專利名稱：組合式索塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，特別是一種超高、超寬的組合式索塔。
背景技術(shù)：
纜索吊裝索塔形式上有扣塔和吊塔分離的，即扣塔和吊塔各自獨(dú)立設(shè)置； 另一種為形式上"合二為一"，即在扣塔頂鉸接吊塔。索塔材料多采用鋼索塔， 鋼索塔以鋼管砼塔、萬能桿件拼裝塔居多，如嵊州大橋吊塔為萬能桿件拼裝成 的雙柱式門架，高度66m，吊裝重量60t，塔寬22m;巫山長江大橋扣塔采用鋼管 混凝土桁架柱，吊塔鉸接于扣塔頂，為萬能桿件組拼而成，最大吊重120t;菜 園壩大橋扣塔采用萬能桿件拼成雙柱式門架柱，吊塔鉸接于扣塔頂，為萬能桿 件組拼而成，以上索塔寬度均不超過40m。
上述形式的索塔不能滿足凈起吊能力達(dá)220t索塔的要求、不能滿足大型外 傾式無橫向聯(lián)接鋼箱拱肋吊裝寬度達(dá)110m施工的吊裝要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以滿足拱肋扣掛和拱、梁節(jié)段吊裝功能一 體化及橫橋向外傾式鋼箱拱吊裝寬度110m的要求、滿足扣塔結(jié)構(gòu)承載的基本要 求以及鋼箱梁節(jié)段吊裝凈空的要求、滿足方便索塔結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造、運(yùn)輸、安裝、 拆卸的施工作業(yè)要求，滿足塔架構(gòu)件重復(fù)再利用的要求、不妨礙引橋預(yù)應(yīng)力砼 箱梁施工的組合式索塔。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種組合式索塔，其特征在于包括塔架基礎(chǔ)、索塔管立柱、H型鋼柱、萬 能桿件橫梁、錨梁及塔頂分配梁、纜風(fēng)系統(tǒng)部分，其中塔架基礎(chǔ)采用承臺(tái)、群
樁形式；索塔管立柱固定在塔架基礎(chǔ)上，索塔管立柱每肢由6根鋼管立柱組成， 成2X3分布，各鋼管立柱間通過雙槽鋼聯(lián)結(jié)，鋼管立柱為節(jié)段拼裝，節(jié)段間采 用法蘭盤連接；H型鋼柱固定在索塔管立柱頂部，內(nèi)側(cè)兩個(gè)H型鋼大立柱中間是H 型鋼小立柱，H型鋼大立柱、H型鋼小立柱之間通過雙槽鋼聯(lián)結(jié)系；在H型鋼柱內(nèi)
4側(cè)安裝有萬能桿件橫梁，萬能桿件橫梁沿縱橋向共布置了四榀，外側(cè)兩榀與H型
鋼大立柱相連接，中間兩榀與H型鋼小立柱相連；錨梁布置于H型鋼立柱區(qū)和萬 能桿件橫梁區(qū)，形成扣錨索的錨固區(qū)，塔頂分配梁直接布置于錨固區(qū)上，塔頂 分配梁按三層布置，自下而上依次為下橫梁、縱梁、索鞍導(dǎo)軌，下橫梁在橫橋 方向、段與段之間利用拼接板連接，連接位置為腹板及上、下翼緣，縱梁在節(jié) 點(diǎn)位置增設(shè)橫向加勁肋，并在固定位置增加纜風(fēng)錨箱，縱梁上部直接鋪設(shè)橫橋 向索鞍導(dǎo)軌；錨梁布置于索塔H型鋼和萬能桿件區(qū)內(nèi)，扣索、錨索交叉錨固于錨 梁上，錨梁采用箱形結(jié)構(gòu)；在組合式索塔的塔頂安裝有纜風(fēng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的附加技術(shù)方案如下
優(yōu)選地，其中塔架樁基采用4X4布置。
優(yōu)選地，索塔管立柱每肢中的6根鋼管立柱，外側(cè)4根由才、內(nèi)側(cè)2根由小813 X16mm鋼管立柱組成。
優(yōu)選地，萬能桿件橫梁由標(biāo)準(zhǔn)萬能桿件段及異形桿件段組成，異型桿件設(shè) 置在萬能桿件橫梁的跨中，兩側(cè)安裝寬度相等的標(biāo)準(zhǔn)萬能桿件段。
優(yōu)選地，纜風(fēng)系統(tǒng)包括有四組壓塔索，采用14)47.5的鋼絲繩；四組后纜 風(fēng)，采用15d)J15. 24鋼絞線。
本發(fā)明的有益效果是
1、 本發(fā)明采用了 "扣吊合一"的組合式索塔，外形呈"門"字型，中間萬 能桿件橫梁跨度大，中間萬能桿件橫梁形成"系桿拱結(jié)構(gòu)"受力體系，可以有 效的提高萬能桿件橫梁的跨度。
2、 并且本索塔沒有在扣塔頂單獨(dú)設(shè)置吊塔，采用"扣吊合一"的組合式索 塔，有效地降低了索塔高度，減少了用鋼量。
3、 整個(gè)索塔為全鋼結(jié)構(gòu)，立柱、連接系及分配梁在工廠加工，橫梁為通用 萬能桿件，工地通過螺栓進(jìn)行構(gòu)件組裝，裝拆方便，質(zhì)量容易得到保障。
4、 本發(fā)明還具有施工操作方便，安全性高，工程進(jìn)度快，成本低，結(jié)構(gòu)受 力體系簡單明確特點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明組合式索塔的主視圖。圖2是圖1所示組合式索塔的側(cè)視圖。
圖3是圖1所示組合式索塔的F—F向剖視圖。
圖4是組合式索塔的布置圖。
圖5是H型鋼柱和錨梁的立面圖。
圖6是圖5所示H型鋼柱的側(cè)視圖。
圖7是萬能桿件橫梁和錨梁的布置圖。
圖8是圖7所示萬能桿件橫梁的A-A向剖視圖。
圖9是塔頂分配梁的立面圖。
圖10是塔頂分配梁的平面圖。
其中，附圖標(biāo)記1為H型鋼柱，2為鋼管立柱d)813X14mm， 3為鋼管立柱4) 813X16mm， 4為塔架基礎(chǔ)，5為萬能桿件橫梁，6為雙槽鋼，7為錨梁，8為塔頂 分配梁，9為雙槽鋼，100為組合式索塔，101為H型鋼大立柱，102為H型鋼小立 柱，ll為鋼拱肋節(jié)段，13為纜風(fēng)索，14為錨索，15為錨索地壟，16為纜索地壟， 17為巻揚(yáng)機(jī)，19為扣索，801為纜風(fēng)錨梁，802為橫向分配梁，803為縱向分配梁， 804為軌道梁。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖l、圖2和圖3所示， 一種組合式索塔，包括塔架 基礎(chǔ)4、索塔管立柱、H型鋼柱l、萬能桿件橫梁5、錨梁7及塔頂分配梁8、纜風(fēng) 系統(tǒng)部分，其中塔架基礎(chǔ)4采用承臺(tái)、群樁形式；索塔管立柱固定在塔架基礎(chǔ)4 上，索塔管立柱每肢由6根鋼管立柱組成，成2X3分布，各鋼管立柱間通過雙槽 鋼9聯(lián)結(jié)，鋼管立柱為節(jié)段拼裝，節(jié)段間采用法蘭盤連接;H型鋼柱l固定在索塔 管立柱頂部，內(nèi)側(cè)2根H型鋼大立柱101中間是H型鋼小立柱102， H型鋼大立柱 101、 H型鋼小立柱102之間通過萬能桿件聯(lián)結(jié)；在H型鋼柱1內(nèi)側(cè)安裝有萬能桿件 橫梁5，萬能桿件橫梁5沿縱橋向共布置了四榀萬能桿件，外側(cè)兩榀與H型鋼大立 柱101相連接，中間兩榀與H型鋼小立柱102相連；錨梁7布置于H型鋼立柱區(qū)和萬 能桿件橫梁區(qū)，形成錨固區(qū)，塔頂分配梁8直接布置于錨固區(qū)上，塔頂分配梁8 按三層布置，自下而上依次為下橫梁、縱梁、索鞍導(dǎo)軌，下橫梁在橫橋方向、段與段之間利用拼接板連接，連接位置為腹板及上、下翼緣，縱梁在節(jié)點(diǎn)位置 增設(shè)橫向加勁肋，并在固定位置增加纜風(fēng)錨箱，縱梁上部直接鋪設(shè)橫橋向索鞍
導(dǎo)軌；錨梁7布置于索塔H型鋼和萬能桿件區(qū)內(nèi)，錨索14、扣索19交叉錨固于錨
梁上，錨梁7采用箱形結(jié)構(gòu)；在組合式索塔100的塔頂安裝有纜風(fēng)系統(tǒng)。 在上述實(shí)施例中各部件的優(yōu)選設(shè)置如下
1、 塔架基礎(chǔ)
塔架基礎(chǔ)4采用承臺(tái)、群樁形式。塔架樁基采用4X4布置，分為兩肢，塔腳 采用固結(jié)。
2、 索塔立柱
索塔管立柱材質(zhì)為Q235b。塔架每肢由外側(cè)4根d)813X14ram鋼管立柱2、內(nèi) 側(cè)2根4)813X16mm鋼管立柱3組成，鋼管立柱間的聯(lián)結(jié)采用雙槽鋼9 (20a)。管結(jié) 構(gòu)采用節(jié)段拼裝，除塔腳、塔頂為異型管段外，其余均為12.0m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，節(jié)段 間采用法蘭盤連接。
如圖5所示和圖6，索塔H型鋼柱l材質(zhì)為Q345b。分為H型鋼大立柱和H型鋼小 立柱，H型鋼小立柱與中間兩榀萬能桿件相連，立柱間用法蘭盤連接，H型鋼立 柱與管節(jié)段采用法蘭連接。
3、 萬能桿件橫梁
如圖7和圖8所示，萬能桿件橫梁5由標(biāo)準(zhǔn)萬能桿件段和異形桿件段組成，異 型桿件設(shè)置在萬能桿件橫梁的跨中，兩側(cè)對稱設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)萬能桿件段。萬能桿件 橫梁中間采用3X442m桁高，兩端12m范圍內(nèi)加高為24m，并與下橫梁聯(lián)系在一 起，下橫梁桁高4m?？v橋向共布置了四榀萬能桿件，外側(cè)兩榀與H型鋼大立柱lOl 相連接，中間兩榀與H型鋼小立柱102相連。
4、 塔頂分配梁
如圖9和圖10所示，塔頂分配梁8直接布置于錨固區(qū)上，分配梁按三層布置， 自下而上依次為下橫梁、縱梁、索鞍導(dǎo)軌。下橫梁段與段之間利用拼接板連接， 連接位置為腹板及上、下翼緣。縱梁在節(jié)點(diǎn)位置增設(shè)橫向加勁肋，并在幾個(gè)固 定位置增加纜風(fēng)錨箱，縱梁上部直接鋪設(shè)橫橋向索鞍導(dǎo)軌。
5、 錨梁索塔錨梁材質(zhì)為Q345b。索塔為全鋼結(jié)構(gòu)，扣索19、錨索14交叉錨固于錨梁 上，錨梁布置于索塔H型鋼和萬能桿件區(qū)內(nèi)，主要平衡扣索19、錨索14水平分力， 并將豎向力傳遞給索塔立柱。錨梁采用箱形結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)在錨梁上張拉扣、錨 索以及調(diào)索的需要，錨箱兩端設(shè)計(jì)為異形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，錨箱長6.4 6.5m，寬 0.55 0.65m，高1 1. 3m?？坼^索張拉、調(diào)索操作均在塔頂錨梁上完成。
6、索塔纜風(fēng)
塔架橫向剛度較大，抵抗橫向外力一般均無問題，塔身受縱向風(fēng)力，塔頂 受纜索系統(tǒng)產(chǎn)生的不平衡水平力，塔底固結(jié)塔架靠塔架自身剛度和有初始力的 纜風(fēng)繩產(chǎn)生的抗力平衡，索塔共設(shè)置了四組壓塔索，采用1小47.5的鋼絲繩；四 組后纜風(fēng)，采用15小15. 24鋼絞線，通過纜風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置，大大增強(qiáng)了塔架順橋 向的剛度，降低塔頂水平位移。
本發(fā)明的組合式索塔工作時(shí)如圖3所示，本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了 "吊扣合一"，組合 式索塔100設(shè)置在河的兩岸，在錨固區(qū)和錨索地壟15之間還設(shè)置有纜風(fēng)索13、纜 風(fēng)索13用于固定索塔，扣索19用于固定安裝完成的鋼拱肋節(jié)段，在索塔兩側(cè)還 設(shè)置有纜索地壟16和巻揚(yáng)機(jī)17,用于配合吊裝系統(tǒng)起吊鋼拱肋節(jié)段ll至安裝位 置。
權(quán)利要求
1. 一種組合式索塔，其特征在于包括塔架基礎(chǔ)、索塔管立柱、H型鋼柱、萬能桿件橫梁、錨梁及塔頂分配梁、纜風(fēng)系統(tǒng)部分，其中塔架基礎(chǔ)采用承臺(tái)、群樁形式；索塔管立柱固定在塔架基礎(chǔ)上，索塔管立柱每肢由6根鋼管立柱組成，成2×3分布，各鋼管立柱間通過雙槽鋼聯(lián)結(jié)，鋼管立柱為節(jié)段拼裝，節(jié)段間采用法蘭盤連接；H型鋼柱固定在索塔管立柱頂部，內(nèi)側(cè)兩個(gè)H型鋼大立柱中間是H型鋼小立柱，H型鋼大立柱、H型鋼小立柱之間通過雙槽鋼聯(lián)結(jié)系；在H型鋼柱內(nèi)側(cè)安裝有萬能桿件橫梁，萬能桿件橫梁沿縱橋向共布置了四榀，外側(cè)兩榀與H型鋼大立柱相連接，中間兩榀與H型鋼小立柱相連；錨梁布置于H型鋼立柱區(qū)和萬能桿件橫梁區(qū)，形成扣錨索的錨固區(qū)，塔頂分配梁直接布置于錨固區(qū)上，塔頂分配梁按三層布置，自下而上依次為下橫梁、縱梁、索鞍導(dǎo)軌，下橫梁在橫橋方向、段與段之間利用拼接板連接，連接位置為腹板及上、下翼緣，縱梁在節(jié)點(diǎn)位置增設(shè)橫向加勁肋，并在固定位置增加纜風(fēng)錨箱，縱梁上部直接鋪設(shè)橫橋向索鞍導(dǎo)軌；錨梁布置于索塔H型鋼和萬能桿件區(qū)內(nèi)，扣索、錨索交叉錨固于錨梁上，錨梁采用箱形結(jié)構(gòu)；在組合式索塔的塔頂安裝有纜風(fēng)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，其中索塔橫橋向總寬110m， 萬能桿件橫梁跨度65.6m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，其中塔架樁基采用4X4 布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，索塔管立柱每肢中的6根 鋼管立柱，外側(cè)4根由d)813X14mm、內(nèi)側(cè)2根由小813X 16mm鋼管立柱組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，萬能桿件橫梁由標(biāo)準(zhǔn)萬能 桿件段及異形桿件段組成，異型桿件設(shè)置在萬能桿件橫梁的跨中，兩側(cè)安裝寬 度相等的標(biāo)準(zhǔn)萬能桿件段。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，纜風(fēng)系統(tǒng)包括有四組壓 塔索，采用1小47.5的鋼絲繩；四組后纜風(fēng)，采用15d)J15.24鋼絞線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，索塔管立柱材質(zhì)為Q235b。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，索塔H型鋼柱材質(zhì)為Q345b。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式索塔，其特征在于，索塔錨梁材質(zhì)為Q345b。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合式索塔，采用扣塔和吊塔合一的方式，其外形呈“門”字型，包括塔架基礎(chǔ)、索塔管立柱、H型鋼柱、萬能桿件橫梁、錨梁及塔頂分配梁、纜風(fēng)系統(tǒng)部分。本發(fā)明的組合式索塔中間萬能桿件橫梁跨度大，中間萬能桿件橫梁形成“系桿拱結(jié)構(gòu)”受力體系，可以有效的提高中間萬能桿件橫梁的跨度，沒有在扣塔頂單獨(dú)設(shè)置吊塔，采用“扣吊合一”的組合式索塔，有效地降低了索塔高度，減少了用鋼量，整個(gè)索塔為全鋼結(jié)構(gòu)，立柱、連接系及分配梁在工廠加工，橫梁為通用萬能桿件，工地通過螺栓進(jìn)行構(gòu)件組裝，裝拆方便，質(zhì)量容易得到保障，本發(fā)明還具有施工操作方便，安全性高，工程進(jìn)度快，成本低，結(jié)構(gòu)受力體系簡單明確等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01D19/00GK101446065SQ20081014806
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者萬宗江, 關(guān)清杰, 卿三惠, 李朝永, 林用祥, 平 趙 申請人:中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第五工程有限公司