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一种斜拉桥用拉索锚固装置及张拉施工方法

申请号 CN202410248974.5 申请日 2024-03-05 公开(公告)号 CN117904964A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 西南交通大学; 德阳天元重工股份有限公司; 发明人 王晓阳; 黄安明; 马碧波; 陈龙; 黄磊; 周智伦; 占玉林; 孙约瀚; 李治仑; 黄文峰; 吕文婷;
摘要 本 发明 公开了一种 斜拉桥 用拉索锚固装置及张拉施工方法。所述锚固装置包括以分体结构成型的锚固座一和锚固座二,所述锚固座一和所述锚固座二上分别成型有拉索穿孔;所述锚固座一和所述锚固座二固定连接在空心索塔内的相对塔壁上;所述锚固座一和所述锚固座二之间连接有至少一根拉杆组件,所述拉杆组件对空心索塔相对塔壁上固定好的所述锚固座一和所述锚固座二施加 水 平拉 力 。本发明的成型结构尺寸大幅缩小,重量大幅减轻,亦由于不存在 钢 牛 腿承坐的问题而使得组装 精度 技术要求低、安装技术难度小,对索塔内部尺寸的技术要求小。
权利要求

1.一种斜拉桥用拉索锚固装置,包括以分体结构成型的锚固座一(1)和锚固座二(2),所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)上分别成型有拉索穿孔;
其特征在于:
所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)固定连接在空心索塔(4)内的相对塔壁上;
所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)之间连接有至少一根拉杆组件(3),所述拉杆组件(3)对空心索塔(4)相对塔壁上固定好的所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)施加平拉
2.根据权利要求1所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述锚固座一(1)的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压座;
所述锚固座二(2)的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压耳座;
在空心索塔(4)内,所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)之间的同一侧承压耳座上开设有至少一组拉杆穿装通道;
所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)之间连接有至少两根拉杆组件(3),每一根拉杆组件(3)穿装在所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)之间的同一组拉杆穿装通道内,且所述锚固座一(1)和所述锚固座二(2)之间的两侧所穿装的拉杆组件(3)数量相等。
3.根据权利要求2所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述承压耳座是由间距排布的内承压板、外承压板,以及在所述内承压板和所述外承压板之间支撑的多支撑板二组成;
所述内承压板和所述外承压板分别顺着所在锚固座的竖向固定在对应侧板上,所述外承压板的外侧用作承载所述拉杆组件(3)的水平拉力;
多块支撑板二沿着所在锚固座的竖向间距排布,至少一组相邻支撑板二之间的所述内承压板和所述外承压板上开设有拉杆穿装通道。
4.根据权利要求3所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述承压耳座的外承压板厚度大于内承压板厚度。
5.根据权利要求1、2或3所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述拉杆组件(3)主要由双头拉杆,以及连接在拉杆每一头的球形垫圈螺母组件组成;
所述拉杆组件(3)以球形垫圈对所在锚固座施加水平拉力。
6.根据权利要求5所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述拉杆组件(3)每一头的螺母组件中包含有力矩传感器
所述力矩传感器用作对拉杆组件(3)的水平拉力进行监测。
7.根据权利要求1或2所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述锚固座一(1)主要由壁板、间距排布在壁板一侧的两块侧板、支撑在两块侧板之间的多块支撑板一、斜向排布在两块侧板顶侧处的锚垫板组成;
所述壁板上开设有拉索穿孔,所述壁板用作固定连接在空心索塔(4)内的对应塔壁上;
所述锚垫板上开设有拉索穿孔,且所述锚垫板上的拉索穿孔与所述壁板上的拉索穿孔轴向对应;所述锚垫板与所述壁板之间的拉索穿孔轴向,与所在空心索塔(4)的轴向构成锐夹角。
8.根据权利要求1或2所述斜拉桥用拉索锚固装置,其特征在于:
所述锚固座二(2)主要由壁板、间距排布在壁板一侧的两块侧板、支撑在两块侧板之间的多块支撑板一、斜向排布在两块侧板顶侧处的锚垫板组成;
所述壁板上开设有拉索穿孔,所述壁板用作固定连接在空心索塔(4)内的对应塔壁上;
所述锚垫板上开设有拉索穿孔,且所述锚垫板上的拉索穿孔与所述壁板上的拉索穿孔轴向对应;所述锚垫板与所述壁板之间的拉索穿孔轴向,与所在空心索塔(4)的轴向构成锐角夹角。
9.一种权利要求1至8任一项所述斜拉桥用拉索锚固装置的张拉施工方法,其特征在于:
所述张拉施工方法是,将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的拉杆组件的张拉分多阶段进行,将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索的张拉分多阶段进行,且拉杆组件的张拉与拉索的张拉以拉杆组件为先交替进行。
10.根据权利要求9所述斜拉桥用拉索锚固装置的张拉施工方法,其特征在于,所述施工方法具体包括下列操作步骤:
步骤1. 将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的25~30%;
步骤2. 将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的25~30%,完成第一阶施力自平衡;
步骤3. 将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的50~65%;
步骤4. 将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的50~65%,完成第二阶施力自平衡;
步骤5. 将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的75~
100%;
步骤6. 将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的75~100%,完成第三阶施力自平衡;
若完成第三阶施力自平衡后,拉杆组件的张拉和拉索的张拉已达设计值的100%,则张拉施工结束;
若完成第三阶施力自平衡后,拉杆组件的张拉和拉索的张拉未达设计值的100%,则进行如下步骤7和步骤8;
步骤7. 将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的100%;
步骤8. 将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的100%,完成第四阶施力自平衡。

说明书全文

一种斜拉桥用拉索锚固装置及张拉施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及斜拉桥的拉索锚固技术,具体是一种斜拉桥用的拉索锚固装置,以及基于该锚固装置的张拉施工方法。

背景技术

[0002] 斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在索塔(即桥塔)上的一种桥梁,是由承压的索塔、受拉的拉索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
[0003] 在斜拉桥的结构体系中,拉索作用在索塔上的包括平分力、竖向分力和水平不平衡力等。为确保索塔能够可靠地受力,在空心结构的索塔内,排布有能够锚固反向斜拉拉索的锚梁,钢锚梁主要由钢锚梁本体和两组钢腿组成,两组钢牛腿固定连接在空心索塔内的相对塔壁上,钢锚梁本体的两端底部对应坐落于索塔所固定连接的相对钢牛腿上,钢锚梁本体的两端底部与对应钢牛腿之间分别设置有滑动摩擦副,钢锚梁本体的两端端面与对应塔壁之间分别设置有滑动摩擦副,如此,索塔以钢锚梁本体来承担拉索的水平分力(通常约为水平拉力的80%以上),以钢牛腿来承担拉索的竖向分力和水平不平衡力(钢牛腿传递给了索塔,通常约为水平拉力的20%以内)。因此,由于钢锚梁较为明确的受力机理,使得其在斜拉桥结构中得到了广泛应用,详见中国专利文献公开的名称为“一种斜拉桥索塔钢结构锚固构造”(公开号CN 108978470 A,公开日2018年12月11日)、“一种斜拉桥的桥塔锚固结构及锚固方法”(公开号CN 108265614 A,公开日2018年07月10日)、“一种带滑动摩擦副的钢锚梁索塔锚固结构”(公开号CN 209816660 U,公开日2019年12月20日)等技术所披露。
[0004] 基于钢锚梁在空心索塔内的作业特性,其钢锚梁本体是由箱型拉板以及成型在箱型拉板两端的锚固座组成整体梁结构,箱型拉板是由顶板、底板腹板及侧面的加劲板等焊接而成,箱型拉板的顶板、底板和腹板的厚度通常在30mm以上,加劲板的厚度通常为20mm。其钢牛腿作为钢锚梁本体在塔壁上的支承结构,是由不锈钢滑板、顶板、底板、腹板、加劲板、壁板等组成,钢牛腿的板体厚度一般为30mm。由此可见,整个钢锚梁的结构尺寸大、重量重,导致其制造、运输和安装作业均不方便,甚至成为吊装施工中的控制荷载,亦不能有效地满足于近年来设计的、造型更为美观的细小型索塔的建设技术要求。
[0005] 本申请人检索发现,中国专利文献公开了名称为“一种内置式钢绞线‑撑杆斜拉桥索塔锚固结构”(公开号CN 113047171 A,公开日2021年06月29日)的技术,该技术将相对独立的两组锚固梁以钢绞线撑杆组合连接为整体,即以钢绞线撑杆组合代替了钢锚梁本体的箱型拉板。该技术相较于传统钢锚梁而言,由于以钢绞线撑杆组合代替了钢锚梁本体的部分箱型拉板,减少了厚重钢板的用量,以及两组锚固梁可在钢绞线撑杆组合上拆/装组合,拆分成单体后极大的便利了制造和运输作业,组装成整体后的重量亦较轻。
[0006] 然而,公开号CN 113047171 A的技术仍旧采用的是传统钢锚梁的受力方式,即其两端底部坐落于空心索塔内的一组钢牛腿上,钢牛腿仍然存在,因钢牛腿的存在而依然具有结构尺寸大、重量重的技术问题。况且,该技术的两组锚固梁在钢绞线撑杆组合的连接之下与对应钢牛腿配合时,很难达到共面,对组装精度的技术要求极高。

发明内容

[0007] 本发明的技术目的在于:针对上述斜拉桥的特殊性,以及现有技术的不足,提供一种有利于小型化、轻量化、安装难度小的斜拉桥用拉索锚固装置,以及基于该锚固装置的张拉施工方法。
[0008] 本发明的技术目的通过下述技术方案实现,一种斜拉桥用拉索锚固装置,包括以分体结构成型的锚固座一和锚固座二,所述锚固座一和所述锚固座二上分别成型有拉索穿孔;
[0009] 所述锚固座一和所述锚固座二固定连接在空心索塔内的相对塔壁上;
[0010] 所述锚固座一和所述锚固座二之间连接有至少一根拉杆组件,所述拉杆组件对空心索塔相对塔壁上固定好的所述锚固座一和所述锚固座二施加水平拉力。
[0011] 上述技术措施将两组锚固座直接固定连接在空心索塔的对应塔壁上,以组装连接的拉杆组件对两组锚固座施加水平预紧拉力,即通过拉杆组件对直接固定在空心索塔上的锚固座提前主动施加预紧力,无需再形成单独的钢牛腿受力结构,从而省去了钢牛腿,使得整个锚固装置的成型结构尺寸大幅缩小,重量大幅减轻,亦由于不存在钢牛腿承坐的问题而使得组装精度技术要求低、安装技术难度小。
[0012] 上述技术措施的锚固装置,两组锚固座作为拉索的锚固构件,起到直接承载拉索索力并自适应不同锚固度之作用;拉杆组件将两组锚固座组装连接,形成稳定地结构体系,在两端拉索作用之下实现自平衡状态。两组锚固座和中间预紧施力的拉杆组件能够实现拆/装组合,拆分成单体后极大的便利了制造、运输和安装作业,组装成整体后因拉杆组件完全取代了箱型拉板使得重量大幅减轻。
[0013] 因此,上述技术措施的锚固装置具有结构尺寸小、重量轻、可拆装组合、安装难度小的技术特点,对索塔内部尺寸的技术要求小,既可以适应于传统大型索塔的建设技术要求,亦适应于近年来设计的、造型更为美观的细小型索塔的建设技术要求,还适应于造型更美观的变截面异形索塔的建设技术要求。
[0014] 作为优选方案之一,所述锚固座一的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压座;
[0015] 所述锚固座二的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压耳座;
[0016] 在空心索塔内,所述锚固座一和所述锚固座二之间的同一侧承压耳座上开设有至少一组拉杆穿装通道;
[0017] 所述锚固座一和所述锚固座二之间连接有至少两根拉杆组件,每一根拉杆组件穿装在所述锚固座一和所述锚固座二之间的同一组拉杆穿装通道内,且所述锚固座一和所述锚固座二之间的两侧所穿装的拉杆组件数量相等。
[0018] 上述技术措施的两组锚固座,以两侧形成拉杆组件的穿装结构,一方面能够确保两组锚固座平稳、可靠地均匀受力,二方面便于拉杆组件在两组锚固座之间穿装成型,便于预紧施力操作。
[0019] 进一步的,所述承压耳座是由间距排布的内承压板、外承压板,以及在所述内承压板和所述外承压板之间支撑的多支撑板二组成;
[0020] 所述内承压板和所述外承压板分别顺着所在锚固座的竖向固定在对应侧板上,所述外承压板的外侧用作承载所述拉杆组件的水平拉力;
[0021] 多块支撑板二沿着所在锚固座的竖向间距排布,至少一组相邻支撑板二之间的所述内承压板和所述外承压板上开设有拉杆穿装通道。
[0022] 再进一步的,所述承压耳座的外承压板厚度大于内承压板厚度。
[0023] 上述技术措施的承压耳座,具有受力稳定、便于拉杆组件穿装的技术特点。
[0024] 作为优选方案之一,所述拉杆组件主要由双头拉杆,以及连接在拉杆每一头的球形垫圈螺母组件组成;
[0025] 所述拉杆组件以球形垫圈对所在锚固座施加水平拉力。
[0026] 上述技术措施的拉杆组件,可自适应轴向施力,对轴向施力的技术要求低,使得对两组锚固座组装精度的技术要求低,便于两组锚固座通过拉杆组件轻松组装,形成稳定地结构体系。
[0027] 进一步的,所述拉杆组件每一头的螺母组件中包含有力矩传感器
[0028] 所述力矩传感器用作对拉杆组件的水平拉力进行监测。
[0029] 上述技术措施的拉杆组件,能够对紧力实现动态监测,便于松动故障及时发现,以确保锚固装置能够稳定服役。
[0030] 作为优选方案之一,所述锚固座一主要由壁板、间距排布在壁板一侧的两块侧板、支撑在两块侧板之间的多块支撑板一、斜向排布在两块侧板顶侧处的锚垫板组成;
[0031] 所述壁板上开设有拉索穿孔,所述壁板用作固定连接在空心索塔内的对应塔壁上;
[0032] 所述锚垫板上开设有拉索穿孔,且所述锚垫板上的拉索穿孔与所述壁板上的拉索穿孔轴向对应;所述锚垫板与所述壁板之间的拉索穿孔轴向,与所在空心索塔的轴向构成锐角夹角。
[0033] 作为优选方案之一,所述锚固座二主要由壁板、间距排布在壁板一侧的两块侧板、支撑在两块侧板之间的多块支撑板一、斜向排布在两块侧板顶侧处的锚垫板组成;
[0034] 所述壁板上开设有拉索穿孔,所述壁板用作固定连接在空心索塔内的对应塔壁上;
[0035] 所述锚垫板上开设有拉索穿孔,且所述锚垫板上的拉索穿孔与所述壁板上的拉索穿孔轴向对应;所述锚垫板与所述壁板之间的拉索穿孔轴向,与所在空心索塔的轴向构成锐角夹角。
[0036] 上述技术措施的锚固座(锚固座一或锚固座二),其除却与拉杆组件的组装之外,用作在空心索塔所在塔壁上固定、对所穿装拉索锚固,不涉及多余结构。相较于公开号CN 113047171 A的技术而言,不具有轴向外凸的、用作连接钢绞线撑杆组合的接头。从而减少了厚重钢板的用量,结构更为紧凑,尺寸更小,重量更轻。
[0037] 一种上述斜拉桥用拉索锚固装置的张拉施工方法,所述张拉施工方法是,将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的拉杆组件的张拉分多阶段进行,将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索的张拉分多阶段进行,且拉杆组件的张拉与拉索的张拉以拉杆组件为先交替进行。
[0038] 进一步的,所述施工方法具体包括下列操作步骤:
[0039] 步骤1.将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的25~30%;
[0040] 步骤2.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的25~30%,完成第一阶施力自平衡;
[0041] 步骤3.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的50~65%;
[0042] 步骤4.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的50~65%,完成第二阶施力自平衡;
[0043] 步骤5.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的75~100%;
[0044] 步骤6.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的75~100%,完成第三阶施力自平衡;
[0045] 若完成第三阶施力自平衡后,拉杆组件的张拉和拉索的张拉已达设计值的100%,则张拉施工结束;
[0046] 若完成第三阶施力自平衡后,拉杆组件的张拉和拉索的张拉未达设计值的100%,则进行如下步骤7和步骤8;
[0047] 步骤7.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的100%;
[0048] 步骤8.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的100%,完成第四阶施力自平衡。
[0049] 上述张拉施工方法,适应于上述锚固装置的受力结构体系,以控制水平力逐次稳定地传递至塔壁,确保空心索塔能够平稳、可靠地受力,以防受力失衡。
[0050] 本发明的有益技术效果是:上述技术措施将两组锚固座直接固定连接在空心索塔的对应塔壁上,以组装连接的拉杆组件对两组锚固座施加水平预紧拉力,即通过拉杆组件对直接固定在空心索塔上的锚固座提前主动施加预紧力,无需再形成单独的钢牛腿受力结构,从而省去了钢牛腿,使得整个锚固装置的成型结构尺寸大幅缩小,重量大幅减轻,亦由于不存在钢牛腿承坐的问题而使得组装精度技术要求低、安装技术难度小。
[0051] 上述技术措施的锚固装置,两组锚固座作为拉索的锚固构件,起到直接承载拉索索力并自适应不同锚固角度之作用;拉杆组件将两组锚固座组装连接,形成稳定地结构体系,在两端拉索作用之下实现自平衡状态。两组锚固座和中间预紧施力的拉杆组件能够实现拆/装组合,拆分成单体后极大的便利了制造、运输和安装作业,组装成整体后因拉杆组件完全取代了箱型拉板使得重量大幅减轻。
[0052] 上述技术措施相较于公开号CN 113047171 A的技术而言,减少了厚重钢板的用量,结构更为紧凑,尺寸更小,重量更轻。
[0053] 因此,本发明具有结构尺寸小、重量轻、可拆装组合、安装难度小的技术特点,对索塔内部尺寸的技术要求小,既可以适应于传统大型索塔的建设技术要求,亦适应于近年来设计的、造型更为美观的细小型索塔的建设技术要求,还适应于造型更美观的变截面异形索塔的建设技术要求。附图说明
[0054] 图1为本发明的一种结构示意图。
[0055] 图2为图1的俯视图。
[0056] 图3为本发明的一种立体图。
[0057] 图4为本发明的另一视角立体图。
[0058] 图5为本发明的一种使用状态参考图。
[0059] 图中代号含义:1—锚固座一;11—侧板;12—支撑板一;13—加劲板;14—锚垫板;15—拉索穿孔;16—承压耳座;17—壁板;161—内承压板;162—外承压板;163—支撑板二;
164—拉杆穿装通道;2—锚固座二;3—拉杆组件;4—空心索塔;41—塔壁一;42—塔壁二。

具体实施方式

[0060] 本发明涉及斜拉桥的拉索锚固技术,具体是一种斜拉桥用的拉索锚固装置,以及基于该锚固装置的张拉施工方法,下面结合多个实施例对本发明的主体技术方案内容进行具体说明。其中,实施例1结合说明书附图‑即图1、图2、图3、图4和图5对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释;其它实施例虽未单独绘制附图,但其主体结构仍可参照实施例1的附图。
[0061] 在此需要特别说明的是,本发明的附图是示意性的,其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节,以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。另外,下文中关于数量或配合关系的“约”、“基本”等表述,表达的意思是允许业内合理地装配误差、加工误差等存在,非字面表述绝对数量或配合关系。
[0062] 实施例1
[0063] 参见图1、图2、图3、图4和图5所示,本发明包括以分体结构成型的锚固座一1、锚固座二2和四根拉杆组件3。
[0064] 具体的,锚固座一1和锚固座二2固定连接在空心索塔4内的相对塔壁上,即锚固座一1固定连接在空心索塔4的塔壁一41内侧,锚固座二2固定连接在空心索塔4的塔壁二42内侧,二者基本形成相向排布。锚固座一1和锚固座二2的结构相同,现以锚固座一1为例详细说明,锚固座二2不再赘述。
[0065] 锚固座一1主要由壁板17、间距排布在壁板17一侧的两块侧板11、支撑在两块侧板11之间的多块支撑板一12、斜向排布在两块侧板11顶侧处的锚垫板14组成。壁板17用作固定连接在空心索塔4内的对应塔壁上,若空心索塔4为钢架结构,则壁板17以螺栓连接和/或焊接方式固定在对应塔壁上;若空心索塔4为钢混结构,则以锚固螺栓和/或锚杆方式固定在对应塔壁4;壁板17上开设有与空心索塔4对应塔壁上的拉索穿孔相对应的拉索穿孔。两侧侧板11分别近似六边梭形结构,其较长的竖直边与壁板17固定连接,其顶侧相背于壁板
17的斜边用作固定锚垫板14及可能涉及的承压板,两侧侧板11在壁板17一侧横向间距并排。多块支撑板一12横撑于两侧侧板11之间。如上,锚垫板14斜向固定在两侧侧板11的顶侧处,锚垫板14上亦开设有拉索穿孔,且锚垫板14上的拉索穿孔与壁板17上的拉索穿孔轴向对应,亦即锚垫板14上开设有与空心索塔4对应塔壁上的拉索穿孔相对应的拉索穿孔,也就是说,锚垫板14和壁板17上成型有同一轴向延伸的拉索穿孔15。当锚固座一1固定连接在空心索塔4内的对应塔壁(即塔壁一41)上时,锚垫板14与壁板17之间的拉索穿孔15轴向,与空心索塔4的轴向构成锐角夹角,锐角大小根据锚固座一1在空心索塔4内的高度位置(即所锚固拉索的斜向角度确定)。
[0066] 为了便于与拉杆组件3穿装连接,上述锚固座一1的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压耳座16。该承压耳座16是由间距排布的内承压板161、外承压板162,以及在内承压板161和外承压板162之间支撑的多块支撑板二163组成,内承压板161和外承压板162分别顺着所在侧板11的竖向固定连接,内承压板161和外承压板162在所在侧板11的横向上间距并排,外承压板的外侧用作承载拉杆组件3的水平拉力,因此外承压板162的厚度大于内承压板161的厚度。多块支撑板二163沿着所在侧板11的竖向间距排布。在承压耳座
16的上、下位上分别成型有拉杆槽‑即拉杆穿装通道164,每一道拉杆穿装通道164沿着承压耳座16的横向成型,处在当前位的相邻支撑板二163之间的内承压板161和外承压板162上。
[0067] 在空心索塔4内,锚固座一1和锚固座二2之间的同一侧、且相对应的两个拉杆穿装通道作为一组,用作穿装同一根拉杆组件3。按照如上表述,锚固座一1和锚固座二2之间的同一侧承压耳座上,开设有上、下位排布的两组拉杆穿装通道。
[0068] 拉杆组件3主要由双头拉杆,以及连接在拉杆每一头的球形垫圈和螺母组件组成。四根拉杆组件3分为左、右两组,左侧组的两根拉杆组件3对应穿装在锚固座一1和锚固座二
2之间的左侧承压耳座上的两组拉杆穿装通道内,右侧组的两根拉杆组件3对应穿装在锚固座一1和锚固座二2之间的右侧承压耳座上的两组拉杆穿装通道内。每根拉杆组件3以球形垫圈对所在锚固座施加水平拉力。也就是说,锚固座一1和锚固座二2之间连接有左、右共计四根拉杆组件3,每一根拉杆组件3穿装在锚固座一1和锚固座二2之间的同一组拉杆穿装通道内,且锚固座一1和锚固座二2之间的两侧所穿装的拉杆组件3数量相等,由拉杆组件3对空心索塔4相对塔壁上固定好的锚固座一1和锚固座二2施加水平拉力。
[0069] 在斜拉桥结构体系中,以同一处存在一根设计索力约5000KN、倾斜角度约35°的拉索张拉锚固为例,其水平分力为:
[0070] F≈Tcosθ=5000*cos35°≈4000kN;
[0071] 考虑2.0的安全系数后,则每根拉杆组件的设计值为:
[0072] 4000/4*2=2000KN;
[0073] 拉杆组件的设计强度值为:
[0074] [σ]=760MPa;
[0075] 则拉杆组件的直径约为:
[0076]
[0077] 即选择四根根直径约60mm的拉杆组件就能满足受力技术要求。
[0078] 以上述受力为例,在斜拉桥的张拉施工中,将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的拉杆组件的张拉分三阶段进行,将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索的张拉亦分三阶段进行,且拉杆组件的张拉与拉索的张拉以拉杆组件为先交替进行。具体包括下列操作步骤:
[0079] 步骤1.将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的约30%(约600KN);
[0080] 步骤2.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的约30%(约1500KN),完成第一阶施力自平衡;
[0081] 步骤3.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的60%(约1200KN);
[0082] 步骤4.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的60%(约3000KN),完成第二阶施力自平衡;
[0083] 步骤5.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的100%(约2000KN);
[0084] 步骤6.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的100%(约5000KN),完成第三阶施力自平衡;
[0085] 至此,拉杆组件的张拉和拉索的张拉已达设计值的100%,则当前位张拉施工结束。
[0086] 实施例2
[0087] 本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于:
[0088] 拉杆组件每一头的螺母组件中包含有力矩传感器(即力矩垫圈),力矩传感器接入在线监测系统中,用作对拉杆组件的水平拉力进行监测。
[0089] 实施例3
[0090] 本发明包括以分体结构成型的锚固座一、锚固座二和六根拉杆组件。
[0091] 具体的,锚固座一和锚固座二固定连接在空心索塔内的相对塔壁上,即锚固座一固定连接在空心索塔的塔壁一内侧,锚固座二固定连接在空心索塔的塔壁二内侧,二者基本形成相向排布。锚固座一和锚固座二的结构相同,现以锚固座一为例详细说明,锚固座二不再赘述。
[0092] 锚固座一主要由壁板、间距排布在壁板一侧的两块侧板、支撑在两块侧板之间的多块支撑板一、斜向排布在两块侧板顶侧处的锚垫板组成。壁板用作固定连接在空心索塔内的对应塔壁上,若空心索塔为钢架结构,则壁板以螺栓连接和/或焊接方式固定在对应塔壁上;若空心索塔为钢混结构,则以锚固螺栓和/或锚杆方式固定在对应塔壁;壁板上开设有与空心索塔对应塔壁上的拉索穿孔相对应的拉索穿孔。两侧侧板分别近似六边梭形结构,其较长的竖直边与壁板固定连接,其顶侧相背于壁板的斜边用作固定锚垫板及可能涉及的承压板,两侧侧板在壁板一侧横向间距并排。多块支撑板一横撑于两侧侧板之间。如上,锚垫板斜向固定在两侧侧板的顶侧处,锚垫板上亦开设有拉索穿孔,且锚垫板上的拉索穿孔与壁板上的拉索穿孔轴向对应,亦即锚垫板上开设有与空心索塔对应塔壁上的拉索穿孔相对应的拉索穿孔,也就是说,锚垫板和壁板上成型有同一轴向延伸的拉索穿孔。当锚固座一固定连接在空心索塔内的对应塔壁(即塔壁一)上时,锚垫板与壁板之间的拉索穿孔轴向,与空心索塔的轴向构成锐角夹角,锐角大小根据锚固座一在空心索塔内的高度位置(即所锚固拉索的斜向角度确定)。
[0093] 为了便于与拉杆组件穿装连接,上述锚固座一的两侧侧板上,分别固定连接有外凸成型的承压耳座。该承压耳座是由间距排布的内承压板、外承压板,以及在内承压板和外承压板之间支撑的多块支撑板二组成,内承压板和外承压板分别顺着所在侧板的竖向固定连接,内承压板和外承压板在所在侧板的横向上间距并排,外承压板的外侧用作承载拉杆组件的水平拉力,因此外承压板的厚度大于内承压板的厚度。多块支撑板二沿着所在侧板的竖向间距排布。在承压耳座的上、中、下位上分别成型有拉杆槽‑即拉杆穿装通道,每一道拉杆穿装通道沿着承压耳座的横向成型,处在当前位的相邻支撑板二之间的内承压板和外承压板上。
[0094] 在空心索塔内,锚固座一和锚固座二之间的同一侧、且相对应的两个拉杆穿装通道作为一组,用作穿装同一根拉杆组件。按照如上表述,锚固座一和锚固座二之间的同一侧承压耳座上,开设有上、中、下位排布的三组拉杆穿装通道。
[0095] 拉杆组件主要由双头拉杆,以及连接在拉杆每一头的球形垫圈和螺母组件组成。六根拉杆组件分为左、右两组,左侧组的三根拉杆组件对应穿装在锚固座一和锚固座二之间的左侧承压耳座上的三组拉杆穿装通道内,右侧组的三根拉杆组件对应穿装在锚固座一和锚固座二之间的右侧承压耳座上的三组拉杆穿装通道内。每根拉杆组件以球形垫圈对所在锚固座施加水平拉力。也就是说,锚固座一和锚固座二之间连接有左、右共计六根拉杆组件,每一根拉杆组件穿装在锚固座一和锚固座二之间的同一组拉杆穿装通道内,且锚固座一和锚固座二之间的两侧所穿装的拉杆组件数量相等,由拉杆组件对空心索塔相对塔壁上固定好的锚固座一和锚固座二施加水平拉力。
[0096] 在斜拉桥结构体系中,以同一处存在两根设计索力约5000KN、倾斜角度约35°的拉索张拉锚固为例,其水平分力为:
[0097] F≈Tcosθ=4000*cos35°≈8000kN;
[0098] 考虑2.0的安全系数后,则每根拉杆组件的设计值约为:
[0099] 8000/6*2=2667KN;
[0100] 拉杆组件的设计强度值为:
[0101] [σ]=760MPa;
[0102] 则拉杆组件的直径约为:
[0103]
[0104] 即选择六根直径约70mm的拉杆组件就能满足受力技术要求。
[0105] 以上述受力为例,在斜拉桥的张拉施工中,将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的拉杆组件的张拉分四阶段进行,将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索的张拉亦分四阶段进行,且拉杆组件的张拉与拉索的张拉以拉杆组件为先交替进行。具体包括下列操作步骤:
[0106] 步骤1.将空心索塔内相对排布的锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的约25%(约667KN);
[0107] 步骤2.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的约25%(约1250KN),完成第一阶施力自平衡;
[0108] 步骤3.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的50%(约1333KN);
[0109] 步骤4.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的50%(约3000KN),完成第二阶施力自平衡;
[0110] 步骤5.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的75%(约2000KN);
[0111] 步骤6.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的75%(约5000KN),完成第三阶施力自平衡;
[0112] 步骤7.将锚固座一和锚固座二之间穿装的每一根拉杆组件张拉至设计值的100%(约2667KN);
[0113] 步骤8.将锚固座一和锚固座二分别穿装的拉索张拉至设计值的100%(约5000KN),完成第四阶施力自平衡。
[0114] 至此,拉杆组件的张拉和拉索的张拉已达设计值的100%,则当前位张拉施工结束。
[0115] 实施例4
[0116] 本实施例的其它内容与实施例3相同,不同之处在于:
[0117] 拉杆组件每一头的螺母组件中包含有力矩传感器(即力矩垫圈),力矩传感器接入在线监测系统中,用作对拉杆组件的水平拉力进行监测。
[0118] 以上各实施例仅用以说明本发明,而非对其限制。
[0119] 尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,例如拉杆组件可以是其它偶数数量的,当拉杆组件为一根时,则锚固座的两侧无需承压耳座,直接在锚固座的端面中心处成型承压耳座,但这将增大技术难度,非首选;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
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