[发明专利]内地锚悬索桥

说明书

技术领域

本发明属于一种悬索桥，具体涉及了一种内地锚悬索桥。

背景技术

悬索桥结构具有受力性能好、跨越能力大、轻巧美观、抗震能力强、结构形式多样及对地形适应能力好等特点，在许多跨越大江大河、高山峡谷、海湾港口等交通障碍物时，往往作为首选的桥型。因此，人们也设计出了多种悬索桥结构。如中国专利申请号为201510012845.7公开了一种高扭转刚度的悬索桥，包括主梁、索塔、主缆和吊杆，主缆为一条且位于主梁纵向中心立面，吊杆分布于主梁横向两侧用于通过主缆悬吊主梁，使得主缆、吊杆和主梁形成横截面为空间三角形的结构；本发明利用三角形的稳定性，形成一个类似于三角形箱梁结构，从根本上提高悬索桥的整体扭转刚度和扭转震频，直接提高静风下扭转失稳的临界风速，同时，也可以增大了扭转震频和垂直震频的比例，从而提高了颤震的临界风速，也就保证了较大跨度的悬索桥的安全性；并且，并不增加现有悬索桥的材料和成本，而实际上，主缆为一根，可增加横截面积，并增加吊杆数量和横截面积，进一步增加扭转刚度。又如中国专利申请号为200920043292.1公开了一种自锚式悬索桥，包括索塔基础、索塔、索鞍、加劲梁、主缆和吊杆，所述加劲梁中设有在空钢管中灌注混凝土而形成的钢管混凝土组合构件。采用钢管混凝土加劲梁，不仅可以降低造价，而且施工方便，可以明显加快施工进度。再如中国专利申请号为201120102496.5公开了一种桥梁结构，包括有行车道梁、桥塔、锚碇、承重缆索，其特征是，承重缆索由一根主索和多根次索组合而成，自索塔开始，间隔一定距离将数根次索从承重缆索上分离，与车道梁连接，在承重缆索上的次索分离处设有分缆器。承重缆索由次索与主索构成，并用夹具组合在一起；分缆器具有次索从承重主缆分离形状的内腔，并且有紧固装置，能固定在承重缆索上；本发明的结构能够优化悬索桥承重缆索的应力，节约材料。

但是在一般常规式的地锚式悬索桥，需要建造体积庞大的锚碇来锚固主缆，这就造成在地质情况差的地方，锚碇结构的基础工程量非常大，往往成为工程的难点；地锚式悬索桥锚碇和锚碇基础占有工程造价的相当可观部分，成为影响悬索桥结构经济性的重要方面；在城市地区或旅游区，修建体积庞大的锚碇，对环境美观也会产生负面影响。

发明内容

针对上述问题，本发明了提供了一种内地锚悬索桥，通过在索塔两端增设水平杆以及斜柱，使主缆依次绕过索塔顶部索鞍、水平杆端部转向块、索塔底部转向块锚固至基础。作用于主梁上的荷载遵循以下传力路径：主梁→吊索→主缆→桥塔→基础。将缆索锚固在索塔基础上，减小了索塔的轴力，同时由于增设斜柱从而增大了塔的侧向刚度。与地锚悬索桥相比，省去了体积庞大的锚碇，减少了连接锚碇的主缆的计算长度，使主缆在恒载作用下应力和振幅减小；与自锚悬索桥相比，内地锚悬索桥跨度远远大于自锚悬索桥，可达到与地锚悬索桥相同的跨度。

本发明采取以下技术方案实现上述目的：

一种内地锚悬索桥，主要由主缆、吊索、索塔、斜柱、水平杆和主梁组成；所述的吊索均匀布置在主缆和主梁之间；所述的索塔设在主梁的两端；所述的斜柱和水平杆分别设置在索塔的两侧，并且有一个共同的端点，即斜柱的端部和水平杆处于同一水平线上，端点设在索塔的中点；在水平杆的端部设有转向块Ⅰ；在索塔的顶部设有索鞍，索塔的底部浇筑有基础Ⅱ并且设有转向块Ⅱ；在斜柱的底部浇筑基础Ⅰ；所述的主缆的端部依次绕过索塔顶部的索鞍、水平杆端部的转向块Ⅰ、索塔底部的转向块Ⅱ固定安装在基础Ⅰ上。

进一步说明，所述的主缆的端部绕至基础Ⅰ处设有散索鞍。

进一步说明，所述的索塔顶部左右两端主缆与索塔所成内夹角α相等且小于180°。

进一步说明，所述的水平杆上下两端主缆与水平杆所形成的内夹角β相等且小于180°。

进一步说明，所述的斜柱和水平杆均采用钢结构格构柱形式做成。采用钢结构格构柱形式，可以有效的减小水平杆及斜柱自重。所述的斜柱和/或水平杆还可以采用钢箱或者混凝土箱型做成。

在本发明中，为了限制水平杆端部挠度，可以进一步优化本发明的技术方案：即在水平杆的端部设有辅助墩。

在本发明中，地质状况较好时，可直接采用浅基础；地质状况一般时，在斜柱底部打斜桩；地质状况较差时，需做成由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。