[發明專利]一種新型三塔自錨式懸索橋及其施工方法

在審

• 申請號: 202011098220.4
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112239992A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 陳亮;常付平;逯東洋;邵長宇
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D11/02;E01D21/00
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

一種三塔自錨式懸索橋，其包括兩個邊墩、設置在兩個邊墩內側的兩個輔助墩、設置在兩個輔助墩之間的三個主塔、主梁、若干固定于主塔的主纜以及若干用于提拉主梁的吊索，其特征在于，主梁設置在邊墩、輔助墩上并且穿設于主塔，在相鄰的主塔之間、輔助墩與主塔之間架設有主纜，主纜為空間索面，主纜與主梁在跨中位置通過中央扣連接，約束兩者的相對位移。本發明通過中央扣形成三塔自錨式懸索橋結構體系，增大了跨中主纜對中塔塔頂的水平約束，從而降低了不平衡活載下中塔塔底的縱橋向彎矩，降低了中塔的結構尺寸，提高了結構豎向剛度，提高了三塔自錨式懸索橋的經濟跨徑，可適用于跨徑400m以上的三塔自錨式懸索橋，適用于大跨徑公軌合建橋梁。

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，涉及一種三塔自錨式懸索橋及其施工方法。

背景技術

三塔自錨式懸索橋以其優美的線形和錯落有致的外觀為大多數人所欣賞，特別是在城市橋梁中，越來越受到人們的青睞。國內外三塔自錨式懸索橋的最大跨徑不超過200米。當增大其跨徑時，中塔塔底不平衡彎矩明顯增大；當增大中塔尺寸剛度時，中塔鞍座主纜抗滑移系數明顯降低。兩者的沖突限制了三塔自錨式懸索橋跨徑的發展。

對于公軌合建橋梁，一般可采用公軌同層的箱梁結構，也可采用公軌分層的桁架結構，桁架結構相比于箱梁結構不宜養護，箱梁結構更易于頂推施工，更適合施工現場的條件。

現有三塔自錨式懸索橋橋塔一般位于主梁橫向的外側，當橋面過寬時，主塔橫向的間距過大；但當將橋塔布置于主梁橫向中心為獨塔時，若要滿足橋塔的受力和穩定，橋塔的尺寸往往要做的很大。

如何解決大跨徑三塔自錨式懸索橋中塔的受力，如何平衡寬橋面三塔自錨式懸索橋的力學與橋塔的尺寸，一直是極待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種三塔自錨式懸索橋及其施工方法，以解決現有技術存在的三塔自錨式懸索橋跨徑很難突破，及寬幅橋面橋梁力學與橋塔尺寸的平衡問題。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種三塔自錨式懸索橋，其包括兩個邊墩、設置在兩個邊墩內側的兩個輔助墩、設置在兩個輔助墩之間的三個主塔、主梁、若干固定于主塔的主纜以及若干用于提拉主梁的吊索，其特征在于，主梁設置在邊墩、輔助墩上并且穿設于主塔，在相鄰的主塔之間、輔助墩與主塔之間架設有主纜，主纜為空間索面，主纜與主梁在跨中位置通過中央扣連接，約束兩者的相對位移。

進一步地，所述三塔自錨式懸索橋為公路、輕軌合建橋梁，輕軌車道位于橋面中部，機動車道位于橋面外側，主纜及橋塔位于輕軌車道與機動車道之間。

進一步地，主梁采用組合梁或鋼箱梁。

進一步地，主梁穿設于主塔處的部分與主塔之間設豎向支撐件，豎向支撐件設于主梁和主塔的橋塔牛腿之間，支撐間距橫向擴大作用在橋塔外側牛腿上，以提高結構抗扭剛度。

兩側邊墩和輔助墩之間形成輔助跨，可以起到減小梁端轉角、部分壓重的作用。

一種三塔自錨式懸索橋的施工方法，其特征在于，該三塔自錨式懸索橋的施工方法包括以下步驟：

步驟1、建造兩個邊墩，兩個輔助墩，在兩個邊墩之間建造若干主塔下塔柱及若干臨時墩；

步驟2、建造鋼主梁，鋼主梁架設于邊墩、輔助墩和臨時墩上并且穿設于主塔；

步驟3、在主梁頂推過程中完成主塔中的中塔的上塔柱施工，待主梁頂推就位后，完成主塔中的邊塔的上塔柱施工；

步驟4、在相鄰的主塔之間、輔助墩與主塔之間架設主纜；

步驟5、在位于臨時墩上方的鋼主梁與主纜之間架設吊索；

步驟6、根據近期公路恒載張拉吊索，吊索初始長度為遠期輕軌恒載提供預留量；