專利名稱：預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱 式渡槽。
背景技術(shù)：
渡槽是輸水渠道跨越河渠、道路、山?jīng)_、谷口等架空輸水建筑物，是渠 系建筑物中應(yīng)用最為廣泛的交叉建筑物之一，除用于輸水進(jìn)行農(nóng)田灌溉、城 鎮(zhèn)生活用水、工業(yè)用水、跨流域調(diào)水等外，還可供排洪和導(dǎo)流之用。按其支 承結(jié)構(gòu)型式、受力狀態(tài)、荷載傳遞方式分，渡槽分為梁式、肋拱式、桁架式、 組合式以及斜拉式等。肋拱式渡槽是最常用的一種結(jié)構(gòu)形式。目前，公知的 肋拱式渡槽主要由槽身、拱上結(jié)構(gòu)、拱肋及墩臺(tái)等組成，槽身及水荷載通過 拱上結(jié)構(gòu)傳遞給拱肋，再由拱肋傳遞給墩臺(tái)或基礎(chǔ)，優(yōu)點(diǎn)是拱肋將拱上豎向 荷載轉(zhuǎn)變成軸向壓力，拱內(nèi)彎矩較小，具有結(jié)構(gòu)輕巧，跨度較大，工程量小， 節(jié)省投資特點(diǎn)。缺點(diǎn)是(1)渡槽輸水期，拱腳產(chǎn)生較大水平推力，對(duì)墩臺(tái) 易產(chǎn)生巨大的力矩，墩臺(tái)結(jié)構(gòu)需要足夠的剛度和強(qiáng)度承擔(dān)拱腳的水平推力和 力矩，尤其是高墩臺(tái)穩(wěn)定性更差， 一旦變形或變位過大，將危及上部結(jié)構(gòu)的 安全；(2)多跨連拱渡槽，有連拱效應(yīng)，每隔幾跨，需設(shè)加強(qiáng)墩，工程投資 大；(3)支座位移和溫度升降，均會(huì)產(chǎn)生較大的拱肋內(nèi)力。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供了一種預(yù) 應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工，結(jié)構(gòu)剛度大，抗震 性能好，降低了工程投資。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，包括槽身、拱上結(jié)構(gòu)、至少兩個(gè)拱肋、 墩臺(tái)，槽身支撐于拱上結(jié)構(gòu)之上，拱肋的兩個(gè)拱腳支撐在墩臺(tái)上，兩相鄰拱 肋間有拱肋間橫系梁支撐，所述拱肋的兩個(gè)拱腳之間剛性連接水平拉桿，拱 肋與水平拉桿之間固定連接有豎向吊桿。吊桿可減小拉桿的垂度及拉桿的截 面彎矩，拉桿使拱腳推力轉(zhuǎn)化成桿件拉力，渡槽上部結(jié)構(gòu)成為自身平衡體系， 消除了拱腳對(duì)墩臺(tái)的水平推力，不會(huì)形成連拱效應(yīng)，改善了墩臺(tái)的受力條件， 節(jié)省了加強(qiáng)墩，降低了工程投資，結(jié)構(gòu)受力條件好，加上預(yù)應(yīng)力反拱作用，渡槽在正常使用期間，整個(gè)結(jié)構(gòu)變形極小。所述的兩相鄰水平拉桿之間由拉桿間橫系桿固定連接。這樣能增強(qiáng)拱肋 間的橫向剛度及整體穩(wěn)定性，可防止拉桿發(fā)生過大的變形或在施加預(yù)應(yīng)力時(shí) 受壓失穩(wěn)。所述的水平拉桿為預(yù)應(yīng)力混凝土直桿結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的有益效果(l)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各構(gòu)件路徑簡(jiǎn)單明確，受力清晰。 (2)拱肋和預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿形成自平衡體系，拱腳無水平推力，大大改善了 槽墩的受力條件，且便于施工，抗震性能好。因各跨自成體系，不會(huì)形成連 拱效應(yīng)，節(jié)省了加強(qiáng)墩，降低了工程投。(3)結(jié)構(gòu)剛度大，加上預(yù)應(yīng)力反拱作 用，渡槽在正常使用期間，整個(gè)結(jié)構(gòu)撓度變形極小。(4)預(yù)應(yīng)力拉桿拱結(jié)構(gòu)對(duì) 溫度變化不敏感，溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力很小。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中A-A方向的剖視示意圖， 圖3為圖1的仰視示意圖。圖中l(wèi)-槽身、2-拱上結(jié)構(gòu)、3-拱肋、4-吊桿、5-水平拉桿、6-拱腳、7-拱肋間橫系梁、8-拉桿間橫系桿。為更清楚說明本實(shí)用新型方案的技術(shù)方案，下面通過界河預(yù)應(yīng)力混凝土 拉桿拱式渡槽具體工程實(shí)施事例，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1、圖2和圖3所示， 一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，包括槽 身1、拱上結(jié)構(gòu)2、至少兩個(gè)拱肋3，槽身1支撐于拱上結(jié)構(gòu)2之上，為增強(qiáng) 拱肋3間的橫向剛度及整體穩(wěn)定性，相鄰拱肋3間設(shè)有混凝土拱肋間橫系桿 7，拱肋3的兩個(gè)拱腳6之間剛性連接一根水平拉桿5，水平拉桿5為預(yù)應(yīng)力 混凝土直桿結(jié)構(gòu)，拱肋3與水平拉桿5之間固定連接有豎向吊桿4，在兩相 鄰水平拉桿5之間固定連接有若干根鋼管拉桿間橫系桿8，預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱渡槽根據(jù)地形、地質(zhì)條件，以及槽身1所在拱上位 置不同，可采用上承式、中承式和下承式渡槽結(jié)構(gòu)型式。槽身l可采用鋼筋 混凝土矩形斷面，也可采用U形斷面，拱肋3是主要承重構(gòu)件，采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拱肋3軸線為二次拋物線，方程為y = ^^c(/-x)，式中 矢高f，跨度l，根據(jù)拱肋3尺寸擬定的一般經(jīng)驗(yàn)拱肋高度/2拱助=(1/25~1/50)//^^^，拱肋寬度b氣0.4 0.5) /2拱助。兩個(gè)拱腳6之間的水平拉桿5，承擔(dān)拱腳 6的水平推力，拉桿5采用預(yù)應(yīng)力混凝土矩形實(shí)體斷面，為使拉桿5受力均 勻，且盡可能的減小預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)施工操作空間，以減小渡槽下部支撐結(jié) 構(gòu)工程量和投資，拉桿5內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力筋孔道，預(yù)留孔道采用預(yù)埋塑料波紋管 成型。拱上結(jié)構(gòu)2，是用來支撐渡槽槽身的構(gòu)件，采用雙柱排架結(jié)構(gòu)，將拱 上結(jié)構(gòu)2荷載傳遞給拱肋3。槽身1支承于拱上結(jié)構(gòu)2雙柱排架上，槽身1 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形斷面，用來輸水，有防滲和抗裂要求。吊桿4用來 減小水平拉桿5的垂度及截面彎矩，采用Q235鋼管。拱腳6是拱肋3、水平 拉桿5、拱上結(jié)構(gòu)2、拱肋間橫系梁7和拉桿間橫系梁8的連接結(jié)點(diǎn)，拱腳6 處結(jié)構(gòu)內(nèi)力較大且受力狀態(tài)復(fù)雜，同時(shí)要錨固水平拉桿5中的縱向預(yù)應(yīng)力鋼 絞線束，局部應(yīng)適當(dāng)加大結(jié)構(gòu)尺寸。為加強(qiáng)渡槽的穩(wěn)定性，改善風(fēng)荷載和《顯 度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，拱腳6—端采用固定盆式橡膠支座，另一端采用順?biāo)?流向單向滾動(dòng)盆式橡膠支座，避免拱腳6對(duì)墩臺(tái)產(chǎn)生水平推力和力矩。
權(quán)利要求1、一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，包括槽身(1)、拱上結(jié)構(gòu)(2)、至少兩個(gè)拱肋(3)，槽身(1)支撐于拱上結(jié)構(gòu)(2)之上，兩相鄰拱肋(3)間有拱肋間橫系梁(7)支撐，其特征在于所述拱肋(3)的兩個(gè)拱腳(6)之間剛性連接水平拉桿(5)，拱肋(3)與水平拉桿(5)之間固定連接有豎向吊桿(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，其特征在于所 述的兩相鄰水平拉桿(5)之間由拉桿間橫系桿(8)固定連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，其特征在于 所述的水平拉桿(5)為預(yù)應(yīng)力混凝土直桿結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿拱式渡槽，包括槽身、拱上結(jié)構(gòu)、至少兩個(gè)拱肋、墩臺(tái)，槽身支撐于拱上結(jié)構(gòu)之上，拱肋的兩個(gè)拱腳支撐在墩臺(tái)上，兩相鄰拱肋間有拱肋間橫系梁支撐，所述拱肋的兩個(gè)拱腳之間剛性連接水平拉桿，拱肋與水平拉桿之間固定連接有豎向吊桿。拱肋和預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿形成自平衡體系，拱腳無水平推力，大大改善了槽墩的受力條件，且便于施工，抗震性能好，因各跨自成體系，不會(huì)形成連拱效應(yīng)，節(jié)省了加強(qiáng)墩，降低了工程投入。
文檔編號(hào)E01D18/00GK201172793SQ20082002008
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者何彥舫, 和桂玲, 姜葵紅, 張興玨, 李玉瑩, 楊克坤, 楊國(guó)瑞, 文 柏, 賈乃波, 高開緒 申請(qǐng)人:和桂玲;姜葵紅;李玉瑩