分离式钢混组合索塔锚固区结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种分离式钢混组合索塔锚固区结构。
【背景技术】
[0002]索塔是斜拉桥锚固拉索的塔形结构，即作为主要的承重结构，又是体现斜拉桥整体景观的标志性构件。索塔构造需满足桥梁结构的强度、刚度、稳定性等要求。索塔的拉索锚固部位，是一个将拉索的局部集中力分散到全截面，并安全、均匀地传递到锚固区以下塔柱的重要受力构造，是斜拉桥的关键部位。目前，大部分索塔均采用混凝土结构，索塔锚固区采用组合锚固结构，即以钢结构承担拉索水平拉力，以混凝土塔壁承担竖向压力，发挥材料各自的优势。一般构造为塔柱采用封闭箱型截面，内设钢锚箱或钢锚梁作为斜拉索在塔上锚固系统。此类索塔锚固结构其外观造型单一，仅为柱状结构。塔柱截面为箱型截面，设计和施工较复杂。连续的混凝土塔壁和钢锚箱连为一体，需承受钢锚箱传递而来的水平拉力，需配置大量预应力抵消混凝土内拉应力。上、下两个钢锚箱节段间连接采用焊接或是螺栓连接，钢锚箱会承担部分压应力，对钢结构受力不利。对于复杂的桥塔造型，一般采用全钢结构，但是造价高、制作安装难度大、维修养护代价高、耐久性差。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分离式钢混组合索塔锚固区结构，采用分离式的混凝土实心塔肢与钢锚箱形成组合锚固结构，结构稳定性好，桥塔整体刚度高，可充分发挥钢-混凝土两种材料的特性，设计施工简单，不仅解决了异型桥塔结构设计的难题，而且桥塔造型美观。
[0004]本发明的分离式钢混组合索塔锚固区结构，包括斜拉索锚固区的索塔柱，所述斜拉索锚固区由顺桥向相对设置的两钢锚箱和设置于两钢锚箱之间将钢锚箱连接成整体的纵向联系梁构成；
[0005]进一步，所述钢锚箱沿横桥向两侧壁浇筑有与钢锚箱形成组合截面的混凝土塔肢，所述钢锚箱与混凝土塔肢之间采用剪力键连接构件连接；
[0006]进一步，所述钢锚箱侧拉板上设置有所述剪力键连接构件为PBL剪力键、剪力钉中的一种或两种的结合；
[0007]进一步，所述剪力键连接构件为剪力钉，所述剪力钉固定设置于钢锚箱侧拉板上;
[0008]进一步，所述组合截面上还分布有用于消除水平向拉应力的预应力钢束；
[0009]进一步，所述预应力钢束包括将混凝土塔肢紧固于钢锚箱两侧的水平横桥向预应力钢束和靠近钢锚箱侧壁混凝土截面分布的用于消除纵向拉应力的水平纵向预应力钢束，所述水平横桥向预应力钢束和水平纵桥向预应力钢束采用单端张拉锚固的方式沿组合截面纵横交错分布；
[0010]进一步，所述塔柱顺桥向呈Y型结构，横向桥呈倒Y型结构；
[0011]进一步，沿所述塔柱竖向两钢锚箱之间通过螺栓固定连接；
[0012]进一步，所述竖向两钢锚箱之间设置有用于螺栓连接的法兰连接板；
[0013]进一步，所述纵向联系梁与钢锚箱之间为高强螺栓固定连接。
[0014]本发明的有益效果:本发明的分离式钢混组合索塔锚固区结构，将拉索锚固区段混凝土塔柱做成分离的形式，通过剪力钉与钢锚箱连接成钢混组合结构，再由纵向联系梁连接成整体。纵向联系梁承担钢锚箱传递来的水平拉力，分离的4个混凝土塔肢承担钢锚箱传递的竖向压力。两个钢锚箱中间的结构形式可根据桥塔景观需要变化，可做不同长度和挖空处理，解决了异型桥塔结构设计的难题，具有受力明确、造型美观、造价经济、构造简单等优点，拓展了混凝土桥塔造型的设计空间。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0016]图1为本发明的平面结构示意图；
[0017]图2为本发明的立面图；
[0018]图3为索塔使用状态图。
【具体实施方式】
[0019]图1为本发明的平面结构示意图，图2为本发明的立面图，图3为索塔使用状态图。如图所示:本发明的分离式钢混组合索塔锚固区结构，包括斜拉索锚固区的索塔柱7，所述塔柱7上的斜拉索锚固区由顺桥向相对设置的两钢锚箱I和设置于两钢锚箱I之间将钢锚箱I水平连接成整体的纵向联系梁2构成；将拉索锚固区段混凝土塔柱7做成分离的形式，通过钢锚箱I间的纵向联系梁2连接成整体，两个钢锚箱I中间的结构形式根据桥塔景观需要可做变化纵向”是指顺桥向。
[0020]本实施例中，所述钢锚箱I沿横桥向两侧壁浇筑有与钢锚箱I形成组合截面的混凝土塔肢3，所述钢锚箱I与混凝土塔肢3之间采用剪力键连接构件连接；钢锚箱I置于两个混凝土塔肢3中间，通过剪力键连接构件传力给混凝土塔肢3，混凝土塔肢3采用4个分离式的实心矩形截面，与钢锚箱I组合形成组合截面，实心的混凝土塔肢3提供足够的受压截面尺寸，设计、施工简单。
[0021]本实施例中，所述钢锚箱I侧拉板上设置有所述剪力键连接构件为PBL剪力键、剪力钉中的一种或两种的结合。
[0022]本实施例中，所述剪力键连接构件为剪力钉4，所述剪力钉4固定设置于钢锚箱I侧拉板上；通过侧拉板上剪力钉4传力给混凝土塔肢3，钢锚箱I由侧拉板、端部承压板、腹板、锚板、锚垫板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成，通过使混凝土侧壁与钢锚箱侧拉板协调变形，产生的小部分拉应力。
[0023]本实施例中，所述组合截面上还分布有用于消除水平向拉应力的预应力钢束；用于平衡拉索产生的水平向分力，约束混凝土塔肢的变形。
[0024]本实施例中，所述预应力钢束包括将混凝土塔肢紧固于钢锚箱两侧的水平横桥向预应力钢束和靠近钢锚箱侧壁混凝土截面分布的用于消除纵向拉应力的水平纵向预应力钢束，所述水平横桥向预应力钢束和水平纵桥向预应力钢束采用单端张拉锚固的方式沿组合截面纵横交错分布；将两侧混凝土塔肢3与钢锚箱I的紧密贴合，保证混凝土塔肢3与钢锚箱I共同受力；在组合截面中，水平向布置了“井”字形的纵、横向预应力钢束5。设贯穿混凝土塔肢3与钢锚箱I的水平横桥向预应力钢束，混凝土塔肢3靠近锚箱侧设少量水平纵桥向预应力钢束，消除该侧混凝土与钢锚箱I侧拉板由于协调变形产生的小部分拉应力；预应力钢束5长度较短，采用可二次张拉的低回缩钢绞线锚固体系，并采用交错单端张拉锚固方式，保证了有效预应力作用于混凝土塔肢3。
[0025]所述组合截面上还分布有将混凝土塔肢3紧固于钢锚箱I两侧的水平向预应力钢束5 ;
[0026]本实施例中，所述水平向预应力钢束5采用单端张拉锚固的方式沿组合截面纵横交错分布；为了约束混凝土变形，平衡拉索的水平分力，
[0027]本实施例中，沿所述斜拉索锚固区的索塔柱7竖向两钢锚箱I之间通过螺栓固定连接；“斜拉索锚固区的索塔柱7竖向两钢锚箱I”是指立面斜拉索锚固区的索塔柱7的上下钢锚箱，上、下钢锚箱间采用普通螺栓连接，不传力，仅满足定位安装需要。
[0028]本实施例中，所述竖向两钢锚箱I之间设置有用于螺栓连接的法兰连接板；在钢锚箱I节段间设置法兰连接板，连接时采用螺栓连接以达到定位连接的目的。
[0029]本实施例中，所述纵向联系梁2与钢锚箱I之间为高强螺栓6固定连接，安装速度快，避免了高空焊接作业，保证了连接精度和质量。
[0030]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:包括斜拉索锚固区的索塔柱，所述斜拉索锚固区由顺桥向相对设置的两钢锚箱和设置于两钢锚箱之间将钢锚箱连接成整体的纵向联系梁构成。
2.根据权利要求1所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述钢锚箱沿横桥向两侧壁浇筑有与钢锚箱形成组合截面的混凝土塔肢，所述钢锚箱与混凝土塔肢之间采用剪力键连接构件连接。
3.根据权利要求2所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述钢锚箱侧拉板上设置有所述剪力键连接构件为PBL剪力键、剪力钉中的一种或两种的结合。
4.根据权利要求3所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述剪力键连接构件为剪力钉，所述剪力钉固定设置于钢锚箱侧拉板上。
5.根据权利要求2所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述组合截面上还分布有用于消除水平向拉应力的预应力钢束。
6.根据权利要求5所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述预应力钢束包括将混凝土塔肢紧固于钢锚箱两侧的水平横桥向预应力钢束和靠近钢锚箱侧壁混凝土截面分布的用于消除纵向拉应力的水平纵向预应力钢束，所述水平横桥向预应力钢束和水平纵桥向预应力钢束采用单端张拉锚固的方式沿组合截面纵横交错分布。
7.根据权利要求1所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述塔柱顺桥向呈Y型结构，横向桥呈倒Y型结构。
8.根据权利要求1所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:沿所述塔柱竖向两钢锚箱之间通过螺栓固定连接。
9.根据权利要求8所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述竖向两钢锚箱之间设置有用于螺栓连接的法兰连接板。
10.根据权利要求1所述的分离式钢混组合索塔锚固区结构，其特征在于:所述纵向联系梁与钢锚箱之间为高强螺栓固定连接。
【专利摘要】本发明公开了一种分离式的钢混组合索塔锚固区结构，包括斜拉索锚固区的索塔柱，所述索塔的斜拉索锚固区由顺桥向相对设置的两钢锚箱和设置于两钢锚箱之间将钢锚箱连接成整体的纵向联系梁构成；将拉索锚固区段混凝土塔柱做成分离的形式，通过剪力钉与钢锚箱连接成钢混组合结构，再由纵向联系梁连接成整体。纵向联系梁承担钢锚箱传递来的水平拉力，分离的4个混凝土塔肢承担钢锚箱传递的竖向压力。两个钢锚箱中间的结构形式可根据桥塔景观需要变化，可做不同长度和挖空处理，解决了异型桥塔结构设计的难题，具有受力明确、造型美观、造价经济、构造简单等优点，拓展了混凝土桥塔造型的设计空间。
【IPC分类】E01D19-14
【公开号】CN104727222
【申请号】CN201510160675
【发明人】赖亚平, 刘帮俊, 乔云强, 史建朋, 李锦
【申请人】林同棪国际工程咨询（中国）有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月7日