CN112832144A - 人行悬索桥加固结构及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及公路桥涵施工技术领域，尤其是涉及一种人行悬索桥加固结构及其施工工艺，包括地缆组件、加劲梁以及地板，所述加劲梁固定在地缆组件上，所述地板固定在加劲梁上，所述地缆组件包括至少两根主地缆和至少一根辅助地缆，所述辅助地缆位于相邻两根主地缆之间，各地缆的两端分别支承于所对应的桥塔底部，且各地缆的两端分别穿过所对应的桥塔底部后通过第一锚锭固定于桥台中，所述加劲梁包括固定于主地缆和辅助地缆上的横梁以及以可拆卸方式固定在横梁上的纵梁，所述地板以可拆卸方式固定在纵梁上。本申请具有提升支撑强度，便于维修更换的效果。

Description

人行悬索桥加固结构及其施工工艺

技术领域

本申请涉及公路桥涵施工技术领域，尤其是涉及一种人行悬索桥加固结构及其施工工艺。

背景技术

悬索桥，又名吊桥，是指以通过桥塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁，常用于各大景区中，供游客通行，也可作为观赏景点之一。

相关技术中悬索桥通常包括主缆、地缆、加劲梁、地板以及吊杆，主缆的两端分别支承于所对应的桥塔上，且主缆的两端分别穿过所对应的桥塔后通过锚锭固定于桥两端的桥台中，地缆的两端分别通过锚锭固定于桥塔底部的桥塔基础中，加劲梁通过卡锁固定在地缆上，地板固定在加劲梁上，吊杆固定于主缆和加劲梁之间，地缆、加劲梁、地板共同组成桥面结构，通过在桥面结构沿悬索桥宽度方向的两侧安装护栏，实现供游客通行的目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于悬索桥经过长时间使用后，需要进行维修加固，尤其是对于桥面结构，而相关技术中桥面结构的加劲梁的纵梁和横梁均采用角钢结构，且纵梁和横梁之间通过焊接固定，这样在进行维修时需对整个加劲梁进行替换，且更换后不便于安装固定。

发明内容

为了提升支撑强度，便于维修更换，本申请提供一种人行悬索桥加固结构及其施工工艺。

第一方面，本申请提供一种人行悬索桥加固结构，采用如下的技术方案：

一种人行悬索桥加固结构，包括地缆组件、加劲梁以及地板，所述加劲梁固定在地缆组件上，所述地板固定在加劲梁上，所述地缆组件包括至少两根主地缆和至少一根辅助地缆，所述辅助地缆位于相邻两根主地缆之间，各地缆的两端分别支承于所对应的桥塔底部，且各地缆的两端分别穿过所对应的桥塔底部后通过第一锚锭固定于桥台中，所述加劲梁包括固定于主地缆和辅助地缆上的横梁以及以可拆卸方式固定在横梁上的纵梁，所述地板以可拆卸方式固定在纵梁上。

通过采用上述技术方案，增设辅助地缆提升了悬索桥整体支撑强度，提高了悬索桥的稳定性；同时横梁与纵梁之间以及纵梁与地板之间均采用可拆卸连接的方式固定，便于进行更换和维修。

可选的，所述主地缆和辅助地缆的端部支承于桥塔底部的桥塔基础上，所述桥塔基础上固定有用于支承主地缆和辅助地缆的第一弧形支承板。

通过采用上述技术方案，能够通过桥塔基础对主地缆和辅助地缆进行支承，提高支撑效果。

可选的，所述第一锚锭包括第一锚杆，所述第一锚杆一端锚固于桥台中，另一端与主地缆或辅助地缆固定连接，所述主地缆或辅助地缆上设置有第一锚具连接器，所述第一锚具连接器位于第一锚杆与桥塔基础之间。

通过采用上述技术方案，实现对地缆的固定，提高整体稳定性。

可选的，所述横梁和纵梁均为槽钢结构，所述横梁为多组，每组为两个，每组的两个横梁对称设置且槽口相背，每组的两个横梁之间通过缀板固定连接，所述纵梁的一侧翼板通过第一锁紧件与每组横梁的一侧翼板连接固定。

通过采用上述技术方案，横梁和纵梁采用槽钢结构，便于加工制造，且支撑强度高。

可选的，所述地板为木地板，地板通过第二锁紧件与纵梁连接固定，所述地板顶面铺设有钢板网。

通过采用上述技术方案，提升桥面的整体强度，使用安全可靠。

可选的，人行悬索桥加固结构还包括抗风缆，所述抗风缆一端与靠近桥中跨处的横梁固定连接，抗风缆另一端通过第二锚锭固定于桥边跨处的崖壁中。

通过采用上述技术方案，通过设置抗风缆，提高整体稳定性。

可选的，所述横梁端部内固定有用于与抗风缆连接的拉接钢筋，所述第二锚锭包括第二锚杆，所述第二锚杆一端锚固于桥台处的岸壁中，第二锚杆另一端与抗风缆一端固定连接，抗风缆另一端与拉接钢筋固定连接。

通过采用上述技术方案，实现抗风缆的安装固定，连接强度高，使用安全可靠。

可选的，人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁之间的吊杆，所述吊杆为多个，多个吊杆沿桥的长度方向间隔设置，所述吊杆一端通过索夹组件与主缆连接固定，吊杆另一端穿设固定于横梁上。

通过采用上述技术方案，提升悬索桥的整体性能。

可选的，人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁之间的护栏，所述护栏包括多个沿桥的长度方向间隔设置的栏杆和设置在相邻两个栏杆之间的钢丝网，所述栏杆的位置与吊杆相对应，且位于吊杆内侧，所述栏杆的下端分别与横梁和纵梁固定连连接。

通过采用上述技术方案，通过设置护栏，能够起到保护作用，提高安全性能。

第二方面，本申请提供一种人行悬索桥加固结构的施工工艺，采用如下的技术方案：

一种人行悬索桥加固结构的施工工艺，包括以下步骤：

S1.拆除加固前人行悬索桥的桥台处的地板，并根据实际桥台边界情况，在桥台上钻设用于锚固辅助地缆的锚孔；

S2.松动加固前加劲梁与主地缆之间的卡锁，安装辅助地缆，并调整辅助地缆达到设计桥面线形，调整完成后将辅助地缆的两端分别通过第一锚锭固定于所对应的桥台中；

S3.逐步从桥中跨向边跨拆除更换横梁、纵梁、地板、护栏以及吊杆；

S4.测量桥台两岸的地形情况，在两岸施工抗风缆便道，利用抗风缆便道确定用于锚固抗风缆的锚点，并钻设用于锚固抗风缆的锚孔；

S5.安装抗风缆，调整抗风缆达到设计桥面线形后，即可完成人行悬索桥的加固施工。

通过采用上述技术方案，实现了对人行悬索桥的加固，提升整体支撑强度和稳定性，且便于施工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.增设辅助地缆提升了悬索桥整体支撑强度，提高了悬索桥的稳定性；同时横梁与纵梁之间以及纵梁与地板之间均采用可拆卸连接的方式固定，便于进行更换和维修；

2.通过设置抗风缆，提高整体稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例的局部剖视图（无拉接钢筋）；

图3是本申请实施例的辅助地缆的安装结构示意图；

图4是本申请实施例的局部剖视图（带拉接钢筋）；

图5是本申请实施例的抗风缆的安装结构示意图；

图6是本申请实施例的吊杆与主缆和横梁的连接结构示意图；

图7是本申请实施例的护栏与横梁的连接结构示意图；

图8是图7的A-A向剖视图。

附图标记说明：1、地缆组件；11、主地缆；12、辅助地缆；2、加劲梁；21、横梁；211、缀板；212、拉接钢筋；22、纵梁；3、地板；31、钢板网；4、第一锚锭；41、第一锚杆；42、第一锚具连接器；5、桥台；6、桥塔；61、第一弧形支承板；7、抗风缆；71、第二锚具连接器；8、第二锚锭；81、第二锚杆；9、吊杆；91、索夹组件；10、护栏；101、栏杆；102、钢丝网。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种人行悬索桥加固结构。参照图1和图2，该加固结构包括地缆组件1、加劲梁2以及地板3，加劲梁2通过卡锁固定在地缆组件1上，地板3固定在加劲梁2上，地缆组件1包括至少两根主地缆11和至少一根辅助地缆12，辅助地缆12位于相邻两根主地缆11之间，各地缆的两端分别支承于所对应的桥塔6底部，且各地缆的两端分别穿过所对应的桥塔6底部后通过第一锚锭4固定于桥台5中，本实施例中主地缆11为三根，为加固前悬索桥已经安装好的，辅助地缆12为两根，两根辅助地缆12分别位于相邻的两根主地缆11之间，通过五根地缆共同形成受力结构体系，以起到加固的作用。

参照图2，加劲梁2包括固定于主地缆11和辅助地缆12上的横梁21以及以可拆卸方式固定在横梁21上的纵梁22，地板3以可拆卸方式固定在纵梁22上，横梁21与纵梁22之间以及纵梁22与地板3之间可采用螺接件连接，也可采用卡锁等锁紧件连接，以方便安装和拆卸。

具体的，横梁21和纵梁22均为槽钢结构，横梁21为多组，每组为两个，每组的两个横梁21对称设置且槽口相背，每组的两个横梁21之间通过缀板211固定连接，本实施例中缀板211分别与两个横梁21的翼板焊接固定，纵梁22的一侧翼板通过第一锁紧件（图中未示出）与每组横梁21的一侧翼板连接固定，本实施例中第一锁紧件为高强度螺栓，以提高连接强度。

参照图3，主地缆11和辅助地缆12的端部支承于桥塔6底部的桥塔基础上，桥塔基础上固定有用于支承主地缆11和辅助地缆12的第一弧形支承板61，本实施例中第一弧形支承板61的弯曲角度与第一锚锭4的出口角度一致，以提高支撑效果。

参照图3，第一锚锭4包括第一锚杆41，第一锚杆41一端锚固于桥台5中，另一端与主地缆11或辅助地缆12固定连接，主地缆11或辅助地缆12上设置有第一锚具连接器42，第一锚具连接器42位于第一锚杆41与桥塔基础之间，本实施例中第一锚具连接器42为多孔周边悬挂挤压式连接器，用于调节地缆的预紧力。

参照图4，地板3为木地板，地板3通过第二锁紧件（图中未示出）与纵梁22连接固定，地板3顶面铺设有钢板网31。本实施例中第二锁紧件为锁紧螺栓，地板3采用6厘米松木板，钢板网31的厚度为2毫米，钢板网31通过连接扁钢固定于地板3上，从而提升桥面的整体强度，使用安全可靠。

参照图1和图4，人行悬索桥加固结构还包括抗风缆7，抗风缆7一端与靠近桥中跨处的横梁21固定连接，抗风缆7另一端通过第二锚锭8固定于桥边跨处的崖壁中，本实施例中抗风缆7沿悬索桥的长度方向间隔设置有四组，每组为两个，每组的两个抗风缆7沿悬索桥的宽度方向对称设置，以克服悬索桥三个方向的摆动，提高整体稳定性。

参照图4和图5，横梁21端部内焊接固定有用于与抗风缆7连接的拉接钢筋212，第二锚锭8包括第二锚杆81，第二锚杆81一端锚固于桥台5处的岸壁中，第二锚杆81另一端与抗风缆7一端固定连接，抗风缆7另一端与拉接钢筋212固定连接，实现抗风缆7的安装固定，连接强度高，使用安全可靠。本实施例中抗风缆7靠近第二锚杆81的一端安装有第二锚具连接器71，第二锚具连接器71的结构与第一锚具连接器42相类似，在此不再赘述。

参照图2和图6，人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁21之间的吊杆9，吊杆9为多个，多个吊杆9沿桥的长度方向间隔设置，吊杆9一端通过索夹组件91与主缆连接固定，吊杆9另一端穿设固定于横梁21上。本实施例中索夹组件91包括索夹和索夹固定螺栓，索夹由两块月牙形钢板弯制而成，主缆穿设于索夹内并通过索夹固定螺栓固定，索夹下端与吊杆9上端焊接固定，吊杆下端具有螺纹段，该螺纹段穿设于所对应的一组横梁21的两个横梁21之间的间隙内，通过锁紧螺母和垫圈与横梁21固定连接，从而提升悬索桥的整体性能，且便于装拆。

参照图7和图8，人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁21之间的护栏10，护栏10包括多个沿桥的长度方向间隔设置的栏杆101和设置在相邻两个栏杆101之间的钢丝网102，栏杆101的位置与吊杆9相对应，且位于吊杆9内侧，栏杆101的下端分别与横梁21和纵梁22焊接固定，通过设置护栏10，能够起到保护作用，提高安全性能。

本申请实施例还公开了一种人行悬索桥加固结构的施工工艺，包括以下步骤：

S1.拆除加固前人行悬索桥的桥台5处的地板3，并根据实际桥台5边界情况，在桥台5上钻设用于锚固辅助地缆12的锚孔，钻孔时需控制振动，减少桥台5其他区域开裂的风险。

S2.松动加固前加劲梁2与主地缆11之间的卡锁，安装辅助地缆12，并调整辅助地缆12达到设计桥面线形，调整完成后将辅助地缆12的两端分别通过第一锚锭4固定于所对应的桥台5中，完成辅助地缆12的锚锭施工。在第一锚杆41锚锭前应进行抗拔试验，锚锭抗拔力达到设计强度后方可继续施工，如地质条件与设计不符应通知设计方调整设计。在辅助地缆12的架设过程中，应严格按照施工放样轴线坐标进行放样，必须按照设计严格控制和调整空索状态的线形，即严格控制辅助地缆12的跨中垂度，以确保成桥时达到设计线形。由于主地缆11与辅助地缆12所用的钢丝绳在使用过程中会产生一定量的永久伸长，故在辅助地缆12架设之前应根据其受力状况进行预拉，使其变形发生。本实施例中对辅助地缆12按 60%ps（ps为钢丝绳的标准强度）进行预拉，并持荷 24 小时以消除其非弹性变形，这样更加容易控制主缆及地缆组件在架设之后跨中的矢度。

S3.逐步从桥中跨向边跨拆除更换横梁21、纵梁22、地板3、护栏10以及吊杆9，拆除和更换建议以4米为一个单元进行施工，同时对外露钢构件进行防腐、防锈处理。

S4.测量桥台两岸的地形情况，在两岸施工抗风缆7便道，利用抗风缆7便道确定用于锚固抗风缆7的锚点，并钻设用于锚固抗风缆7的锚孔，在第二锚杆81锚锭前应进行抗拔试验，锚锭抗拔力达到设计强度后方可继续施工，如地质条件与设计不符应通知设计方调整设计。

S5.安装抗风缆7，调整抗风缆7达到设计桥面线形后，即可完成人行悬索桥的加固施工，进行人行悬索桥的运营。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人行悬索桥加固结构，包括地缆组件(1)、加劲梁(2)以及地板(3)，所述加劲梁(2)固定在地缆组件(1)上，所述地板(3)固定在加劲梁(2)上，其特征在于：所述地缆组件(1)包括至少两根主地缆(11)和至少一根辅助地缆(12)，所述辅助地缆(12)位于相邻两根主地缆(11)之间，各地缆的两端分别支承于所对应的桥塔(6)底部，且各地缆的两端分别穿过所对应的桥塔(6)底部后通过第一锚锭(4)固定于桥台(5)中，所述加劲梁(2)包括固定于主地缆(11)和辅助地缆(12)上的横梁(21)以及以可拆卸方式固定在横梁(21)上的纵梁(22)，所述地板(3)以可拆卸方式固定在纵梁(22)上。

2.根据权利要求1所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：所述主地缆(11)和辅助地缆(12)的端部支承于桥塔(6)底部的桥塔基础上，所述桥塔基础上固定有用于支承主地缆(11)和辅助地缆(12)的第一弧形支承板(61)。

3.根据权利要求2所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：所述第一锚锭(4)包括第一锚杆(41)，所述第一锚杆(41)一端锚固于桥台(5)中，另一端与主地缆(11)或辅助地缆(12)固定连接，所述主地缆(11)或辅助地缆(12)上设置有第一锚具连接器(42)，所述第一锚具连接器(42)位于第一锚杆(41)与桥塔(6)基础之间。

4.根据权利要求1所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：所述横梁(21)和纵梁(22)均为槽钢结构，所述横梁(21)为多组，每组为两个，每组的两个横梁(21)对称设置且槽口相背，每组的两个横梁(21)之间通过缀板(211)固定连接，所述纵梁(22)的一侧翼板通过第一锁紧件与每组横梁(21)的一侧翼板连接固定。

5.根据权利要求4所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：所述地板(3)为木地板，地板(3)通过第二锁紧件与纵梁(22)连接固定，所述地板(3)顶面铺设有钢板网(31)。

6.根据权利要求4所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：人行悬索桥加固结构还包括抗风缆(7)，所述抗风缆(7)一端与靠近桥中跨处的横梁(21)固定连接，抗风缆(7)另一端通过第二锚锭(8)固定于桥边跨处的崖壁中。

7.根据权利要求6所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：所述横梁(21)端部内固定有用于与抗风缆(7)连接的拉接钢筋(212)，所述第二锚锭(8)包括第二锚杆(81)，所述第二锚杆(81)一端锚固于桥台(5)处的岸壁中，第二锚杆(81)另一端与抗风缆(7)一端固定连接，抗风缆(7)另一端与拉接钢筋(212)固定连接。

8.根据权利要求4所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁(21)之间的吊杆(9)，所述吊杆(9)为多个，多个吊杆(9)沿桥的长度方向间隔设置，所述吊杆(9)一端通过索夹组件(91)与主缆连接固定，吊杆(9)另一端穿设固定于横梁(21)上。

9.根据权利要求4所述的人行悬索桥加固结构，其特征在于：人行悬索桥加固结构还包括设置于主缆与横梁(21)之间的护栏(10)，所述护栏(10)包括多个沿桥的长度方向间隔设置的栏杆(101)和设置在相邻两个栏杆(101)之间的钢丝网(102)，所述栏杆(101)的位置与吊杆(9)相对应，且位于吊杆(9)内侧，所述栏杆(101)的下端分别与横梁(21)和纵梁(22)固定连连接。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的人行悬索桥加固结构的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.拆除加固前人行悬索桥的桥台(5)处的地板(3)，并根据实际桥台(5)边界情况，在桥台(5)上钻设用于锚固辅助地缆(12)的锚孔；

S2.松动加固前加劲梁(2)与主地缆(11)之间的卡锁，安装辅助地缆(12)，并调整辅助地缆(12)达到设计桥面线形，调整完成后将辅助地缆(12)的两端分别通过第一锚锭(4)固定于所对应的桥台(5)中；

S3.逐步从桥中跨向边跨拆除更换横梁(21)、纵梁(22)、地板(3)、护栏(10)以及吊杆(9)；

S4.测量桥台(5)两岸的地形情况，在两岸施工抗风缆(7)便道，利用抗风缆(7)便道确定用于锚固抗风缆(7)的锚点，并钻设用于锚固抗风缆(7)的锚孔；

S5.安装抗风缆(7)，调整抗风缆(7)达到设计桥面线形后，即可完成人行悬索桥的加固施工。

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