最接近桥中心某点的分塔3的高度最低。
3. 根据权利要求l所述的间距不等的各主塔(2)与分塔(3)，其特征在于随着各分塔 (3)高度的降低各塔的间距，以及位于桥中点左右的两分塔(3)与该中心点的间距也逐次 减小。
4. 根据权利要求1所述的顶索(1)是一条下垂的折线，其特征在于顶索(1)在每个塔 包括主塔(2)及分塔(3)的塔顶都有一个转折角，而且各转折角的角度不等，主塔(2)塔顶 的转折角最大，接近桥中心的分塔(3)的塔顶的转折角最小。
5. 根据权利要求l所述的各塔之间的斜拉索(5)，一律固定安装在各塔面向桥中心方 向的一侧，其特征在于所有的斜拉索(5)的底端，都分布均匀地锚固在桥面主梁(6)各相 应的点上，每条斜拉索(5)的顶端，一律向着最近的一座主塔(2)的方向，锚固到最近的一 个分塔(3)的塔顶，位于主塔(2)两侧的斜拉索(5)的顶端，直接锚固到主塔(2)的塔顶。
6. 根据权利要求1所述的多座多悬空塔斜拉桥相互链接，其特征在于在两相邻的两 桥的链接点处只保留一座主塔(2)由两桥共用。
7. 根据权利要求1所述的多座多悬空塔斜拉桥的相互链接，其特征在于两桥的顶索 (1)在两桥链接处相互固定连接组成一体。
8. 根据权利要求1所述的桥梁转弯时，在转角外侧装有拉线，其特征在于转角较大时应分解为多个小角，每角外侧都装一处拉线。
9. 根据权利要求1所述的多座大小不同的多悬空塔斜拉桥的相互链接，其特征在于各相互位置较近的多悬空塔斜拉桥的两主塔间距不等，桥面的分塔数相等或不等。
全文摘要
本发明公开了一种多悬空塔斜拉桥，旨在提供一种建造更大跨径的桥梁，且宜于多桥相互链接，建造超长距离的桥梁，或用于建造高架轨道交通运输体系，更适宜用于建造中小型桥梁。它包括斜拉桥中部增加若干个高度不等的悬空的分塔3构成的分跨和固定于两主塔2及各分塔塔顶的呈折线形下垂的顶索1，以及固定于各分塔根部的底索6。底端固定于各分塔底端、顶端向着最近的一个主塔方向固定于最近一个分塔或主塔塔顶的传力索4。底端均匀地固定到主梁6上的各斜拉索5的顶端，一律向着最近一个主塔方向固定到最近的一个分塔或主塔塔顶。
文档编号E01D11/04GK101792999SQ201010117899
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者马兴运 申请人:马兴运