[發明專利]部分地錨式懸索橋及其施工方法

有效

• 申請號: 201710441633.X
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107190627B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 肖汝誠;莊冬利;孫斌;賈麗君;程進;楊玲;孫博;趙辛偉;秦一棟
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01D11/02
• 分類號: E01D11/02;E01D21/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

本發明涉及一種部分地錨式懸索橋及其施工方法，包括兩個邊墩、架設在兩個邊墩上的主梁、位于兩個邊墩之間的主塔、架設在主塔上并錨固于主梁兩端的主纜、用于提拉主梁的吊桿、設置在主梁兩端之外的地錨以及用于連接地錨和主梁端部的錨索，施工方法既有別于傳統自錨式懸索橋，又有別于傳統地錨式懸索橋。與現有技術相比，本發明擴展了懸索橋的經濟跨徑：該橋型有利于同時發揮地錨式懸索橋和自錨式懸索橋的優勢、進一步提升懸索橋的競爭力，與傳統地錨式懸索橋相比，主梁可分擔主纜部分拉力，減少地錨的體量規模，節省造價；與傳統自錨式懸索橋相比，地錨的錨索可以減少主梁軸向壓力，改善梁體受力情況，提高跨徑。

技術領域

本發明屬于橋梁領域，涉及一種部分地錨式懸索橋及其施工方法。

背景技術

懸索橋一般可分為地錨式懸索橋和自錨式懸索橋。地錨式懸索橋與自錨式懸索橋相比明顯的外形特征就是前者的主纜是錨固在地錨(如錨碇)上的，而后者沒有地錨、主纜直接錨固在主梁端部。結構受力方面，地錨式懸索橋的加勁梁不承受主纜的水平力，是受彎構件，而自錨式懸索橋的主梁為壓彎構件。兩者的施工建造方法也大相徑庭，前者的加勁梁一般是通過安裝在主纜上的吊機進行架設，而后者的主梁一般是通過增設臨時支架或支墩進行架設。由于結構受力和施工建造方法方面的差異，因此地錨式懸索橋的跨度比自錨式懸索橋大許多。地錨式懸索橋適合于千米級的大跨度或超大跨度橋梁的建造，而自錨式懸索橋適合300m的中小跨度橋梁。雖然自錨式懸索橋在一些特定橋位處相比同等跨度的斜拉橋、拱橋等具有一定的競爭優勢，但是因自錨式懸索橋必須先行架設主梁而限制了更優越的施工建造方法的應用，尤其是對于跨越重要航道或水域的橋梁，因此也降低了自錨式懸索橋與300～600m跨度的斜拉橋或拱橋的競爭優勢。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種部分地錨式懸索橋及其施工方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種部分地錨式懸索橋，包括兩個邊墩、架設在兩個邊墩上的主梁、位于兩個邊墩之間的主塔、架設在主塔上并錨固于主梁兩端的主纜、用于提拉主梁的吊桿、設置在主梁兩端之外的地錨以及用于連接地錨和主梁端部的錨索。

從結構受力和功能上來講，本發明的部分地錨式懸索橋的地錨既可以分擔主纜部分拉力、又同時減小了主梁軸向壓力。這是本發明既有別于傳統地錨式懸索橋的主纜拉力完全由地錨承擔，又有別于傳統自錨式懸索橋的主纜拉力完全由主梁承擔的明顯特征。地錨的體量規模或所需要承受的拉力相比同等條件下地錨式懸索橋的要小，故而本發明稱為部分地錨式懸索橋。

作為優選的實施方式，所述的主梁的兩端均設有主纜錨固位和錨索錨固位，所述的主纜架設在主塔上并錨固于主梁兩端的主纜錨固位，所述的地錨通過錨索與主梁兩端的錨索錨固位連接。

主纜錨固位與錨索錨固位可以通過具體的構造設計確保其錨固系統的可行和可靠。

作為優選的實施方式，所述的錨索的一端作為可調張拉端錨固在地錨上，另一端作為固定端錨固在主梁端部。

作為優選的實施方式，所述的錨索的索力采用千斤頂張拉、設置錨下壓力傳感器或拉索加速度傳感器進行觀測和記錄，并通過千斤頂張拉進行調整。從而滿足建造施工需要或設計要求，以確保橋梁的結構受力狀態安全。

作為優選的實施方式，所述的地錨具體結構形式可以根據地質等場地情況采用重力式錨碇或巖錨，所述的錨索可根據功能和性能要求采用預應力鋼絞線、平行鋼絞線拉索或平行鋼絲拉索等。

部分地錨式懸索橋的施工方法，既有別于傳統自錨式懸索橋，又有別于傳統地錨式懸索橋：

分地錨式懸索橋的主纜在主梁架設完成前進行施工，主纜和主梁施工過程中主纜的拉力由地錨及其錨索承擔，并根據施工進程適時進行錨索索力監測與調整，待主梁形成整體結構后，對錨索進行放張，減小錨索索力，同時主梁由受彎狀態轉變為壓彎狀態；