一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，包括外鋼殼和位于外鋼殼內(nèi)部的內(nèi)鋼殼，內(nèi)鋼殼和外鋼殼間形成環(huán)形的澆注內(nèi)腔，內(nèi)鋼殼的外壁和外鋼殼的內(nèi)壁間連接有若干對彼此平行的內(nèi)腹板，各所述內(nèi)腹板均縱向設(shè)置，且將所述澆注內(nèi)腔分隔為多個分腔，每對內(nèi)腹板上均正對開設(shè)若干第一通孔，每對內(nèi)腹板通過橫向穿過所述第一通孔的第一鋼筋連接，各所述分腔中充填混凝土。本實(shí)用新型采用混凝土索塔外包鋼殼的鋼混組合結(jié)構(gòu)，在鋼殼吊裝定位、混凝土澆筑等方面有優(yōu)勢，一是內(nèi)鋼殼和外鋼殼作為曲塔柱的施工模板，大大簡化了模板的制作與安裝，提高吊裝定位精度；二是內(nèi)鋼殼和外鋼殼與內(nèi)部混凝土聯(lián)合受力，提高了索塔的整體剛度與強(qiáng)度。
【專利說明】一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于橋梁結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，特別是涉及一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]無背索獨(dú)塔斜拉橋始建于西班牙八1^111110橋，其特點(diǎn)是利用索塔傾斜，不設(shè)背索，由此突出美學(xué)的效果，打破了傳統(tǒng)的斜拉橋設(shè)計(jì)理念。斜塔無背索結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上就是利用傾斜的橋塔自重效應(yīng)來平衡主梁豎向荷載效應(yīng)的一種獨(dú)特的傳力體系，因此，索塔的設(shè)計(jì)對該類型橋梁顯得尤為重要。
[0003]無背索斜塔斜拉橋雖然國內(nèi)外已建成10余座，但橋塔橫向及主梁縱向基本為直線形，直線型索塔一般僅適用與橋梁主梁為直線的情況，若為曲主梁結(jié)構(gòu)，則索塔也需設(shè)計(jì)成曲線型結(jié)構(gòu)。對于曲線型索塔，采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，則模板的加工、安裝、定位等施工難度增大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種施工難度小、提高索塔整體剛度與強(qiáng)度的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，包括外鋼殼和位于所述外鋼殼內(nèi)部的內(nèi)鋼殼，所述內(nèi)鋼殼和外鋼殼間形成環(huán)形的澆注內(nèi)腔，所述內(nèi)鋼殼的外壁和外鋼殼的內(nèi)壁間連接有若干對彼此平行的內(nèi)腹板，各所述內(nèi)腹板均縱向設(shè)置，且將所述澆注內(nèi)腔分隔為多個分腔，每對內(nèi)腹板上均正對開設(shè)若干第一通孔，每對內(nèi)腹板通過橫向穿過所述第一通孔的第一鋼筋連接，各所述分腔中充填混凝土。
[0006]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，內(nèi)鋼殼的外壁、外鋼殼的內(nèi)壁以及內(nèi)腹板的兩側(cè)均設(shè)有若干縱向的加勁肋。
[0007]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，各所述分腔的內(nèi)壁設(shè)有若干沿縱向分布的環(huán)形橫隔板，沿各所述環(huán)形橫隔板設(shè)有若干第二通孔，穿過所述環(huán)形橫隔板上的第二通孔設(shè)有若干縱向布置的第二鋼筋。
[0008]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，各所述分腔的混凝土中沿縱向張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。
[0009]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述外鋼殼的外壁裝有連接并張拉拉索的鋼錨箱。
[0010]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述混凝土為微膨脹砼。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用混凝土索塔外包鋼殼的鋼混組合結(jié)構(gòu)，在鋼殼吊裝定位、混凝土澆筑等方面有優(yōu)勢，一是內(nèi)鋼殼和外鋼殼作為曲塔柱的施工模板，大大簡化了模板的制作與安裝，提高吊裝定位精度；二是內(nèi)鋼殼和外鋼殼與內(nèi)部混凝土聯(lián)合受力，提高了索塔的整體剛度與強(qiáng)度。同時，通過內(nèi)腹板與第一鋼筋形成的剪力連接鍵保證了內(nèi)鋼殼、外鋼殼與內(nèi)填混凝土之間的可靠連接，此外，張拉的預(yù)應(yīng)力鋼束能有效的傳遞至整個截面，改善了結(jié)構(gòu)的受力性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例外鋼殼、內(nèi)鋼殼和內(nèi)腹板連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例外鋼殼、內(nèi)鋼殼、內(nèi)腹板和橫隔板連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例外鋼殼外部鋼錨箱連接拉索結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參照圖1至圖3，本實(shí)用新型提供了一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，包括外鋼殼1和位于所述外鋼殼1內(nèi)部的內(nèi)鋼殼2，所述內(nèi)鋼殼2和外鋼殼1間形成環(huán)形的澆注內(nèi)腔，所述內(nèi)鋼殼2的外壁和外鋼殼1的內(nèi)壁間連接有若干對彼此平行的內(nèi)腹板3，各所述內(nèi)腹板3均縱向設(shè)置，且將所述澆注內(nèi)腔分隔為多個分腔4，每對內(nèi)腹板3上均正對開設(shè)若干第一通孔，每對內(nèi)腹板3通過橫向穿過所述第一通孔的第一鋼筋連接，各所述分腔4中充填微膨脹砼，以形成空心的索塔主體結(jié)構(gòu)。內(nèi)鋼殼2的外壁、外鋼殼1的內(nèi)壁以及內(nèi)腹板3的兩側(cè)均設(shè)有若干縱向的加勁肋5，加勁肋5采用I型扁鋼。為滿足鋼殼在施工階及運(yùn)營階段受力要求，各所述分腔4的內(nèi)壁設(shè)有若干沿縱向分布的環(huán)形橫隔板6，環(huán)形的形狀設(shè)計(jì)方便施工人員進(jìn)出操作，沿各所述環(huán)形橫隔板6設(shè)有若干第二通孔61，穿過所述環(huán)形橫隔板6上的第二通孔61設(shè)有若干縱向布置的第二鋼筋。圓弧索塔橫向彎矩較大，各所述分腔4的微膨脹砼中沿縱向張拉預(yù)應(yīng)力鋼束7，就形成預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼束7采用兩端張拉，一端通過齒板錨固在下塔柱，另一端錨固在主塔節(jié)段分界處，預(yù)應(yīng)力鋼束7可消除曲塔橫向彎矩，并增大軸力。所述外鋼殼1的外壁裝有連接并張拉拉索8的鋼錨箱9。
[0017]采用混凝土索塔外包鋼殼的鋼混組合結(jié)構(gòu)，在鋼殼吊裝定位、混凝土澆筑等方面有優(yōu)勢，其中內(nèi)鋼殼3和外鋼殼2主要起兩方面作用:一是內(nèi)鋼殼3和外鋼殼2作為曲索塔的施工模板，大大簡化了模板的制作與安裝，提高吊裝定位精度；二是內(nèi)鋼殼2和外鋼殼1與內(nèi)部混凝土聯(lián)合受力，提高了索塔的整體剛度與強(qiáng)度。
[0018]鑒于鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能不僅受到自身材料性質(zhì)的影響，而且與結(jié)合面的連接形式有很大關(guān)系。剪力連接鍵是保證鋼與混凝土形成整體共同受力和協(xié)調(diào)變形的重要手段，它主要承受鋼與混凝土間的縱向剪力，同時抵抗混凝土與鋼殼之間的分離作用。傳統(tǒng)的鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)一般采用鋼板上直接焊接焊釘?shù)姆绞絹頋M足結(jié)構(gòu)的抗剪要求，本發(fā)明采用沿塔豎向設(shè)置的內(nèi)腹板3代替以往常用的焊釘，設(shè)計(jì)和施工上主要有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]澆注內(nèi)腔中的內(nèi)腹板3在內(nèi)鋼殼2和外鋼殼1間形成？8[剪力連接鍵，充分保證混凝土與鋼殼之間的連接，加工簡單，僅在內(nèi)腹板3上設(shè)置第一通孔即可，便于快速作業(yè)，而且？81剪力連接鍵的抗剪剛度、強(qiáng)度較高，采取在每對內(nèi)腹板3中貫通連接第一鋼筋的辦法使得承載能力得到更大提高；
[0020]沿內(nèi)腹板3兩面可采用貼角焊縫焊接，不需要專用的焊接設(shè)備，降低了焊接施工的難度，有利于提聞施工質(zhì)量；
[0021]開孔的內(nèi)腹板3沿著索塔縱向設(shè)置，起到豎向加勁肋的作用，可提高橋塔的剛度；
[0022]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括外鋼殼和位于所述外鋼殼內(nèi)部的內(nèi)鋼殼，所述內(nèi)鋼殼和外鋼殼間形成環(huán)形的澆注內(nèi)腔，所述內(nèi)鋼殼的外壁和外鋼殼的內(nèi)壁間連接有若干對彼此平行的內(nèi)腹板，各所述內(nèi)腹板均縱向設(shè)置，且將所述澆注內(nèi)腔分隔為多個分腔，每對內(nèi)腹板上均正對開設(shè)若干第一通孔，每對內(nèi)腹板通過橫向穿過所述第一通孔的第一鋼筋連接，各所述分腔中充填混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)鋼殼的外壁、外鋼殼的內(nèi)壁以及內(nèi)腹板的兩側(cè)均設(shè)有若干縱向的加勁肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:各所述分腔的內(nèi)壁設(shè)有若干沿縱向分布的環(huán)形橫隔板，沿各所述環(huán)形橫隔板設(shè)有若干第二通孔，穿過所述環(huán)形橫隔板上的第二通孔設(shè)有若干縱向布置的第二鋼筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:各所述分腔的混凝土中沿縱向張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外鋼殼的外壁裝有連接并張拉拉索的鋼錨箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斜塔斜拉橋的預(yù)應(yīng)力鋼殼混凝土索塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述混凝土為微膨脹砼。
【文檔編號】E01D19/14GK204151676SQ201420597771
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】黎海堤 申請人:廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院