[发明专利]带有碳纤维空间索网的峡谷人行景观悬索桥及其施工方法

权利要求书

1.一种带有碳纤维空间索网的峡谷人行景观悬索桥，包括卵蛋拱形桥塔(1)、平行钢丝缆索体系(2)、双曲抛物面索网体系(5)和抗风缆索体系(6)，其特征为：卵蛋拱形桥塔(1)由抛物线段塔顶(11)和左右两个椭圆弧线段塔柱(12)组成；平行钢丝缆索体系(2)由平行钢丝缆索(21)、悬索桥背索(22)和竖向吊索(23)组成，平行钢丝缆索(21)锚固于两个卵蛋拱形桥塔(1)之间，悬索桥背索(22)一端锚固于卵蛋拱形桥塔(1)之上，另外一端锚固于锚碇(3)之中，竖向吊索(23)一端锚固于平行钢丝缆索(21)，另外一端悬吊桥面系(4)，桥面系(4)由桥面系加劲梁格(41)和玻璃桥面板(42)组成，玻璃桥面板(42)内嵌在桥面系加劲梁格(41)之中；双曲抛物面索网体系(5)由碳纤维双曲抛物面索网(51)、钢结构曲梁(52)和碳纤维斜拉吊索(53)组成，碳纤维双曲抛物面索网(51)为双曲抛物面空间索网下垂形成的空间索网，碳纤维双曲抛物面索网(51)覆盖在两股平行钢丝缆索(21)之上，碳纤维双曲抛物面索网(51)锚固于卵蛋拱形桥塔(1)的抛物线段塔顶(11)之上，多道钢结构曲梁(52)放置在碳纤维双曲抛物面索网(52)之上，采用夹具将平行钢丝缆索(21)和碳纤维双曲抛物面索网(51)与钢结构曲梁(52)牢固连接，碳纤维斜拉吊索(53)一端锚固于钢结构曲梁(52)尾部，另外一端斜向悬吊桥面系(4)；抗风缆索体系(6)由抗风缆索(61)和连接拉杆(62)组成，抗风缆索(61)锚固于两端峡谷山体之中，连接拉杆(62)一端锚固于抗风缆索(61)，另外一端连接于桥面系(4)；在碳纤维双曲抛物面索网(51)之上，铺设不锈钢丝网，种植藤蔓草，形成藤蔓草遮阳顶(7)。

2.根据权利要求1所述的一种带有碳纤维空间索网的峡谷人行景观悬索桥，其特征在于，所述的卵蛋拱形桥塔(1)的钢管结构中心曲线为卵蛋形曲线，其卵蛋形曲线的绘制方法，包括以下步骤：

第一步：首先依据碳纤维双曲抛物面索网(51)，确定抛物线段塔顶(11)的跨度和矢高数值，确定抛物线段塔顶(11)的钢管结构中心曲线；

第二步：确定抛物曲线末端点的切线方向和法线方向，将抛物曲线末端点和其法线上选取的另外一点作为椭圆弧线的长轴数值，动态变化椭圆的短轴数值，选取合理的椭圆弧线段作为椭圆弧线段塔柱(12)的钢管结构中心曲线；

第三步：顶部抛物曲线和左右两条椭圆弧曲线构成连续光滑卵蛋形曲线，卵蛋拱形桥塔(1)外形漂亮。

3.建造权利要求1所述的一种带有碳纤维空间索网的峡谷人行景观悬索桥的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：根据峡谷景区地质地形、地貌条件，进行超大跨人行景观悬索桥的桥址选择，施工桥梁基础，煨弯工艺加工钢管，焊接拼装抛物线段塔顶(11)和椭圆弧线段塔柱(12)，浇筑管内混凝土，形成卵蛋拱形桥塔(1)，同时修建锚碇(3)；

第二步：牵引左右两股平行钢丝缆索(21)悬挂于二个卵蛋拱形桥塔(1)之间，将悬索桥背索(22)锚固于锚碇(3)基础中，安装竖向吊索(23)，吊装桥面系加劲梁格(41)，形成平行钢丝缆索体系(2)；

第三步：依据双曲抛物面方程，多股碳纤维缆索空间交叉布置，形成碳纤维双曲抛物面索网(51)，下垂的碳纤维双曲抛物面索网(51)作为人行悬索桥的空间缆索，碳纤维双曲抛物面索网(51)覆盖在两股平行钢丝缆索(21)之上，碳纤维双曲抛物面索网(51)锚固于卵蛋拱形桥塔(1)的抛物线段塔顶(11)之中；

第四步：安装抛物线形的钢结构曲梁(52)，采用夹具将碳纤维双曲抛物面索网(51)与钢结构曲梁(52)牢固连接，碳纤维斜拉吊索(53)的上端与钢结构曲梁(52)的端部牢固连接，碳纤维斜拉吊索(53)的下端与吊装桥面系加劲梁格(41)固定连接，形成双曲抛物面索网体系(5)；

第五步：在峡谷中，施工抗风缆索(61)的基础，连接拉杆(62)一端锚固于抗风缆索(61)，另外一端与桥面系加劲梁格(41)相连，形成抗风缆索体系(6)；

第六步：将玻璃桥面板(42)内嵌于桥面系加劲梁格(41)之中，形成桥面系(4)，在碳纤维双曲抛物面索网(51)之上，铺设不锈钢丝网，种植藤蔓草，形成藤蔓草遮阳顶(7)，安装栏杆和路灯，建造500～600米的峡谷景区超大跨人行景观悬索桥。