CN216194033U - 一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，包括塔柱、张拉台座、梁板锚固支架、钢绞线和斜撑；塔柱通过梁板锚固支架垂直固定于中间段钢梁上；钢绞线对称张紧于塔柱两侧，钢绞线一端通过张拉台座拉紧塔柱的顶端，钢绞线另一端拉紧梁体两端的钢梁；对称设置于塔柱两侧的斜撑一端支撑塔柱，另一端支撑中间段钢梁两侧的钢梁。本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，结合斜拉体系力学原理，使梁体顶推过程中由悬臂状态转换为简支状态，使钢梁顶推的净跨径大大增加，降低了安全风险，提升了施工效率，节约了施工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及作业设备技术领域，尤其是涉及一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构。
背景技术
在公路工程桥梁施工中广泛采用逐节段预制拼装、顶推方法作为桥梁上部结构的安装方法。湖南路桥建设集团有限责任承建的刚果金Lovua桥至Tshikapa段56Km公路项目开赛桥全长162m，跨度布置为40+80+40连续梁。连续梁采用采用钢-混凝土组合梁，桥面为钢筋混凝土桥面，钢梁挠度太大，根部应力超规范。且因位于主河道内，主河道不宜设临时墩，顶推最大跨度达到了80m，顶推过程中悬臂太长。为了加大桥梁的顶推净跨径，保证施工安全和工程质量，需要降低悬臂端挠度，减少悬臂根部的负弯矩和应力。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，克服了桥梁大跨径悬臂状态下挠度超过规范允许值、梁体应力超过允许值的问题，使钢梁顶推的净跨径大大增加，降低了安全风险，提升了施工效率，节约了施工成本，并对周边环境进行了有效保护，节能环保，具有良好的经济、社会、环保与节能效益。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，包括塔柱、张拉台座、梁板锚固支架、钢绞线和斜撑；塔柱通过梁板锚固支架垂直固定于中间段钢梁上；钢绞线对称张紧于塔柱两侧，钢绞线一端通过张拉台座拉紧塔柱的顶端，钢绞线另一端拉紧梁体两端的钢梁；对称设置于塔柱两侧的斜撑一端支撑塔柱，另一端支撑中间段钢梁两侧的钢梁；钢梁为三拼工字钢板梁，三拼工字钢板梁上端固定的三个塔柱之间通过水平连接杆实现横向支撑。
进一步地，塔柱包括钢管，钢管连接法兰盘，抱箍和加劲支撑架；抱箍设置于钢管连接法兰盘下方钢管的外周，斜撑通过抱箍支撑塔柱；抱箍环接处的钢管内部设置加劲支撑架，加劲支撑架由多条工字钢连接固定制成；塔柱上下两端内浇筑混凝土填充；塔柱的两段钢管通过钢管连接法兰盘采用高强螺栓连接。
进一步地，张拉台座包括主梁，预埋钢板，锚固支架，锚具和牛腿；两条主梁平行固定于塔柱的顶端，预埋钢板锚固于塔柱上端混凝土内，主梁底板与预埋钢板固定，主梁底板悬空部与塔柱之间设置牛腿；锚固支架对称固定于两条主梁上方两侧，锚具固定于同侧两锚固支架之间。
进一步地，梁板锚固支架包括连接钢板和加劲板；塔柱与钢梁上盖板通过连接钢板固定，塔柱焊接于连接钢板上，塔柱与连接钢板之间沿周向焊接多块加劲板，连接钢板与钢梁上盖板之间通过高强螺栓固定；钢梁上盖板与钢梁底板之间设置多个加劲肋版。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，通过顺桥向钢绞线的预应力，使梁体悬臂端产生一个向上的竖向拉力，在悬臂端根部产生一个正弯矩，以抵消在顶推过程中梁体悬臂自重产生的向下的挠度和悬臂端根部产生的负弯矩，并减小了悬臂端根部的局部应力，使悬臂端产生一个向上拉起的力，梁体由悬臂状态转换为简支状态，改善了梁的受力状况，克服了桥梁大跨径悬臂状态下挠度超过规范允许值、梁体应力超过允许值的问题，使钢梁顶推的净跨径大大增加。
本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构结合斜拉体系力学原理，使梁体顶推过程中由悬臂状态转换为简支状态，受力明确，结构简单，通过对斜拉体系的改进能适用更大跨径梁体的顶推施工。钢塔斜拉结构安装后显著降低了梁体悬臂端的挠度，减少了悬臂根部的负弯矩应力降低了安全风险，提升了施工效率，节约了施工成本，并对周边环境进行了有效保护，节能环保，具有良好的经济、社会、环保与节能效益。
本实用新型的塔柱通过梁板锚固支架垂直固定于中间段钢梁上，塔柱对称设置钢绞线和斜撑，结构组成简单轻便，支撑稳定，拆装快捷。塔柱底端与连接钢板之间周向焊接加劲板以及采用螺栓进行连接钢板与钢梁的固定，塔柱两侧的斜撑通过抱箍支撑塔柱，三拼工字钢板梁上端固定的三个塔柱之间通过水平连接杆实现横向支撑，塔柱上下两端内浇筑混凝土填充，使得斜拉体系固定强度高，满足钢绞线的预应力要求，保持斜拉体系和钢梁之间的稳定连接固定，确保顶推过程满足降低悬臂端挠度、悬臂根部的负弯矩和应力的需求。本实用新型斜拉体系连接钢板之间周向焊接加劲板以及采用螺栓进行连接钢板与钢梁的固定，斜拉体系可实现顶推作业前后的快速安装和拆卸，机械设备投入少、作业方便。塔柱的两段钢管通过钢管连接法兰盘采用高强螺栓连接，方便塔柱分段运输，可实现快速连接，安装方便快捷。
附图说明
附图1为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构安装结构图；
附图2为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构梁板锚固支架俯视图；
附图3为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构梁板锚固支架主视图；
附图4为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构张拉台座俯视图；
附图5为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构张拉台座主视图；
附图6为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构塔柱左视图；
附图7为本实用新型用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构抱箍环接处的钢管截面图。
附图标记说明：塔柱1，钢管11，钢管连接法兰盘12，抱箍13，加劲支撑架14，水平连接杆15；张拉台座2，主梁21，预埋钢板22，锚固支架23，锚具24，牛腿25；梁板锚固支架3，连接钢板31，钢梁上盖板32，加劲板33，加劲肋版34，高强螺栓35；钢绞线4，斜撑5。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例1
一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，包括塔柱1、张拉台座2、梁板锚固支架3、钢绞线4和斜撑5。
塔柱1通过梁板锚固支架3垂直固定于中间段钢梁上。钢绞线4对称张紧于塔柱1两侧，钢绞线4一端通过张拉台座2拉紧塔柱1的顶端，钢绞线4另一端拉紧梁体两端的钢梁。对称设置于塔柱1两侧的斜撑5一端支撑塔柱1，另一端支撑中间段钢梁两侧的钢梁；钢梁为三拼工字钢板梁，三拼工字钢板梁上端固定的三个塔柱1之间通过水平连接杆15实现横向支撑。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：塔柱1包括钢管11，钢管连接法兰盘12，抱箍13和加劲支撑架14。抱箍13设置于钢管连接法兰盘12下方钢管11的外周，斜撑5通过抱箍13支撑塔柱1。抱箍13环接处的钢管11内部设置加劲支撑架14，加劲支撑架14由多条工字钢连接固定制成，防止钢管11局部变形。塔柱1上下两端内浇筑混凝土填充。塔柱1的两段钢管11通过钢管连接法兰盘12采用高强螺栓连接，方便塔柱分段运输，可实现快速连接，安装方便快捷。
张拉台座2包括主梁21，预埋钢板22，锚固支架23，锚具24和牛腿25。两条主梁21平行固定于塔柱1的顶端，预埋钢板22锚固于塔柱1上端混凝土内，主梁21底板与预埋钢板22固定，主梁21底板悬空部与塔柱1之间设置牛腿25。锚固支架23对称固定于两条主梁21上方两侧，锚具24固定于同侧两锚固支架23之间。
梁板锚固支架3包括连接钢板31和加劲板33。塔柱1与钢梁上盖板32通过连接钢板31固定，塔柱1焊接于连接钢板31上，塔柱1与连接钢板31之间沿周向焊接多块加劲板33，连接钢板31与钢梁上盖板32之间通过高强螺栓35固定。钢梁上盖板32与钢梁底板之间设置多个加劲肋版34。
大跨径钢梁斜拉顶推施工方法包括如下步骤：步骤1，设置辅助支撑构件，搭设拼装平台，安装顶推设备；步骤2，安装导梁，预拼接梁体；步骤3，步履式顶推组合拼接梁体；步骤4，安装钢塔斜拉结构，顶推安装有钢塔斜拉结构的梁体；步骤5，梁体落梁，转换体系；步骤6，拆除钢塔斜拉结构，斜拉顶推施工完成。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，其特征在于：包括塔柱、张拉台座、梁板锚固支架、钢绞线和斜撑；
塔柱通过梁板锚固支架垂直固定于中间段钢梁上；钢绞线对称张紧于塔柱两侧，钢绞线一端通过张拉台座拉紧塔柱的顶端，钢绞线另一端拉紧梁体两端的钢梁；对称设置于塔柱两侧的斜撑一端支撑塔柱，另一端支撑中间段钢梁两侧的钢梁；钢梁为三拼工字钢板梁，三拼工字钢板梁上端固定的三个塔柱之间通过水平连接杆实现横向支撑。
2.根据权利要求1所述的用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，其特征在于：塔柱包括钢管，钢管连接法兰盘，抱箍和加劲支撑架；抱箍设置于钢管连接法兰盘下方钢管的外周，斜撑通过抱箍支撑塔柱；抱箍环接处的钢管内部设置加劲支撑架，加劲支撑架由多条工字钢连接固定制成；塔柱上下两端内浇筑混凝土填充；塔柱的两段钢管通过钢管连接法兰盘采用高强螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，其特征在于：张拉台座包括主梁，预埋钢板，锚固支架，锚具和牛腿；两条主梁平行固定于塔柱的顶端，预埋钢板锚固于塔柱上端混凝土内，主梁底板与预埋钢板固定，主梁底板悬空部与塔柱之间设置牛腿；锚固支架对称固定于两条主梁上方两侧，锚具固定于同侧两锚固支架之间。
4.根据权利要求1所述的用于大跨径钢梁的钢塔斜拉结构，其特征在于：梁板锚固支架包括连接钢板和加劲板；塔柱与钢梁上盖板通过连接钢板固定，塔柱焊接于连接钢板上，塔柱与连接钢板之间沿周向焊接多块加劲板，连接钢板与钢梁上盖板之间通过高强螺栓固定；钢梁上盖板与钢梁底板之间设置多个加劲肋版。
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2021
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