CN110241727A - 一种索塔结构及桥梁 - Google Patents

Abstract

一种索塔结构及桥梁，涉及桥梁领域，其包括横梁和塔柱，所述横梁包括桁架结构，所述桁架结构包括多组桁架，所有每一组桁架均可同时在现场地面拼接加工后再吊装至高空施工位置，一方面有效提高了施工效率，缩短了施工周期；另一方面，增强了施工安全，且为高空作业提供了施工平台和安全防护。

Description

一种索塔结构及桥梁

技术领域

本发明涉及桥梁领域，具体而言，涉及一种索塔结构及桥梁。

背景技术

随着工程建设的发展，施工工效的提高以及施工安全的必要性已经成为必然和社会共识。对于跨江桥梁的建设中，索塔/高塔施工(索塔指悬索桥或斜拉桥支承主索的塔形构造物，其高度与桥梁的主跨有关,常用的索塔形式沿桥横向布置有单柱形、双柱形、门式、斜腿门式、倒V形、倒Y形、A形等)是施工进度和施工安全的重点环节。

关于索塔横梁的施工过程中，需要进行大量的高空作业，进行高空作业不仅施工进度慢，而且存在较高的安全风险；另外索塔横梁施工需要搭建临时支架(目前主要有钢管落地支架和牛腿悬空支架)，搭建和拆除临时支架则更加地降低了施工效率，且存在安拆风险。

因此，基于施工效率的提高和施工安全的提高，需要改进现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种索塔结构及桥梁，其能够有效提高索塔施工效率。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种索塔结构，其包括横梁和塔柱，所述横梁包括两端分别连接两所述塔柱的桁架结构；所述桁架结构包括多组桁架，所述多组桁架两两之间沿竖直方向呈并排设置，所述多组桁架通过连接件连接固定成一体结构；每一所述桁架包括主桁架和多个支撑杆件，所述主桁架包括四个杆件，所述四个杆件首尾连接围成一四边形框架；所述多个支撑杆件固定连接于所述四边形框架内。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述塔柱设有与每一所述桁架相对应的固定板件，每一所述桁架通过相对应的所述固定板件固定连接于所述塔柱。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件固定连接于所述桁架结构朝向所述塔柱的一侧，所述第二连接件固定连接于所述桁架结构的底端。

可选地，在本发明较佳的实施例中，相邻两所述支撑杆件呈V字型设置。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述四边形框架为等腰梯形框架。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述四个杆件均采用H型钢。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述多个支撑杆件均采用H型钢。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述多个支撑杆件焊接固定于所述四边形框架内。

可选地，在本发明较佳的实施例中，每一所述桁架通过相对应的所述固定板件焊接固定于所述塔柱。

本发明实施例的另一方面，提供一种桥梁，其包括上述的索塔结构。

本发明实施例的有益效果包括：

本索塔结构包括横梁和塔柱，横梁包括桁架结构，因桁架结构包括多组桁架，所有每一组桁架均可同时在现场地面拼接加工后再吊装至高空施工位置，相比常规横梁的施工，一方面有效提高了施工效率，缩短了施工周期；另一方面，增强了施工安全，因大部分焊接工作在地面上进行，从而减少了高空作业量，且对剩余需要在高空进行的焊接工作和其它高空作业提供了施工平台和安全防护(即桁架结构用做临时支架)，再者还能避免临时支架的安拆风险；而且减少高空作业量和取消临时支架的搭建和拆除还能进一步提高施工效率。

此外，桁架结构具有刚度和强度大、稳定性能好的特点，因此能够保证横梁的施工质量；还因用型钢取代部分钢筋而减少了钢筋用量，且因不需要搭建和拆除临时支架，从而在保证施工质量的同时节省了施工费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的索塔结构的结构示意图；

图2为图1中桁架结构的正视图；

图3为图2中桁架结构的侧视图；

图4为图1中第一塔柱的结构示意图。

图标：100-索塔结构；200-上横梁；210-桁架结构；220-桁架；230-连接件；231-第一连接件；232-第二连接件；240-主桁架；250-支撑杆件；300-第一塔柱；310-第一固定板件；320-第二固定板件；400-第二塔柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种索塔结构100，具体为门式索塔结构，其包括第一塔柱300和第二塔柱400，第一塔柱300和第二塔柱400之间设置有上横梁200和下横梁。

其中，上横梁200包括桁架结构210，桁架结构210的两端分别固定连接于第一塔柱300和第二塔柱400。

请再结合参照图2和图3，桁架结构210包括多组桁架220，多组桁架220两两之间沿竖直方向呈并排设置，且多组桁架220通过连接件230连接固定成一体结构。

可选地，连接件230包括第一连接件231和第二连接件232，在桁架结构210分别朝向第一塔柱300的一侧和朝向第二塔柱400的一侧均固定连接有第一连接件231，第二连接件232则固定连接于桁架结构210的底端。

进一步地，每一桁架220包括主桁架240和多个支撑杆件250，主桁架240包括四个杆件，该四个杆件首尾连接围成一四边形框架；多个支撑杆件250固定连接于上述四边形框架内。

需要说明的是，上述四边形框架为等腰梯形框架。

优选地，相邻两支撑杆件250呈V字型设置，这种设置方式能够增加桁架220的可靠性和稳定性。

可选地，上述四个杆件和多个支撑杆件250均采用H型钢；H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名，又叫万能钢梁、宽缘(边)工字钢或平行翼缘工字钢；由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点；且由于H型钢的对弯曲力矩、压力负荷、偏心负荷的承载能力都较普通工字钢有显著优越性，因此，将H型钢应用于跨度较大的桥梁结构中，能增加结构的整体可靠性。

可选地，每一杆件均可采用一层H型钢或多层H型钢拼接而成。

可选地，多个支撑杆件250通过采用焊接的方式固定于上述四边形框架内。

请再结合参照图4，第一塔柱300朝向桁架结构210的一侧设置有与每一桁架220相对应的第一固定板件310和第二固定板件320，每一桁架220的靠近第一塔柱300的上端与其相对应的第一固定板件310固定连接于第一塔柱300，每一桁架220的靠近第一塔柱300的下端与其相对应的第二固定板件320固定连接于第一塔柱300。

相对应地，第二塔柱400朝向桁架结构210的一侧设置有与每一桁架220相对应的第一固定板件310和第二固定板件320，每一桁架220的靠近第二塔柱400的上端与其相对应的第一固定板件310固定连接于第二塔柱400，每一桁架220的靠近第二塔柱400的下端与其相对应的第二固定板件320固定连接于第二塔柱400；需要说明的是，第二固定板件320还对桁架220起支撑作用。

可选地，每一桁架220通过其相对应的第一固定板件310和第二固定板件320采用焊接方式固定于第一塔柱300和第二塔柱400。

可选地，第一固定板件310和第二固定板件320采用钢板。

需要说明的是，下横梁具有与上横梁200相同的结构，故此处不再赘述。

在施工过程中，首先通过测量放点确定第一固定板件310和第二固定板件320的位置，并将第一固定板件310和第二固定板件320固定在第一塔柱300和第二塔柱400朝向桁架结构210的一侧(此过程可在塔柱施工过程中进行)；将每一组桁架220在现场地面上进行拼接加工，再将每一组桁架220通过起吊设备吊装至施工位置，对每一桁架220进行焊接固定(即将每一组桁架220与其相对应的第一固定板件310和第二固定板件320进行焊接)；在将所有桁架220均与相对应的第一固定板件310和第二固定板件320焊接固定后，将第一连接件231和第二连接件232与所有桁架220进行焊接，从而使所有桁架220连接固定成一体结构，即桁架结构210。

完成上述工作后，在桁架结构210的外围设置一外围结构，该外围结构围合形成有一安装空间，即桁架结构210处于该安装空间内，再在该安装空间内搭配少量钢筋的基础上浇筑混凝土即形成横梁。

综上所述，本实施例所提供的索塔结构100包括横梁和塔柱，该横梁包括桁架结构210，因桁架结构210由多组桁架220连接而成，所有每一组桁架220均可同时在现场地面拼接加工后再吊装至高空施工位置，相比常规横梁的施工，一方面有效提高了施工效率，缩短了施工周期；另一方面，增强了施工安全，因大部分焊接工作在地面上进行，从而减少了高空作业量，且对剩余需要在高空进行的焊接工作和其它高空作业提供了施工平台和安全防护(即桁架结构210用做临时支架)，特别是对于无法支架施工的地区如山区岸坡、陡崖区等本索塔结构100能够发挥巨大优势，再者还能避免临时支架的安拆风险；而且减少高空作业量和取消临时支架的搭建和拆除还能进一步提高施工效率。

此外，因桁架结构210具有刚度大、强度大、稳定性能好的特点，因此能够保证横梁的施工质量；还因用型钢取代了部分钢筋而减少了钢筋用量，且因不需要搭建和拆除临时支架，从而在保证施工质量的同时节省了施工费用。

本实施例还提供一种桥梁，其包括上述的索塔结构100，该桥梁具有与本实施例提供的索塔结构100相同的结构和有益效果，由于索塔结构100的结构和有益效果已经进行了详细描述，故此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种索塔结构，包括横梁和塔柱，其特征在于，所述横梁包括两端分别连接两所述塔柱的桁架结构；

所述桁架结构包括多组桁架，所述多组桁架两两之间沿竖直方向呈并排设置，所述多组桁架通过连接件连接固定成一体结构；

每一所述桁架包括主桁架和多个支撑杆件，所述主桁架包括四个杆件，所述四个杆件首尾连接围成一四边形框架；所述多个支撑杆件固定连接于所述四边形框架内。

2.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述塔柱设有与每一所述桁架相对应的固定板件，每一所述桁架通过相对应的所述固定板件固定连接于所述塔柱。

3.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件固定连接于所述桁架结构朝向所述塔柱的一侧，所述第二连接件固定连接于所述桁架结构的底端。

4.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，相邻两所述支撑杆件呈V字型设置。

5.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述四边形框架为等腰梯形框架。

6.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述四个杆件均采用H型钢。

7.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述多个支撑杆件均采用H型钢。

8.根据权利要求1所述的索塔结构，其特征在于，所述多个支撑杆件焊接固定于所述四边形框架内。

9.根据权利要求2所述的索塔结构，其特征在于，每一所述桁架通过相对应的所述固定板件焊接固定于所述塔柱。

10.一种桥梁，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的索塔结构。