一种体外预应力束转向器的定位安装结构及其安装方法技术

本发明专利技术涉及一种体外预应力束转向器的安装结构及其安装方法，转向器安装在节段箱梁的钢筋骨架内，所述转向器的定位安装结构包括固定支座、活动支架，固定支座设置在节段箱梁的梁底上，活动支架设置在所述固定支座上，活动支架包括上部的弧形支架用于支撑截面为圆形的转向器，和下部的底板，底板和所述固定支座可拆卸式锁紧而实现所述活动支架在固定支座上横向位移调整。根据转向器的XYZ坐标，将转向器安装到节段箱梁内，安装过程中对转向器竖向、横向、纵向、中心旋转进行控制，确保转向器的安装精度。

【技术实现步骤摘要】
一种体外预应力束转向器的定位安装结构及其安装方法
本专利技术涉及桥梁转向器。
技术介绍
节段箱梁预制拼装技术是近50年内发展起来的一种施工技术，它是将桥梁上部结构箱梁分段预制，然后通过体外束将各预制节段连接并施加压力，使节段间的接触面紧密结合，从而使节段整合成一体来承担桥梁荷载。节段箱梁预制拼装技术中，沿着桥梁顺桥方向，体外束一般布置为折线，在两端锚固块处通过锚具进行锚固，在中间转向块处通过转向器使体外束转向，自由段采用减振限位装置进行约束。体外束中的锚垫板、导管、转向器、减振限位装置底板等构件，需要在节段箱梁预制过程中进行预埋。其中，锚垫板、减振限位装置底板等，因其结构形状简单，安装精度较易控制。而转向器结构相对复杂，一般为空间结构，如安装误差超出许可范围，将使体外束产生较大的预应力损失，影响体外束的受力状态；严重情况下，可能会因体外束中心与转向器中心严重偏离而导致体外束无法张拉、或导致转向块混凝土受力过大而开裂。因此，有必要对节段箱梁内体外预应力转向器的安装精度进行控制。
技术实现思路
节段箱梁预制拼装技术中，体外预应力束转向器的安装精度对体外束施工及其受力状态有重要影响。通过对转向器的定位安装坐标计算、安装结构和安装方法等控制措施，可以提高转向器的安装精度，确保张拉后的体外束线形和受力状态满足设计要求。本专利技术的技术方案：(I)在节段箱梁预制过程中，所述转向器安装在节段箱梁的钢筋骨架内，体外预应力束转向器的安装结构包括固定支座、活动支架，所述固定支座设置在钢筋绑扎台座或制梁台座的底模板上，所述活动支架设置在所述固定支座上，所述活动支架包括上部的弧形支架用于支撑截面为圆形的转向器，和下部的底板，所述底板和所述固定支座可拆卸式锁紧而实现所述活动支架在固定支座上横向位移调整。优选地，所述固定支座上设置有横向延伸的标尺，所述标尺作为活动支架横向位移时的参照。从而对活动支架进行精确调整，提高转向器Y向的坐标精度。具体地，所述活动支架设置在所述标尺上，所述底板和标尺通过条形孔、锁紧件实现可拆卸式锁紧，其中锁紧件为螺母和螺杆。优选地，所述固定支座包括支座横梁和支座支腿，所述支座支腿两两一组，所述支座横梁通过若干组支座支腿支撑在钢筋绑扎台座或制梁台座的底模板上。固定支座的高度为H1，两支座支腿间距为L2，支座支腿的宽度为L1。支座横梁用于支撑和固定标尺，支座支腿宽度L1和两支腿间距L2则以放置过程中不与钢筋干涉即可。优选地，所述弧形支架的端面设置限位挡板，所述限位挡板作为转向器端面定位。优选地，所述弧形槽口的内径与转向器的外径匹配。(II)基于上述定位安装结构的转向器的安装方法，包括(1)转向器竖向坐标控制：活动支架的弧形槽口中心即转向器的圆心到钢筋绑扎台座或制梁台座的底模板的高度即为Z坐标，转向器的前后两端分别安置于活动支架上，实现转向器竖向定位；(2)转向器横向坐标控制：以箱梁中心线为基准，根据计算出的转向器Y向定位坐标，先在标尺上标记出转向器的Y向坐标位置，将活动支架移动至坐标位置，再通过与标尺连接固定，完成转向器的横向定位；(3)转向器纵向坐标控制：活动支架上设有2块挡板，将转向器沿纵向移动并调整其纵向位置至活动支座上的固定挡板处，将固定挡板与活动支座锁紧，完成转向器的纵向定位；(4)转向器中心旋转控制：转向器端部设有垂直定位标记，将转向器整体旋转，使垂直定位标记处于竖直状态，并利用铅垂线进行复检，以此检测转向器的偏转情况，确保分丝孔的孔位不偏转。(III)转向器定位安装时的坐标计算桥梁施工图设计时，一般只给出成桥坐标系基础上的体外束线形参数。节段梁预制前，需要对该线形参数进行转换，确定转向器在箱梁各节段中的具体坐标，以指导转向器的定位安装。如坐标转换过程中出现计算失误，则将对转向器的后续安装精度造成严重影响。为了提高体外预应力束转向器安装精度，本专利技术对转向器定位安装坐标进行计算，具体如下：桥梁设计中体外预应力束(文中有时也简称为体外束)跨中转点位于转向块中点，转向块处体外预应力束线形由水平段与倾斜段组成，所述转向器预埋在所述转向块内，即所述转向块是作为节段箱梁用于预埋所述转向器的结构，在节段箱梁预制过程中，转向器是以转向器两端中心坐标进行定位安装的，所以转向器的安装坐标采用如下设计：所述设计是根据成桥坐标系基础上的体外预应力束线形参数来计算转向器在所在节段箱梁上的安装坐标，具体包括：(1)收集所述体外预应力束线形参数，包括：体外束沿里程方向相对长度，α1为体外预应力束原点斜弯面与立面的夹角，α2为体外预应力束终点斜弯面与立面的夹角，h1为体外预应力束原点斜弯面矢高，h2为体外预应力束终点斜弯面矢高；(2)建立计算坐标系：转向器位于体外预应力束直线段的端面所在竖向截面为E-E截面，转向器位于体外预应力束倾斜段的端面所在竖向截面为F-F截面，以E-E截面为基准建立坐标系，以E-E截面处节段箱梁底面中心为O点，纵桥向为X轴，横桥向为Y轴，竖向为Z轴，E-E与F-F截面即为转向器的定位安装面；(3)转向器两端端面中心的坐标计算：(3.1)转向器两端端面中心在X向的坐标即E-E与F-F截面在X向的坐标，可直接从节段箱梁的纵向尺寸和转向块厚度得出；(3.2)E-E截面位于体外束线形水平段，所以转向器水平段的端面中心的Y坐标即YE和Z坐标即ZE可直接从节段箱梁施工图的相关截面图得出；(3.3)F-F截面位于体外束线形倾斜段，所以转向器倾斜段的端面中心的Y坐标即YF和Z坐标即ZF需根据步骤(1)所收集的参数利用投影关系由如下公式推导得出YF—F-F截面处，转向器端面中心至箱梁中心线的距离；ZF—F-F截面处，转向器端面中心至箱梁底面的高度；L块—转向块纵桥向的长度；h—体外预应力束从倾斜段引出后的斜弯面矢高，对于原点斜弯面取h1，对于终点斜弯面取h2；α—体外预应力束立面投影角度，对于原点斜弯面取α1，对于终点斜弯面取α2；YE—E-E截面处，转向器中心至箱梁中心线的距离；ZE—E-E截面处，转向器中心至箱梁底面的高度。因此，转向器安装前，应根据施工图中体外束的线形或关键点尺寸，通过计算确定其在节段梁中的理论安装位置。附图说明图1为短线法预制施工工艺流程；图2为体外束立面布置示意图；图3为体外束平面布置示意图；图4为体外束斜弯面大样；图5为转向器的结构剖视图；图6为转向器端面示意图；图7为体外预应力束立面布置局部图；图8为转向器坐标系示意图；图9为转向器在节段箱梁中的定位示意图；图10为转向器的定位结构示意图；图11为转向器的定位结构示意图的局部放大图；图12为转向器在节段箱梁内的布置示意图；图13为固定支座的正视图；图14为固定支座的侧视图；...

【技术保护点】
1.一种体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述转向器安装在节段箱梁的钢筋骨架内，所述转向器的定位安装结构包括固定支座、活动支架，所述固定支座设置在节段箱梁的梁底上，所述活动支架设置在所述固定支座上，所述活动支架包括上部的弧形支架用于支撑截面为圆形的转向器，和下部的底板，所述底板和所述固定支座可拆卸式锁紧而实现所述活动支架在固定支座上横向位移调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述转向器安装在节段箱梁的钢筋骨架内，所述转向器的定位安装结构包括固定支座、活动支架，所述固定支座设置在节段箱梁的梁底上，所述活动支架设置在所述固定支座上，所述活动支架包括上部的弧形支架用于支撑截面为圆形的转向器，和下部的底板，所述底板和所述固定支座可拆卸式锁紧而实现所述活动支架在固定支座上横向位移调整。


2.根据权利要求1所述的体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述固定支座上设置有横向延伸的标尺，所述标尺作为活动支架横向位移时的参照。


3.根据权利要求2所述的体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述活动支架设置在所述标尺上，所述底板和标尺通过条形孔、锁紧件实现可拆卸式锁紧。


4.根据权利要求1所述的体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述固定支座包括支座横梁和支座支腿，所述支座支腿两两一组，所述支座横梁通过若干组支座支腿支撑在节段箱梁内室的梁底。


5.根据权利要求1所述的体外预应力束转向器的安装结构，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，杨晓海，付金磊，李洪涛，钱杰，许奇峰，姜平，王飞，费汉兵，金平，单继安，
申请(专利权)人：江阴法尔胜住电新材料有限公司，江苏法尔胜路桥科技有限公司，法尔胜泓昇集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32