一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造及更换方法 |
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| 申请号 | CN202410321854.3 | 申请日 | 2024-03-20 | 公开(公告)号 | CN117988219A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 中交第二公路工程局有限公司; 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司; | 发明人 | 王茂强; 霰建平; 陈上有; 肖军; 杨怀茂; 陈友强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种可更换悬索桥锚碇 碳 纤维 锚固拉索构造及更换方法。一种可更换悬索桥锚碇 碳纤维 锚固拉索构造，包括锚固拉索、主缆索股锚头和锚碇预埋管；锚固拉索为碳纤维 复合材料 拉索，碳纤维复合材料耐 腐蚀 性极强，因此可以有效解决悬索桥锚固系统防腐问题，使用寿命更长，而且材料强度高，材料利用率高，能够用于作为悬索桥的锚固拉索。本方案锚固拉索与主缆索股锚头间采用销接，并且设置关节 轴承 ，在后端 锁 紧 螺母 和锚垫板之间设置球面 垫圈 ，使锁紧螺母与锚垫板之间能够形成相对转动，两种方式均能够减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，提高碳纤维复合材料拉索使用寿命；且取消了 现有技术 前端与主缆连接的锚固拉杆，受 力 路径更加简单和清晰。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，其特征在于，包括锚固拉索(110)、主缆索股锚头(210)和锚碇预埋管(310)； |
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| 说明书全文 | 一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造及更换方法技术领域背景技术[0002] 悬索桥锚固系统起到将主缆巨大的缆力传递给锚碇的作用，是悬索桥关键受力构件，目前大型悬索桥锚固系统多采用钢丝、钢绞线、钢棒、型钢等钢构件，但是锚碇后锚室一般埋入地下，受地下水侵蚀影响锚室内空气湿度大，而钢结构的耐腐蚀性能差，因此锚固系统的锈蚀病害一直困扰着桥梁界的工程技术人员，没有得到很好的解决。另外，常规锚固系统前端一般设置连接拉杆，用于索股张拉，导致锚固系统结构复杂，传力不直接，易弯折。近些年提出了锚固系统可更换理念，但是需设置大量的换索辅助构造，并且换索工艺复杂，周期长，更换锚固拉索期间影响桥梁运营。因此，亟需一种从材料角度出发根本上解决锚固拉索的腐蚀问题，并且构造简洁，易于更换的悬索桥锚碇锚固拉索技术。 发明内容[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： [0005] 一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，包括锚固拉索、主缆索股锚头和锚碇预埋管； [0006] 所述主缆索股锚头用于连接主缆与锚固拉索； [0007] 所述锚碇预埋管预埋于锚碇内，所述锚碇预埋管贯穿所述锚碇，所述锚碇预埋管和锚固拉索靠近所述主缆索股锚头的一端为前端、远离所述主缆索股锚头的一端为后端，所述锚碇预埋管的后端设置锚垫板，所述锚垫板位于所述锚碇的外侧壁； [0008] 所述锚固拉索为碳纤维复合材料拉索，所述锚固拉索穿设于所述锚碇预埋管内，所述锚固拉索前端通过第二锚头连接所述主缆索股锚头，所述锚固拉索后端的第一锚头为可张拉锚头，所述第一锚头所在处设有锁紧螺母和球面垫圈，所述第一锚头通过锁紧螺母挤压球面垫圈锁定在所述锚垫板，所述球面垫圈使所述锁紧螺母与所述锚垫板之间能够形成相对转动。 [0009] 本方案中，锚碇预埋管预埋于锚碇内，其两端分别位于锚碇两侧，形成对锚碇的贯穿，使得锚固拉索穿设于所述锚碇预埋管内，能够便于后期的更换。 [0010] 锚固拉索穿设于所述锚碇预埋管内，其前端通过第二锚头连接所述主缆索股锚头，实现传力，第二锚头可以为常规的技术。所述锚固拉索后端的第一锚头为可张拉式锚头，能够对锚固拉索进行张拉，提供所需的预紧力，第一锚头可以为常规的技术。在锚固拉索后端张拉后，通过锁紧螺母和球面垫圈锚固在锚垫板上，进而将作用力传递至锚碇，使锚固拉索达到相应的拉力。 [0011] 本方案中，锚固拉索为碳纤维复合材料拉索，碳纤维复合材料耐腐蚀性极强，因此可以有效解决悬索桥锚固系统防腐问题，使用寿命更长，而且材料强度很高，材料利用率高，能够用于作为悬索桥的锚固拉索。本方案锚固拉索在后端锁紧螺母和锚垫板之间设置球面垫圈，使锁紧螺母与锚垫板之间能够形成相对转动，能够减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，提高碳纤维复合材料拉索使用寿命。 [0012] 作为本发明的优选方案，所述球面垫圈设于所述锁紧螺母和所述锚垫板之间，所述球面垫圈包括外凸部和内凹部，所述外凸部和内凹部中一个靠近所述锁紧螺母设置、另一个靠近所述锚垫板设置，所述外凸部和内凹部相接触的面为球形面，所述球面垫圈靠近所述锁紧螺母的一侧为平面，所述球面垫圈靠近所述锚垫板的一侧为平面，所述外凸部的内孔直径小于所述内凹部的内孔直径。 [0013] 本方案通过在锁紧螺母和锚垫板之间设置球面垫圈，所述球面垫圈靠近所述锁紧螺母的一侧和靠近所述锚垫板的一侧均为平面，能够保证锁紧螺母锁紧的稳定性，所述球面垫圈的外凸部和内凹部的相接触的面为球形面，且所述外凸部的内孔直径小于所述内凹部的内孔直径，能够形成更大的相对转动，进而能够更好的减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，满足相应的弯折需求，提高使用寿命。 [0014] 作为本发明的优选方案，所述锚碇预埋管前端设置封堵块，所述封堵块用于封堵所述锚固拉索和所述锚碇预埋管之间的间隙。 [0015] 作为本发明的优选方案，所述封堵块为环状的橡胶封堵，所述橡胶封堵分别与所述锚碇预埋管内壁和所述锚固拉索外壁之间涂胶，避免杂物及水汽进入，进而避免对锚固拉索的更换和使用寿命造成影响。 [0016] 作为本发明的优选方案，所述碳纤维复合材料拉索外侧设置双层防护层，所述双层防护层包括缠包带和挤塑层，以便在施工及运营期更好的保护碳纤维复合材料拉索。 [0017] 作为本发明的优选方案，所述锚垫板位于所述锚碇内的一侧设有螺旋钢筋，所述螺旋钢筋的轴向与所述锚碇预埋管的轴向相同，所述螺旋钢筋位于所述锚碇预埋管外侧，用于分摊锚固拉索传递的巨大压应力。螺旋钢筋和双层防护层可以同时存在。 [0018] 作为本发明的优选方案，所述第二锚头为销接式锚头，所述第二锚头包括连接关节轴承，所述销接式锚头的连接销轴的轴向为横桥向，所述连接关节轴承能够绕所述连接销轴转动，使得锚固拉索的前端能够形成绕横桥向轴向的转动，减小碳纤维复合材料拉索自身的弯折程度。 [0019] 作为本发明的优选方案，所述主缆索股锚头两侧均设置有两个耳板，所述主缆索股锚头每侧的两个所述耳板相对设置，所述主缆索股锚头每侧设置至少两个所述锚固拉索，每个所述耳板设有对应侧所述锚固拉索数量的销孔，所有所述锚固拉索分别通过所述销接式锚头连接于所述主缆索股锚头对应侧相对设置的两个所述耳板之间。 [0020] 其取消了现有技术前端与主缆连接的锚固拉杆，主缆索股锚头做了改造，可与锚固拉索直接连接，使得受力路径更加简单和清晰，进而使得一个索股可以从以前对应一根锚索变成对应至少4根锚固拉索，且设置于主缆索股锚头两侧，降低了每根锚固拉索的受力，使得锚固拉索能够设置直径更小，有利于穿设和抽出锚碇预埋管，提高换索效率；且在换索时可以同时拆除两侧的部分锚固拉索，而不用任何的其他措施，使得剩余的锚固拉索代替受力，其换索效率更高，操作更加简单。 [0021] 作为本发明的优选方案，所述主缆索股锚头每侧设置两个所述锚固拉索，所述主缆索股锚头两侧的所述锚固拉索对称设置，相比于6个和8个等，其数量少，安装更加方便。 [0022] 一种受损拉索更换方法，用于更换可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的受损的锚固拉索，包括以下步骤： [0023] S100：针对有损伤的锚固拉索，拆除锚碇预埋管前端的封堵块后，拧松锚固拉索后端锁紧螺母，直至锚固拉索松弛； [0024] S200：拆除有损伤的锚固拉索前端的第二锚头的连接销轴，然后采用绳索与第二锚头连接，再利用有损伤的锚固拉索的自重逐步下放第二锚头，在绳索牵引下，使得锚固拉索在锚碇预埋管内自然下滑； [0025] S300：待有损伤的锚固拉索抽出后，将新的锚固拉索从锚碇预埋管前端插入，然后利用新的锚固拉索的重力使其自然下滑，直到达到设计位置； [0026] S400：安装新的锚固拉索的第二锚头，并将第二锚头与主缆索股锚头通过连接销轴连接，然后从锚固拉索后端通过第一锚头进行张拉，并通过锁紧螺母和球面垫圈锁紧； [0027] S500：张拉到位后，安装锚碇预埋管前端的封堵块进行封堵，受损的锚固拉索更换完成。 [0029] 作为本发明的优选方案，可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造具有两根以上受损的锚固拉索；当每次更换受损的锚固拉索时，所述主缆索股锚头每侧至少保留一半的锚固拉索处于受力状态。 [0030] 可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的设计安全系数都是大于2的，所述主缆索股锚头每侧至少保留一半的锚固拉索处于受力状态，能够保证换索时安全系数大于1，满足换索时对应的受力需求，使得不需要额外的工具。 [0031] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： [0032] 1、本发明所述一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，锚碇预埋管预埋于锚碇内，其两端分别位于锚碇两侧，形成对锚碇的贯穿，使得锚固拉索穿设于所述锚碇预埋管内，能够便于后期的更换；锚固拉索穿设于锚碇预埋管，锚固拉索前端通过第二锚头连接所述主缆索股锚头，所述主缆索股锚头连接主缆，所述锚固拉索后端的第一锚头为可张拉式锚头，在锚固拉索后端对锚固拉索张拉后，通过锁紧螺母和球面垫圈锚固在锚碇的外侧壁上的锚垫板上，进而将作用力传递至锚碇，使得锚固拉索达到相应的拉力。锚固拉索为碳纤维复合材料拉索，碳纤维复合材料耐腐蚀性极强，因此可以有效解决腐蚀问题，使用寿命更长，而且材料强度高，材料利用率高，能够用于作为悬索桥的锚固拉索，本方案锚固拉索在后端锁紧螺母和锚垫板之间设置球面垫圈，使锁紧螺母与锚垫板之间能够形成相对转动，能够减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，提高碳纤维复合材料拉索使用寿命。 [0033] 2、本发明所述一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，所述球面垫圈靠近所述锁紧螺母的一侧和靠近所述锚垫板的一侧均为平面，能够保证锁紧螺母锁紧的稳定性，所述球面垫圈的外凸部和内凹部的相接触的面为球形面，且所述外凸部的内孔直径小于所述内凹部的内孔直径，能够形成更大的相对转动，进而能够更好的减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，满足相应的弯折需求，提高使用寿命。 [0034] 3、本发明所述一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，取消了现有技术前端与主缆连接的锚固拉杆，主缆索股锚头做了改造，可与锚固拉索直接连接，使得受力路径更加简单和清晰，进而使得一个索股可以从以前对应一根锚索变成对应至少4根锚固拉索，且设置于主缆索股锚头两侧，降低了每根锚固拉索的受力，使得锚固拉索能够设置直径更小，有利于穿设和抽出锚碇预埋管，提高换索效率；且在换索时可以同时拆除两侧的部分锚固拉索，而不用任何的其他措施，使得剩余的锚固拉索代替受力，其换索效率更高，操作更加简单。 [0035] 4、本发明所述受损拉索更换方法，能够利用锚固拉索的自重快速对受损的锚固拉索进行更换，且利用钢丝绳与第二锚头连接进行牵引，能够保证换索的安全性，且整个过程所需工具少，施工更加方便。且可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的设计安全系数都是大于2的，所述主缆索股锚头每侧至少保留一半的锚固拉索处于受力状态，能够保证换索时安全系数大于1，满足换索时对应的受力需求，使得不需要额外的工具。附图说明 [0036] 图1是本发明的可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造示意图； [0037] 图2是锚固拉索总体结构示意图； [0038] 图3是球面垫圈结构示意图； [0039] 图4是锚固拉索断面示意图； [0040] 图5是锚固拉索前锚头关节轴承结构示意图； [0041] 图6是主缆索股锚头结构立面示意图； [0042] 图7是主缆索股锚头结构平面示意图； [0043] 图8是锚碇预埋管结构示意图； [0044] 图9是碳纤维锚固拉索换索施工方法流程示意图； [0045] 图10是现有悬索桥锚碇锚固拉索构造的锚固拉索的受力示意图； [0046] 图11是本发明的可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的锚固拉索的受力示意图。 [0047] 图标：110、锚固拉索；200、主缆；210、主缆索股锚头；211‑耳板；300、锚碇；310、锚碇预埋管；111、碳纤维复合材料锚索；112、双层防护层；113、第二锚头；114、连接关节轴承；115、连接销轴；116、第一锚头；117、锁紧螺母；118、球面垫圈；1181、外凸部；1182、内凹部； 311、锚碇预埋钢管；312、锚垫板；313、螺旋钢筋；314、封堵块；400、拉杆；401、连接器。 具体实施方式[0048] 下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。 [0049] 在没有特别说明的情况下，在本发明具体实施例的描述中，出现“上”“下”“左”“右”“中心”“内”“外”等指示的方位或位置关系的表述术语，都是基于附图所示的方位或位置关系的表达，或者是该发明产品/设备/装置惯常使用时，摆放的方位或位置关系。这些方位或位置关系的术语，仅仅是为了便于描述本发明方案或简化具体实施例中的描述，便于技术人员快速理解方案，而不是指示或暗示特定的装置/部件/元件必须具有特定的方位，或以特定的位置关系进行构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0050] 此外，若出现术语“水平”“竖直”“悬垂”“平行”等术语，并不表示要求相应的装置/部件/元件绝对水平或竖直或悬垂或平行，而是可以稍微倾斜或存在偏差。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。或者，可以简化理解为相应的装置/部件/元件，处于“水平”“竖直”“悬垂”“平行”等方向设置，能够相对于相应的方向设置具有±10％的误差/偏差，更优选±8％以内的误差/偏差，更优选±6％以内的误差/偏差，更优选±5％以内的误差/偏差，更优选±4％以内的误差/偏差。只要相应的装置/部件/元件在误差/偏差范围内，依然能够实现其在本发明方案中的作用即可。 [0051] 此外，术语中出现“第一”“第二”“第三”...等表述，仅仅是用于区分相同或相似部件的描述，而不应理解为强调或暗示特定部件的相对重要性。 [0052] 此外，在本发明实施例的描述中，“几个”“多个”“若干个”代表至少2个。可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等任意情况，甚至可以是超过9个的情况。 [0053] 此外，在本发明技术方案的描述中，除非另有明确的规定/限定/限制，出现术语“设置”“安装”“相连”“连接”“设有”“铺设”“布置”的地方应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是焊接、铆接、栓接、螺纹连接等本领域常用的连接手段。这种连接可以是机械连接，也可以是电连接或通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介物进行间接相连，可以是两个元件内部的连通。 [0054] 实施例1 [0055] 常规悬索桥的锚碇锚固系统一般采用钢丝、钢绞线、钢棒或型钢等钢结构，但是锚固系统所处环境非常恶劣，湿度非常大，特别容易锈蚀，而且没有特别好的办法去解决，因此工程技术人员提出采用可更换的方式，也就是说过二十年锚固系统腐蚀了就需要换，但是运营过程中锚固拉索承受巨大的拉力，而且一根锚固拉索对应一根主缆索股，更换过程中还不能让主缆索股松弛，因此需增设许多额外的辅助构造来保证换索。 [0056] 基于上述原因，本实施例提供一种可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造，参见图1‑图3，包括锚固拉索110、主缆索股锚头210和锚碇预埋管310； [0057] 所述主缆索股锚头210用于连接主缆200与锚固拉索110； [0058] 所述锚碇预埋管310用于预埋于锚碇300内，所述锚碇预埋管贯穿所述锚碇，所述锚碇预埋管310和锚固拉索110靠近所述主缆索股锚头210的一端为前端、远离所述主缆索股锚头210的一端为后端，图1中，左端为后端，右端为前端。所述锚碇预埋管310的后端设置锚垫板312，如图1和图8所示，所述锚垫板312位于所述锚碇300的外侧壁，所述锚碇预埋管310的前端位于所述锚碇300的外侧壁；具体的，锚垫板312设置于图1的左侧，且预埋在锚碇 300混凝土的内部；本方案中，锚碇预埋管310预埋于锚碇300内，其两端分别位于锚碇300两侧，形成对锚碇300的贯穿，使得锚固拉索110穿设于所述锚碇预埋管310内，能够便于后期的更换。 [0059] 本实施例中，所述锚固拉索110为碳纤维复合材料拉索，所述锚固拉索110穿设于所述锚碇预埋管310内，所述锚固拉索110前端通过第二锚头113连接所述主缆索股锚头210，所述锚固拉索110后端的第一锚头116为可张拉式锚头。锚固拉索110穿设于所述锚碇预埋管310内，其前端通过第二锚头113连接所述主缆索股锚头210，实现传力，第二锚头113可以为常规的技术。所述锚固拉索110后端的第一锚头116为可张拉式锚头，即能够对锚固拉索110进行张拉，提供所需的预紧力，第一锚头116可以为常规的技术。 [0060] 本实施例中，锚固拉索110为碳纤维复合材料拉索，碳纤维复合材料耐腐蚀性强，因此可以有效解决腐蚀问题，使用寿命更长，而且材料强度很高，材料利用率高，能够用于作为悬索桥的锚固拉索，本实施例中，所述第一锚头116所在处设有锁紧螺母117和球面垫圈118，所述球面垫圈118设于所述锁紧螺母117和所述锚垫板312之间，所述第一锚头116通过锁紧螺母117挤压球面垫圈118锁定在所述锚垫板312，使锁紧螺母与锚垫板之间能够形成相对转动，能够减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，提高碳纤维复合材料拉索使用寿命。 [0061] 如图3所示，所述球面垫圈118包括外凸部1181和内凹部1182，如图1和图2所示，所述外凸部1181和内凹部1182中一个靠近所述锁紧螺母117设置、另一个靠近所述锚垫板312设置，所述外凸部1181和内凹部1182相接触的面为球形面，所述球面垫圈118靠近所述锁紧螺母117的一侧为平面，所述球面垫圈118靠近所述锚垫板312的一侧为平面，所述外凸部1181的内孔直径小于所述内凹部1182的内孔直径，所述第一锚头116通过锁紧螺母117挤压球面垫圈118锁定在所述锚垫板312。 [0062] 在锚固拉索110后端张拉后，通过锁紧螺母117和球面垫圈118锚固在锚垫板312上，进而将作用力传递至锚碇300，使得锚固拉索110能够满足相应的拉力。本方案通过在锁紧螺母117和锚垫板312之间设置球面垫圈118，所述球面垫圈118靠近所述锁紧螺母117的一侧和靠近所述锚垫板312的一侧均为平面，能够保证锁紧螺母117锁紧的稳定性，所述球面垫圈118的外凸部1181和内凹部1182的相接触的面为球形面，所述外凸部1181的内孔直径小于所述内凹部1182的内孔直径，外凸部1181的内孔和所述内凹部1182的内孔是锚固拉索通过的孔，如图3所示，锁紧螺母117和锚垫板312能够形成更大的相对转动，进而能够更好的减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，满足相应的弯折需求，提高使用寿命。 [0063] 本实施例中，如图8所示，所述锚碇预埋管310前端设置封堵块314，所述封堵块314用于封堵所述锚固拉索110和所述锚碇预埋管310之间的间隙。进一步的，所述封堵块314优选为环状的橡胶封堵，所述橡胶封堵分别与所述锚碇预埋管310内壁和所述锚固拉索110外壁之间涂胶，避免杂物及水汽进入，进而避免对锚固拉索110的更换和使用寿命造成影响。具体的，在前锚面位置设置与预埋管内径相同的橡胶封堵块，在与预埋管及索体接触位置涂胶，保证密闭性。所述锚垫板312位于所述锚碇300内的一侧设有螺旋钢筋313，所述螺旋钢筋313的轴向与所述锚碇预埋管310的轴向相同，所述螺旋钢筋313位于所述锚碇预埋管 310外侧，用于分摊锚固拉索传递的巨大压应力。如图1所示，螺旋钢筋313也是预埋在锚碇 300的混凝土内。具体的，采用普通的无缝钢管，在后锚面设置锚垫板及锚下螺旋钢筋，以保证锚下混凝土受力安全。 [0064] 本实施例中，如图4所示，所述碳纤维复合材料拉索外侧可以设置双层防护层112，所述双层防护层112包括缠包带和挤塑层，以便在施工及运营期更好的保护碳纤维复合材料拉索。本实施例中，所述碳纤维复合材料拉索外侧先缠包带，再设置挤塑层。 [0065] 本实施例中，如图5所示，所述第二锚头113为销接式锚头，所述第二锚头113包括连接关节轴承114，所述销接式锚头的连接销轴115的轴向为横桥向，所述连接关节轴承114能够绕所述连接销轴115转动，使得锚固拉索110的前端能够形成绕横桥向轴向的转动，减小碳纤维复合材料拉索自身的弯折程度，提高碳纤维复合材料拉索使用寿命。前端采用销轴式锚头，可更方便的更换拉索；后端采用可张拉式锚头，可通过千斤顶方便的调整索股力，并且可以固定。锚固拉索前端设置销接式锚头，与索股第二锚头通过带关节轴承的销轴连接，锚固拉索穿过锚碇预埋管后通过第一锚头锚固在锚碇预埋管的锚垫板上，将主缆拉力传递给锚碇。 [0066] 作为较优的实施方式，如图1、图6和图7所示，主缆索股锚头210为异形结构，可以采用铸造工艺，与主缆索股一起加工、制造、运输。所述主缆索股锚头210两侧均设置有两个耳板211，所述主缆索股锚头210每侧的两个所述耳板211相对设置，所述主缆索股锚头210每侧设置至少两个所述锚固拉索110，每个所述耳板211设有对应侧所述锚固拉索110数量的销孔，所述主缆索股锚头210每侧的所述锚固拉索110均通过所述销接式锚头连接于所述主缆索股锚头210对应侧相对设置的两个所述耳板211之间。其取消了现有技术前端与主缆连接的锚固拉杆，主缆索股锚头做了改造，可与锚固拉索直接连接，使得受力路径更加简单和清晰，进而使得一个索股可以从以前对应一根锚索变成对应至少4根锚固拉索110，且设置于主缆索股锚头210两侧，降低了每根锚固拉索110的受力，使得锚固拉索110能够设置直径更小，有利于穿设和抽出锚碇预埋管310，提高换索效率；且在换索时可以同时拆除两侧的部分锚固拉索110，而不用任何的其他措施，使得剩余的锚固拉索110代替受力，其换索效率更高，操作更加简单。较优的，所述主缆索股锚头210每侧设置两个所述锚固拉索110，所述主缆索股锚头210两侧的所述锚固拉索110对称设置，相比于6个和8个等，其数量少，安装更加方便。 [0067] 如图10和图11所示，常规锚固系统主缆拉力F首先通过主缆索股锚头传递给拉杆400，进而拉杆400通过连接器401再传给锚固拉索；而本发明的锚固系统，主缆拉力F直接均匀传递给4根锚固拉索110，少了拉杆400的传力转换，简化了传力路径。 [0068] 本实施例的可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索，具有两大主要优势，第一是采用碳纤维复合材料代替钢材，具有超高强度和超强耐久性，碳纤维复合材料耐腐蚀性能强，因此可以有效解决腐蚀问题，从根本上解决了悬索桥锚碇锚固拉索系统的耐久性问题，而且材料强度很高，材料利用率高，但是其弯折性能差，在前端设置了销接式锚头，使得锚固拉索110的前端能够形成绕横桥向轴向的转动，减小碳纤维复合材料拉索自身的弯折程度，在后端设置球面垫圈，球面垫圈118的外凸部1181和内凹部1182的相接触的面为球形面，能够形成相对转动，进而能够减小碳纤维复合材料拉索的自身弯折程度，满足相应的弯折需求，提高使用寿命；第二个优势是对主缆索股锚头210进行了创新，取消了前端的锚固拉杆，主缆索股锚头做了改造，可与锚固拉索直接通过销接式锚头铰接，使得受力路径更加简单和清晰，并且一个索股从以前对应一根锚索变成至少对应4根，且设置于主缆索股锚头210两侧，降低了每根锚固拉索110的受力，使得锚固拉索110能够设置直径更小，有效减小了锚索的尺寸，有利于穿设和抽出锚碇预埋管310，有利于安装和更换施工操作，提高换索效率；且锚固拉索设计安全系数应不小于主缆安全度且不小于2，以保证换索施工的安全。在换索时可以同时拆除两侧的部分锚固拉索110，而不用任何的其他措施，使得剩余的锚固拉索110代替受力，其换索效率更高，操作更加简单。 [0069] 实施例2 [0070] 本实施例提供一种受损拉索更换方法，用于更换可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的受损的锚固拉索110，参见图9，包括以下步骤： [0071] S100：针对有损伤的锚固拉索110，拆除锚碇预埋管310前端的封堵块314后，拧松锚固拉索110后端锁紧螺母117，直至锚固拉索110松弛； [0072] S200：拆除有损伤的锚固拉索110前端的第二锚头113的连接销轴115，然后采用绳索与第二锚头113连接，再利用有损伤的锚固拉索110的自重逐步下放第二锚头113，在绳索牵引下，使得锚固拉索110在锚碇预埋管310内自然下滑；其中，绳索优选钢丝绳，在锚碇预埋管310内能够更好的起到下放的作用。除了钢丝绳外，绳索也可以采用其它材质的绳子或者其它形式的绳子，能够对有损伤的锚固拉索110进行牵引，避免有损伤的锚固拉索110在锚碇预埋管内下降太快，增加安全性。 [0073] S300：待有损伤的锚固拉索110抽出后，将新的锚固拉索110从锚碇预埋管310前端插入，然后利用新的锚固拉索110的重力使其自然下滑，直到达到设计位置；在步骤S300中，在将新的锚固拉索110从锚碇预埋管310前端插入前，在新的锚固拉索110后端通过绳索连接进行牵引，避免新的锚固拉索110在锚碇预埋管内下降太快，增加安全性。除外，在将新的锚固拉索110从锚碇预埋管310前端插入前，也可以将有损伤的锚固拉索110后端连接的绳索另一端连接在新的锚固拉索110前端，对新的锚固拉索110在锚碇预埋管310进行导引，保证下滑角度正确，较小对锚碇预埋管310的碰撞可能。 [0074] S400：安装新的锚固拉索110的第二锚头113，并将第二锚头113与主缆索股锚头210通过连接销轴115连接，然后从锚固拉索110后端通过第一锚头116进行张拉，并通过锁紧螺母117和球面垫圈118锁紧； [0075] S500：张拉到位后，安装锚碇预埋管310前端的封堵块314进行封堵，受损的锚固拉索110更换完成。 [0076] 采用上述受损拉索更换方法，能够利用锚固拉索110的自重快速对受损的锚固拉索110进行更换，且利用钢丝绳与第二锚头113连接进行牵引，能够保证换索的安全性，且整个过程所需工具少，施工更加方便。 [0077] 且在步骤S500中，在当前锚固拉索110更换完成后，采用上述步骤进行下一根受损的锚固拉索110的更换。 [0078] 且可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造具有两根以上受损的锚固拉索110，当每次更换受损的锚固拉索110时，所述主缆索股锚头210每侧至少保留一半的锚固拉索110处于受力状态，使得换索过程中不影响大桥的运营，可正常行车。 [0079] 可更换悬索桥锚碇碳纤维锚固拉索构造的设计安全系数都是大于2的，所述主缆索股锚头210每侧至少保留一半的锚固拉索110处于受力状态，能够保证换索时安全系数大于1，满足换索时对应的受力需求，使得不需要额外的工具。 [0080] 具体的，如图1所示，所述主缆索股锚头210每侧设置两个所述锚固拉索110，所述主缆索股锚头210两侧的所述锚固拉索110对称设置，则一根主缆索股对应的四根锚索，不可同时超过两根拉索更换施工。 |
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