[实用新型]一种嵌入型钢锚梁组合索塔锚固结构

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁结构技术领域，涉及一种组合索塔锚固结构。

背景技术

斜拉桥的索塔锚固结构是一个将斜拉索的局部集中力分散到全截面，并安全、均匀地传递到锚固区以下塔柱的重要受力构造。传统设计为在索塔的锚固区设置环向预应力筋以平衡拉索水平力，但是需要配置相当数量的环向预应力筋才能满足要求，施工难度和后期维护难度随之提高。

近年来又出现了采用钢锚箱与混凝土塔壁组合的锚固结构（又称钢锚箱型组合索塔锚固结构）或者钢锚梁与混凝土塔壁组合的锚固结构（又称钢锚梁型组合索塔锚固结构）这两种组合索塔锚固结构。在这两种锚固结构中，钢锚箱或钢锚梁等钢结构承担主要的拉索水平力，混凝土塔壁承担竖向压力，从而发挥了钢材料和混凝土材料各自的优势，特别适合在大跨度桥梁上应用，虽然这两种组合索塔锚固结构受力优势明显，但是都存在一些不足。

在钢锚箱型组合索塔锚固结构中，索塔的塔壁由于承担了一部分拉索水平力，塔壁端部以及内侧倒角处均会出现较大的主拉应力，导致混凝土塔壁的抗裂性不易控制；另一方面，无论是内置式钢锚箱还是外露式钢锚箱的用钢量都较大，钢材利用率不高，对施工吊装要求较高。

在钢锚梁型组合索塔锚固结构中，牛腿是其关键构造。采用混凝土材料制成的牛腿施工难度大、速度缓慢；采用钢材料制成的牛腿虽然能够实现快速施工，但由于牛腿产生的局部弯矩会导致钢壁板上连接件受到拉拔力，从而使连接件受力处于不利状态；另一方面，钢锚梁各节段间相互作用较弱，应对不平衡拉索力以及断索、换索工况的能力较差。

因此，有必要设计一种能够充分发挥钢材抗拉性能，既经济安全，又方便施工的组合索塔锚固结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、传力明确、经济安全、施工方便的嵌入型钢锚梁组合索塔锚固结构，可适用于不同跨径的斜拉桥。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

本实用新型首先提供一种嵌入型钢锚梁，包括钢横梁以及分别架设在钢横梁沿自身长度方向的两端的两个嵌入件，钢横梁的任意一端均设有至少一个用于安装斜拉桥的斜拉索的拉索锚固机构，嵌入件具有用于支承起钢横梁相对应的一端的支承台和围绕支承台的U型板，U型板由对向设置的两块侧壁板和分别与这两块侧壁板连接的端壁板构成，侧壁板固定连接在斜拉桥索塔的混凝土塔壁上，端壁板上开设有至少一个供斜拉索穿过的通孔。

上述支承台由座板、排列在座板的一侧的多块支撑板以及多块加劲板焊接而成，座板分别与侧壁板和端壁板垂直焊接相连，支撑板分别与侧壁板和座板垂直焊接相连，加劲板设置在支撑板的两侧并分别与支撑板和座板焊接相连。

上述侧壁板通过剪力连接件和预应力钢筋固定在对应的混凝土塔壁上。进一步地，剪力连接件为焊钉连接件或者开孔板连接件。

本实用新型还提供一种嵌入型钢锚梁组合索塔锚固结构，由叠垒的嵌入型钢锚梁和浇筑在嵌入型钢锚梁两侧的混凝土塔壁组合而成，嵌入型钢锚梁为上面提及的嵌入型钢锚梁。进一步地，相邻两层嵌入型钢锚梁通过焊接或螺栓连接叠垒。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

首先，侧壁板通过剪力连接件与混凝土塔壁固定连接，该剪力连接件以受剪力为主，不会出现较大的拉拔力，避免拉拔力对剪力连接件抗剪刚度和承载力的削弱，从而使剪力连接件受力处于有利状态。

其次，因为单节段嵌入型钢锚梁的重量较小，单节嵌入型钢锚梁可以在工厂加工后再运输到施工现场整节段吊装，从而提高了施工效率；另一方面，多节段嵌入型钢锚梁在层层垒叠时，相邻两层嵌入型钢锚梁通过焊接或螺栓连接相连，各节段嵌入型钢锚梁整体作用加强，提高了嵌入型钢锚梁组合索塔锚固结构应对不平衡索力、断索及换索工况的能力。

再次，相比传统钢锚梁索塔锚固结构的斜拉索通常锚固在混凝土塔壁内一侧，嵌入型钢锚梁索塔锚固结构的拉索锚固位置向塔壁外侧推进，解决了中小跨径斜拉桥塔上张拉空间狭小的问题，增强了钢锚梁索塔锚固结构的适用范围。

最后，U形板能够兼作混凝土的浇筑模板，从而方便塔壁混凝土浇筑。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的嵌入型钢锚梁组合索塔锚固结构的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中的嵌入型钢锚梁的结构分解图。

图3是本实用新型实施例中的嵌入件的结构示意图。

附图标记：