一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，属于桥梁结构技术领域。本发明专利技术所述的悬索桥索鞍包括鞍座和索股。鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成。索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板。每层分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，索股的下方和上方与分隔板的间隙，分别紧密地填塞有软金属带和弹性垫带。侧板内侧中间有竖向的凸块，对应分隔板上的凹口，阻止分隔板的纵向滑动；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。该悬索桥索鞍内索股不存在相互挤压问题，鞍座的吊装重量减轻，施工操作简单，制作成本低，可以改善主缆的抗疲劳性能，且抗滑性能可靠，提高了结构的安全性。

A high anti slide suspension bridge saddle and installation construction method

The invention discloses a high anti slide suspension bridge saddle and installation construction method, which belongs to the technical field of bridge structure. The suspension bridge saddle of the invention comprises a saddle and a cable strand. The saddle is composed of a base, an end plate, a side plate, a cover plate and so on. The cable strands are horizontally layered in the saddle, and there is a partition board between each floor. A groove corresponding to the strand is formed on the upper and the lower sides of each partition board, and the soft strip and the elastic belt are tightly packed in the gap between the lower part of the cable stock and the upper part and the partition board. The inside of the middle convex block vertical, corresponding to separate notch plate on the sliding block longitudinal separation plate; partition plates on both sides of a bolt hole to the separating plate through the bolt, tighten the nut fixed. The suspension bridge saddle nesso shares does not exist mutual extrusion, saddle lifting weight, simple operation, low production cost, can improve the anti fatigue performance of the main cable, anti slide and reliable performance, improves the safety of the structure.

【技术实现步骤摘要】
一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法
本专利技术涉及一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，属于桥梁结构

技术介绍
在悬索桥的结构中，索鞍设置在主塔顶部及边跨转向处，用以对主缆进行固定并支撑。桥面的动、静荷载依次通过吊索和主缆传递给索鞍，再由索鞍传递给主塔或转向支撑架。由于索鞍的功能特性，要求服役期间索鞍与主缆之间无相对滑动。在实际的工程应用过程中，静载时，索鞍两侧的主缆水平力基本相等，主缆与索鞍间基本上无相对滑动趋势；动载时，索鞍两侧的主缆水平力会出现较大差异，从而造成主缆在索鞍内有滑动趋势。若发生相对滑动，就会磨损主缆钢丝，危机桥梁结构的安全性。特别是，近年来，多塔悬索桥在我国得到了发展，与传统的两塔悬索桥相比，多塔悬索桥增加了中间桥塔，在不对称荷载的作用下，塔顶鞍座内主缆的张力相差较大，主缆在鞍座内更容易出现滑动。由于多塔悬索桥“中塔效应”的力学特性，在多塔悬索桥计算中，对主缆抗滑安全的验算是一项主要验算内容，尤其是在刚性塔方案中，主缆抗滑安全控制起来比较困难。但若通过对结构体系合理的设计和对主缆与鞍座的连接形式上的改进，以提高主缆抗滑移安全性能，从而解决问题，使得对中塔形式的选取上范围更加广泛，能够更加充分的发挥出多塔悬索桥的优势。因此对主缆与鞍座的抗滑移安全的研究成为多塔悬索桥主要研究内容之一。国内外学者对此也进行了众多研究，主要集中在多塔悬索桥结构的力学行为和主缆鞍座的摩擦行为两方面。另外，在施工过程中，因索股在鞍座内一般是由悬臂隔板竖向分隔，各分隔层内索股间竖向挤压力较小，经常出现时有时无的现象，不能有效地固定各索股。且索股内的钢丝与竖向分隔板间在横截面上为点接触，施工期间钢丝不断上下滑动，损伤钢丝的防腐保护层，不利于索股防腐。悬索桥服役期间主缆与鞍座间的纵桥向相对滑动，及施工期间索股与鞍座间的竖向相对滑动，是悬索桥的重要设计和施工控制内容，也是悬索桥向多塔方向发展的控制因素。因此，迫切需要一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，以在施工期间和服役期间，都能有效抵抗主缆与索鞍发生相对滑移，提高结构的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法。本专利技术提供的一种高抗滑悬索桥索鞍，包括鞍座和从其中穿过的索股，鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成，索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股的横截面，下部分间隙填塞有软金属带，上部分间隙填塞有弹性垫带，侧板内侧有竖向的凸块，对应各分隔板两侧的凹口；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。本方案通过设置水平分隔板，避免了采用目前的竖向分隔板时，索股内挤压力在施工期间时有时无的现象，确保在施工期间不发生滑动；通过在索股周围包裹软金属，避免了索股在横断面上与分隔板的点接触，提高了钢丝的防腐能力；软金属对钢丝的包裹，提高了钢丝的滑动系数，提高了抗滑稳定性。弹性垫带对索股提供挤压力，除了对上层分隔板提供支撑力外，主要是能增加索股的抗滑摩擦力。本专利技术提供的所述索鞍的安装施工方法，包括以下施工步骤：步骤一，先吊装并固定底座，再吊装侧板，先将二者螺栓连接，定位准确后焊接；步骤二，将各螺栓旋入底座螺栓孔，戴上螺帽，并旋至最底部，拧紧固定；步骤三，将剪裁好的软金属带沿桥纵向铺垫在底座上的各凹槽内，依次架设1号、2号、3号和4号索股；步骤四，在每根索股上放置弹性垫带，吊装第一分隔板，安装第一分隔板，使螺栓穿过分隔板螺栓孔，压在弹性垫带上，此时，下方已安装的螺帽进入第一分隔板下侧的螺帽预留槽内，在第一分隔板上方施加压力，旋紧螺帽；步骤五，再如步骤三和步骤四，依次完成第二分隔板、第三分隔板、第四分隔板、第五分隔板、第六分隔板及顶压板的安装；步骤六，安装端板和盖板。进一步地，所述的索鞍中主缆的各根索股在鞍座内的横断面成正六边形。这是为了便于组成的主缆截面接近圆形。所述的分隔板上、下侧的凹槽为半圆形。这主要是为了便于制造。分隔板上、下表面喷锌处理，以提高各分隔板间的摩擦系数。所述的索股为钢绞线，所述的软金属带的材质为锡。在小跨度的悬索桥中，可直接采用钢绞线作为索股，降低结构造价。所述的上层的分隔板螺栓孔位置与下层的对应，且数量不多于下层的。所述的中间的分隔板两侧下表面有防滑凹槽，上表面有防滑凸条，各分隔板间对应的防滑凹槽与防滑凸条配合密贴。主要是为了防止各分隔板间相对的横向滑动。所述的安装施工方法的步骤一中，可在工厂或工地现场地上组装底座和侧板，再将组合件整体吊装并安装。这可根据运输和现场的吊装能力而定，采用该方法可减少高空作业，确保安装质量，加快施工进度。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：索鞍内索股不存在相互挤压问题；避免了施工期间钢丝的磨损；鞍座的吊装重量减轻，施工操作简单，制作成本低；提高了各索股及整根主缆的抗滑稳定性；可以改善主缆的抗疲劳性能，提高了结构的安全性。附图说明图1本专利技术的悬索桥索鞍的结构示意图。图2索鞍纵向中心位置附近过螺杆的横断面图。图3沿纵桥向过螺杆中心线的半侧剖面示意图。图4侧板上的凸块示意图。图5分隔板中间段俯视图。图6分隔板横断面示意图。图7底层索股放置后示意图。图8底层索股上放置弹性垫带后的示意图。图9底层分隔板安装后的示意图。图中标识：1-索股，2-盖板，3-端板，4-螺栓，5-螺帽，6-底座，7-侧板，8-软金属带，9-底座螺栓孔，10-分隔板螺栓孔，11-第一分隔板，12-第二分隔板，13-第三分隔板，14-第四分隔板，15-第五分隔板，16-第六分隔板，17-顶压板，18-螺帽预留槽，19-下凹槽，20-上凹槽，21-主缆，22-防滑凸条，23-防滑凹槽，24-弹性垫带，25-凸块，26-凹口。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，并结合附图对本专利技术的技术方案进行了描述，但本专利技术并不限于这个实施例。实施例一该实施例对应的示意图见图1至图9。本专利技术的悬索桥索鞍包括包括鞍座和从其中穿过的主缆21，主缆21由索股1组成，索股1为单根钢绞线。主缆21的各根索股1在鞍座内的横断面成正六边形。鞍座由底座6、端板3、侧板7、盖板2等组成。索股1在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，各层分隔板上、下侧制作有与索股相对应的上凹槽20和下凹槽19，二者为半径相同的半圆形。上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股1的横截面，间隙的下半部分有材质为锡的软金属带8填充，且分隔板两侧有预留的分隔板螺栓孔10，以便在分隔板穿入螺栓4后，拧紧螺帽5固定，使得索股1在鞍座内不发生滑移。各层分隔板上下表面分别有防滑凸条22和防滑凹槽23，分别与其上方的分隔板下表面的防滑凹槽23，和下方的分隔板的上表面的防滑凸条22相对应。侧板内侧有凸块25，各层分隔板两侧相应位置有凹口26。桥梁工地安装时，采用以下施工步骤：步骤一，先吊装底座6和侧板7，将二者螺栓连接并焊接；步骤二，将螺栓4旋入底座螺栓孔9，用螺帽5固定；步骤三，再将剪裁好的软金属带8铺垫在底座6上的凹槽内，依次架设1号、2号、3号和4号索股1；步骤四，在每根索股1上放置弹性垫带24。接着安装第一分隔板11，使螺栓4穿过分隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗滑悬索桥索鞍，包括鞍座和从其中穿过的索股，鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成，其特征在于：索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股的横截面，下部分间隙填塞有软金属带，上部分间隙填塞有弹性垫带，侧板内侧有竖向的凸块，对应各分隔板两侧的凹口；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。

【技术特征摘要】
1.一种高抗滑悬索桥索鞍，包括鞍座和从其中穿过的索股，鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成，其特征在于：索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股的横截面，下部分间隙填塞有软金属带，上部分间隙填塞有弹性垫带，侧板内侧有竖向的凸块，对应各分隔板两侧的凹口；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。2.权利要求1所述的索鞍的安装施工方法，其特征为包括以下施工步骤：步骤一，先吊装并固定底座，再吊装侧板，先将二者螺栓连接，定位准确后焊接；步骤二，将各螺栓旋入底座螺栓孔，戴上螺帽，并旋至最底部，拧紧固定；步骤三，将剪裁好的软金属带沿桥纵向铺垫在底座上的各凹槽内，依次架设1号、2号、3号和4号索股；步骤四，在每根索股上放置弹性垫带，吊装第一分隔板，安装第一分隔板，使螺栓穿过分隔板螺栓孔，压在弹性垫带上，此时，下方已安装的螺帽进入第一分隔板下侧的螺帽预留槽内，在第一分隔板上方施加压力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，王利，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41