一种空间缆悬索桥用主索鞍制造技术

本发明专利技术公开了一种空间缆悬索桥用主索鞍，所述主索鞍包括排布在同一底座上的鞍头一和鞍头二，而且，所述鞍头一上具有沿着鞍头一的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽一，所述鞍头二上具有沿着鞍头二的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽二，所述鞍槽一的宽度中心线上端延长线与所述鞍槽二的宽度中心线上端延长线构成锐角夹角。本发明专利技术具有整体性好、结构紧凑、体积小等特点，本发明专利技术的每个鞍头通过以底部作为主要受力面的方式，而对应于悬索桥的长、高、宽三个维度能够对主缆实现支承并引导转向，具有良好的受力强度和受力稳定性。

A Main Cable Saddle for Space Cable Suspension Bridge

【技术实现步骤摘要】
一种空间缆悬索桥用主索鞍
本专利技术涉及悬索桥主缆的架设、支承构件，具体是悬索桥用的主索鞍，更为具体的说，是一种空间缆悬索桥用的主索鞍。
技术介绍
在大跨度桥梁的设计中，悬索桥因具有构造简单、受力明确、单位造价低、外型美观等特点，而被广泛采纳。在一般情况下，悬索桥是由主塔上所支承、转向的两根平行或近乎平行的主缆而承受桥梁的动、静荷载的。然而，当在悬索桥建设中遇到主缆锚碇空间位置受限、桥梁刚度存在其它技术要求、以及桥型整体景观设计要求等因素时，需要将悬索桥上沿着长度方向而承受荷载的主缆除了在竖向上（即悬索桥的高度方向上）以抛物线转向之外、还需要在横向上（即悬索桥的宽度方向上）作一定量的弧型偏移转向，这就会使得主塔所支承、转向的两根主缆之间呈非平行对应，而是每根主缆在悬索桥上的走向以长、高、宽三个维度排布，此种悬索桥桥型即为业内通常所称的空间缆索体系悬索桥，具体桥型可参见图1所示。在悬索桥的结构中，主塔对主缆的支承、转向是通过主塔顶部所固定的主索鞍而实现的，空间缆悬索桥亦不例外。基于空间缆悬索桥的主缆在长、高、宽三个维度排布走向的特殊性，需要其主索鞍能够对主缆实现长、高、宽三个维度的引导转向，这就要求主索鞍鞍头上的鞍槽既要对主缆形成对应悬索桥长度方向的导向，又要对主缆形成对应悬索桥高度方向的转向，还要对主缆形成对应悬索桥宽度方向的转向。空间缆悬索桥所采用的主索鞍通常有如下两种结构形式：第一种结构形式参见中国专利文献所公开的“悬索桥空间全铸式主索鞍”（公开号CN202658522，公开日2013年01月09日）技术，该技术是在鞍头上沿着鞍头的长度方向而以内凹结构成型了底部和侧部分别呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽，类似于悬索桥结构中的散索鞍的鞍槽结构（散索鞍的鞍槽为渐变式的近喇叭口结构）；该技术虽然能够对空间缆悬索桥的主缆形成三维排布转向，但其鞍槽的主要受力部位除了槽底之外、还有外侧槽壁，基于主缆所承受的超大载荷，会使得主索鞍鞍槽的外侧槽壁承受极大的作用力，这尤其是悬索桥主缆在横向上（即悬索桥的宽度方向上）的弧型转向角度较大时更为凸显，进而会对主索鞍的受力强度和受力稳定性提出更高的技术挑战，不仅会增大设计、加工的技术难度，而且还会大幅增加制造成本；第二种结构形式参见中国专利文献所公开的“空间缆索悬索桥用索鞍”（公开号CN204151677，公开日2015年02月11日）技术，该技术是将两台二维鞍槽的索鞍（即主索鞍）以倾斜方式排布在主塔顶部，从而使每台索鞍的鞍槽形成以底部受力且对主缆形成三维排布转向的功能；该技术基于两台索鞍的分体结构，使得其对排布空间的要求较大，只有在较大的排布空间内才能将两台索鞍实现稳定、可靠的安装固定，这就会对悬索桥主塔的建设提出了较高的技术要求，要求其顶部具有足够大的、能够排布两台相对较为分散的索鞍，进而会增大悬索桥的建设成本，经济性较差，而且两台索鞍无法实现可靠地平衡受力。空间缆悬索桥所采用的主索鞍除了上述两种主要结构形式之外，还有其它结构形式的。例如，中国专利文献公开的“一种空间缆悬索桥的主索鞍”（公开号CN107587425，公开日2018年01月16日）技术，该技术是在两台相互独立的主索鞍上分别成型有具有一定斜度的二维鞍槽，并将两台主索鞍通过中部的连接板及锁紧螺栓等构件连接组合在一起；其虽然能够以鞍槽底部受力并对主缆形成三维排布转向，但是，该技术的鞍槽成型结构一方面会因鞍槽两侧壁厚不一而影响受力，另一方面使得主索鞍的加工技术难度增大，随之带来的加工效率和组装效率会被降低，导致加工、组装成本增大，而且其整体结构体积较大，只有在较大的排布空间内才能将其实现稳定、可靠的安装固定，这就会对悬索桥主塔的建设提出了较高的技术要求，要求其顶部具有足够大的、能够排布较大结构体积主索鞍，进而会增大悬索桥的建设成本，经济性较差，另外，其两台主索鞍之间的连接组合结构会影响其整体受力的稳定性和可靠性、以及顶推作业的操作。
技术实现思路
：本专利技术的技术目的在于：针对上述空间缆索体系悬索桥的特殊性和现有主索鞍技术的不足，提供一种结构紧凑、体积小、受力强度高、受力稳定性好的空间缆悬索桥用主索鞍。本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现：一种空间缆悬索桥用主索鞍，所述主索鞍包括排布在同一底座上的鞍头一和鞍头二，而且，所述鞍头一上具有沿着鞍头一的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽一，所述鞍头二上具有沿着鞍头二的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽二，所述鞍槽一的宽度中心线上端延长线与所述鞍槽二的宽度中心线上端延长线构成锐角夹角。作为优选方案之一，所述鞍头一和所述鞍头二在所述底座上以底座的宽度中心线而呈对称排布。作为优选方案之一，所述鞍头一和所述鞍头二分别为铸钢结构。作为优选方案之一，所述底座为多块钢板组拼而成的焊接结构。进一步的，所述底座主要由底板以及焊接排布在所述底板上的纵肋板、中横肋板和边横肋板组成；所述底板为一组，所述底板排布在所述底座上的鞍头一和鞍头二的下方处；所述纵肋板为两组，每组纵肋板对应于所述底座上的一个鞍头、且对应于该鞍头的鞍槽宽度中心线而焊接固定在所述底板和鞍头上，处在所述底板与所述底座上的对应鞍头之间，两组纵肋板在所述底板上的排布位置对应于鞍头一和鞍头二在所述底座上的排布位置；所述中横肋板为多组，这些中横肋板沿着所述纵肋板的长度方向而以间距排布方式排布在两组纵肋板之间，每组中横肋板分别与两组纵肋板、两个鞍头和底板焊接在一起；所述边横肋板为多组，这些边横肋板对应于两组纵肋板而分为两个单元，每个单元的边横肋板沿着对应的纵肋板长度方向而以间距排布方式排布在该纵肋板的外侧，每组边横肋板分别与对应纵肋板、对应鞍头和底板焊接在一起。再进一步的，所述纵肋板的厚度中心线与对应鞍头上的鞍槽宽度中心线延长线相重合。所述底座上的相邻中横肋板之间焊接有至少一组加强筋板。所述底座上的相邻边横肋板之间焊接有至少一组加强筋板。作为优选方案之一，所述主索鞍沿着长度方向而分为至少两段半体，相邻两段半体之间具有相对应的对接面，相邻两段半体之间的对接面上开设有若干个一一对应的螺栓孔，相邻两段半体是由相对应对接面上的一一对应螺栓孔内所穿装的锁紧螺栓而联接固定在一起。本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术将两个分别具有二维鞍槽的鞍头以特定的角度排布在同一个底座上，以保证两个鞍头受力的整体性、实现结构紧凑性、以及方便顶推作业，结构体积小，本专利技术的各鞍头单体与一般主索鞍的鞍头结构基本无异，具有加工方便、技术难度小的特点，本专利技术的每个鞍头通过以底部作为主要受力面的方式，而对应于悬索桥的长、高、宽三个维度能够对主缆实现支承并引导转向，具有良好的受力强度和受力稳定性；2.本专利技术的两个鞍头在底座上的对称排布结构，既强化了本专利技术的结构紧凑性、减小了体积，又有效提升了本专利技术两个鞍头受力的整体性和平衡性，使得受力强度和受力稳定性高；3.本专利技术的两个鞍头分别采用铸钢结构、底座采用钢板焊接结构，使得其在满足于悬索桥受力强度和受力稳定性的技术要求的同时，还能够有效的降低加工制造难度及成本；4.本专利技术的底座焊接结构有效增强了本专利技术的整体结构强度，这特别是将纵肋板以厚度中心线与对应鞍头上的鞍槽宽度中心线延长线相重合的焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述主索鞍包括排布在同一底座（3）上的鞍头一（1）和鞍头二（2），而且，所述鞍头一（1）上具有沿着鞍头一（1）的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽一（11），所述鞍头二（2）上具有沿着鞍头二（2）的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽二（21），所述鞍槽一（11）的宽度中心线（12）上端延长线与所述鞍槽二（21）的宽度中心线（22）上端延长线构成锐角夹角。

【技术特征摘要】
1.一种空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述主索鞍包括排布在同一底座（3）上的鞍头一（1）和鞍头二（2），而且，所述鞍头一（1）上具有沿着鞍头一（1）的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽一（11），所述鞍头二（2）上具有沿着鞍头二（2）的长度方向以内凹结构并底部呈曲线成型的、用作支承主缆的鞍槽二（21），所述鞍槽一（11）的宽度中心线（12）上端延长线与所述鞍槽二（21）的宽度中心线（22）上端延长线构成锐角夹角。2.根据权利要求1所述空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述鞍头一（1）和所述鞍头二（2）在所述底座（3）上以底座（3）的宽度中心线而呈对称排布。3.根据权利要求1或2所述空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述鞍头一（1）和所述鞍头二（2）分别为铸钢结构。4.根据权利要求1或2所述空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述底座（3）为多块钢板组拼而成的焊接结构。5.根据权利要求4所述空间缆悬索桥用主索鞍，其特征在于：所述底座（3）主要由底板（31）以及焊接排布在所述底板（31）上的纵肋板（34）、中横肋板（32）和边横肋板（33）组成；所述底板（31）为一组，所述底板（31）排布在所述底座（3）上的鞍头一（1）和鞍头二（2）的下方处；所述纵肋板（34）为两组，每组纵肋板（34）对应于所述底座（3）上的一个鞍头、且对应于该鞍头的鞍槽宽度中心线而焊接固定在所述底板（31）和鞍头上，处在所述底板（31）与所述底座（3）上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄安明，龙岗，陈龙，张旭，黄磊，杨芙蓉，
申请(专利权)人：德阳天元重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51