一种适用于宽深峡谷的无主塔悬索桥及施工方案

摘要

本发明公开了一种适用于宽深峡谷的无主塔吊索桥及施工方案。施工方案：斜井施工；安装锚固体；安装主缆鞍；安装散缆鞍；安装缆固装置；安装主缆；安装缆索；主梁和吊索施工。无主塔悬索桥包括斜井、锚固结构、主缆、主梁和吊索，主梁架设于峡谷间；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；锚固装置与斜井结合设置，锚固装置固定于斜井前端；主缆为两条且分别连接峡谷两端相对应的锚固结构；吊索一端连接主缆另一端垂直连接主梁用于悬固主梁。本发明充分利用峡谷两岸山体，在山体中设置锚固结构，利用山体来对悬索桥主缆进行固定从而避免设置主塔架设，进一步的降低了悬索桥的建造难度同时也降低了悬索桥的建造成本。

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悬索桥及施工方案。

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。

发明内容

由于峡谷宽度大和深度大的问题从而导致对于悬索桥主塔的架设困难，本发明目的在于提供一种适用于宽深峡谷的无主塔悬索桥及施工方案来解决宽深峡谷间悬索桥主塔施工难度大和成本高的问题。

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吊索桥，包括斜井、锚固结构、主缆、主梁和吊索，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；

所述锚固装置与斜井结合设置，且所述锚固装置固定于斜井前端；

所述主缆为两条且分别连接峡谷两端相对应的锚固结构；

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。目前对于悬索桥的施工需要设置主塔来对主梁进行支撑，但在大跨度、大深度的峡谷间主塔的施工复杂且费事费力，不仅仅会延长施工周期还会增大工程的造价。本发明充分利用峡谷两岸山体，在山体中设置锚固结构，利用山体来对悬索桥主缆进行固定从而避免设置主塔架设，进一步的降低了悬索桥的建造难度同时也降低了悬索桥的建造成本。通过本方案可实现跨度为800m～2000m的大跨度宽深峡谷的跨越。

进一步的技术方案：

所述斜井斜向下开设至隧道地面所处平面，且斜井末端垂直于隧道并与隧道相连通。斜井与隧道相结合为锚固结构的施工提供足够的工作空间，方便施工人员、设备及材料等的通行。

进一步的：所述主梁采用混凝土结构、钢结构或钢混组合结构。其他能够达到建造要求的结构均可替换上述主梁结构。

进一步的：所述主缆和吊索采用高强度钢绞线构成。其他能够达到吊索的使用要求的材料均可替换上述高强度钢绞线。

进一步的：所述锚固结构包括主缆鞍、散缆鞍、缆索、锚固体和缆固装置，所述主缆鞍设置于锚固结构前端，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；所述主缆鞍下方设置有用于安装固定主缆鞍的支墩；

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，所述散缆鞍另一端连接多条缆索；

进一步的：所述缆固装置包括连接段和锚固段，所述连接段用于连接固定缆索，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，为主梁的架设提供拉力支撑。

进一步的：所述锚固体采用C40等级以上的微膨胀混凝土，且在锚固体的前后端面均设置有于槽口。

一种适用于宽深峡谷的无主塔吊索桥的施工方案，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：安装锚固体，在斜井施工完毕后，在斜井内进行锚固体的浇筑；

步骤三：安装主缆鞍，在锚固体施工完毕后，在斜井靠近隧道口出安装主缆鞍；

步骤四：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；

步骤五：安装缆固装置，在散缆鞍安装完毕后，进行缆固装置的安装，将缆固装置的锚固段埋入锚固体内；

步骤六：安装主缆，在缆固装置安装完毕后，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；

步骤七：安装缆索，在主缆安装完毕后，先将多条缆索的一端与散缆鞍相连接，然后多条缆索的另一端再分别连接一个缆固装置；

步骤八：主梁和吊索施工，在缆索安装完毕后，开始主梁的铺设，且在主梁铺设的同时采用吊索对主梁进行悬挂固定。本发明提供的一种适用于宽深峡谷的无主塔吊索桥的施工方法，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。

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悬索桥及施工方案，通过锚固结构将主缆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悬索桥及施工方案，本方案能够有效的利用隧道结构，避免了单独开设施工通道，可有效缩短施工周期并能够降低工程造价。

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为本发明结构俯视图；

图3为本发明锚固结构示意图；

图4为本发明缆固装置结构示意图；

图5为本发明主缆鞍结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-斜井，2-锚固结构，3-主缆，4-主梁，5-吊索，21-主缆鞍，22-散缆鞍，23-缆索，24-锚固体，25-缆固装置，26-支墩，241-槽口，251-连接段，252-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5所示，本发明种适用于宽深峡谷的无主塔吊索桥的施工方案，包括如下施工步骤：

步骤一：斜井1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1；

步骤二：安装锚固体24，在斜井1施工完毕后，在斜井1内进行锚固体24的浇筑；

步骤三：安装主缆鞍21，在锚固体24施工完毕后，在斜井1靠近隧道口出安装主缆鞍21；

步骤四：安装散缆鞍22，在主缆鞍21安装固定完毕后，在沿斜井1方向主缆鞍21的后方安装散缆鞍22；

步骤五：安装缆固装置25，在散缆鞍22安装完毕后，进行缆固装置25的安装，将缆固装置25的锚固段252埋入锚固体24内；

步骤六：安装主缆3，在缆固装置25安装完毕后，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21后再与散缆鞍22相连接；

步骤七：安装缆索23，在主缆3安装完毕后，先将多条缆索23的一端与散缆鞍22相连接，然后多条缆索23的另一端再分别连接一个缆固装置25；

步骤八：主梁4和吊索5施工，在缆索23安装完毕后，开始主梁4的铺设，且在主梁4铺设的同时采用吊索5对主梁4进行悬挂固定。

实施例2：

如图1-图5所示，一种适用于宽深峡谷的无主塔吊索桥，其工作原理在于：通过设置主缆鞍21将主缆3受力方向转换成沿斜井1轴向方向，然后通过散缆鞍22将主缆3分散成多条缆索23再与缆固装置25相连接，然后通过固定在锚固体24内的缆固装置25将主缆3固定在山体内，为主梁4的悬挂固定提供拉力，从而替代悬索桥主塔来降低施工难度和工程造价。其中斜井1与隧道相结合能为锚固结构2的施工提供工作空间。

无主塔悬索桥包括斜井1、锚固结构2、主缆3、主梁4和吊索5，所述主梁4架设于峡谷间；

两道所述斜井1开设于隧道口的两侧，且两端隧道口均开设有两道斜井1；

所述锚固装置2与斜井1结合设置，且所述锚固装置2固定于斜井1前端；

所述主缆3为两条且分别连接峡谷两端相对应的锚固结构2；

所述吊索5一端连接主缆3，所述吊索5另一端垂直连接主梁5用于悬固主梁4。

所述斜井1斜向下开设至隧道地面所处平面，且斜井1末端垂直于隧道并与隧道相连通。

所述主梁4采用混凝土结构、钢结构或钢混组合结构。

所述主缆3和吊索5采用高强度钢绞线构成。

所述锚固结构包括主缆鞍21、散缆鞍22、缆索23、锚固体24和缆固装置25，所述主缆鞍21设置于锚固结构2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1的轴向延伸；所述主缆鞍21下方设置有用于安装固定主缆鞍21的支墩26；

所述主缆3经过主缆鞍21后连接至散缆鞍22上，所述散缆鞍22一端连接主缆3，所述散缆鞍22另一端将主缆3分散成多条缆索23；

所述缆固装置25包括连接段251和锚固段252，所述连接段251用于连接缆索23，所述锚固段252固定于锚固体24内。

所述锚固体24采用C40等级以上的微膨胀混凝土，且在锚固体24的前后端面均设置有于槽口241。

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。