[发明专利]一种空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥及其施工方法

权利要求书

1.一种空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥，其特征在于，包括锚碇基础、塔墩基础、纵横梁、主缆、索梁连接件五个部分；所述锚碇基础分布于桥梁两侧；所述塔墩基础布置于各桥跨之间，当桥跨数量为N时，塔墩基础数量为N-1；所述纵横梁在各跨由主横梁、主纵梁、次纵梁和次横梁拼接而成；所述主缆在桥梁两侧不同高度处平行布置若干根，且沿桥梁纵向布置；所述主缆中间穿过所述塔墩基础，两侧锚固于所述锚碇基础；所述主缆在任意跨呈悬链线线型，且在远离所述塔墩基础的跨长范围内位于所述纵横梁下方，与所述纵横梁形成张弦结构体系；所述主缆在靠近所述塔墩基础的范围内位于所述纵横梁上方，与所述纵横梁形成悬索支撑体系。

2.根据权利1所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥，其特征在于，所述锚碇基础由现浇混凝土结构和预应力锚索组成，所述现浇钢筋混凝土结构中预埋主缆导管和锚固装置；所述预应力锚索的一侧嵌于现浇混凝土结构内部，另一侧嵌于岩石上；位于中间的所述塔墩基础采用现浇混凝土结构，内部预埋主缆导管；所述锚碇基础中的主缆导管和所述塔墩基础中的主缆导管均用于供所述主缆穿过；所述主缆导管在所述主缆张拉完毕后进行压浆封锚处理。

3.根据权利2所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥，其特征在于，所述纵横梁由工字钢拼接而成，包括主横梁、主纵梁、次横梁、次纵梁；纵横梁各构件之间的相对主次性及搭接方式为：所述主纵梁搭接在所述主横梁上，所述次横梁搭接在所述主纵梁上，所述次纵梁搭接在次横梁上；被搭接构件在搭接处连续，而搭接构件在搭接处断开。

4.根据权利3所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥，其特征在于，所述主缆采用截面为六边形的钢绞线束，桥梁每侧的主缆数量以及每根主缆的钢绞线束数根据受力特点进行调节，单根钢绞线带有独立的防腐套管。

5.根据权利4所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥，其特征在于，所述索梁连接件由伸臂、索夹和螺杆组成；所述伸臂为异型工字钢，与所述纵横梁的主横梁拼接；所述伸臂朝向取决于所述纵横梁和所述主缆的位置关系：所述纵横梁的截面形心高度在所述主缆的截面形心高度之下时，所述伸臂朝上；所述纵横梁的截面形心高度在所述主缆的截面形心高度之上时，所述伸臂朝下；单个索夹由朝向相反的两片异型钢板拼接而成，拼接后中间形成六边形孔，所述主缆穿过所述六边形孔，并通过螺栓将所述主缆紧固；所述索夹的两端分别安装在一根所述螺杆上，所述螺杆的端部固定在所述伸臂上；在同一伸臂上，所述索夹的数量与所述主缆的数量相同，沿高度方向均匀布置。

6.一种如权利要求5所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：基础施工；

开挖基础位置的覆盖层和岩石，平整表面，露出完好岩石表面；在岩层内预埋所述预应力锚索并灌浆，待灌浆强度达到设计值后对所述预应力锚索做抗拔试验，保证强度符合规范要求；绑扎所述锚碇基础和所述塔墩基础的钢筋，布置预埋件，浇筑混凝土；待所述锚碇基础混凝土的强度达到95％以后，对所述预应力锚索进行张拉、锚固、灌浆和封锚；

步骤二：主缆安装；

测量锚碇基础之间的距离，确定所述主缆的长度；牵引导索并固定在两岸岩石；应用导索引渡主缆至对岸，张拉所述主缆至施工阶段索力设计值，调整主缆位置，并锚固在所述锚碇基础上；

步骤三：索梁连接件及主横梁安装；

提前预制所述索梁连接件和所述纵横梁的各部分钢构件并运送至施工现场；在所述主缆各吊点位置安装所述索夹；将所述伸臂与所述主横梁进行拼接，然后通过所述螺杆固定到所述索夹上；

步骤四：主纵梁、次横梁及次纵梁安装；

以所述塔墩基础为轴，逐个对称安装所述纵横梁各节段的所述主纵梁、所述次横梁和所述次纵梁；

步骤五：线形调整及主缆封锚施工；

在桥面附属工程施工完成后，通过所述主缆的二次张拉调节结构线形使其达到设计状态，最后对所述主缆在锚碇基础和塔墩基础中的主缆导管内的部分进行封锚处理。

7.根据权利6所述的空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥施工方法，其特征在于，步骤三和步骤四中所有预制钢构件之间的连接采用螺栓连接或焊接。