CN110904818B - 一种用于桥梁主塔的组合式上横梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，涉及桥梁施工技术领域，包括混凝土横梁和造型钢结构，所述混凝土横梁两端与主塔柱连接，且所述混凝土横梁上预埋有若干预埋板，所述造型钢结构与所述预埋板连接，所述造型钢结构两端与主塔柱连接，且所述造型钢结构包覆于所述混凝土横梁外，本发明能够满足结构受力的同时还能够整体造型的要求。

Description

一种用于桥梁主塔的组合式上横梁

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种用于桥梁主塔的组合式上横梁。

背景技术

随着经济的迅速发展，大江大海上出现了很多大跨度缆索承重桥梁，而为了满足结构受力的同时还需要兼顾结构整体造型的要求，其中，大跨度桥梁主塔上横梁常采用混凝土横梁或者钢结构横梁，而采用混凝土上横梁，其满足结构受力的需要比较容易，但是在造型上常常会受限；而采用钢结构上横梁时，其满足造型的要求比较容易，但是为了保证结构的整体受力，常常需要设置复杂的连接件及构造措施，给结构的制造带来不便，特别是结构的整体重量较大，起吊和安装比较困难，同时由于结构的用钢量较大，导致经济性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，能够满足结构受力的同时还能够整体造型的要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

提供一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，包括：

混凝土横梁，所述混凝土横梁两端与主塔柱连接，且所述混凝土横梁上预埋有若干预埋板；

造型钢结构，所述造型钢结构与所述预埋板连接，所述造型钢结构两端与主塔柱连接，且所述造型钢结构包覆于所述混凝土横梁外。

在上述技术方案的基础上，所述造型钢结构包括沿纵桥向相对设置的两壳体钢板和上下相对设置的弧形钢板，所述壳体钢板和弧形钢板围合形成以容纳所述混凝土横梁的通道。

在上述技术方案的基础上，所述壳体钢板包括平行设置的外壳钢板和内壳钢板，所述内壳钢板两端向中部的截面逐渐减小。

在上述技术方案的基础上，所述外壳钢板靠近所述内壳钢板的一侧设有加劲肋，所述外壳钢板和内壳钢板通过多个垂直所述加劲肋的第一横隔板连接。

在上述技术方案的基础上，所述第一横隔板上设有多个第一过人孔。

在上述技术方案的基础上，所述通道内设有第二横隔板。

在上述技术方案的基础上，所述第二横隔板上设有多个第二过人孔。

在上述技术方案的基础上，所述预埋板上设有若干螺栓孔。

在上述技术方案的基础上，所述预埋板包括横向预埋板和纵向预埋板。

在上述技术方案的基础上，所述横向预埋板上设有多个第三过人孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，包括混凝土横梁和造型钢结构，以混凝土横梁为主体承载，由于混凝土横梁能够很容易的满足结构受力需求，同时，包覆于混凝土横梁外的的造型钢结构能够满足对于造型的要求，从而使其能够满足结构受力的同时还能够整体造型的要求。

附图说明

图1为本发明实施例中造型钢结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中组合式上横梁的正视图；

图3为本发明实施例中组合式上横梁的侧视图；

图4为本发明实施例中组合式上横梁的横向预埋板处的剖面图；

图5为本发明实施例中组合式上横梁的第二横隔板处的剖面图。

图中：1-混凝土横梁，11-预埋板，12-横向预埋板，13-竖向预埋板，2-造型钢结构，21-壳体钢板，22-弧形钢板，23-外壳钢板，24-内壳钢板，25-加劲肋，26-第一横隔板，27-第一过人孔，28-第二横隔板，29-第二过人孔，3-主塔柱。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1至图3所示，本发明实施例提供一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，包括混凝土横梁1和造型钢结构2，混凝土横梁1两端与主塔柱3连接，且混凝土横梁1上预埋有若干预埋板11，造型钢结构2与预埋板11连接，造型钢结构2两端与主塔柱3连接，且造型钢结构2包覆于混凝土横梁1外，优选地，造型钢结构2包括沿纵桥向相对设置的两壳体钢板21和上下相对设置的弧形钢板22，壳体钢板21和弧形钢板22围合形成以容纳混凝土横梁1的通道。

其中，在进行施工该组合式上横梁时，先进行浇筑混凝土横梁1，在浇筑混凝土横梁1时，预先预埋预埋板11，浇筑完成的混凝土横梁1能够很容易的满足结构的受力要求，在该混凝土横梁1浇筑完成后，预先制作具有一定造型的造型钢结构2与预埋板11进行连接固定，同时，将该造型钢架构2的两端与主塔柱3连接，该造型钢结构2能够在满足对于造型的要求，同时，由于该造型钢结构2与主塔柱3连接，还能够起到的受力作用，从而进一步的保证该组合式上横梁能够满足结构的受理要求，从而使其能够满足结构受力的同时还能够整体造型的要求。

参见图4和图5所示，壳体钢板21包括平行设置的外壳钢板23和内壳钢板24，内壳钢板24两端向中部的截面逐渐减小，通过设置的外壳钢板23和内壳钢板24，其中内壳钢板24作为基础，在需要满足其外形要求时，可以通过改变外壳钢板23的造型，以使其满足对于造型的要求，且内壳钢板24两端较大，对应的增加了内壳钢板24与主塔柱3的连接连接点，从而增加了该内壳钢板24与主体的连接稳定性，便于进行力的传递。

外壳钢板23靠近内壳钢板24的一侧设有加劲肋25，外壳钢板23和内壳钢板24通过多个垂直加劲肋25的第一横隔板26连接，通过加劲肋25的设置，能够提高外壳钢板23的承压能力，使其能够长久的处于海上环境中而不易发生变形，同时，通过第一横隔板26的设置，能够便于外壳钢板23和内壳钢板24的连接，同时，第一横隔板26的设置，能够进一步增强外壳钢板23和内壳钢板24的承压能力；优选地，第一横隔板26上设有多个第一过人孔27，通过预留过人的第一过人孔27，能够便于工作人员通过第一过人孔27进入外壳钢板23和内壳钢板24间，完成对外壳钢板23和内壳钢板24的连接操作，也便于完成对外壳钢板23和内壳钢板24的检修操作。

造型钢结构2还包括多个矩形封板，该矩形封板连接于弧形钢板22两端，并与壳体钢板21连接，该矩形封板用于弧形钢板和壳体钢板21连接时的连段密封，同时，该矩形封边的设置，能够便于完成与主塔柱3的连接，从而提高该组合式上横梁与主塔柱3的连接稳定性。

其中，通道内设有第二横隔板28，能够便于造型钢结构2和混凝土横梁1的连接，同时，第二横隔板28的设置，能够进一步增强造型钢结构2的承压能力；进一步的，第二横隔板28上设有多个第二过人孔29，通过预留过人的第二过人孔29，能够便于工作人员通过第二过人孔29进入造型钢结构2和混凝土横梁1间，完成对造型钢结构2和混凝土横梁1的连接操作，也便于完成对造型钢结构2和混凝土横梁1的检修操作。

预埋板11上设有若干螺栓孔，在进行固定造型钢结构2时，可以在造型钢结构2需连接的一侧焊接于螺栓孔位置匹配的连接板，通过连接板和螺栓孔的位置匹配，并通过螺栓进行连接固定，从而完成造型钢结构2和混凝土横梁1的连接，同时，还可以在第二横隔板28上设置与螺栓孔匹配的固定孔，并通过螺栓进行固定。

预埋板11包括横向预埋板12和纵向预埋板13，通过横向预埋板12和纵向预埋板13的设置，能够形成交叉的网状支撑结构，从而在造型钢结构2收到力的作用时，由于横向预埋板12和纵向预埋板13的作用，能够避免造型钢结构2出现变形，从而提高了该组合式上横梁的结构稳定性；进一步的，横向预埋板12上设有多个第三过人孔14，通过预留过人的第三过人孔14，能够便于工作人员通过第三过人孔14进入造型钢结构2和混凝土横梁1间，完成对造型钢结构2和混凝土横梁1的连接操作，也便于完成对造型钢结构2和混凝土横梁1的检修操作。

参见图1至图5所示，该组合式上横梁的具体实施步骤为：

首先初步拟定主塔的混凝土横梁1的外轮廓尺寸，具体要求为，混凝土横梁1纵桥向的边缘距离主塔柱3纵桥边缘不小于1.5m；通过对主塔整体进行有限元软件分析，检算混凝土横梁1受力是否满足结构受力要求，如不满足，反复调整混凝土横梁1的厚度及高度直至满足受力安全要求为止；

然后进行主塔柱3的建筑造型设计，本实施例中的外壳钢板23为N字形，内壳钢板24为缩腰形；

建立主塔组合式上横梁的受力分析模型，进行整体受力分析，调整造型钢结构2各板厚及规格尺寸直至满足受力要求；

在主塔柱3及混凝土横梁1施工时，提前预埋钢板并开设螺栓连接孔；

将整个造型钢结构分为上下两部分进行匹配制造，在制作造型钢结构时，制造N字形的外壳钢板23、缩腰形的内壳钢板24以及中间的弧形钢板22，然后在各板件内侧每隔450mm间距焊接竖向加劲肋；

制造第一横隔板26以及第二横隔板28，为了检修方便，在第二横隔板28上开设4000mm×2000mm的第二过人孔29，在第一横隔板26上开尺寸为1500mm×500mm的第一过人孔27，并在第二钢横隔板28的孔边焊接垂直分布的加劲肋，确保板件局部稳定；

利用第一横隔板26和第二横隔板28作为定位模板，制造上下两部分的造型钢结构2。

造型钢结构2制造完毕后，用塔顶吊机分别精确吊装到位，然后与之前预埋在主塔柱3内侧边缘以及混凝土横梁1外侧上的预埋板用螺栓连接。

焊接连接造型钢结构2的上下两部分。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，其特征在于，包括：

混凝土横梁(1)，所述混凝土横梁(1)两端与主塔柱(3)连接，且所述混凝土横梁(1)上预埋有若干预埋板(11)；

造型钢结构(2)，所述造型钢结构(2)与所述预埋板(11)连接，所述造型钢结构(2)两端与主塔柱(3)连接，且所述造型钢结构(2)包覆于所述混凝土横梁(1)外；

所述造型钢结构(2)包括沿纵桥向相对设置的两壳体钢板(21)和上下相对设置的弧形钢板(22)，所述壳体钢板(21)和弧形钢板(22)围合形成以容纳所述混凝土横梁(1)的通道；

所述壳体钢板(21)包括平行设置的外壳钢板(23)和内壳钢板(24)，所述内壳钢板(24)两端向中部的截面逐渐减小；

所述外壳钢板(23)靠近所述内壳钢板(24)的一侧设有加劲肋(25)，所述外壳钢板(23)和内壳钢板(24)通过多个垂直所述加劲肋(25)的第一横隔板(26)连接；

所述预埋板(11)包括横向预埋板(12)和纵向预埋板(13)；

所述横向预埋板(12)上设有多个第三过人孔(14)。

2.如权利要求1所述的一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，其特征在于：所述第一横隔板(26)上设有多个第一过人孔(27)。

3.如权利要求1所述的一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，其特征在于：所述通道内设有第二横隔板(28)。

4.如权利要求3所述的一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，其特征在于：所述第二横隔板(28)上设有多个第二过人孔(29)。

5.如权利要求1所述的一种用于桥梁主塔的组合式上横梁，其特征在于：所述预埋板(11)上设有若干螺栓孔。

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