CN205188794U - 一种新型的管道过河结构 - Google Patents

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奚灵智
陈骥
李小刚
姚永丁
李毅
胡亮亮
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本实用新型提供一种新型的管道过河结构,包括三肢拱肋钢管,三肢拱肋钢管包括1根上弦杆和2根下弦杆,1根上弦杆和2根下弦杆呈等腰三角形排列,上弦杆和下弦杆的两端分别固定连接在拱座上,上弦杆和两根下弦杆之间分别通过多根腹杆连接,两根下弦杆之间通过多根支管平联连接,从而形成三角形空间桁架结构。本实用新型将三肢拱肋钢管采用支管连接成桁式结构,大大增加拱肋的面内和面外抗弯刚度,改善了结构整体稳定性和动力性能,提升了拱式结构的跨越能力。具有结构简单可靠、整体稳定性好、动力性能好、施工方便、造价适中、工期较短、对航道影响小、管道后期可维护的优点。

Description

一种新型的管道过河结构
技术领域
本实用新型涉及一种三肢钢管桁式拱结构,主要适用于管道跨越河道的管桥,特别是需管道大跨度跨越河道的管桥中。
背景技术
管道在穿跨越河道时,一般可根据河面的宽度采用简支梁式管桥(适用跨径10~20m)或单圆管拱式管桥(适用跨径30~80m)结构实施,但遇到高等级的航道,净空要求比较高,传统根据多跨连续梁结构设计确定跨径并在河道中加设桩式支架的方式已不能满足时,在现有技术中,布跨超过100m通常采用沉管、斜拉结构、悬索结构等方法进行河道跨越。
沉管方式,即利用钢管、防腐层和管道内介质等的自重,在管道强度允许的范围内,将管道下沉至合适的深度,该方式占用航道水运时间过长,受气象条件、地质条件影响大,工期较难保证,后期无法维修。
斜拉结构,即斜拉式管桥由主塔、斜拉索、管道组成,管道起梁的作用,借助斜拉索与塔组成整体结构,由塔柱引出的斜拉索作为梁跨弹性中间支承,借以降低梁跨截面内力,减轻自重提高管道跨越能力;该方式施工复杂、侧向稳定性差,结构颤振明显。
悬索结构,即悬索管桥由主塔、主缆、吊索、管道组成,管道是通过吊索直接吊挂在主缆上,主缆两端通过塔顶后分别锚固在两岸锚固墩上,同时在管桥两侧设置抗风索;悬索管桥体系集高耸、大跨、柔索特性于一体,结构形式复杂,对风作用敏感,容易发生风致振动而导致疲劳累积损伤或动态破坏。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:针对上述管道大跨度穿越河道存在的问题提供一种新型的管道过河结构,其结构简单可靠、施工方便、跨越能力强、造价适中、稳定性好、动力性能好、后期可维修。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种新型的管道过河结构,所述管道过河结构包括三肢拱肋钢管,所述三肢拱肋钢管包括1根上弦杆和2根下弦杆,所述1根上弦杆和2根下弦杆呈等腰三角形排列,所述上弦杆和下弦杆的两端分别固定连接在拱座上,所述上弦杆和两根下弦杆之间分别通过多根腹杆连接,所述两根下弦杆之间通过多根支管平联连接,从而形成三角形空间桁架结构。
在采用上述技术方案的同时,本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案:
所述下弦杆既作为受力支架,又能作为管道直接使用。
所述腹杆、支管与所述上弦杆、下弦杆之间的连接采用相贯线直接焊接。
所述上弦杆、下弦杆、腹杆和支管采用无缝管、直接焊接管或螺旋焊接管。
所述上弦杆、下弦杆、腹杆和支管的外表面设有防腐涂层,所述防腐涂层包括底涂层、中间涂层和面涂层三层结构。
所述管道过河结构采用缆索吊装施工法或转体施工法进行现场安装。
本实用新型的有益效果是:本实用新型采用的三肢拱肋从其结构设计方面理解为两肢加上一肢,加上一肢大大的增加了拱肋面内和面外抗弯刚度,提高了结构的整体稳定性和动力性能;另外,从结构受力和构造、施工、造价方面,四肢不如三肢简洁合理,节省造价。因此,经多方案比较,选择三肢桁式拱结构是合理的。本实用新型将三肢拱肋钢管采用支管连接成桁式结构,大大增加拱肋的面内和面外抗弯刚度,改善了结构整体稳定性和动力性能,提升了拱式结构的跨越能力。具有结构简单可靠、整体稳定性好、动力性能好、施工方便、造价适中、工期较短、对航道影响小、管道后期可维护的优点。为管道跨越河道提供了一种新的结构形式,可在跨径100~300m的管桥中进行大力推广。
附图说明
图1是本实用新型的立面图。
图2是本实用新型的平面图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是本实用新型的实际应用立面图。
图5是图4的平面图。
具体实施方式
实施例1,参照附图1-3。
本实用新型的管道过河结构包括三肢拱肋钢管,三肢拱肋钢管具体包括一根上弦杆1和两根下弦杆2,一根上弦杆1和两根下弦杆2均采用Ф1000mm钢管弦杆,上下弦杆钢管中心的高度差为4.763m,上弦杆的钢管中心半径为145.263m,竖向矢高25.848m,外径1000mm,壁厚24mm;下弦杆钢管中心半径为140.5m,竖向矢高25m,外径1000mm,壁厚24mm,2根下弦杆的横向间距为5.5m。上弦杆1和两根下弦杆2呈等腰三角形排列,如图3所示。
上弦杆1和下弦杆2之间分别通过多根腹杆3连接,腹杆3的钢管外径为400mm,壁厚为16mm;两根下弦杆2之间通过多根支管4平联连接,平联的支管4的钢管外径均为400mm,壁厚均为12mm,从而形成三角形空间桁架结构。
两根下弦杆2既作为管道直接使用,又参与结构受力,上弦杆1作为结构受力构件。
上弦杆1、下弦杆2、腹杆3和支管4可以采用无缝管、直接焊接管和螺旋焊接管。
腹杆3和支管4与主管(上弦杆1、下弦杆2)采用相贯线法直接焊接。
所有钢结构,包括上弦杆1、下弦杆2、腹杆3和支管4的外表面设有三层防腐涂装,防腐涂装包括底涂层、中间涂层和面涂层。下弦杆2作为管道直接使用,内表面防腐的涂料必须满足《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全性评价标准》(GB/T17219-2001)的相关要求。
实施例2,参照附图4、5。
本实施例为实施例1在实际工程中的应用示例。
上弦杆1和下弦杆2的两端分别固定连接在拱座5上,管桥位走向服从管线总体布置,为三肢钢管桁式拱结构,计算跨径为160m,净矢高为25m,净矢跨比为1/6.4。拱座5采用C40混凝土,基础采用C30混凝土扩大基础,基础落于中风化基岩上。

Claims (4)

1.一种新型的管道过河结构,其特征在于:所述管道过河结构包括三肢拱肋钢管,所述三肢拱肋钢管包括1根上弦杆和2根下弦杆,所述1根上弦杆和2根下弦杆呈等腰三角形排列,所述上弦杆和下弦杆的两端分别固定连接在拱座上,所述上弦杆和两根下弦杆之间分别通过多根腹杆连接,所述两根下弦杆之间通过多根支管平联连接,从而形成三角形空间桁架结构。
2.如权利要求1所述的一种新型的管道过河结构,其特征在于:所述腹杆、支管与所述上弦杆、下弦杆之间的连接采用相贯线直接焊接。
3.如权利要求1所述的一种新型的管道过河结构,其特征在于:所述上弦杆、下弦杆、腹杆和支管采用无缝管、直接焊接管或螺旋焊接管。
4.如权利要求1所述的一种新型的管道过河结构,其特征在于:所述上弦杆、下弦杆、腹杆和支管的外表面设有防腐涂层,所述防腐涂层包括底涂层、中间涂层和面涂层三层结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111305382A (zh) * 2020-03-03 2020-06-19 潮峰钢构集团有限公司 一种基于钢结构的大跨度桁架结构及其操作方法

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