CN214993096U - 一种斜塔横向体外索结构装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种斜塔横向体外索结构装置，包括斜塔、横联钢管、钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板、体外预应力索，横联钢管横向安装在桥面两侧的一对斜塔的内侧之间，钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板对称预埋在横联钢管两端的斜塔内的相同高度处，预埋钢板预埋在两侧斜塔的内侧并与横联钢管的端部焊接相连，锚下预埋钢管预埋在两侧斜塔内预埋钢板面向斜塔的外侧，且锚下预埋钢管背向斜塔的外端与预埋在斜塔内远离预埋钢板的外侧的钢盒焊接相连，钢盒和预埋钢板正对锚下预埋钢管的位置开孔，体外预应力索套于横联钢管内，且两端依次横穿两侧斜塔的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒，并分别通过锚具锚固在钢盒内，将两侧斜塔张拉。

Description

一种斜塔横向体外索结构装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于土木工程桥梁技术领域，更具体涉及一种斜塔横向体外索结构装置。

背景技术

随着人民生活水平不断提高，我国交通基础设施建设得到快速发展，桥梁事业得到了蓬勃发展，大跨度的斜拉桥在基础交通占据举足轻重的作用，如图1由于斜拉桥的造型独特、桥梁自身承载能力强、抗风性能较好等优点，因此斜塔斜拉桥的越来越受到人们的青睐。斜塔斜拉桥包括斜塔10、桥面111，斜塔1与桥面111采用锚索11连接，由于斜塔斜拉桥的造型独特，斜塔结构内力较为复杂，锚索11的张拉力对斜塔1施加向下的压力，若不对斜塔进行内力调整，斜塔内力容易产生拉应力或者内力不均匀，使得桥塔产生裂缝，影响斜塔的安全稳定性。通常需要对斜塔进行横桥向张拉体外预应力索112来调节斜塔内力。

斜塔在施工建设过程中，横桥向会产生较大的弯矩，在斜塔施工完成后需调整斜塔内力，通常采用的是体外预应力索对斜塔横桥向进行张拉，用来调整斜塔的内力，使得斜塔内力符合设计要求。传统的体外预应力索装置通过锚具直接锚固在结构上。通过张拉可以满足调节斜塔内力的调节，但是具有以下缺点：1、传统的体外预应力索通常是直接锚固在结构上，锚具容易产生锈蚀损坏，引起索力变化；2、传统的体外预应力索装置暴露在外界，在风荷载作用下易产生振动，造成锚固装置的损坏；3、传统的体外预应力索暴露在外界，在外界温度影响容易使体外预应力索热胀冷缩造成损失，使得斜塔内力发生变化；4、传统的体外预应力索暴露在外界条件下，在外界接触下易产生腐蚀，影响体外索索力；5、斜塔需要定期更换横向体外索，更换体外索施工难度较大、且更换体外索成本较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对目前现有技术的缺点和不足，提供一种斜塔横向体外索结构装置及施工方法，本装置结构简便，且后期维护较少，节约成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种斜塔横向体外索结构装置，包括斜塔、横联钢管、钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板、体外预应力索，所述横联钢管横向安装在桥面两侧的一对斜塔的内侧之间，所述钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板对称预埋在横联钢管两端的斜塔内的相同高度处，预埋钢板预埋在两侧斜塔的内侧并与横联钢管的端部焊接相连，锚下预埋钢管预埋在两侧斜塔内预埋钢板面向斜塔的外侧，且锚下预埋钢管背向斜塔的外端与预埋在斜塔内远离预埋钢板的外侧的钢盒焊接相连，钢盒和预埋钢板正对锚下预埋钢管的位置开孔，所述体外预应力索套于横联钢管内，且两端依次横穿两侧斜塔的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒，并分别通过锚具锚固在钢盒内，将两侧斜塔张拉，所述钢盒背向斜塔的一侧安装有可拆卸的盖板。

进一步的，所述斜塔在纵桥向的前后两侧分别对称布置一组所述的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒、体外预应力索及锚具；

进一步的，所述锚具包括套在体外预应力索的两端的锚垫板和紧固在体外预应力索的两端的螺母，锚垫板和螺母位于钢盒内；

进一步的，所述钢盒内还设有套在体外预应力索的两端端部的保护罩。

所述的一种斜塔横向体外索结构装置的施工方法，包括以下几个步骤：

步骤1.斜塔施工到预定位置后，将钢盒、锚下预埋钢管及预埋钢板提前预埋在斜塔的混凝土内，使桥面两侧斜塔的相同高度位置处的钢盒、锚下预埋钢管及预埋钢板对称布置，其中钢盒布置在斜塔背向桥面道路中心线的外侧，预埋钢板在斜塔面向桥面道路中心线的内侧，锚下预埋钢管布置在钢盒和预埋钢板之间，将预埋钢管的两端分别与钢盒、预埋钢板焊接在一起，在钢盒、预埋钢板正对预埋钢管的位置开孔，使锚下预埋钢管在两侧斜塔混凝土内部及钢盒、预埋钢板之间预留的孔道同心，并便于体外预应力索穿过；

步骤2.在两侧斜塔内侧的预埋钢板之间安装横联钢管，预埋钢板与横联钢管焊接在一起；

步骤:3：将体外预应力索穿过成对对称布置的钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板及之间的横联钢管；

步骤4：张拉体外预应力索，然后在体外预应力索两端安装锚垫板，并在斜塔外侧将螺母锚固在锚垫板上，再将保护罩扣在螺母及锚垫板上，同时将盖板焊接在钢盒外侧处，形成一个密闭的空间。

本实用新型与现有的技术相比具有以下优点：

(1)横联管桥塔施工期间能够起到支撑横桥向两肢塔柱的作用，调整斜塔的内力；

(2)体外预应力索在横联管内部，可以有效避免风荷载对体外预应力索的作用；同时避免日照、雨水的侵蚀，减小体外预应力索的索力损失，避免体外预应力索因后期腐蚀的更换，节约成本；

(3)横联管在后期的运用阶段可以起到装饰的作用，使得桥梁更加美观；

(4)本实用新型结构简单，材料用量较少，并且大大提高了斜塔体外索的耐久性，具有良好的工程价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为斜塔斜拉桥的结构示意图；

图2为本实用新型的斜拉桥的1/2塔柱的立面剖视图；

图3为本实用新型的斜拉桥的1/2塔柱的横面剖视图；

图4为本实用新型的斜塔横向体外索结构装置的横断面示意图；

图5为本实用新型的斜塔横向体外索结构装置的纵断面示意图；

图6为本实用新型的斜拉桥的桥横向立面剖视图；

图7为从本实用新型的斜塔的外侧观察钢盒的视图。

其中图6是为了整体说明图2而提供的。

具体实施方式

下面结合具体实例对本实用新型进一步具体详细描述：

实施例1

如图2所示的斜拉桥的1/2塔柱的立面剖视图，和图3所示的斜拉桥的1/2塔柱的横面剖视图，参见图4～图6，可见斜塔横向体外索结构装置，包括位于桥面两侧的斜塔10，两侧斜塔10内对称预埋有平行于桥面且垂直于桥面道路中心线的锚下预埋钢管2，两侧斜塔10背向和面向桥面的两侧还在锚下预埋钢管2背向和面向桥面道路中心线的一端分别预埋有钢盒1和固定有预埋钢板3，钢盒1是背向桥面道路中心线的一侧敞开，其余5面封闭的盒体，钢盒1面向桥面道路中心线的一面开设有与锚下预埋钢管2正对的索孔，预埋钢板3也设有与锚下预埋钢管2正对的索孔，锚下预埋钢管2两端分别与钢盒1和预埋钢板3焊接相连，两侧斜塔10的预埋钢板3之间固定横联钢管6，两侧斜塔10上每对对称布置的锚下预埋钢管2及之间的预埋钢板3、横联钢管6均被体外预应力索112横穿，体外预应力索112的两端通过锚垫板7锚固在两侧斜塔10上对称的钢盒1内，对两侧斜塔10进行张拉，体外预应力索112的两端还套有保护罩4，钢盒1未封口的一面还安装有盖板5。

以上的钢盒1是为体外预应力索112在斜塔10混凝土外侧预留锚固空间，由钢板围合形成；锚下预埋钢管2直径为19cm，锚下预埋钢管2在斜塔112混凝土内部预留孔道供体外预应力索112穿过；预埋钢板3厚度为2cm边长约为160cm的正方体钢板，保护罩4为直径45cm柱状盖子结构，保护罩4与锚垫板连接，主要起到保护体外预应力索112的锚固端头的作用；盖板5与钢盒1连接，主要起到密封作用；横联钢管6直径为80cm，横联钢管6将锚下预埋钢管2及体外预应力索112包含在内部，横联钢管6与斜塔10内侧的预埋钢板3连接。

钢盒1所用的钢板为厚度为2cm的钢板，预埋钢板3为厚度为2cm边长约为160cm的正方体钢板，盖板5厚度为2cm边长约为160cm的正方体钢板。

体外预应力索在横联管内部，可以有效避免风荷载对体外预应力索的作用；同时避免日照、雨水的侵蚀，减小热胀冷缩作用对体外预应力索的索力损失，避免体外预应力索因后期腐蚀的更换，节约成本。

如图3，斜塔在纵桥向的前后两侧分别对称布置一组以上的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒、体外预应力索及锚具。

实施例2

一种斜塔横向体外索结构装置的施工方法，包括以下几个步骤：

步骤1：斜塔施工到预定位置后，将钢盒1、锚下预埋钢管2及预埋钢板3提前预埋在斜塔112的混凝土内，使桥面两侧斜塔的相同高度位置处的钢盒1、锚下预埋钢管2及预埋钢板3对称布置，其中钢盒1布置在斜塔背向桥面道路中心线的外侧，预埋钢板3在斜塔面向桥面道路中心线的内侧，锚下预埋钢管2布置在钢盒1和预埋钢板3之间，将预埋钢管2的两端分别与钢盒1、预埋钢板3焊接在一起，在钢盒1、预埋钢板3正对预埋钢管2的位置开孔，使锚下预埋钢管2在两侧斜塔112混凝土内部及钢盒1、预埋钢板3之间预留的孔道同心，并便于体外预应力索穿过；

步骤2：在两侧斜塔内侧的预埋钢板3之间安装横联钢管6，预埋钢板3与横联钢管6焊接在一起；

步骤:3：将体外预应力索穿过成对对称布置的钢盒1、锚下预埋钢管2、预埋钢板3及之间的横联钢管6；

步骤4：张拉体外预应力索112，然后在体外预应力索112两端安装锚垫板，并在斜塔外侧将螺母锚固在锚垫板上，再将保护罩4扣在螺母及锚垫板上，同时将盖板5焊接在钢盒1外侧处，形成一个密闭的空间。

如上所述，可较好的实现本实用新型。

在施工阶段，横联钢管6的两端能支撑两侧的斜塔，抵消斜塔在横桥向会产生较大的弯矩。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种斜塔横向体外索结构装置，包括斜塔、横联钢管、钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板、体外预应力索，其特征在于，所述横联钢管横向安装在桥面两侧的一对斜塔的内侧之间，所述钢盒、锚下预埋钢管、预埋钢板对称预埋在横联钢管两端的斜塔内的相同高度处，预埋钢板预埋在两侧斜塔的内侧并与横联钢管的端部焊接相连，锚下预埋钢管预埋在两侧斜塔内预埋钢板面向斜塔的外侧，且锚下预埋钢管背向斜塔的外端与预埋在斜塔内远离预埋钢板的外侧的钢盒焊接相连，钢盒和预埋钢板正对锚下预埋钢管的位置开孔，所述体外预应力索套于横联钢管内，且两端依次横穿两侧斜塔的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒，并分别通过锚具锚固在钢盒内，将两侧斜塔张拉，所述钢盒背向斜塔的一侧安装有可拆卸的盖板。

2.根据权利要求1所述的斜塔横向体外索结构装置，其特征在于，所述斜塔在纵桥向的前后两侧分别对称布置一组所述的预埋钢板、锚下预埋钢管、钢盒、体外预应力索及锚具。

3.根据权利要求2所述的斜塔横向体外索结构装置，其特征在于，所述锚具包括套在体外预应力索的两端的锚垫板和紧固在体外预应力索的两端的螺母，锚垫板和螺母位于钢盒内。

4.根据权利要求3所述的斜塔横向体外索结构装置，其特征在于，所述钢盒内还设有套在体外预应力索的两端端部的保护罩。

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