CN214245330U - 一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构 - Google Patents

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梁井泉
王聪
王南威
何茂维
陶亮
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杨光飞
李春权
夏学成
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Abstract

本实用新型公开了一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,由金属材制成的,减少桥墩体量,是的桥墩更美观,且其能承受大吨位拉力。一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,包括设置在混凝土锚碇上的墩柱,墩柱包括上部铰支座、下部铰支座、金属拉杆;金属拉杆上部通过上部铰支座与桥跨结构的底部钢梁体连接,使得金属拉杆可相对桥跨结构的底部钢梁体转动;金属拉杆下部通过下部铰支座与混凝土锚碇连接,使得金属拉杆可相对于混凝土锚碇转动。

Description

一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构
技术领域
本实用新型涉及城市桥梁工程技术领域,具体涉及一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构。
背景技术
目前,城市桥梁对景观要求越来越高,斜拉桥方案在城市桥梁工程中被大量采用。一些城市景观桥梁采用了不对称拉索布置的斜拉桥方案,由于内部无法做到自平衡,导致了背索一侧的辅助墩往往会出现很大的负反力。过去的一些工程实践中,常常将受拉辅助墩设计为大体量实体混凝土桥墩或实体混凝土锚碇,将拉索直接锚于混凝土实体桥墩或锚碇上,用来平衡上部拉索传递的拉力。但这种设计方案使得桥墩体量非常大,桥下通透性较差,对桥下景观、桥下空间的利用有较大影响,对景观要求较高的桥梁不太适宜采用。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,由金属材料制成,减少桥墩体量,使得桥墩更美观,且其能承受大吨位拉力。
为了实现上述目的,本实用新型采取的技术方案如下:
一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,包括设置在混凝土锚碇上的墩柱,墩柱包括上部铰支座、下部铰支座、金属拉杆;金属拉杆上部通过上部铰支座与桥跨结构的底部钢梁体连接,使得金属拉杆可相对桥跨结构的底部钢梁体转动;金属拉杆下部通过下部铰支座与混凝土锚碇连接,使得金属拉杆可相对于混凝土锚碇转动。
作为一种优选技术方案,上部铰支座包括上耳板、拉杆上部的上连接片、上销轴;上耳板与上连接片上设有销孔;上耳板与上连接片之间通过上销轴铰接;上耳板顶部与桥跨结构的底部钢梁体连接。
作为一种优选技术方案,下部铰支座包括下耳板、拉杆下部的下连接片、下销轴;下耳板与下连接片上设有销孔;下耳板与下连接片之间通过上销轴铰接,下耳板与混凝土锚碇连接。
作为一种优选技术方案,下耳板通过承压板与混凝土锚碇连接。
作为一种优选技术方案,每个墩柱包括三根金属拉杆,每个金属拉杆钢拉杆由两片纵向钢板之间设有两片横向钢板构成;纵向钢板上下两端分别延长形成设有销孔的上连接板及下连接板。
作为一种优选技术方案,上部铰支座、下部铰支座为金属材料制成的上部铰支座、下部铰支座。
本实用新型与现有技术相比,具有以下有益效果:
用钢结构构成的墩柱替代原有混凝土构成的墩柱,减少墩柱的体量,且使得墩柱更为精致美观。同时墩柱采用上下两个铰支座加中间钢拉杆的结构型式,桥跨结构的底部钢梁体在该桥墩处可纵向自由伸缩变形和竖向转动,不传递剪力和弯矩到拉力墩上,拉力墩整体只承受轴向拉力,充分发挥高强度钢材的受拉性能,又避免桥墩承受水平剪力和弯矩,结构受力和材料利用较为合理,在减少墩柱重量、体量的基础上保证桥墩的承受拉力的能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为上耳板的侧视图。
图3为下耳板的侧视图。
图4为钢拉杆的正视图及侧视图。
其中,附图标记如下所示:
1-上耳板,2-上销轴,3-钢拉杆,4-下销轴,5-下耳板,6-承压板,7-混凝土锚碇。
具体实施方式
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例
如图1~4所示,一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其墩柱包括上耳板1、上销轴2、钢拉杆3、下销轴4、下耳板5及承压板6。
钢拉杆3上部及上耳板1上开设有对应的销孔,使得钢拉杆3上部与上耳板1通过上销轴2连接,形成上部铰支座。钢拉杆3下部及下耳板5上开设有对应的销孔,使得钢拉杆3下部与下耳板5通过下销轴4连接,形成下部铰支座。
上耳板1及下耳板5皆采用Q420qE钢材加工制造而成,上耳板1及下耳板5的两侧面皆设有加劲板。加劲板开设有与耳板上销孔对应的孔。
上耳板1用于与其上部的斜拉桥桥跨结构的底部钢梁体固定连接;下耳板5用于与混凝土锚碇7连接。混凝土锚碇7主要部分埋在地面以下,图1中A代表地平线。
具体的说,本实施例中,每个墩柱皆包括三个上耳板1、三根拉杆、三个下耳板5构成;即每根拉杆上端和下端分别通过销轴铰接对应的上耳板1和下耳板5。三个上耳板1共同连接在桥跨结构的底部钢梁上。三个下耳板5底部共同连接有承压板6,承压板6固定在混凝土锚碇7上。
所述上销轴2及下销轴4,皆采用40Cr合金钢制造而成,每个销轴外径300mm。
进一步的,在每个上耳板1及每个下耳板5的两侧皆固定有加劲板。
本实施例中,钢拉杆3,采用Q420qE钢材加工制造,每个墩柱由3个箱形截面钢拉杆3组成,构成同一墩柱的相邻拉杆之间间距为430mm。每个钢拉杆3由两片厚100mm纵向钢板之间设有两片厚40mm横向钢板形成箱形结构;纵向钢板上下两端分别延长形成设有销孔的上连接板及下连接板,从而便于与上、下耳板5通过销轴连接。即每个拉杆都有6个上连接板及下连接板。
上耳板1、耳板分别位于其对应的拉杆的两个上连接板、下连接板之间,且两者通过销轴连接。
本实施例的施工方法为:上耳板1、上销轴2、钢拉杆3、下销轴4、下耳板5及承压板6均在工厂进行预制,其中上耳板1应与斜拉桥桥跨结构的底部钢梁体固定连接,之后运输至施工现场。在锚碇浇筑同时将下耳板5及承压板6预埋好,并依次安装钢拉杆3、下销轴4。搭设支架固定,吊装桥跨结构的底部钢梁,待桥跨结构的底部钢梁吊装并将与桥跨结构的底部钢梁固定连接的上耳板1准确就位后,在钢拉杆3顶部安装所述上耳板1、上销轴2,拉力摆桥墩安装完成。在此结构体系中,拉力摆桥墩只承受上部结构传递的轴向拉力,不承受弯矩、剪力,这样能充分发挥高强度钢材的受拉性能,又避免桥墩承受水平剪力和弯矩,结构受力和材料利用较为合理。
本实施例中,本实用新型的拉力摆桥墩中,上耳板1与钢拉杆3通过上销轴2形成上部铰支座;下耳板5及承压板6与钢拉杆3通过上销轴2形成下部铰支座;上下两个铰支座与中间的钢拉杆3形成拉力摆桥墩,用于承受由上部桥梁斜拉索传递的拉力,并将拉力传递到埋于地下的锚碇,以达到整个桥梁受力平衡。上下两个铰支座均可转动,组合后使得桥墩可沿纵桥向位移和转动,桥墩只承受拉力,不承受弯矩和剪力。由于采用高强度钢制造,桥墩整体外观尺寸纤细、美观,同时具备承受大吨位拉力的承载能力,而大体量锚碇埋于地面以下则不影响地面景观,本实施例非常适用于有景观要求的斜拉桥受拉辅助墩。
现有技术采用混凝土桥墩,需在地下的锚碇之上设置与锚碇尺寸相当的大体量实体砼桥墩,单个实体墩横截面尺寸预计将达到10米×10米以上,并将背索锚固于实体砼桥墩上,这种方案极大影响了桥梁整体景观效果,且造价巨大。因此,本实施例中用桥梁钢结构来作为拉力摆桥墩,结构尺寸可相对设计较小,且造价比较便宜,成本比较低。
按照上述实施例,便可很好地实现本实用新型。值得说明的是,基于上述结构设计的前提下,为解决同样的技术问题,即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色,所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样,故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,包括设置在混凝土锚碇上的墩柱,其特征在于,墩柱包括上部铰支座、下部铰支座、金属拉杆;金属拉杆上部通过上部铰支座与桥跨结构的底部钢梁体连接,使得金属拉杆可相对桥跨结构的底部钢梁体转动;金属拉杆下部通过下部铰支座与混凝土锚碇连接,使得金属拉杆可相对于混凝土锚碇转动。
2.根据权利要求1所述的一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其特征在于,上部铰支座包括上耳板、拉杆上部的上连接片、上销轴;上耳板与上连接片上设有销孔;上耳板与上连接片之间通过上销轴铰接;上耳板顶部与桥跨结构的底部钢梁体连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其特征在于,下部铰支座包括下耳板、拉杆下部的下连接片、下销轴;下耳板与下连接片上设有销孔;下耳板与下连接片之间通过上销轴铰接,下耳板与混凝土锚碇连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其特征在于,下耳板通过承压板与混凝土锚碇连接。
5.根据权利要求2~3任一项所述的一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其特征在于,每个墩柱包括三根金属拉杆,每个金属拉杆钢拉杆由两片纵向钢板之间设有两片横向钢板构成;纵向钢板上下两端分别延长形成设有销孔的上连接板及下连接板。
6.根据权利要求1所述的一种新型的斜拉桥辅助墩的大吨位拉力摆桥墩结构,其特征在于,上部铰支座、下部铰支座为金属材料制成的上部铰支座、下部铰支座。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114808716A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 中铁高新工业股份有限公司 一种铰接钢桥墩的施工方法

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