用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置及方法，包括吊索整形机构、吊索柔性接长杆、吊索导管、吊索张拉机构和吊索锚固机构；所述的吊索整形机构包括能够在移动导轨内移动的多个撑拉杆；所述的撑拉杆包括固定撑拉杆和活动撑拉杆；牵引钢丝绳收紧器上缠绕有牵引钢丝绳的一端，牵引钢丝绳的另一端固定在移动导轨的顶面上或者固定在移动导轨端部的挑臂上。本发明专利技术的装置使得在吊索张拉过程中，既可以保证吊索在耳板处不产生弯折，又可以保证吊索在吊索导管处不发生弯折且顺利穿入吊索导管，不影响吊索的使用寿命。不影响吊索的使用寿命。不影响吊索的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置及方法


[0001]本专利技术属于道路桥梁领域，涉及空间缆索悬索桥，特别涉及一种用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置及方法。

技术介绍

[0002]传统的悬索桥一般是平面索形的地锚式悬索桥，包括主缆、吊索、加劲梁、主塔和主缆锚固构件。主缆和吊索位于同一个铅垂平面内形成一个缆索索面，即主缆只有竖向垂度而没有横向垂度，全部吊索铅垂挂设且没有横桥向倾角，因此传统悬索桥往往由两个相互平行的缆索索面组成。传统悬索桥采用吊装施工，即“先缆后梁”法，步骤如下：
①
在猫道上架设主缆，此时的主缆线形称为空缆线形；
②
在主缆上安装吊索索夹；
③
安装吊索，吊索的上端与索夹连接；
④
吊装加劲梁，在吊索下端吊装加劲梁梁段，直至所有梁段吊装完成，此时各梁段之间临时铰接；
⑤
调整加劲梁线形，焊接为整体；
⑥
二期铺装、拆除猫道。
[0003]由于传统悬索桥主缆和吊索位于同一个铅垂平面内，所以上述吊装施工过程中，步骤
②
吊索索夹的安装无需考虑横桥向倾角，直接在缆索索面内铅垂定位即可。
[0004]相对传统悬索桥而言，空间缆索悬索桥最大的特点是：主缆和吊索形成的面是一个空间曲面，主缆不仅有竖向垂度还有横向垂度，吊索横桥向从上至下朝外倾斜且倾角各不相同。
[0005]空间缆索悬索桥吊装施工的优点：空间缆索悬索桥由于横桥向倾斜的吊索将主缆拉开到一定程度，空间缆索悬索桥的吊索和主缆均具有保向力，横桥向倾斜的吊索与加劲梁构成一个稳定的三角形，每对斜吊索中的横桥向水平分力将加劲梁夹住，使得主梁有类似钟摆的回复力，从而提高整体扭转刚度。空间缆索悬索桥其动力性能优越，抗风能力强，且其线形优美，造型新颖，已经越来越受人们青睐。
[0006]根据锚固形式的不同，空间缆索悬索桥可分为地锚式和自锚式。
[0007]对于空间缆索地锚式悬索桥，可以按照平面索形地锚式悬索桥的“先缆后梁”施工方法建造。
[0008]对于空间缆索自锚式悬索桥，传统的施工方法是“先梁后缆”，即搭设支架
→
支架上架设主梁
→
架设主缆，主缆两端锚固于梁端
→
张拉吊索
→
二期铺装
→
拆除支架。
[0009]对于空间缆索悬索桥，采用“先梁后缆”法，会存在以下需要解决的问题：主缆架设后的空缆状态为平面索形，即只有竖向垂度没有横向垂度，与成桥状态下的空间索形在横桥向位置相差很大。因此，施工中吊索上下吊点连线不可避免的与锚箱吊索导管轴线或索夹耳板轴线产生横向夹角，当角度大于限值时，会导致吊索在上端(索夹耳板)或下端(锚箱吊索导管)处出现严重弯折，减少吊索、索夹的使用寿命，甚至无法插入安装。
[0010]对于采用“先梁后缆”法施工的空间缆索悬索桥，目前的解决方法有临时吊索法、临时横撑法等。临时吊索法是采用临时吊索将空缆横向朝外张开，使得空缆线形在横桥向接近成桥线形，然后再安装吊索索夹，张拉吊索等工序，等二期铺装后拆除临时吊索。临时吊索的上端与主缆的临时吊索索夹连接，下端固定在已经施工的主梁上。临时横撑法工艺
基本与临时吊索法一致，不过临时横撑法是采用刚性的横撑将空缆撑开。
[0011]上述临时吊索法需要在梁顶面做临时锚固支撑，且在吊索张拉过程中需要不断调整临时吊索张拉力以适应永久吊索张拉的主缆线形。临时横撑的安装和拆卸需要大型的吊装机械进行吊装，主缆在拉伸至接近成桥状态的过程中需要采用大型的卷扬机拖动主缆，大型卷扬机价格昂贵且仅适用于主缆的拉伸后期无其他作用，临时横撑法采用多个横撑将主缆撑开，横撑将同时承受巨大的轴向压力和水平力，在空缆状态下结构的整体稳定性不佳。
[0012]通过上述两种方法的施工工艺可知，上述两种方法都是通过调整主缆的空间线形来解决空间自锚式悬索桥吊索张拉过程中存在的问题，而目前基于调整吊索来解决空间吊索张拉过程中存在的问题的施工工艺在现有技术中尚未出现。

技术实现思路

[0013]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置及方法，以解决现有技术中基于调整主缆的方法影响吊索使用寿命的技术问题。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0015]一种用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置，包括吊索整形机构、吊索柔性接长杆、吊索导管、吊索张拉机构和吊索锚固机构；
[0016]所述的吊索整形机构包括工作平台，工作平台上沿着长轴方向固定设置有移动导轨，移动导轨内安装有多个撑拉杆，多个撑拉杆能够在移动导轨内移动；
[0017]所述的撑拉杆包括固定撑拉杆和活动撑拉杆，活动撑拉杆的底端可伸缩式安装在固定撑拉杆的顶端内，活动撑拉杆的顶端固定安装有固定滑轮，固定滑轮上安装有可拆卸滑轮，可拆卸滑轮和固定滑轮之间的空腔为吊索穿过腔；
[0018]所述的固定撑拉杆的底端可转动式安装在移动座上，移动座上安装有第一驱动电机，第一驱动电机驱动安装在移动座底部的移动齿轮转动，移动导轨内安装有齿条，移动齿轮与齿条的配合使得多个撑拉杆能够在移动导轨内移动；
[0019]所述的固定撑拉杆的顶端外壁上设置有一对第二驱动电机，第二驱动电机的转轴上安装有活动撑拉杆控制齿轮，活动撑拉杆控制齿轮装配在活动撑拉杆侧壁上开设的齿条槽内，驱动活动撑拉杆的伸缩；
[0020]所述的固定撑拉杆的前端外壁上还设置有一对第三驱动电机，第三驱动电机的转轴上安装有牵引钢丝绳收紧器，牵引钢丝绳收紧器上缠绕有牵引钢丝绳的一端，牵引钢丝绳的另一端固定在移动导轨的顶面上或者固定在移动导轨端部的挑臂上；
[0021]所述的移动导轨两侧的工作平台上均匀布设有多个压重水箱；所述的工作平台底部设置有承重梁，承重梁底部设置有承重托盘，承重梁长轴方向的两端分别设置有固定钢丝绳拉紧器，固定钢丝绳拉紧器缠绕有固定钢丝绳的一端，固定钢丝绳的另一端与能够安装在箱梁的桥面板两侧上的固定拉钩相连；
[0022]所述的吊索柔性接长杆包括半刚半柔接长杆，所述的半刚半柔接长杆包括多个螺纹钢杆节段，相邻两个螺纹钢杆节段之间通过第一万向铰连接；半刚半柔接长杆的一端通过第二万向铰与吊索的锚固端的水滴形锚杯相连，半刚半柔接长杆的另一端通过第三万向
铰与柔性钢丝绳接长杆的一端相连；
[0023]所述的吊索张拉机构包括千斤顶张拉台座，千斤顶张拉台座的顶端上放置有吊索导管的底端，千斤顶张拉台座的底端安装有绞盘，柔性钢丝绳接长杆的另一端穿过吊索导管缠绕在绞盘上；
[0024]所述的吊索锚固机构包括用于临时锚固半刚半柔接长杆的临时锚固螺母和用于永久锚固水滴形锚杯的永久锚固螺母。
[0025]本专利技术还具有如下技术特征：
[0026]所述的吊索导管包括从顶端至底端减缩的变径管，变径管的底端与等径管的顶端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置，其特征在于，包括吊索整形机构(1)、吊索柔性接长杆(2)、吊索导管(3)、吊索张拉机构(4)和吊索锚固机构(5)；所述的吊索整形机构(1)包括工作平台(101)，工作平台(101)上沿着长轴方向固定设置有移动导轨(102)，移动导轨(102)内安装有多个撑拉杆(103)，多个撑拉杆(103)能够在移动导轨(102)内移动；所述的撑拉杆(103)包括固定撑拉杆(10301)和活动撑拉杆(10302)，活动撑拉杆(10302)的底端可伸缩式安装在固定撑拉杆(10301)的顶端内，活动撑拉杆(10302)的顶端固定安装有固定滑轮(10303)，固定滑轮(10303)上安装有可拆卸滑轮(10304)，可拆卸滑轮(10304)和固定滑轮(10304)之间的空腔为吊索穿过腔(10305)；所述的固定撑拉杆(10301)的底端可转动式安装在移动座(10306)上，移动座(10306)上安装有第一驱动电机(10307)，第一驱动电机(10307)驱动安装在移动座(10306)底部的移动齿轮(10308)转动，移动导轨(102)内安装有齿条(104)，移动齿轮(10308)与齿条(104)的配合使得多个撑拉杆(103)能够在移动导轨(102)内移动；所述的固定撑拉杆(10301)的顶端外壁上设置有一对第二驱动电机(10309)，第二驱动电机(10309)的转轴上安装有活动撑拉杆控制齿轮(10310)，活动撑拉杆控制齿轮(10310)装配在活动撑拉杆(10302)侧壁上开设的齿条槽(10311)内，驱动活动撑拉杆(10302)的伸缩；所述的固定撑拉杆(10301)的前端外壁上还设置有一对第三驱动电机(105)，第三驱动电机(105)的转轴上安装有牵引钢丝绳收紧器(106)，牵引钢丝绳收紧器(106)上缠绕有牵引钢丝绳(107)的一端，牵引钢丝绳(107)的另一端固定在移动导轨(102)的顶面上或者固定在移动导轨(102)端部的挑臂(108)上；所述的移动导轨(102)两侧的工作平台(101)上均匀布设有多个压重水箱(109)；所述的工作平台(101)底部设置有承重梁(110)，承重梁(110)底部设置有承重托盘(111)，承重梁(110)长轴方向的两端分别设置有固定钢丝绳拉紧器(112)，固定钢丝绳拉紧器(112)缠绕有固定钢丝绳(113)的一端，固定钢丝绳(113)的另一端与能够安装在箱梁(6)的桥面板两侧上的固定拉钩(114)相连；所述的吊索柔性接长杆(2)包括半刚半柔接长杆(201)，所述的半刚半柔接长杆(201)包括多个螺纹钢杆节段(20101)，相邻两个螺纹钢杆节段(20101)之间通过第一万向铰(20102)连接；半刚半柔接长杆(201)的一端通过第二万向铰(202)与吊索(7)的锚固端的水滴形锚杯(8)相连，半刚半柔接长杆(201)的另一端通过第三万向铰(203)与柔性钢丝绳接长杆(204)的一端相连；所述的吊索张拉机构(4)包括千斤顶张拉台座(401)，千斤顶张拉台座(401)的顶端上放置有吊索导管(3)的底端，千斤顶张拉台座(401)的底端安装有绞盘(402)，柔性钢丝绳接长杆(204)的另一端穿过吊索导管(3)缠绕在绞盘(402)上；所述的吊索锚固机构(5)包括用于临时锚固半刚半柔接长杆(201)的临时锚固螺母(501)和用于永久锚固水滴形锚杯(8)的永久锚固螺母(502)。2.如权利要求1所述的用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置，其特征在于，所述的吊索导管(3)包括从顶端至底端减缩的变径管(301)，变径管(301)的底端与等径管(302)的顶端相连通，等径管(302)的底端开放且设置有锚垫板(303)。
3.如权利要求1所述的用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置，其特征在于，所述的千斤顶张拉台座(401)包括一对垫板(40101)，一对垫板(40101)之间通过撑杆(40102)固定相连，垫板(40101)上开设有能够使得半刚半柔接长杆(201)和水滴形锚杯(8)通过的第一通孔(40103)。4.如权利要求1所述的用于空间缆索悬索桥吊索张拉的大角度调节装置，其特征在于，所述的绞盘(402)包括固定安装在千斤顶张拉台座(401)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，祁泽中，陶沛，赵建领，汪帆，李鹏飞，薛园园，邹杰，李兆辉，王炳玉，黄春杨，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：