[发明专利]一种确定斜拉桥斜塔无索区塔柱支架

说明书

本发明公开了一种确定斜拉桥斜塔无索区塔柱支架，每个榀空间三角形支撑结构由第一、第二直立钢管和第二、第三斜撑钢管构成，用型钢平联分别与直立钢管和斜撑钢管焊接，直立钢管和斜撑钢管的底部置于混凝土扩大基础上，第一、第二直立钢管、斜撑管均与预埋在扩大基础上的地脚螺栓连接,立钢管和斜撑钢管顶缘依次设置横梁、纵梁，横梁与纵梁通过高强螺栓连接，千斤顶与分配横梁相连，分配横梁置于千斤顶上，分配横梁与三角顶推支架之间采用螺栓连接，三角顶推支架与预埋在斜塔柱上的第一和第二预埋件、分配横梁焊接连接，分配横梁分别与斜撑杆和水平撑杆采用焊接连接。结构简单、受力明确，承载力高、稳定性好，安装和拆解方便。

技术领域

发明属于斜拉桥索塔柱的施工技术领域，尤其涉及一种用于支撑无索区斜塔柱的施工支架。适用于其他材料(如钢材)制成和其他索塔构造形式的无索区斜塔柱顶推力计算和支架构造。

背景技术

斜拉桥通常采用直立式索塔，有时为了增强桥梁的美学效果，或改善斜拉桥边跨侧的受力，亦可将索塔设计成倾斜。直立式索塔仅在下塔柱倾斜、上塔柱为直立，而倾斜式索塔的上、下塔柱均为倾斜。索塔分为有索区和无索区两部分，有索区段利用斜拉索索力来平衡斜塔的倾覆力矩，使塔柱受力处在合理状态内；位于无索区段的上、下塔柱在施工过程中受到塔柱自重作用将产生倾覆力矩，并使塔柱截面的一侧产生拉应力，另一侧产生压应力。为此，需要在无索区斜塔柱施工阶段设置临时支架支撑防止其倾覆，通过施加顶推力来减小塔柱截面中的拉应力值，借此完成无索区斜塔柱的施工。

目前国内针对无索区斜塔施工的顶推力计算大多采用试算法，并以塔底截面最大拉应力不超限作为单一控制目标，虽然该方法概念清楚，但计算效率低，且只能得到满足单一目标要求(如塔底拉应力不超限)的一组解，不能提供斜塔柱多个控制截面同时满足控制目标要求的顶推力上下限范围，增大了无索区段斜塔柱的施工难度和技术要求。

发明内容

发明的目的是在于提供了一种用于支撑无索区斜塔柱的施工支架，该支架采用大直径空钢管，结构简单、受力明确，承载力高、稳定性好，安装和拆解方便。利用焊接在无索区斜塔柱上的三角顶推支架，将千斤顶竖向力自动转换为支撑斜塔柱的斜向力，避免了将千斤顶斜向布置所造成的支架构造复杂、材料用量多等难题。

为了实现上述的目的，发明采用以下技术措施：

一种确定斜拉桥斜塔无索区塔柱支架，无索区索塔由塔柱基础和无索区塔柱构成。塔柱基础置于桩基承台上，无索区索塔与塔柱基础由混凝土浇筑而成。无索区塔柱支架由第一直立钢管、第二直立钢管、斜撑钢管、型钢平联、横梁、纵梁、千斤顶、横梁、三角顶推支架、斜撑杆、水平撑杆、第一预埋件、第二预埋件、反力架、混凝土扩大基础、地脚螺栓等组成，其连接关系是：整个支架由五榀空间三角形支撑结构构成，除高支架为一榀外，其余两个支架均有二榀组成。每个榀空间三角形支撑结构由第一直立钢管、第二直立钢管和第一斜撑钢管、第二斜撑钢管、第三斜撑钢管构成，用型钢平联分别与第一直立钢管、第二直立钢管和第一斜撑钢管、第二斜撑钢管、第三斜撑钢管焊接而成，构成一个稳定的受力结构。第一直立钢管、第二直立钢管和第一斜撑钢管、第二斜撑钢管、第三斜撑钢管的底部置于混凝土扩大基础之上，第一直立钢管、第二直立钢管、斜撑管均与预埋在扩大基础上的地脚螺栓16连接与预埋在扩大基础上的地脚螺栓连接,防止支架因受力造成其滑移，并将支架及千斤顶力、斜塔柱等荷载通过扩大基础传递到地基；第一直立钢管、第二直立钢管和第一斜撑钢管、第二斜撑钢管、第三斜撑钢管(钢管支架)顶缘依次设置横梁、纵梁，横梁与纵梁通过高强螺栓连接，横梁支撑纵梁，纵梁之上安装千斤顶，纵梁作为千斤顶的支承点，千斤顶与分配横梁相连，分配横梁B8置于千斤顶之上，通过分配横梁将千斤顶顶推力施加到支撑三角顶推支架。分配横梁与三角顶推支架之间采用螺栓连接。三角顶推支架由斜撑杆和水平撑杆组成,将千斤顶顶推力传递给无索区斜塔。三角顶推支架与事先预埋在斜塔柱上的第一预埋件和第二预埋件、分配横梁焊接连接，分配横梁分别与斜撑杆和水平撑杆采用焊接连接。当施加千斤顶顶推力时，由三角顶推支架将竖向顶推力转换为沿斜撑杆的斜向顶推力，以此来实现无索区斜塔柱混凝土施工期间的临时支撑，并达到改善塔柱应力的目的。