CN106638270A - 一种非完形斜拉桥结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜拉索桥梁结构技术领域，具体地指一种非完形斜拉桥结构。包括锚固在第一岸坡上的第一桥台和第一锚梁；第一桥台上设置有第一索塔，第一桥台与梁段端部固定连接；第一索塔设置有第一斜拉索结构；第一斜拉索结构包括锚固在第一锚梁上的第一锚梁斜拉索和锚固在梁段上的第一梁段斜拉索；梁段靠近第一岸坡的部分通过第一梁段斜拉索支撑悬置于峡谷上方，梁段靠近峡谷另一侧的第二岸坡的部分通过设置于第二岸坡上的索塔锚固结构支撑固定。本发明通过在峡谷岸坡设置地锚锚梁结构，极大增强了桥梁的整体刚度，无需在岸坡修建桥梁基础，极大程度的降低了施工难度，削减了桥梁施工的成本，具有极大的推广价值。

Description

一种非完形斜拉桥结构

技术领域

本发明涉及斜拉索桥梁结构技术领域，具体地指一种非完形斜拉桥结构。

背景技术

在V形峡谷中建桥时，通常会选择拱桥结构，借助于山体岸坡提供的水平推力克服拱桥拱脚水平分力，可以节省较多的基础工程造价，但是，当峡谷岸坡的边坡稳定性不可靠，即存有潜在的滑坡风险，此时，拱脚基础必须挖除可能滑动的山坡滑动体，把基础放到稳定层上，这样势必产生很大的挖方，造成对环境的破坏。因此，T构桥应运而生，但T构桥不能适应非对称V形峡谷，且跨度也有一定的限制，一般最大悬臂长约为120-150米。

对于一些峡谷结构较为复杂、跨度较大的地形结构来说，单独使用T构桥梁结构显然不能满足要求，因此，有人提出了使用T构桥与悬索桥相结合的方式来达到横跨大跨度峡谷和减小施工难度的目的。如2007年8月发表在昆明理工大学学报上面的名为“龙盘特大桥方案设计比选与研究”的论文，该论文介绍了三种桥梁结构。

第一种为悬索桥，采用两根索塔，索塔下端固定在峡谷岸坡上，索塔之间的跨中区段通过悬索支撑固定，索塔与岸坡之间的桥段通过桩群支撑，桩群的下端都锚固在岸坡的山体中。这样的桥梁结构需要在山体岸坡中设置多个桩基，会大幅度的提高桥梁施工的难度，对于存在滑坡危险的山体结构，在山体岸坡上施工桩群需要将可能滑坡土层全部挖掉才能进行施工，开挖量太大。

第二种为双塔地锚式斜拉索桥，同样的采用两根索塔，索塔之间的跨中区段使用斜拉索支撑固定，索塔与岸坡之间的桥段也通过斜拉索锚固固定。岸坡上设置有地锚结构，地锚通过斜拉索与索塔连接，增加索塔的稳定性。这种桥梁结构需要在峡谷岸坡或是峡谷河湾上设置索塔，索塔的施工难度较大，对于一些桥梁架设高度较大的区段来说，索塔施工成本占据整个桥梁施工成本的大头，不利于桥梁的施工。

第三种为高低塔双塔斜拉桥，采用一高一低两个索塔支撑桥梁，不用设置地锚结构，直接通过索塔上的斜拉索支撑整个桥梁。同样的，这种桥梁结构主要建筑难度在于索塔的建筑，一是索塔地基锚固的问题，二是索塔高度的问题，采用这种桥梁结构不会增加峡谷岸坡的负担，但是增加了桥梁施工的难度和成本。

由此可见，现有技术对于峡谷桥梁结构存在施工难度大、施工成本高昂的问题。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的峡谷桥梁存在施工难度大、施工成本高昂的问题，提供一种非完形斜拉桥结构。

本发明的技术方案为：一种非完形斜拉桥结构，包括横跨峡谷的桥梁梁段，其特征在于：还包括锚固在峡谷一侧第一岸坡上的第一桥台和第一锚梁；所述的第一桥台上设置有沿竖直方向布置的第一索塔，第一桥台与梁段端部固定连接；所述的第一索塔位于梁段上方塔体的顺桥向两侧设置有第一斜拉索结构；所述的第一斜拉索结构包括下端端锚固在第一锚梁上的第一锚梁斜拉索和下端锚固在梁段上的第一梁段斜拉索；所述的第一锚梁为锚固在第一岸坡岩面上的沿第一岸坡倾斜布置的钢筋混凝土锚固结构；所述的梁段靠近第一岸坡的部分通过第一梁段斜拉索支撑悬置于峡谷上方，梁段靠近峡谷另一侧的第二岸坡的部分通过设置于第二岸坡上的索塔锚固结构支撑固定。

进一步的所述的索塔锚固结构包括锚固在第二岸坡上的第二桥台和第二锚梁；所述的第二桥台上设置有沿竖直方向布置的第二索塔，第二桥台与梁段的另一端固定连接；所述的第二索塔位于梁段上方塔体的顺桥向两侧设置有第二斜拉索结构；所述的第二斜拉索结构包括下端端锚固在第二锚梁上的第二锚梁斜拉索和下端锚固在梁段上的第二梁段斜拉索；所述的第二锚梁为锚固在第二岸坡岩面上的沿第二岸坡倾斜布置的钢筋混凝土锚固结构；所述的梁段靠近第二岸坡的部分通过第二梁段斜拉索支撑悬置于峡谷上方。

进一步的所述的索塔锚固结构包括锚固在第二岸坡上的第三索塔；所述的第三索塔沿竖直方向布置，包括锚固在第二岸坡上的桥墩、固定在桥墩上的下塔柱和固定在下塔柱上的上塔柱；所述的上塔柱与下塔柱分置于梁段的上下两侧，上塔柱顺桥向的两侧设置有多根第三梁段斜拉索；所述的第三梁段斜拉索的下端锚固在位于上塔柱顺桥向两侧的梁段上；所述的梁段靠近第二岸坡的部分通过第三梁段斜拉索的支撑悬置于峡谷上方。

进一步的所述的梁段靠近第二岸坡的部分以上塔柱为中心对称布置于上塔柱的两侧。

进一步的所述的第二岸坡上设置有第三桥台；所述的梁段靠近第二岸坡的一端固定在第三桥台上。

本发明的优点有：1、本桥梁通过在岸坡上设置锚梁结构，无需在岸坡山体上设置桥梁基础，避免对峡谷岸坡的大量开挖，降低了造价、保护了环境，极大程度的降低了施工的难度；

2、本桥梁通过在岸坡上布置地锚锚梁结构，锚梁结构刚度较大，间接提高了桥梁的整体刚度，对桥梁的结构使用性能具有很大的改善，在同样刚度设计目标的情况下，本桥梁能够更大程度的减小桥梁各部分的尺寸从而降低桥梁的建造成本，降低了材料的消耗。

本发明通过在峡谷岸坡设置地锚锚梁结构，极大增强了桥梁的整体刚度，无需在岸坡修建桥梁基础，极大程度的降低了施工难度，削减了桥梁施工的成本，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的第一种索塔锚固结构示意图；

图2：本发明的第二种索塔锚固结构示意图；

其中：1—第一岸坡；2—第二岸坡；3—梁段；4—第一桥台；5—第二桥台；6—第三桥台；7—第一索塔；8—第二索塔；9—第一梁段斜拉索；10—第二梁段斜拉索；11—第三梁段斜拉索；12—第一锚梁斜拉索；13—第二锚梁斜拉索；14—第一锚梁；15—第二锚梁；16—桥墩；17—下塔柱；18—上塔柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2，一种非完形斜拉桥结构，包括横跨峡谷的桥梁梁段3，为了增强桥梁整体刚度，本实施例在第一岸坡1上设置有第一锚梁14，第一锚梁14为锚固在第一岸坡1的岩面上的钢筋混凝土结构，第一锚梁14沿第一岸坡1的岩面倾斜布置，通过第一锚梁14的支撑固定作用，增强斜拉索的稳定性，能够有效的提高桥梁的张悌刚度。

第一岸坡1上还设置有第一桥台4，第一桥台4为锚固在第一锚梁14下方的第一岸坡1岩面上的墩台结构，用于支撑第一索塔7，第一索塔7沿竖直方向布置，下端锚固在第一桥台4上。第一索塔7位于梁段3上方塔体的顺桥向两侧设置有第一斜拉索结构，第一斜拉索结构包括下端端锚固在第一锚梁14上的第一锚梁斜拉索12和下端锚固在梁段3上的第一梁段斜拉索9。其中，第一梁段斜拉索9全部位于第一索塔7背离第一岸坡1的一侧，上端锚固在第一索塔7上，下端锚固在梁段3上。第一锚梁斜拉索12全部位于第一索塔7面向第一岸坡1的一侧，上端锚固在第一索塔7上，下端等距间隔锚固在第一锚梁14上。

通过增加第一锚梁14，减少了桥梁位于岸坡上的基础建设，减少了土方开挖量，降低了施工的难度，削减了桥梁建筑的成本。另外第一锚梁14结构刚度较大，能够大幅度的提升桥梁的整体刚度。

对于桥梁梁段3另一侧的索塔锚固结构的设置有两种情况，对于峡谷跨度不大的情况下，可以使用图1中的桥梁结构，对于峡谷跨度较大的桥梁来说，可以使用图2中的桥梁结构。

如图1所示，索塔锚固结构包括锚固在第二岸坡2上的第二桥台5和第二锚梁15，第二桥台5上设置有沿竖直方向布置的第二索塔8，第二桥台5与梁段3的另一端固定连接，第二索塔8位于梁段3上方塔体的顺桥向两侧设置有第二斜拉索结构，第二斜拉索结构包括下端端锚固在第二锚梁15上的第二锚梁斜拉索13和下端锚固在梁段3上的第二梁段斜拉索10，第二锚梁15为锚固在第二岸坡2岩面上的沿第二岸坡2倾斜布置的钢筋混凝土锚固结构，梁段3靠近第二岸坡2的部分通过第二梁段斜拉索10支撑悬置于峡谷上方。

该索塔锚固结构与桥梁梁段3靠近第一岸坡1一侧的锚固结构相同，使用的索塔均无下塔柱支撑结构，直接将索塔固定在岸坡上，能够大幅度降低索塔的修筑难度，而增加的锚梁结构会大幅度地增强桥梁的整体刚度。

如图2所示，为另一种索塔锚固结构，包括锚固在第二岸坡2上的第三索塔，第三索塔沿竖直方向布置，包括锚固在第二岸坡2上的桥墩16、固定在桥墩16上的下塔柱17和固定在下塔柱17上的上塔柱18，上塔柱18与下塔柱17分置于梁段3的上下两侧，上塔柱18顺桥向的两侧设置有多根第三梁段斜拉索11，第三梁段斜拉索11的下端锚固在位于上塔柱18顺桥向两侧的梁段3上，梁段3靠近第二岸坡2的部分通过第三梁段斜拉索11的支撑悬置于峡谷上方。梁段3靠近第二岸坡2的部分以上塔柱18为中心对称布置于上塔柱18的两侧。第二岸坡2上设置有第三桥台6，梁段3靠近第二岸坡2的一端固定在第三桥台6上。

通过布置第三索塔结构，第三索塔的下端通过桥墩16固定在峡谷的第二岸坡或是河谷上，利用对称的斜拉索结构增加了桥梁梁段3的跨度，适用于峡谷跨越较大的区域。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种非完形斜拉桥结构，包括横跨峡谷的桥梁梁段(3)，其特征在于：还包括锚固在峡谷一侧第一岸坡(1)上的第一桥台(4)和第一锚梁(14)；所述的第一桥台(4)上设置有沿竖直方向布置的第一索塔(7)，第一桥台(4)与梁段(3)端部固定连接；所述的第一索塔(7)位于梁段(3)上方塔体的顺桥向两侧设置有第一斜拉索结构；所述的第一斜拉索结构包括下端端锚固在第一锚梁(14)上的第一锚梁斜拉索(12)和下端锚固在梁段(3)上的第一梁段斜拉索(9)；所述的第一锚梁(14)为锚固在第一岸坡(1)岩面上的沿第一岸坡(1)倾斜布置的钢筋混凝土锚固结构；所述的梁段(3)靠近第一岸坡(1)的部分通过第一梁段斜拉索(9)支撑悬置于峡谷上方，梁段(3)靠近峡谷另一侧的第二岸坡(2)的部分通过设置于第二岸坡(2)上的索塔锚固结构支撑固定。

2.如权利要求1所述的一种非完形斜拉桥结构，其特征在于：所述的索塔锚固结构包括锚固在第二岸坡(2)上的第二桥台(5)和第二锚梁(15)；所述的第二桥台(5)上设置有沿竖直方向布置的第二索塔(8)，第二桥台(5)与梁段(3)的另一端固定连接；所述的第二索塔(8)位于梁段(3)上方塔体的顺桥向两侧设置有第二斜拉索结构；所述的第二斜拉索结构包括下端端锚固在第二锚梁(15)上的第二锚梁斜拉索(13)和下端锚固在梁段(3)上的第二梁段斜拉索(10)；所述的第二锚梁(15)为锚固在第二岸坡(2)岩面上的沿第二岸坡(2)倾斜布置的钢筋混凝土锚固结构；所述的梁段(3)靠近第二岸坡(2)的部分通过第二梁段斜拉索(10)支撑悬置于峡谷上方。

3.如权利要求1所述的一种非完形斜拉桥结构，其特征在于：所述的索塔锚固结构包括锚固在第二岸坡(2)上的第三索塔；所述的第三索塔沿竖直方向布置，包括锚固在第二岸坡(2)上的桥墩(16)、固定在桥墩(16)上的下塔柱(17)和固定在下塔柱(17)上的上塔柱(18)；所述的上塔柱(18)与下塔柱(17)分置于梁段(3)的上下两侧，上塔柱(18)顺桥向的两侧设置有多根第三梁段斜拉索(11)；所述的第三梁段斜拉索(11)的下端锚固在位于上塔柱(18)顺桥向两侧的梁段(3)上；所述的梁段(3)靠近第二岸坡(2)的部分通过第三梁段斜拉索(11)的支撑悬置于峡谷上方。

4.如权利要求3所述的一种非完形斜拉桥结构，其特征在于：所述的梁段(3)靠近第二岸坡(2)的部分以上塔柱(18)为中心对称布置于上塔柱(18)的两侧。

5.如权利要求3或4所述的一种非完形斜拉桥结构，其特征在于：所述的第二岸坡(2)上设置有第三桥台(6)；所述的梁段(3)靠近第二岸坡(2)的一端固定在第三桥台(6)上。