[实用新型]一种系杆拱桥的组合式吊杆结构

说明书

一种系杆拱桥的组合式吊杆结构，包括拱肋、系杆、钢套管和柔性索结构，所述拱肋为混凝土或钢管混凝土结构，所述系杆为预应力混凝土结构，所述钢套管的上下端分别预埋在拱肋和系杆内部，并在钢套管的预埋段设置抗剪连接件，所述柔性索结构包括成品索、上索导管、下索导管、上锚具、下锚具和螺旋筋，所述上索导管和下索导管分别设置在钢套管的上下两端并与钢套管中心对齐，所述成品索依次从上索导管、钢套管和下索导管的内部中心穿过，且上下两端分别设置上锚具和下锚具，所述成品索与钢套管之间填充有发泡剂。本申请在成品索万一发生断裂时钢套管的抗拉强度可以保证吊杆不断，防止系杆拱桥出现突然垮塌的事故，同时有利于成品索的耐久和更换。

技术领域

本实用新型涉及桥梁建造工程技术领域，特别是涉及到一种系杆拱桥的组合式吊杆结构。

背景技术

系杆拱桥是一种无推力拱桥，具有建筑高度小、跨越能力大、对基础适应性强的特点，同时造价经济、桥型美观，是我国广泛使用的一种桥型。吊杆是系杆拱桥中最关键的受力构件之一，其可靠性、耐久性和可更换性关系到桥梁的结构安全和正常使用。

系杆拱桥常用的吊杆有柔性吊杆和刚性吊杆两种基本形式。柔性吊杆一般采用高强钢丝束或钢绞线制成的成品索，只能承受拉力。刚性吊杆一般为预应力构件，通过施加预压应力克服吊杆在荷载作用下产生的拉应力。相关研究表明，刚性吊杆对系杆承受活载更有利，可降低桥面系的建筑高度，减少活载下的变形；另外，柔性吊杆张拉程序较复杂，施工控制也较困难，刚性吊杆的张拉程序和施工控制则较为简单。因此，采用刚性吊杆在系杆拱桥中的应用更为普遍。

现有技术中，刚性吊杆通常现场采用钢套管内穿高强钢丝束或钢绞线等预应力束制作，并在钢套管内灌注小石子混凝土共同受力或水泥砂浆进行防护，如图1所示。但这种吊杆在防水防腐设计、锚固工艺和施工等方面存在缺陷，造成吊杆短期内即产生预应力束的锈蚀、松弛等病害，而这种吊杆的钢套管通常与预埋在拱肋或系杆表面的钢板焊接，不能承受拉力，一旦其内部的预应力束断裂整根吊杆就会失效，严重危及桥梁的安全，国内已出现多起因吊杆断裂导致系杆拱桥突然垮塌的事故。另外，这种刚性吊杆后期更换过程中需要设置复杂的临时吊杆和临时兜吊系统代替原吊杆临时受力，每一根吊杆更换期间需要对原吊杆进行分级切割同时分级张拉临时吊杆，安装新吊杆后需要分级张拉新吊杆同时分级卸载临时吊杆，吊杆的内力转换过程非常复杂，更换的施工难度相当大。

实用新型内容

为了解决上述存在问题。本实用新型提供一种系杆拱桥的组合式吊杆结构，将钢套管的上下端分别预埋在拱肋和系杆内部，并在钢套管的预埋段设置抗剪连接件，钢套管内部设置成品索，钢套管和成品索形成共同受力的结构，在成品索万一发生断裂时钢套管的抗拉强度可以保证吊杆不断，防止系杆拱桥出现突然垮塌的事故，同时有利于成品索的耐久和更换。

本实用新型提供一种系杆拱桥的组合式吊杆结构，包括拱肋、系杆、钢套管和柔性索结构，所述拱肋为混凝土或钢管混凝土结构，所述系杆为预应力混凝土结构，所述钢套管的上下端分别预埋在拱肋和系杆内部，并在钢套管的预埋段设置抗剪连接件，所述柔性索结构包括成品索、上索导管、下索导管、上锚具、下锚具和螺旋筋，所述上索导管和下索导管分别设置在钢套管的上下两端并与钢套管中心对齐，所述成品索依次从上索导管、钢套管和下索导管的内部中心穿过，且上下两端分别设置上锚具和下锚具，所述上锚具的下方和下锚具的上方均设置螺旋筋，所述成品索与钢套管之间填充有发泡剂，所述发泡剂在成品索张拉完毕后压注。

进一步的，所述钢套管的抗拉承载力大于整根吊杆承担的荷载，并有适当的安全富余。

进一步的，所述钢套管预埋段的抗剪连接件可采用开孔板连接件或焊钉连接件，所述抗剪连接件的抗剪承载力之和不小于钢套管的抗拉承载力。

进一步的，所述钢套管在施工过程中可先断开成两段断开位置的内部设置钢衬管，钢衬管与钢套管的其中一段焊接固定，在成品索张拉一定索力后两段钢套管再焊接成整体参与受力，成桥时所述钢套管处于受压状态，其压力应大于活载作用使钢套管产生的拉力。