一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥及施工方法

摘要

本发明公开了一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥及施工方法，步骤如下：斜井施工；安装主缆鞍；安装散缆鞍；安装缆固装置；浇筑锚固体；安装斜拉索锚；安装主缆；安装斜拉索；架设主梁。组合桥包括主梁、斜拉索、主缆、吊索、斜拉索锚、主缆锚固装置和斜井，主梁架设于峡谷间；斜井开设于隧道口的两侧；主缆锚固装置设置于斜井前端；主缆锚固装置下方有安装斜拉索锚；所述吊索一端连接主缆，吊索另一端垂直连接主梁用于悬固主梁；斜拉索一端固定连接在主梁上，所述斜拉索另一端与斜拉索锚相连接。通过结合将斜拉索和主缆锚入山体替代主塔的架设，从而降低施工难度且减少工程造价，同时结合斜拉桥和悬索桥的特点实现超大跨度峡谷的连通。

说明书

技术领域

本发明涉及道路桥梁施工领域，具体涉及一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥及施工方法。

背景技术

隧道国家基础设施的建设，山区高速公路、铁路等越来越多进入西部山区。由于西部山区地形复杂，出现越来越多的“高山-峡谷-高山”情况，线路必须以“隧道-桥梁-隧道”的形式进行穿越。由于山体雄厚、峡谷陡峭，往往都是桥隧相连的形式。针对峡谷宽度不大时，往往可以采用常规桥梁进行跨越；线路往往受高程等控制，在陡峭峡谷段跨越宽度大，采用常规的桥梁方式难以跨越；斜拉桥和悬索桥是大跨度桥梁的常用形式之一；若采用斜拉桥的方式，则桥梁主塔往往置于峡谷底端，主塔高度极大，施工困难；若采用常规悬索桥的方式，则一方面需要设置锚定，另一方面仍需设置桥塔，桥塔布置困难，且难以施工。与此同时单一使用上述斜拉桥和悬索桥对峡谷间桥梁进行施工，对于一些峡谷跨度过大的环境上述两种桥梁形式，无法达到连接峡谷两端的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是宽深峡谷间桥梁主塔架设困难及超大跨度宽深峡谷的连通，目的在于提供能够有效解决上述问题的适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥的施工方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥，组合桥包括主梁、斜拉索、主缆、吊索、斜拉索锚、主缆锚固装置和斜井，所述主梁架设于峡谷间；

两道所述斜井开设于隧道口的两侧，且两端隧道口均开设有两道斜井；

所述主缆锚固装置设置于斜井靠近隧道口的前端；

在主缆锚固装置下方每隔5m～8m设置一个斜拉索锚；

所述主缆为两条且分别连接峡谷两端相对应的主缆锚固装置；

所述吊索一端连接主缆，所述吊索另一端垂直连接主梁用于悬固主梁；

所述斜拉索一端固定连接在主梁上，所述斜拉索另一端与斜拉索锚相连接。目前宽深峡谷间斜拉桥的建造结构，需要设置主塔来为主梁提供支撑，此种方法不仅会延长施工周期，其施工难度大同时会增加工程的施工成本，本发明设计一种无主塔形式的桥梁结构，通过设置斜拉索锚和主缆锚固装置将斜拉索和主缆锚入山体内为主梁的悬挂固定提供拉力，，这种桥梁结构能够避免主塔的架设，同时采用该施工方法不仅能够缩短工期还能有效的缩减工程成本。本发明能用于桥梁跨度在2000m以上的超大宽度峡谷间桥梁的架设。

进一步的技术方案：

所述斜井从隧道口旁山体斜向下延伸至隧道底面所处平面，且斜井末端垂直于隧道并与隧道相连通。斜井与隧道共同为锚固作业提供施工场所，同时方便施工人员、设备及材料等的通行。

进一步的：所述主缆锚固装置包括主缆鞍、散缆鞍、缆索、锚固体和缆固装置，所述主缆鞍设置于主缆锚固装置前端，用于改变主缆的受力方向，所述主缆受力方向改变后沿斜井的轴向延伸；

进一步的：所述主缆经过主缆鞍后连接至散缆鞍上，所述散缆鞍一端连接主缆，所述散缆鞍另一端将主缆分散成多条缆索；

所述缆固装置包括连接段和锚固段，所述连接段用于连接缆索，所述锚固段固定于锚固体内。主缆鞍的设置主要用于改变主缆的受力方向，将主缆的受力改为沿斜井径向；散缆鞍将主缆分散成多条缆索并分别与缆固装置相连接后锚入锚固体内，对主缆进行牵引固定，在通过吊索对中段主梁进行悬挂固定，从而实现对于中段主梁的架设。

进一步的：所述斜拉索锚斜向下设置于山体内。

进一步的：所述斜拉索一端与斜拉索锚相连接，另一端通过端头锚具与主梁相连接；

进一步的：所述斜拉索用于悬挂固定主梁两端500m范围内的桥面结构。

进一步的：所述斜拉索锚包括锚固结构、锚座结构和锚杆，所述锚座结构与锚杆相连接，所述锚固结构和锚座结构通过螺栓组进行连接。斜拉索通过斜拉索锚锚入山体内，使得斜拉索能够为两端500m范围内的主梁悬挂固定提供拉力，保障斜拉桥的基本使用功能。

一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥的施工方法，包括如下施工步骤：

步骤一：斜井施工，在峡谷两端隧道主线施工完毕后，在两端隧道口的两侧均开设一道斜井；

步骤二：安装主缆鞍，在斜井施工完毕后，将主缆鞍固定在斜井井口处；

步骤三：安装散缆鞍，在主缆鞍安装固定完毕后，在沿斜井方向主缆鞍的后方安装散缆鞍；

步骤四：安装缆固装置，在散缆鞍安装完毕后，沿斜井方向散缆鞍后方安装缆固装置；

步骤五：浇筑锚固体，在缆固装置安装完毕后，在缆固装置的锚固段进行锚固体的浇筑；

步骤六：安装斜拉索锚，先将锚杆和锚座结构嵌入山体内，然后通过螺栓组将锚固结构和锚座结构连接；

步骤七：安装主缆，首先将主缆与主缆鞍相连接改变主缆的方向，在主缆经过主缆鞍后再与散缆鞍相连接，散缆鞍将主缆分为多条缆索，最后将缆索与蓝谷装置相连接；

步骤八：安装斜拉索，将斜拉索的一端与斜拉索锚相连接；

步骤九：架设主梁，首先用斜拉索对主梁两端前500m的范围进行悬挂固定，主梁中段位置用吊索进行悬挂固定。本发明提供的一种适用于宽深峡谷的无主塔超大宽度组合桥及施工方法，对于降低工程造价和工程实施难度均具有重要意义，该方法可以充分利用两端隧道带来的施工通道，无需在峡谷中单独开辟施工通道，避免了偏远深大峡谷难以进入施工的问题，同时避免了设置施工难度极大的超高主塔，同时将悬索桥和斜拉桥进行结合使用能够有效的增大桥梁的跨度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥的施工方法，通过主缆锚固装置和斜拉索锚将主缆和斜拉索锚入山体内提供主梁悬挂固定所需要的力，避免了在宽深峡谷中设置主塔，进而降低了宽深峡谷间桥梁施工的难度，同时降低了宽深峡谷间桥梁施工的工程造价；

2、本发明一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥的施工方法，将悬索桥和斜拉桥的结构特点相结合能够有效的增大组合桥的跨度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主缆锚固装置结构示意图；

图3为本发明主缆鞍结构示意图；

图4为本发明缆固装置结构示意图；

图5为本发明斜拉索锚结构示意图；

图6为本发明端头锚具结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-主梁，2-斜拉索，3-主缆，4-吊索，5-斜拉索锚，6-主缆锚固装置，7-斜井，8-端头锚具，51-锚固结构，52-锚座结构，53-锚杆，54-螺栓组，61-主缆鞍，62-散缆鞍，63-缆索，64-锚固体，65-缆固装置，651-连接段，652-锚固段。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1～图6所示，本发明一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥的施工方法，包括如下施工步骤：

步骤一：斜井7施工，在峡谷两端隧道主线施工完毕后，在两端隧道口的两侧均开设一道斜井7；

步骤二：安装主缆鞍61，在斜井7施工完毕后，将主缆鞍61固定在斜井7井口处；

步骤三：安装散缆鞍62，在主缆鞍61安装固定完毕后，在沿斜井7方向主缆鞍61的后方安装散缆鞍62；

步骤四：安装缆固装置65，在散缆鞍62安装完毕后，沿斜井7方向散缆鞍62后方安装缆固装置65；

步骤五：浇筑锚固体64，在缆固装置65安装完毕后，在缆固装置65的锚固段652处进行锚固体64的浇筑；

步骤六：安装斜拉索锚5，先将锚杆53和锚座结构52嵌入山体内，然后通过螺栓组54将锚固结构51和锚座结构52连接；

步骤七：安装主缆3，首先将主缆3与主缆鞍21相连接改变主缆3的方向，在主缆3经过主缆鞍61后再与散缆鞍62相连接，散缆鞍62将主缆3分为多条缆索63，最后将缆索63与蓝谷装置65相连接；

步骤八：安装斜拉索2，将斜拉索2的一端与斜拉索锚5相连接；

步骤九：架设主梁1，首先用斜拉索2对主梁1两端前500m的范围进行悬挂固定，主梁1中段位置用吊索4进行悬挂固定。

实施例2：

如图1～图6所示，一种适用于宽深峡谷的无主塔超大跨度组合桥，其工作原理在于：通过设置斜拉索锚5和主缆锚固装置6将斜拉索2和主缆3锚入山体内，然后通过斜拉索2和主缆3为主梁1的架设提供拉力，从而替代了原有斜拉桥和悬索桥的主塔结构，以此来达到降低施工难度和减少工程造价的目的；同时采用斜拉桥的结构对主梁1两端500m范围进行悬挂固定，同时采用悬索桥的结构对主梁1中段进行悬挂固定，此种斜拉桥和悬索桥相结合的组合桥梁结构能够增大跨度，使得组合桥的跨度达到2000m以上，实现超大宽度峡谷间的连通。

组合桥包括主梁1、斜拉索2、主缆3、吊索4、斜拉索锚5、主缆锚固装置6和斜井7，所述主梁1架设于峡谷间；两道所述斜井6开设于隧道口的两侧，且两端隧道口均开设有两道斜井7；所述主缆锚固装置6设置于斜井7靠近隧道口的前端；在主缆锚固装置6下方每隔5m～8m设置一个斜拉索锚5；所述主缆3为两条且分别连接峡谷两端相对应的主缆锚固装置5；所述吊索4一端连接主缆3，所述吊索4另一端垂直连接主梁1用于悬固主梁1；所述斜拉索2一端固定连接在主梁1上，所述斜拉索2另一端与斜拉索锚5相连接。

所述斜井6从隧道口旁山体斜向下延伸至隧道底面所处平面，且斜井6末端垂直于隧道并与隧道相连通。

所述主缆锚固装置6包括主缆鞍61、散缆鞍62、缆索63、锚固体64和缆固装置65，所述主缆鞍61设置于主缆锚固装置6前端，用于改变主缆3的受力方向，所述主缆3受力方向改变后沿斜井7的轴向延伸；

所述主缆3经过主缆鞍61后连接至散缆鞍62上，所述散缆鞍62一端连接主缆3，所述散缆鞍62另一端将主缆3分散成多条缆索63；所述缆固装置65包括连接段651和锚固段652，所述连接段651用于连接缆索63，所述锚固段652固定于锚固体64内。

所述斜拉索锚5斜向下设置于山体内。

所述斜拉索2一端与斜拉索锚5相连接，另一端通过端头锚具7与主梁1相连接；所述斜拉索2用于悬挂固定主梁1两端500m范围内的桥面结构。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。