CN219410546U - 用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种索塔结构，尤其是公开了一种用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，属于桥梁工程结构物施工工艺装备设计制造技术领域。提供一种能显著提高索塔塔身强度的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构。所述的索塔结构包括标准节、横向锁联机构和顶部支撑平台，所述的索塔结构还包括塔身增强组件，沿高度方向在由标准节组装而成的塔身的应力薄弱处串接有所述的塔身增强组件。

Description

用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构

技术领域

本实用新型涉及一种索塔结构，尤其是涉及一种用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，属于桥梁工程结构物施工工艺装备设计制造技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展和进步，我国桥梁事业呈现井喷式发展，在这其中的一个佼佼者就是拱桥，拱桥作为一种古老的桥型，造价相对经济、承载能力高、跨越能力大、维护费用少、造型美观等特有的技术优势而成为建筑历史悠久、竞争力较强的桥型。

钢管混凝土拱桥作为一种钢管外包混凝土的构造，施工过程中对于大跨度的桥梁需要采用吊装施工，但是吊装对于跨度上百米的桥梁施工机械是无法做到的，只能采用缆索吊装施工。缆索吊装的吊装能力主要取决于索塔承载能力，同样的，缆索吊装过程的安全同样最主要的取决于索塔的承载能力。

在传统的施工方法中，索塔的每个节段均根据现场设计，然后一个一个的在现场拼接组装，完成整个索塔的施工。设计刊载能力以及稳固性均一般，对于加强部位只增加了斜杆件。但是对于索塔本身，不仅仅需要的是增加局部的载荷能力，也要增加整体的载荷能力及抗弯能力，增加稳定性，同时要考虑施工过程的方便可行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能显著提高索塔塔身强度的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，包括标准节、横向锁联机构和顶部支撑平台，所述的索塔结构还包括塔身增强组件，沿高度方向在由标准节组装而成的塔身的应力薄弱处串接有所述的塔身增强组件。

进一步的是，由标准节组装而成的塔身至少两组，沿高度方向在各组所述的塔身之间设置有至少一组所述的横向锁联机构，所述的顶部支撑平台布置在相邻两组塔身的顶部。

上述方案的优选方式是，在顶部支撑平台下方的塔身上也设置有所述的横向锁联机构。

进一步的是，所述的塔身增强组件至少包括数量与塔身数量相当的多节索塔加强节，在每一组所述塔身的应力薄弱处均分别串接有至少一节所述的索塔加强节。

上述方案的优选方式是，所述的塔身增强组件还包括加固调整增强段，每一节索塔加强节的下端均分别通过至少一节所述的加固调整增强段与下端的塔身连接。

进一步的是，每一节所述的加固调整增强段均包括加强立柱、加强横梁和预留连接锚板，各件所述的加强立柱分别通过所述的加强横梁在预留连接锚板的配合下，在索塔组装的过程中连接为一个整体的加固调整增强段。

上述方案的优选方式是，所述的索塔加强节包括撑杆增强系和数量与标准节的立柱相当的多根增强柱，各根所述的增强柱通过所述的撑杆增强系连接为一个整体的索塔加强节。

进一步的是，所述的立柱和所述的增强柱均由厚壁钢管构成，构成各根增强柱的厚壁钢管的壁厚大于构成立柱的厚壁钢管的壁厚。

上述方案的优选方式是，所述的撑杆增强系包括多根水平横撑和多组剪刀形斜撑，各根厚壁钢管分别通过各根水平横撑连接为一个长方体形的索塔加强节，至少在所述索塔加强节的两个对称的立面框架内布置有所述的剪刀形斜撑。

进一步的是，所述的索塔加强节包括增强柱长度相等的长方体形索塔加强节和增强柱长度不相等的非对称塔索塔加强节，所述的长方体形索塔加强节布置在塔身的应力薄弱处，所述的塔身通过所述的非对称塔索塔加强节与外部的基础连接。

本实用新型的有益效果是：本申请以现有的标准节、横向锁联机构和顶部支撑平台为基础，通过增加塔身增强组件构成新的索塔结构，并使沿高度方向在由标准节组装而成的塔身的应力薄弱处串接所述的塔身增强组件来对索塔塔身进行有效的加强，从而不仅解决了现有技术中仅对于加强部位只增加了斜杆件进行加固而无法从整体上增加索塔塔身的载荷能力及抗弯能力的技术问题。进而可以显著提高索塔塔身强度，保证索塔本身的稳定性，增加施工过程的安全和可靠。

附图说明

图1为本实用新型用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的II-II剖视图；

图4为本实用新型用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构涉及到的长度方体形索塔加强节的主视图；

图5、图6分别为图4的侧视图和俯视图；

图7为本实用新型用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构涉及到的非对称塔索塔加强节的主视图；

图8、图9分别为图7的侧视图和俯视图。

图中标记为：标准节1、横向锁联机构2、顶部支撑平台3、塔身增强组件4、塔身5、索塔加强节6、加固调整增强段7、加强立柱8、加强横梁9、预留连接锚板10、撑杆增强系11、增强柱12、水平横撑13、剪刀形斜撑14、长方体形索塔加强节15、非对称塔索塔加强节16。

具体实施方式

如图1～图9所示是本实用新型提供的一种能显著提高索塔塔身强度的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构。所述的索塔结构包括标准节1、横向锁联机构2和顶部支撑平台3，所述的索塔结构还包括塔身增强组件4，沿高度方向在由标准节1组装而成的塔身5的应力薄弱处串接有所述的塔身增强组件4。本申请以现有的标准节、横向锁联机构和顶部支撑平台为基础，通过增加塔身增强组件构成新的索塔结构，并使沿高度方向在由标准节组装而成的塔身的应力薄弱处串接所述的塔身增强组件来对索塔塔身进行有效的加强，从而不仅解决了现有技术中仅对于加强部位只增加了斜杆件进行加固而无法从整体上增加索塔塔身的载荷能力及抗弯能力的技术问题。进而可以显著提高索塔塔身强度，保证索塔本身的稳定性，增加施工过程的安全和可靠。

上述实施方式中，结合由标准节1组装而成的塔身5至少两组的结构特点，为了提高塔身的强度和稳定性，本申请沿高度方向在各组所述的塔身5之间设置有至少一组所述的横向锁联机构2，然后将所述的顶部支撑平台3布置在相邻两组塔身5的顶部。并且在顶部支撑平台3下方的塔身5上也设置有所述的横向锁联机构2。这样，可以使塔身得到最大限度的加强。

进一步的，作为本申请改进的关键部件，为了最大限度的增强身塔应力薄弱处的强度，保证索塔使用过程中的稳定性和安全性，同时又谇理建塔时的组装和拆塔的拆除，本申请所述的塔身增强组件4至少包括数量与塔身数量相当的多节索塔加强节6，在每一组所述塔身5的应力薄弱处均分别串接有至少一节所述的索塔加强节6。此时，优选的方式为，所述的塔身增强组件4还包括加固调整增强段7，每一节索塔加强节6的下端均分别通过至少一节所述的加固调整增强段7与下端的塔身5连接。具体结构为，每一节所述的加固调整增强段7均包括加强立柱8、加强横梁9和预留连接锚板10，各件所述的加强立柱8分别通过所述的加强横梁9在预留连接锚板10的配合下，在索塔组装的过程中连接为一个整体的加固调整增强段7。所述的索塔加强节6包括撑杆增强系11和数量与标准节的立柱相当的多根增强柱12，各根所述的增强柱12通过所述的撑杆增强系11连接为一个整体的索塔加强节6。

相应的，本申请所述的立柱和所述的增强柱12均由厚壁钢管构成，而用将构成各根增强柱12的厚壁钢管的壁厚选择得大于构成立柱的厚壁钢管的壁厚，以增强索塔加强节6的强度。此时，所述的撑杆增强系11包括多根水平横撑13和多组剪刀形斜撑14，各根厚壁钢管分别通过各根水平横撑13连接为一个长方体形的索塔加强节6，至少在所述索塔加强节6的两个对称的立面框架内布置有所述的剪刀形斜撑14。所述的索塔加强节6包括增强柱长度相等的长方体形索塔加强节15和增强柱长度不相等的非对称塔索塔加强节16，所述的长方体形索塔加强节15布置在塔身5的应力薄弱处，所述的塔身5通过所述的非对称塔索塔加强节16与外部的基础连接。

综上所述，基于现有传统式索塔加强节，未充分的考虑加强后施工完成后的拆除的缺陷，本申请通过结合现场施工经验及自身的学习研究最终设计出了索塔加强节，不仅大大的提升了索塔施工速度，同时大大加大了索塔的承载能力及抗弯能力，拆除过程中同时更加的方便并且安全。

通过改进的索塔加强节节段设计，整体对于现场索塔安装质量更加的好控制，整体更加的安全，施工过程中投入少，材料损失更加少，能够有效的减少施工时间，提高施工效率，降低施工成本。

同时施工过程相对传统的施工，本申请将复杂节段在地上拼装完成，并进行检验，保证施工效率、施工质量及施工过程人员安全，将简单的节段处分隔，并通过插销的方式进行加固，在顶部索塔顶进行安装。

本申请的索塔加强结构与新型材料及安装方式相结合，实现了花费少，安装便捷，安全使用，安全环保等优点。

本申请索塔加强节设计，改变了传统加固措施，大大增加了整体抗倾覆性，提高效率。

具体实施例

本申请的索塔结构由13个部分组成：

1)立柱、2)平联杆1、3)斜撑杆1、4)斜撑杆2、5)平联杆2、6)斜撑杆3、7)斜撑杆4、8)斜撑杆5、9)法兰盘、10)加劲板、11)节点板1、12)节点板2、13)节点板3。

上述各部分原材料均简单易得，施工方便，操作简单，受力性能良好，成本低廉，方便实用，安全环保。

实施例一

步骤1、根据图纸要求，采购相应的钢材，以及现场准备好相关的加工设备；

步骤2、根据相应的图纸进行试加工，将试加工的材料进行试拼装，全部满足施工要求后进行后续施工；

步骤3、上述施工过程完成后，进行后续施工，施工过程反复与设计图纸进行核对，按照施工图纸加工；

步骤4、根据图纸要求，加工过程对成品进行验收，验收过程做标记，哪个合格，哪个存在缺陷，加工过程进行动态调整，满足施工要求后进行后续施工；

步骤5、加工过程所有节段，必须形成闭合的三角形状，保证整体稳定性；

步骤6、加工完成后进行现场拼装检验，满足要求后转运至施工现场，转运过程必须保证整体的稳定性，每个小节段封闭成环；

步骤7、全部转运至现场后再次进行场内试拼装，整体试拼装完全模拟顶部塔架施工，拼装位置及节段吊装及安装方式全部统一；

步骤8、场内试拼装合格后在相应位置进行加固做标记，在最大吊重范围内进行起吊拼装；

步骤9、起吊拼装的所有节段的接口全部采用简易接口，吊装上部后能够很容易的拼装成功，这样节约了施工工期减少了就施工成本；

步骤10、简易接口通过采用类似插销的方式进行施工，在顶部通过做好的标记进行标注，直接吊运至指定位置，先通过插销进行固定，在通过设计的加固措施进行加固，同时拆除直接在相应位置进行拆除。

Claims (8)

1.用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，包括标准节(1)、横向锁联机构(2)和顶部支撑平台(3)，其特征在于：所述的索塔结构还包括塔身增强组件(4)，沿高度方向在由标准节(1)组装而成的塔身(5)的应力薄弱处串接有所述的塔身增强组件(4)，

所述的塔身增强组件(4)至少包括数量与塔身数量相当的多节索塔加强节(6)，在每一组所述塔身(5)的应力薄弱处均分别串接有至少一节所述的索塔加强节(6)，

所述的塔身增强组件(4)还包括加固调整增强段(7)，每一节索塔加强节(6)的下端均分别通过至少一节所述的加固调整增强段(7)与下端的塔身(5)连接。

2.根据权利要求1所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：由标准节(1)组装而成的塔身(5)至少两组，沿高度方向在各组所述的塔身(5)之间设置有至少一组所述的横向锁联机构(2)，所述的顶部支撑平台(3)布置在相邻两组塔身(5)的顶部。

3.根据权利要求2所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：在顶部支撑平台(3)下方的塔身(5)上也设置有所述的横向锁联机构(2)。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：

每一节所述的加固调整增强段(7)均包括加强立柱(8)、加强横梁(9)和预留连接锚板(10)，各件所述的加强立柱(8)分别通过所述的加强横梁(9)在预留连接锚板(10)的配合下，在索塔组装的过程中连接为一个整体的加固调整增强段(7)。

5.根据权利要求4所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：所述的索塔加强节(6)包括撑杆增强系(11)和数量与标准节的立柱相当的多根增强柱(12)，各根所述的增强柱(12)通过所述的撑杆增强系(11)连接为一个整体的索塔加强节(6)。

6.根据权利要求5所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：所述的立柱和所述的增强柱(12)均由厚壁钢管构成，构成各根增强柱(12)的厚壁钢管的壁厚大于构成立柱的厚壁钢管的壁厚。

7.根据权利要求6所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：所述的撑杆增强系(11)包括多根水平横撑(13)和多组剪刀形斜撑(14)，各根厚壁钢管分别通过各根水平横撑(13)连接为一个长方体形的索塔加强节(6)，至少在所述索塔加强节(6)的两个对称的立面框架内布置有所述的剪刀形斜撑(14)。

8.根据权利要求7所述的用于钢管混凝土拱桥施工的索塔结构，其特征在于：所述的索塔加强节(6)包括增强柱长度相等的长方体形索塔加强节(15)和增强柱长度不相等的非对称塔索塔加强节(16)，所述的长方体形索塔加强节(15)布置在塔身(5)的应力薄弱处，所述的塔身(5)通过所述的非对称塔索塔加强节(16)与外部的基础连接。