1.本发明属于土木工程领域，涉及一种人行悬索桥，尤其涉及一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥及其施工方法。
背景技术：
2.峡谷通常发育在构造运动抬升和谷坡由坚硬岩石组成的地段，主要是由于构造运动导致地表迅速隆起、河流剧烈下切而形成的。
3.峡谷景区地形地貌独特，气势雄伟，有山有水，动植物生态多样化，峡谷景区是热门的旅游胜地，游客流连忘返。
4.国内外有许多著名的峡谷景区，吸引了大量地游客，美国的科罗拉多大峡谷、秘鲁科尔卡大峡谷和墨西哥铜峡等；中国的雅鲁藏布大峡谷、长江三峡、太行山大峡谷、天山库车大峡谷、太鲁阁大峡谷和施恩大峡谷等。
5.为了改善峡谷河流景区的人行交通，为了方便游客近距离欣赏峡谷景区风光，需要修建跨越峡谷河流的人行悬索桥。
6.如何利用峡谷景区的地形地貌建造人行景观悬索桥，如何降低峡谷景区悬索桥的造价，峡谷景区特色的人行悬索桥通常是投入资金不多的，如何建造出适合峡谷景区特色的人行悬索桥，是工程师面临的难题。
7.借鉴悬挂吊床的结构构造，模仿蜘蛛网，利用双曲抛物面直纹性，依据平拉式悬索桥理论，改革传统的平行缆索体系悬索桥，提出一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥。凹口向上双曲抛物面的空间缆索网悬挂于峡谷河流两岸的悬崖陡壁上，取消桥塔结构，取消吊索，管桁架式桥面系加劲梁直接搁置在双曲抛物面空间缆索网之上，具有结构简明、造型漂亮、施工方便、抗风稳定性好和造价低的优点，可以提升峡谷景区的人文内涵。
技术实现要素：
8.技术问题：本发明提供一种结构简明、造型漂亮、施工方便、抗风稳定性好和造价低的峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥，双曲抛物面空间缆索网悬挂于峡谷河流两岸的悬崖陡壁上，取消桥塔结构，取消吊索，管桁架式桥面系加劲梁直接搁置在双曲抛物面空间缆索网之上。
9.技术方案：本发明的一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥，包括双曲抛物面空间缆索网体系、悬崖陡壁锚固基础梁、岩石锚索、钢结构曲梁、管桁架加劲梁和桥面板，其特征在于：所述的双曲抛物面空间缆索网体系是由数根工厂预制的成品缆索空间交叉构成，其空间几何构型为凹口向上双曲抛物面的空间缆索网下垂形成的槽口状空间缆索网，双曲抛物面空间缆索网体系分散锚固在峡谷两侧的悬崖陡壁锚固基础梁之上，悬崖陡壁锚固基础梁的背部设置一定数量的岩石锚索，桥面系统是由钢结构曲梁、管桁架加劲梁和桥面板组成，钢结构曲梁隔开一定间距搁置在双曲抛物面空间缆索网体系之上，底部抛物线形的管桁架加劲梁是通长搁置在双曲抛物面空间缆索网体系之上，在钢结构曲梁和管桁架
加劲梁两者相交之处，断开的管桁架加劲梁焊接连接在钢结构曲梁左右侧面，桥面板搁置在管桁架加劲梁的顶面。
10.优选地，所述的一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥，其特征在于：所述的管桁架加劲梁是由弧形桁架、纵向系杆和纵向桁架式支撑构成，左右两根纵向系杆连接多榀弧形桁架的两边端部，纵向桁架式支撑连接多榀弧形桁架的中间腰部。
11.峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥的施工方法，包括以下步骤：
12.第一步：根据峡谷景区的地质、地形和地貌条件，进行峡谷景区人行悬索桥的桥址选择，在悬崖陡壁上，钻眼施工岩石锚索后，浇筑悬崖陡壁锚固基础梁；
13.第二步：依据双曲抛物面数学方程，交叉布置工厂预制的成品缆索，形成双曲抛物面空间缆索网体系；
14.第三步：隔开一定的间距，抛物线型的钢结构曲梁横卧布置在双曲抛物面空间缆索网体系之上；
15.第四步：在峡谷河流两岸，焊接拼装弧形桁架、纵向系杆和纵向桁架式支撑形成多个节段的管桁架加劲梁；
16.第五步：将底部抛物线形的管桁架加劲梁搁置在双曲抛物面空间缆索网体系之上，并将断开的管桁架加劲梁与钢结构曲梁两者焊接牢固；
17.第六步：在管桁架加劲梁顶面安装桥面板，安装金属栏杆，安装led彩灯，形成峡谷景区人行悬索桥，接待游客，投入运营。
18.槽口状的双曲抛物面空间悬索网体系代替平行缆索体系，斜向交叉缆索可以提供水平分力，避免了峡谷景区人行悬索桥的左右摇摆晃动，双曲抛物面空间悬索交叉网体系抗扭刚度大，大幅度提高了其抗风稳定性。
19.有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
20.传统的平行缆索人行悬索桥是体型笨重，价格昂贵，抗风稳定性差，平行缆索人行悬索桥并不适合桥面狭窄的峡谷景区人行悬索桥。
21.峡谷景区人行悬索桥的景观性要求高，桥面狭窄结构轻盈，其抗风稳定性需要采取有效的技术措施进行处理。
22.峡谷景区人行悬索桥并不是刚需性的桥梁，其建桥资金投入较少，因此，峡谷景区人行悬索桥方案必须是降低造价，以便提高招投标竞争力。
23.充分利用峡谷景区的有利地形地貌，借鉴悬挂吊床的结构构造，模仿蜘蛛网，利用双曲抛物面直纹性，依据平拉式悬索桥理论，改革传统的平行缆索体系悬索桥，凹口向上双曲抛物面的空间缆索网悬挂于峡谷河流两岸的悬崖陡壁上，取消桥塔结构，取消吊索，管桁架式桥面系加劲梁直接搁置在双曲抛物面空间缆索网之上，本发明提出一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥。
24.基于峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥采用槽口状双曲抛物面空间缆索网造型，具有曲线美，犹如悬挂在悬崖陡壁上的巨型吊床网，造型独特，也犹如悬挂在悬崖陡壁上一张巨大的蜘蛛网，轻盈漂亮，美丽漂亮。
25.双曲抛物面的空间缆索分散锚固于峡谷景区两岸的悬崖陡壁之上，悬崖陡壁替代了桥塔结构，人行悬索桥由于没有桥塔结构，因而，可以大幅度降低造价。
26.传统的平行缆索人行悬索桥是左右两根粗重的缆索，缆索施工需要修建临时猫
道，需要高空施工捆扎钢丝缆索，两根粗重的缆索也需要修建大型的锚固基础，施工难度大，施工工期长。
27.双曲抛物面空间缆索网是分散纤细小直径的多股缆索，化整为零，小直径的多股缆索可以采用工厂预制的缆索成品，悬挂两岸在悬崖陡壁之上，不需要临时猫道，细小直径的多股缆索锚固可以采用分散的岩石锚索群锚固，并不需要修建大型锚固基础，施工方便，可快速装配式施工。
28.基于峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥是平拉式悬索桥，没有吊索，底部曲线形的管桁架式桥面系加劲梁直接搁置在凹口向上双曲抛物面的空间缆索网兜之上，甚至可以直接铺设木板或者藤条板，并不需要悬吊拼装桥面系加劲梁复杂的施工工序，施工简便。
29.传统的平行缆索体系悬索桥，由于左右两根分离的钢丝主缆会产生异向振动带动桥面扭转，其抗风稳定性差；双曲抛物面空间缆索多股缆索交叉布置，空间缆索网提供水平分力，具有良好的抗侧刚度，避免了峡谷景区人行悬索桥的左右摇摆晃动，空间缆索网的空间整体性好，可以大幅度提高了人行悬索桥的抗扭刚度，可大幅度改善其抗风稳定性。
30.基于峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥具有结构简明、造型漂亮、施工方便、抗风稳定性好和造价低的优点，可用于峡谷河流景区人行悬索桥，结构轻盈，可以提升峡谷景区的人文内涵。
附图说明
31.图1是双曲抛物面空间缆索网体系的三维示意图；
32.图2是峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥的三维示意图；
33.图3是双曲抛物面的几何构型示意图；
34.图4是图2中的桥面系统的三维示意图；
35.图5是图4中的管桁架加劲梁的三维示意图；
36.图6是图5中的弧形桁架的三维示意图。
37.图中有：双曲抛物面空间缆索网体系1；悬崖陡壁锚固基础梁2；岩石锚索3；钢结构曲梁4；管桁架加劲梁5；弧形桁架51；纵向系杆52；纵向桁架式支撑53；桥面板6。
具体实施方式
38.下面结合说明书附图，对本发明做进一步具体说明。
39.实施例1：
40.本发明的一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥，包括双曲抛物面空间缆索网体系1、悬崖陡壁锚固基础梁2、岩石锚索3、钢结构曲梁4、管桁架加劲梁5和桥面板6，其特征在于：所述的双曲抛物面空间缆索网体系1是由数根工厂预制的成品缆索空间交叉构成，其空间几何构型为凹口向上双曲抛物面的空间缆索网下垂形成的槽口状空间缆索网，双曲抛物面空间缆索网体系1分散锚固在峡谷两侧的悬崖陡壁锚固基础梁2之上，悬崖陡壁锚固基础梁2的背部设置一定数量的岩石锚索3，桥面系统是由钢结构曲梁4、管桁架加劲梁5和桥面板6组成，钢结构曲梁4隔开一定间距搁置在双曲抛物面空间缆索网体系1之上，底部抛物线形的管桁架加劲梁5是通长搁置在双曲抛物面空间缆索网体系1之上，在钢结构曲梁4
和管桁架加劲梁5两者相交之处，断开的管桁架加劲梁5焊接连接在钢结构曲梁4左右侧面，桥面板6搁置在管桁架加劲梁5的顶面。
41.所述的管桁架加劲梁5是由弧形桁架51、纵向系杆52和纵向桁架式支撑53构成，左右两根纵向系杆52连接多榀弧形桁架51的两边端部，纵向桁架式支撑53连接多榀弧形桁架51的中间腰部。
42.实施例2：
43.本发明的一种峡谷河流的悬崖陡壁挂网式人行悬索桥的施工方法，其特征在于，施工方法包括以下步骤：
44.第一步：根据峡谷景区的地质、地形和地貌条件，进行峡谷景区人行悬索桥的桥址选择，在悬崖陡壁上，钻眼施工岩石锚索3后，浇筑悬崖陡壁锚固基础梁2；
45.第二步：依据双曲抛物面数学方程，交叉布置工厂预制的成品缆索，形成双曲抛物面空间缆索网体系1；
46.第三步：隔开一定的间距，抛物线型的钢结构曲梁4横卧布置在双曲抛物面空间缆索网体系1之上；
47.第四步：在峡谷河流两岸，焊接拼装弧形桁架51、纵向系杆52和纵向桁架式支撑53形成多个节段的管桁架加劲梁5；
48.第五步：将底部抛物线形的管桁架加劲梁5搁置在双曲抛物面空间缆索网体系1之上，并将断开的管桁架加劲梁5与钢结构曲梁4两者焊接牢固；
49.第六步：在管桁架加劲梁5顶面安装桥面板6，安装金属栏杆，安装led彩灯，形成峡谷景区人行悬索桥，接待游客，投入运营。
50.实施例3：
51.某峡谷河流人行景观悬索桥，主跨径为150m，桥面宽度7.5m，为了降低造价提高招投标竞争力，取消桥塔结构，取消吊索，采用悬崖陡壁悬挂网式人行悬索桥的结构方案，槽口状的双曲抛物面空间缆索网体系分散锚固在峡谷两侧的悬崖陡壁之上。
52.双曲抛物面索网的几何尺寸为：长度150米，长度方向的矢高为-0.9375米，宽度15米，宽度方向的矢高3.75米，平面投影斜率k为0.05。
53.双曲抛物面索网下垂矢跨比为1/30，中间下垂5米，是一种平拉式空间缆索网人行悬索桥。双曲抛物面索网采用2000mpa直径45mm高强钢丝14根，形成双曲抛物面交叉索网悬索结构体系。
54.悬崖陡壁锚固基础梁的背部设置一定数量的岩石预应力锚索，岩石预应力锚索采用双排布置，岩石预应力锚索长度为30m，岩石预应力锚索间距为0.5m，岩石预应力锚索直径为25mm，采用强度为1750mpa的预应力钢绞线制作，单侧设置56根，全桥共布置112根岩石预应力锚索。
55.悬崖陡壁锚固基础梁采用抛物线弧形的钢筋混凝土基础梁，抛物线弧形的钢筋混凝土基础梁长度为16m，钢筋混凝土基础梁梁宽为1m，梁高为1.5m，钢筋混凝土基础梁梁内部配置钢筋。
56.桥面结构系统由钢结构曲梁、管桁架加劲梁和桥面板组成，其中，管桁架加劲梁由弧形桁架、纵向系杆和纵向桁架式支撑组成，在管桁架加劲梁的顶面，施工安装玻璃桥面板。
57.抛物线形的钢结构曲梁采用直径375mm空心钢管，钢管壁厚12mm。
58.弧形桁架由抛物线弧形下弦杆、水平上弦杆和竖杆构成，抛物线弧形下弦杆、水平上弦杆和竖杆均采用直径200mm空心钢管，钢管壁厚6mm；左右两根纵向系杆连接多片弧形桁架的两边端部，纵向系杆采用直径180mm空心钢管，钢管壁厚5mm，纵向桁架式支撑下弦杆和上弦杆采用直径180mm空心钢管，钢管壁厚4mm，纵向桁架式支撑的腹杆采用直径100mm空心钢管，钢管壁厚3mm。
59.桥面板采用200mm厚的钢化玻璃，玻璃桥面板搁置在管桁架加劲梁的顶面。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。