[發(fā)明專利]一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610269111.1
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105887679B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁立農(nóng);馬玉全;萬志勇;孫向東;徐德志;羅旭東;蔣娜芳;武建中
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E01D21/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司44104
• 代理人: 李海波,高文龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及索塔構(gòu)形及其施工方法，具體是指一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的纜索體系橋梁呈現(xiàn)在大眾眼前，斜拉橋、懸索橋具有跨越能力大的顯示特點，是跨江、跨河及跨越山谷的主要橋型。一般來講，斜拉橋的主要承載部件包括斜拉索、索塔和主梁，懸索橋的主要承載部件包括主纜、吊桿、索塔、錨錠和主梁，索塔結(jié)構(gòu)是斜拉橋和懸索橋的主要支撐結(jié)構(gòu)，斜拉橋的斜拉索及懸索橋主纜均固定于索塔結(jié)構(gòu)上。索塔結(jié)構(gòu)既作為斜拉橋及懸索橋的主要承重結(jié)構(gòu)，同時又是體現(xiàn)其整體景觀的最重要構(gòu)件，索塔設(shè)計不僅要注重其結(jié)構(gòu)類型的選擇及滿足受力要求，同時還應(yīng)重視其造型、斷面形狀、外觀色彩等景觀設(shè)計。

現(xiàn)有技術(shù)中，大跨徑懸索橋的索塔基本上都是H型，斜拉橋的索塔大致分為A型塔、H型塔和獨(dú)柱塔三種類型，以及在此基礎(chǔ)上的變異構(gòu)型，索塔塔柱截面大部分為矩形，塔柱表面大多數(shù)為平面。雖然結(jié)構(gòu)簡潔，但造型單一，立體感不強(qiáng)，缺少美學(xué)藝術(shù)特性。

現(xiàn)有技術(shù)中，斜拉橋及懸索橋索塔絕大多數(shù)采用的是鋼筋混凝土材料制成，鋼筋混凝土索塔受施工模板限制，很難做出造型新穎、外觀獨(dú)特的索塔造型，鋼結(jié)構(gòu)索塔雖然能夠?qū)崿F(xiàn)索塔的特殊造型，但由于其造價昂貴，大大限制了鋼結(jié)構(gòu)索塔的應(yīng)用。大跨徑斜拉橋及懸索橋風(fēng)敏感性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的矩形截面索塔導(dǎo)致風(fēng)阻效用較大，為滿足抗風(fēng)受力需要必須增加結(jié)構(gòu)材料用量。

因此，在合適條件下宜對現(xiàn)有常規(guī)斜拉橋及懸索橋的索塔造型進(jìn)行改進(jìn)，使其在滿足結(jié)構(gòu)受力的同時，又能賦予索塔特有的美觀和更豐富的藝術(shù)造型，并且便于施工、造價低廉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該種索塔結(jié)構(gòu)造型新穎、便于施工，且造價低廉。

本發(fā)明上述目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該索塔包括基礎(chǔ)、承臺、塔座、塔柱、斜頂塔冠和下橫梁，所述的基礎(chǔ)支撐于穩(wěn)固地基上，所述的承臺、塔座與基礎(chǔ)現(xiàn)澆成為整體，所述塔柱的底端深入塔座及承臺一定深度，以保證塔柱 與基礎(chǔ)之間連接的可靠性，其特征在于：所述塔柱為兩個，兩個塔柱相向向內(nèi)傾斜且對稱設(shè)置，兩個塔柱分別為A字的兩個斜邊，兩個塔柱的扭轉(zhuǎn)方向相反，每個塔柱至塔底到塔頂均呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)狀，塔頂相對于塔底的扭轉(zhuǎn)角度為90°，塔柱的水平橫切面均為菱形斷面，菱形斷面的每一條菱邊均為直線，塔柱任一水平橫切面的四條邊在扭轉(zhuǎn)前后均保持為直線，塔柱四周的表面為多條空間直線組成的曲面，塔柱四周的表面與任一鉛垂面相交形成的交線均為直線，所述塔柱采用菱形斷面結(jié)構(gòu)利于抗風(fēng)，兩個塔柱在塔頂處相交融形成一段塔頂融合段，以增強(qiáng)索塔結(jié)構(gòu)橫橋向的穩(wěn)定性及剛度，所述的斜頂塔冠位于塔柱的塔頂處，斜頂塔冠為V字形，斜頂塔冠為兩個對稱的45°斜面形成的具有多角度空間的立體塔冠，以增強(qiáng)索塔的整體景觀效果，所述的下橫梁為A字的一個橫邊，下橫梁橫向架設(shè)在兩個塔柱的下半段之間，所述索塔整體呈A字形，并且呈現(xiàn)出具有極佳美學(xué)效果的均勻直線扭轉(zhuǎn)形狀。

本發(fā)明中，所述的塔柱由多節(jié)桁架加勁塔柱段以及多節(jié)普通加勁塔柱段組成，多節(jié)桁架加勁塔柱段以及多節(jié)普通加勁塔柱段呈上下一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁塔柱段和普通加勁塔柱段均為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中，所述的桁架加勁塔柱段包括塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼、豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、豎向加勁桁架和水平加勁桁架，所述的塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼均為鋼板，塔柱外鋼殼位于桁架加勁塔柱段的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼位于桁架加勁塔柱段的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼和塔柱內(nèi)鋼殼構(gòu)成桁架加勁塔柱段的鋼殼體，所述的豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、豎向加勁桁架和水平加勁桁架均內(nèi)置在桁架加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)，其中，水平桁架加勁肋、豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋均為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與桁架加勁塔柱段的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，所述的塔柱豎向鋼筋豎向穿插水平加勁桁架，所述的塔柱水平鋼筋水平穿插豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋，所述的豎向加勁桁架豎向設(shè)置在塔柱的轉(zhuǎn)角位置處，所述的水平加勁桁架水平設(shè)置，所述的塔柱微膨脹混凝土澆筑在桁架加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)。