CN104652249B - 一种拉索与主梁的传力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：它包括托架和托梁，在混凝土主梁两端分别设置有所述托架，所述托架顶部通过植入若干连接螺栓与所述混凝土主梁的腹板固定连接，并在所述托架顶部与所述腹板之间灌注粘钢结构胶；所述托梁两端分别与所述托架底部固定连接；所述托架由托架主体、前部延长肋板和后部延长肋板一体成型，所述托架主体底部开设有一呈倾斜状的卡槽，所述托梁通过所述卡槽与所述托架固定连接；所述卡槽的倾斜角度与斜拉索倾角呈对应设置。本发明能有效将拉索索力传递到原箱梁腹板，传力效率较高，可以广泛在桥梁建筑领域中应用。

Description

一种拉索与主梁的传力装置
技术领域
本发明涉及一种桥梁建筑构件，特别是关于一种拉索与主梁的传力装置。
背景技术
大跨径预应力混凝土连续箱梁和连续刚构桥的桥型简洁美观，整体性和连续性好，行车舒适，以及设计理论和施工工艺均较为成熟。因此在60～300m的经济跨径范围内，是公路桥梁上的主力桥型之一。从上世纪70年代开始，我国公路上开始修建大跨度预应力混凝土箱梁桥，进入80年代后，预应力连续箱梁桥和预应力箱梁连续刚构桥得到了迅猛发展，主跨径达到100m的桥梁数以百计，200m以上的也已超过了50座。
而目前大跨径预应力混凝土连续箱梁和连续刚构桥的主要病害表现为：1、开裂。从国内跨径超过60m的180余座此类桥梁调查来看，箱梁桥100％地出现开裂现象，具有明显的普遍性。主要是腹板、顶板、底板、横隔板以及齿板等部位出现了各种形式的裂缝。2、跨中下挠。不少大跨径的预应力混凝土梁桥在通车3～8年后出现主梁持续下挠的现象，结构的长期挠度远大于设计计算的预计值。
现在常用的加固方法主要有以下几种：1、加厚腹板截面，提高抗剪承载能力。2、在箱内增设体外预应力束，提高抗弯承载能力。这两种方法对控制大跨箱梁桥的长期下挠和斜裂缝的开展效果并不明显。3、采用斜拉体系改造的方法，可以给桥梁提供竖向支撑，直接减小跨中弯矩和根部剪力作用，而且对桥梁的长期下挠可以起到很好的抑制作用。斜拉改造从受力特点上来讲，比较简单明确，而且对原有体系影响不大。但如何将拉索索力有效传递到原箱梁腹板是一个关键性的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种拉索与主梁的传力装置，该装置可以有效将拉索索力传递到原箱梁腹板，传力效率较高。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：它包括托架和托梁，在混凝土主梁两端分别设置有所述托架，所述托架顶部通过植入若干连接螺栓与所述混凝土主梁的腹板固定连接，并在所述托架顶部与所述腹板之间灌注粘钢结构胶；所述托梁两端分别与所述托架底部固定连接；所述托架由托架主体、前部延长肋板和后部延长肋板一体成型，所述托架主体底部开设有一呈倾斜状的卡槽，所述托梁通过所述卡槽与所述托架固定连接；所述卡槽的倾斜角度与斜拉索倾角呈对应设置。
所述托梁采用鱼腹梁，所述托梁端部分别设置有一斜拉索锚固件；位于所述托梁鱼腹处，所述托梁上方两侧分别设置有若干用于与所述卡槽连接的螺栓孔；在所述托梁外侧还间隔设置有若干加强板。
所述斜拉索锚固件包括预埋管、锚垫板和锚具，所述预埋管预埋在所述托梁端部，位于所述托梁端部底面依次设置有所述锚具和锚垫板。
所述托架主体外侧间隔设置有若干加强筋，位于所述托架内部还设置有若干缀板。
位于所述托架与所述混凝土主梁腹板之间还增设有一调平钢垫板，所述调平钢垫板与所述混凝土主梁之间灌注粘钢结构胶。
位于所述托架与所述托梁连接处，还设置有一层软钢衬垫。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过托架和托梁，有效将拉索索力传递到原箱梁腹板，有效避免开裂、跨中下挠的问题。2、本发明由于托梁与托架通过螺栓进行连接，并通过设置软钢衬砌实现力的均匀分布，并保证使用的耐久性。3、本发明拉索与主梁的传力装置施工方便，托梁、托架均可进行工厂施工，运至现场吊装。4、本发明的传力装置自重不到50吨，可以传递540吨的拉索拉力，传力效率高。5、本发明可以将索力均匀传递至混凝土主梁腹板，仅需在腹板处钻孔植筋、利用结构胶进行连接，施工质量容易保证。本发明可以广泛在桥梁建筑领域中应用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明的托梁结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图3的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明提供一种拉索与主梁的传力装置，其包括托架10和托梁20，在混凝土主梁30两端分别设置有托架10，托架10顶部通过植入若干连接螺栓40与混凝土主梁30的腹板50固定连接，并在托架10顶部与腹板50之间灌注粘钢结构胶。托梁20两端分别与托架10底部固定连接。
托架10由托架主体11、前部延长肋板12和后部延长肋板13一体成型，前部延长肋板12和后部延长肋板13与托架主体11之间均为弧形过渡。托架主体11底部开设有一呈倾斜状的卡槽14，托梁20通过卡槽14与托架10固定连接。位于托架主体11外侧间隔设置有若干加强筋15，位于托架10内部还设置有若干缀板16，以增强托架10受力强度。其中，卡槽14的倾斜角度与斜拉索60倾角呈对应设置。
如图3～图5所示，托梁20采用鱼腹梁，为对称式箱型结构。托梁20端部分别设置有一斜拉索锚固件21，用于将斜拉索60锚固。位于托梁20鱼腹处，托梁20上方两侧分别设置有若干螺栓孔22，连接螺栓23通过螺栓孔22将托梁20与托架10连接。在托梁20外侧还间隔设置有若干加强板24。其中，斜拉索锚固件21包括预埋管25、锚垫板26和锚具27，预埋管25预埋在托梁20的端部，位于托梁20端部底面依次设置有锚具27和锚垫板26。
上述实施例中，位于托架10与混凝土主梁30腹板50之间还增设有一调平钢垫板70，以方便托架10的安装与定位。调平钢垫板70与混凝土主梁30之间灌注粘钢结构胶。
其中，托架10为托梁20与混凝土主梁30之间的过渡连接，根据锚索处混凝土主梁30腹板50与斜拉索60倾角的不同，托架10可以分为短索托架与长索托架两种。当采用短索托架时，调平钢垫板70优选尺寸为1200mm×4600mm×20mm；当采用长索托架时，调平钢垫板70优选尺寸为1200mm×5100mm×20mm。
上述各实施例中，位于托架10与托梁20连接处，还设置有一层软钢衬垫，以协调托架10和托梁20之间的变形差异。软钢衬垫可以宝钢研发的BLY100低屈服点钢板，本发明优选软钢衬垫厚度为25mm。
上述各实施例中，托架10采用由钢板组焊而成的箱型结构，托架10采用Q345D钢板加工制成，为全焊钢结构。本发明优选托架10箱板厚度为30mm，加强筋15厚度为20mm，前部延长肋板12和后部延长肋板13的厚度均为20mm，缀板16厚度为16mm。
上述各实施例中，托梁20采用Q345D钢板加工制成，托梁20两端与中部之间都采用直线型过渡。本发明优选托梁20上、下部箱板厚度为45mm，两端处的侧箱板厚度为40mm，鱼腹处侧箱板厚度为20mm，两端处的加强板23厚度为50mm，螺栓孔22处两侧加强板23厚度为25mm，其他位置加强板23厚度为16mm。
综上所述，本发明在使用时，其安装过程为：首先在混凝土主梁30腹板50上钻孔，依次安装锚栓、调平钢垫板70，并在调平钢垫板70与混凝土主梁30之间压力灌注粘钢结构胶。然后安装托架10，并吊装托梁20，通过螺栓将托梁20与托架10固定连接。在托梁20端部安装斜拉索锚固件21，张拉斜拉索60，完成钢构件二次防护涂装。
本发明的拉索与主梁的传力装置施工方便，托梁20、托架10均可进行工厂施工，运至现场吊装。本发明的传力装置自重不到50吨，可以传递540吨的拉索拉力，传力效率高；而且该传力装置可以将索力均匀传递至混凝土主梁30腹板50，仅需在腹板50处钻孔植筋、利用结构胶进行连接，施工质量容易保证。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：它包括托架和托梁，在混凝土主梁两端分别设置有所述托架，所述托架顶部通过植入若干连接螺栓与所述混凝土主梁的腹板固定连接，并在所述托架顶部与所述腹板之间灌注粘钢结构胶；所述托梁两端分别与所述托架底部固定连接；
所述托架由托架主体、前部延长肋板和后部延长肋板一体成型，所述托架主体底部开设有一呈倾斜状的卡槽，所述托梁通过所述卡槽与所述托架固定连接；所述卡槽的倾斜角度与斜拉索倾角呈对应设置；
所述托梁采用鱼腹梁，所述托梁端部分别设置有一斜拉索锚固件；位于所述托梁鱼腹处，所述托梁上方两侧分别设置有若干用于与所述卡槽连接的螺栓孔；在所述托梁外侧还间隔设置有若干加强板。
2.如权利要求1所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：所述斜拉索锚固件包括预埋管、锚垫板和锚具，所述预埋管预埋在所述托梁端部，位于所述托梁端部底面依次设置有所述锚具和锚垫板。
3.如权利要求1～2任一项所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：所述托架主体外侧间隔设置有若干加强筋，位于所述托架内部还设置有若干缀板。
4.如权利要求1～2任一项所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：位于所述托架与所述混凝土主梁腹板之间还增设有一调平钢垫板，所述调平钢垫板与所述混凝土主梁之间灌注粘钢结构胶。
5.如权利要求4所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：位于所述托架与所述混凝土主梁腹板之间还增设有一调平钢垫板，所述调平钢垫板与所述混凝土主梁之间灌注粘钢结构胶。
6.如权利要求1～2任一项所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：位于所述托架与所述托梁连接处，还设置有一层软钢衬垫。
7.如权利要求3所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：位于所述托架与所述托梁连接处，还设置有一层软钢衬垫。
8.如权利要求4所述的一种拉索与主梁的传力装置，其特征在于：位于所述托架与所述托梁连接处，还设置有一层软钢衬垫。
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