[发明专利]一种采用装配式预制腹板的矩形钢管混凝土索塔

说明书

一种采用装配式预制腹板的矩形钢管混凝土索塔，以有效提高索塔施工效率、施工质量和施工安全性，大幅度节省施工工期和建造费用。其塔柱由纵向连接为一体的钢管混凝土节段构成，各钢管混凝土节段包括塔柱钢管和腹板，其内灌注混凝土的塔柱钢管纵向、横向间隔设置，相邻塔柱钢管焊接连接平联腹杆形成格构结构，腹板设置于相邻塔柱钢管之间且与之固定连接。所述塔柱钢管为矩形钢管，所述腹板为预制钢筋混凝土腹板构件，预制钢筋混凝土腹板构件与塔柱钢管之间通过连接构件和拉铆钉装配连接为一体。

技术领域

本发明涉及桥梁工程，特别涉及一种采用装配式预制腹板的矩形钢管混凝土索塔，适用于高烈度地震区的山区悬索桥索塔的建造，能够实现快速化施工，且抗震性能好。

背景技术

我国西部山区桥梁建设条件具有以下特点：1、昼夜温差大，混凝土养护困难；2、施工场地狭窄，大件运输困难，导致建设周期长，施工质量难以保证；3、地震烈度高，桥塔的抗震性能是设计难题。

索塔通常采用钢筋混凝土索塔、钢结构索塔和钢管混凝土索塔。混凝土索塔自重大，易开裂，抗震性能一般；钢结构索塔抗震性能较好，但是节段大，加工、运输和安装困难，与西部山区困难的道路交通条件不适应；钢管混凝土索塔将钢材受拉性能高和混凝土受压性能好的优点巧妙融合，承载力高、塑性和韧性好、抗震性能佳。钢管混凝土塔与钢筋混凝土塔相比，具有截面尺寸小、抗震性能好、抗裂性能好、绿色环保等优势；与钢结构塔相比，稳定性能、防火性能、防腐性能更好，且便于运输，因此是一种值得推广的结构形式。

现有的钢管混凝土塔在结构上由多根圆形钢管构成，钢管内灌混凝土土，各钢管之间采用现浇混凝土腹板连接从而构成格构型的截面形式。一般施工流程是，将钢管节段吊装后焊接安装到位→浇筑管内混凝土→绑扎钢管间腹板钢筋→浇筑钢管间腹板→形成节段截面→按以上流程施工下一个节段。在结构和施工上存在如下不足：采用圆形钢管，相贯线焊缝是三维空间曲线，对加工精度要求高，加工下料不方便，容易产生焊缝缺陷；腹板采用现浇混凝土结构，需要进行高空混凝土现场浇筑，施工安全性和施工质量不易得到保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用装配式预制腹板的矩形钢管混凝土索塔，以有效提高索塔施工效率、施工质量和施工安全性，大幅度节省施工工期和建造费用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明是一种采用装配式预制腹板的矩形钢管混凝土索塔，其塔柱由纵向连接为一体的钢管混凝土节段构成，各钢管混凝土节段包括塔柱钢管和腹板，其内灌注混凝土的塔柱钢管纵向、横向间隔设置，相邻塔柱钢管焊接连接平联腹杆形成格构结构，腹板设置于相邻塔柱钢管之间且与之固定连接，其特征是：所述塔柱钢管为矩形钢管，所述腹板为预制钢筋混凝土腹板构件，预制钢筋混凝土腹板构件与塔柱钢管之间通过连接构件和拉铆钉装配连接为一体。

所述连接连接构件包括连接钢板和加强钢板，各塔柱钢管相向的侧壁上焊接连接一对横向间隔、竖向延伸的连接钢板，加强钢板固定设置在预制钢筋混凝土腹板构件横向两端的正反板面上，连接钢板、加强钢板和预制钢筋混凝土腹板构件板体上对应设置横向、竖向间隔的安装孔，预制钢筋混凝土腹板构件两横向端部卡入一对连接钢板之间，穿过各安装孔的拉铆钉将预制钢筋混凝土腹板构件与塔柱钢管装配连接为一体。

本发明的有益效果主要体现在如下方面：

一、钢管混凝土节段、预制钢筋混凝土腹板构件等均可先通过散件运输到桥位附近，再就地实现工厂化生产和装配，装配好的钢管混凝土节段运输到施工现场后进行吊装作业，方便快捷，避免了腹板高空混凝土现场浇筑，能大幅度节省施工工期和建造费用，且施工质量和施工安全性容易得到保证；

二、塔柱钢管、平联腹杆均采用矩形钢管，加工下料更为简便，之间的连接焊缝均为直线焊缝，避免了圆形钢管的相贯线焊缝，有利于提高节段生产效率，避免产生焊缝缺陷，焊缝质量有保障；