公铁平层钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔的制作方法

1.本实用新型属于桥梁技术领域，具体涉及一种公铁平层钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔及采用该桥塔的斜拉桥。


背景技术：

2.目前，斜拉桥常用的桥塔型式有h型、a型、倒y型、钻石型等。在公铁平层斜拉桥中，采用桥塔中穿主梁的设计方案应用效果较好，但是，现有的桥塔型式在桥塔中穿应用中存在如下问题：h型桥塔可满足桥塔竖直中穿主梁的设计要求，主梁断面宽度较小，但h型桥塔造型比较常规，景观性稍差，桥塔横向稳定性及主梁横向刚度较小，且桥塔基础规模较大；采用a形、倒y形或者钻石形桥塔时，桥塔中穿主梁时均为斜向穿过(即与主梁桥面具有夹角)，为满足检修要求，主梁宽度需较垂直穿过桥塔方案增加2m左右，经济性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型涉及一种公铁平层钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔及采用该桥塔的斜拉桥，至少可解决现有技术的部分缺陷。
4.本实用新型涉及一种公铁平层钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔，包括塔柱和支承基础，所述塔柱呈中间宽而上下逐渐收窄的梭形结构，所述塔柱的两个塔肢均具有肢面平行于竖向的竖向肢段，所述竖向肢段至少覆盖主梁所在位置。
5.作为实施方式之一，所述塔柱的下部设有用于安设主梁的下横梁，所述下横梁的两端分别与所述塔柱的两个塔肢连接。
6.作为实施方式之一，两个塔肢的外缘均设有用于安设主梁边箱的牛腿。
7.作为实施方式之一，所述塔柱的上部设有上横梁，所述上横梁的两端分别与两个塔肢连接。
8.作为实施方式之一，所述上横梁的顶部设有上连接板，所述上连接板分别与两个塔肢的内侧肢面连接；和/或，所述上横梁的底部设有下连接板，所述下连接板分别与两个塔肢的内侧肢面连接。
9.作为实施方式之一，设有所述上连接板时，所述上连接板呈槽型结构并且与两个塔肢围设形成梭形腔。
10.本实用新型还涉及一种斜拉桥，包括主梁和至少一座桥塔，所述桥塔采用如上所述的公铁平层钢箱梁斜拉桥中穿梭形桥塔。
11.作为实施方式之一，所述主梁具有镂空中穿区，两个塔肢从所述镂空中穿区穿过。
12.本实用新型至少具有如下有益效果：
13.采用梭形结构的塔柱，似鱼似舟，景观性较好。通过对塔肢设计竖向肢段，使该塔柱在主梁范围内为竖直形过渡型式，可实现桥塔竖直中穿主梁的设计效果，塔肢垂直地穿过主梁桥面，可减小桥塔中穿式斜拉桥的主梁宽度，经济性好。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
15.图1为本实用新型实施例提供的斜拉桥的结构示意图；
16.图2和图3为本实用新型实施例提供的桥塔的结构示意图
17.图4为本实用新型实施例提供的公铁平层桥塔中穿式主梁的结构示意图；
18.图5为本实用新型实施例提供的主梁标准段的结构示意图；
19.图6为本实用新型实施例提供的主梁变化段的结构示意图
20.图7为本实用新型实施例提供的桥塔中穿过渡段的结构示意图。
具体实施方式
21.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例一
23.如图2和图3，本实用新型实施例提供一种桥塔2，包括塔柱和支承基础22，所述塔柱呈中间宽而上下逐渐收窄的梭形结构，所述塔柱的两个塔肢21均具有肢面平行于竖向的竖向肢段，所述竖向肢段至少覆盖主梁1所在位置。
24.对于上述梭形结构的塔柱，其中间区域相对较宽，该中间区域向塔顶方向以及向塔底方向塔柱均逐渐收窄；也即，该塔柱的横断面(该横断面平行于竖向)呈梭形。该梭形结构塔柱似鱼似舟，景观性较好；斜拉索3为空间索(有别于h型桥塔的平面索)，可以使主梁1获得较高的扭转自振频率，提高其临界颤振风速。
25.上述支承基础22可采用承台等常规结构，此处不作详述。塔柱下部在支承基础22位置收窄，可减小桥塔支承基础22的横向尺寸，可降低支承基础22所承受的波流力和围堰结构尺寸，降低对周围海岛红线等因素的影响，经济性及环保性好。
26.通过对塔肢21设计竖向肢段，使该塔柱在主梁1范围内为竖直形过渡型式，可实现桥塔2竖直中穿主梁1的设计效果，塔肢21垂直地穿过主梁1桥面，可减小桥塔中穿式斜拉桥的主梁宽度，经济性好。
27.在其中一个实施例中，如图2，所述塔柱的下部设有用于安设主梁1的下横梁23，所述下横梁23的两端分别与所述塔柱的两个塔肢21连接。当该桥塔2采用中穿主梁方案时，主梁1的中箱即安设在该下横梁23上，该中箱可进一步与两个塔肢21横向连接。该下横梁23不仅起到支撑安装主梁1的作用，而且还可提高两个塔肢21的结构整体性和协同受力性，保证塔柱的运行可靠性。
28.进一步优选地，如图2，两个塔肢21的外缘均设有用于安设主梁边箱的牛腿24，该结构能较好地满足桥塔2中穿主梁1的设计要求，通过牛腿24支撑主梁1的边箱，能保证主梁1在桥塔2区域的安装结构可靠性和运行安全性。
29.进一步优选地，如图2和图3，所述塔柱的上部设有上横梁25，所述上横梁25的两端分别与所述塔柱的两个塔肢21连接。通过该上横梁25将两个塔肢21的上部连为一体，能提高两个塔肢21的结构整体性和协同受力性，尤其地，该上横梁25附近为斜拉索3的张拉区，因此保证塔柱的运行可靠性；而由于塔顶收窄，因此该上横梁25的长度较小，其横向连接作用较佳。
30.进一步优选地，如图2，所述上横梁25的顶部设有上连接板26，所述上连接板26分别与两个塔肢21的内侧肢面连接；和/或，所述上横梁25的底部设有下连接板27，所述下连接板27分别与两个塔肢21的内侧肢面连接。通过设置上连接板26/下连接板27，能进一步提高上横梁25与两个塔肢21的连接可靠性和结构一体性；同时，通过连接板的外形设计，还能进一步提高塔柱的美观度，例如，上连接板26呈槽型结构并且与两个塔肢21围设形成梭形腔。
31.实施例二
32.如图1，本实用新型实施例提供一种斜拉桥，包括主梁1和至少一座桥塔2，所述桥塔2采用上述实施例一所提供的桥塔2。
33.在其中一个实施例中，上述斜拉桥为桥塔中穿主梁式斜拉桥，相应地，所述主梁1具有镂空中穿区，两个塔肢21从所述镂空中穿区穿过。显然地，塔肢21的竖向肢段即穿设在该镂空中穿区内。
34.实施例三
35.本实用新型实施例提供一种桥塔中穿式主梁1，可应用于上述实施例二中。
36.如图4，该桥塔中穿式主梁1包括多个主梁标准段11以及至少一座供桥塔2中穿的桥塔中穿过渡段12，每一所述桥塔中穿过渡段12通过主梁变化段13与相邻的主梁标准段11连接，其中，所述主梁标准段11采用挑臂式钢箱梁，所述桥塔中穿过渡段12采用分离式钢箱梁，所述主梁变化段13采用整体式钢箱梁。
37.可以理解地，上述主梁标准段11与桥梁的跨数相同并且一一对应配置；斜拉桥一般具有多个桥塔2，上述桥塔中穿过渡段12对应具有多个；显然，每个桥塔中穿过渡段12的两侧分别有一个主梁标准段11，则每个桥塔中穿过渡段12的两端分别连接有一个主梁变化段13。
38.挑臂式钢箱梁、整体式钢箱梁和分离式钢箱梁均为本领域现有的钢箱梁结构形式，具体的结构此处不作赘述。对于挑臂式钢箱梁与整体式钢箱梁之间的连接、整体式钢箱梁与分离式钢箱梁之间的连接，可采用常规的钢箱梁梁段连接方式，此处不作详述。
39.上述桥塔中穿过渡段12可供上述实施例一所提供的桥塔2中穿；在其中一个实施例中，如图7，上述桥塔中穿过渡段12包括用于与桥塔2的两侧塔肢21分别连接的中箱梁体121以及用于分别安装在对应侧的塔肢21外侧的两组边箱梁体122，也即中箱梁体121布置于该桥塔2的左侧塔肢21与右侧塔肢21之间，并且该中箱梁体121分别与左侧塔肢21和右侧塔肢21进行横向连接，则中箱梁体121与边箱梁体122之间即形成上述镂空中穿区。采用塔肢21作为分离式钢箱梁的连接节点，能保证桥塔中穿过渡段12安装结构的可靠性。进一步优选地，所述边箱梁体122与所述主梁标准段11的挑臂外形一致，能提高桥梁外形美观度；可以理解地，主梁变化段13也优选为与主梁标准段11的外形一致；采用外形一致的梁体结构，除保证美观效果之外，能相应地简化设计及施工难度，并且使各梁段之间刚度过渡平
顺。
40.如图4和图6，上述主梁变化段13包括第一梁体和横向分列于该第一梁体两端的两组第二梁体，其中，第一梁体包括顶板、底板和分布于顶板和底板之间的两个端部纵梁，端部纵梁的上下两端分别与顶板和底板连接，根据需要还可进一步设置变化段中部纵梁；两个端部纵梁均具有倾斜段以便于与对应侧主梁标准段11上的标准段纵梁连接，两个倾斜段相对设置形成喇叭状结构，该喇叭状结构的大开口端朝向对应侧的主梁标准段11；上述倾斜段的另一端(也即喇叭状结构的小开口端)可直接与相邻的桥塔中穿过渡段12的中箱梁体121上的中箱纵梁连接，在另外的实施例中，两个端部纵梁还具有与桥梁纵向平行的过渡连接段，该过渡连接段分别与相邻的中箱梁体121上的中箱纵梁以及对应的倾斜段连接。上述第二梁体上的变化段边部纵梁可设计为平行于桥梁纵向，其两端分别与相邻的主梁标准段11上的标准段纵梁以及相邻的边箱梁体122上的边箱纵梁连接。
41.主梁标准段11采用挑臂式钢箱梁，能提高主梁1的抗弯抗扭刚度以及抗风和风车桥性能，同时有效地减少主梁1的用钢量，保证桥塔中穿式主梁1的经济性。
42.桥塔中穿过渡段12采用分离式钢箱梁，并且通过整体式钢箱梁结构的主梁变化段13实现桥塔中穿过渡段12与主梁标准段11之间的有机平顺地连接，解决了传统挑臂式钢箱梁断面无法适用于斜拉桥塔2中穿方案的关键技术难题。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。