CN103774559B - 一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，由提升结构、支撑连接结构和液压系统所组成。其中，支撑连接结构用于与固定在吊索杯环上端的吊索扣接和支撑穿心式千斤顶的顶座体，由支撑座架和导向夹筒所组成。提升结构用于提升、调整加劲梁、或与加劲梁固定为一体的吊索锚固箱与吊索下端的距离，由下提升梁板、锚固连接器、穿心式千斤顶和提升吊杆所组成。本发明能对吊索的长度和索力值进行单独或整体调整，具有结构简单，操作灵活，作业安全便捷，使用效果好，施工速度快，效率高和质量好的优点。
Description
技术领域
本发明属于一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置。
背景技术
目前在桥梁施工中已广泛采用悬索桥、斜拉桥。施工时，先在悬索桥、斜拉桥两岸设两根主缆，主缆上呈间隔距离固定吊索的上端，吊索的下端通过吊索杯环和吊索锚环与形成桥面的加劲梁两端的锚固箱连成一体。例如：刘家峡悬索桥主跨跨径为536米，跨中设65对吊索，索长从48米到2.2米不等，单根索力500KN，32片加劲梁通过吊索悬挂于主缆上。用缆索吊机从中间向桥塔两侧对称安装加劲梁和其上作为桥面的正交异性刚桥面板。安装过程中，由于主缆线形变化及受加劲梁逐段安装的影响，吊索索力(系吊索的承重量)和长度(或称高程，系主缆与加劲梁之间的吊索长度)也不断发生变化，需反复调整。
但对吊索桥的各吊索进行索力和长度调整是十分复杂的工作，为高空作业，操作难度大，通常需要在调整的吊索上端的主缆上安装临时索夹，利用工具吊索、千斤顶等在主缆的猫道上完成对吊索索力和长度调整工作。悬索桥、斜拉桥通常都有几十对吊索，采用这种方法需要不断进行临时索夹的安装和拆除，施工速度慢，施工周期长，工人在施工过程中危险系数高，索力调整后达不到标准，经常反复进行调整，效率低，质量差，影响工程进度。
发明内容
本发明的目的是设计一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，能对吊索的长度和索力值进行单独或整体调整，具有结构简单，操作灵活，作业安全便捷，使用效果好，施工速度快，效率高和质量好的优点。
为此，本发明包括：
支撑连接结构，用于与固定在吊索杯环上端的吊索扣接和支撑穿心式千斤顶的顶座体。由支撑座架和导向夹筒所组成。支撑座架分为相互扣合的两组，每组中部设有半圆形扣合槽，半圆形扣合槽的两侧设连接扣合板，连接扣合板上设有螺孔。两半圆形扣合槽扣合在吊索杯环上端的吊索外周壁上。两组连接扣合板通过数个螺栓固定为一体，支撑座架上端与吊索之间设有导向夹筒，两组连接扣合板之间设有供提升吊杆穿过的夹沟；
提升结构，用于提升或调整加劲梁、或与加劲梁固定为一体的吊索锚固箱与吊索下端的距离，由下提升梁板、锚固连接器、穿心式千斤顶和提升吊杆所组成。下提升梁板位于加劲梁上端且用于与加劲梁上端连成一体，下提升梁板上端的一侧设有吊杆连接螺母，下提升梁板上端的另一侧设有螺接孔，锚固连接器位于下提升梁板的螺接孔一侧的上端，锚固连接器上与下提升梁板的螺接孔对应设有螺接孔和另一吊杆连接螺母。锚固连接器通过加强螺栓与下提升梁板和加劲梁连接。两个穿心式千斤顶分别位于吊索两侧的两组连接扣合板上端。两提升吊杆的上端分别穿过位于两组连接扣合板上端的两个穿心式千斤顶的中心部后通过垫板圈和固定螺母卡顶在穿心式千斤顶的活塞上端面，两提升吊杆的下端穿过两组连接扣合板之间的夹沟分别与其下端的吊杆连接螺母螺接固定；
液压系统，用于为提升结构提供动力和根据油压计算吊索索力。由液压油泵、油泵进油管、油泵回油管和液压测量仪所组成。两个穿心式千斤顶的进油口通过油泵进油管与油泵的压油出口相通，两个穿心式千斤顶的回油口通过油泵回油管与油泵的压油回口相通，油泵的压油出口上设有液压测量仪的感应探头。
上述结构设计达到了本发明的目的。
本发明能对吊索的长度和索力值进行单独或整体调整，具有结构简单，操作灵活，作业安全便捷，使用效果好，施工速度快，效率高和质量好的优点。
本发明适用于单根索力在20～100吨之间的桥梁吊索的调整。施工实践表明：对刘家峡悬索桥的吊索调整，全桥共配置4台本发明的装置，平行作业，索力调整时间为15天，节约索力调整时间5倍以上，节约索力调整费用数百万元，减少施工人员8倍以上，且主要质量控制指标全部符合相关要求，设备组装简便，操作简单和施工安全性强。
附图说明
图1为本发明的实施状态结构示意图。
图2为本发明的支撑连接结构局部示意图。
图3为本发明的支撑座架结构示意图。
图4为图3的俯视结构示意图。
图5为本发明的支撑座架和导向夹筒结构示意图。
图6为带连接螺栓的支撑座架侧视结构示意图。
图7为本发明的锚固连接器示意图。
图8为本发明的下提升梁板示意图。
图9为本发明的下提升梁板和锚固连接器使用状态俯视示意图。
具体实施方案
如图1至图9所示，一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，由提升结构、支撑连接结构和液压系统所组成，其中：
支撑连接结构，用于与固定在吊索杯环12上端的吊索2扣接和支撑穿心式千斤顶15的顶座体。由支撑座架6和导向夹筒20所组成。支撑座架分为相互扣合的两组，每组中部设有半圆形扣合槽61，半圆形扣合槽的两侧设连接扣合板62，连接扣合板上设有螺孔63。调整施工时，两半圆形扣合槽扣合在吊索杯环上端的吊索外周壁上，两组连接扣合板通过数个螺栓64固定为一体。支撑座架上端与吊索之间设有导向夹筒，所述的导向夹筒采用聚氨酯材料制成，亦为两个相互扣合的半圆筒形，导向夹筒上设有刻度线，用于显示调整的高度。两组连接扣合板之间设有供提升吊杆穿过的夹沟。所述的吊索杯环与吊索的下端固定。
提升结构，用于提升或调整加劲梁、或与加劲梁固定为一体的吊索锚固箱与吊索下端的距离。由下提升梁板8、锚固连接器13、穿心式千斤顶15和提升吊杆7所组成。下提升梁板位于加劲梁上端且用于与加劲梁上端连成一体。下提升梁板上端的一侧设有吊杆连接螺母9，以方便提升吊杆下端与吊杆连接螺母螺接固定。下提升梁板上端的另一侧设有螺接孔。锚固连接器13位于下提升梁板的螺接孔一侧的上端。锚固连接器上与下提升梁板的螺接孔对应设有螺接孔21和另一吊杆连接螺母。锚固连接器通过加强螺栓与下提升梁板连接。两个穿心式千斤顶分别位于吊索两侧的两组连接扣合板上端。两提升吊杆的上端分别穿过位于两组连接扣合板上端的两个穿心式千斤顶的中心部后通过垫板圈16和固定螺母4卡顶在穿心式千斤顶的活塞上端面。两提升吊杆的下端分别穿过两组连接扣合板之间的夹沟后，分别与其下端的吊杆连接螺母9螺接固定。所述的提升吊杆的上、下部为螺纹连接部。
所述的下提升梁板可与位于加劲梁侧边的吊索锚固箱连接。显然，若加劲梁的两侧边设有吊索锚固箱，则加劲梁可通过吊索锚固箱与吊索下端固定，为方便两者固定可在与吊索下端固定的吊索杯环上固设连接环板14，吊索锚固箱通过吊索锚环11和锚环螺母19与吊索杯环上的连接环板连接。吊索锚环上端与连接环板下端固定。吊索锚环的外周壁上可设外螺纹部，锚环螺母的内周壁设内螺纹部，两者可螺接。吊索锚固箱承重板套设在吊索锚环上后，再通过锚环螺母使两者螺合连接固接。调整锚环螺母可方便完成吊索与吊索锚固箱的固定，或长度调整。所述的吊杆连接螺母内侧的下提升梁板上设有竖直辅助钢板18，竖直辅助钢板可辅助下提升梁板与加劲梁或吊索锚固箱固定连接。
液压系统，用于为提升结构提供动力和根据油压计算吊索索力。由液压油泵17、油泵进油管3、油泵回油管5和液压测量仪1所组成。两个穿心式千斤顶的进油口通过油泵进油管与油泵的压油出口相通，两个穿心式千斤顶的回油口通过油泵回油管与油泵的压油回口相通。油泵的压油出口上(或在油泵进、回油管上)设有液压测量仪的感应探头。所述的液压系统位于下端带轮的车体上，以方便移动液压系统。
所述的油泵上可设有读取输出液压油位的油表。本发明的穿心式千斤顶在施工前都经过测量和标定，以回归方程计算出与张拉吨位对应的油表控制值，以液压油泵的油表读数显示及控制吊索的索力大小。亦可在油泵的压油出口上设有液压测量仪的感应探头，液压测量仪通过读取穿心式千斤顶压出液压油的量和油压测量计算出吊索的索力大小。
施工时，在待调整部位吊索的吊索杯环12上端的吊索2上扣接支撑座架并用数个螺栓使两组连接扣合板固定为一体，即使支撑座架固定在吊索杯环上端的吊索外周壁上。在吊索两端的支撑座架的连接扣合板上各设一穿心式千斤顶，即穿心式千斤顶的顶座体下端面位于连接扣合板上。将下提升梁板与该吊索下端的加劲梁上端固定(焊接或螺接均可)，或将下提升梁板与该吊索下端的加劲梁上的吊索锚固箱固定。再将锚固连接器通过加强螺栓与下提升梁板连接固定。再将两提升吊杆的上端分别穿过位于两组连接扣合板上端的两个穿心式千斤顶的中心部后通过垫板圈16和固定螺母4卡顶在穿心式千斤顶的活塞上端面。两提升吊杆的下端穿过两组连接扣合板之间的夹沟分别与其下端的吊杆连接螺母9螺接固定。再将两个穿心式千斤顶的进油口通过油泵进油管与油泵的压油出口相通，两个穿心式千斤顶的回油口通过油泵回油管与油泵的压油回口相通。油泵的压油出口上设有液压测量仪的感应探头。开启液压油泵，两个穿心式千斤顶的活塞顶出，带动两提升吊杆向上移动，移动范围长度5～8cm，并同时带动加劲梁(或加劲梁上的吊索锚固箱)向上移动，缩短吊索的吊索杯环下端与加劲梁(或加劲梁上的吊索锚固箱)的两者距离，完成长度调整后，按如上所述方法固定两者。由了支撑座架上端与吊索之间设有导向夹筒，导向夹筒上设有刻度线，可参照用于显示已调整的高度。同时，液压测量仪通过读取穿心式千斤顶压出液压油的量和油压测量计算出吊索的索力大小。
显然，先使两个穿心式千斤顶的活塞顶出后，再使其液压回落，进行反向操作亦可调低两者距离，完成长度调整后，人工根据需要对锚环螺母旋紧或放松一定长度后，完成索力和长度调整。如需对群索(数拾个的吊索)的索力进行调整，则相应的增加本发明的数量后实施。故不再累述。
总之，本发明能对吊索的长度和索力值进行单独或整体调整，具有结构简单，操作灵活，作业安全便捷，使用效果好，施工速度快，效率高和质量好的优点，可推广使用。
Claims (7)
1.一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，由提升结构、支撑连接结构和液压系统所组成，其特征在于：该悬索桥吊索索力和高程的调整装置包括，
支撑连接结构，用于与固定在吊索杯环上端的吊索扣接和支撑穿心式千斤顶的顶座体，由支撑座架和导向夹筒所组成，支撑座架分为相互扣合的两组，每组中部设有半圆形扣合槽，半圆形扣合槽的两侧设连接扣合板，连接扣合板上设有螺孔，两半圆形扣合槽扣合在吊索杯环上端的吊索外周壁上，两组连接扣合板通过数个螺栓固定为一体，支撑座架上端与吊索之间设有导向夹筒，两组连接扣合板之间设有供提升吊杆穿过的夹沟；
提升结构，用于提升、调整加劲梁、或与加劲梁固定为一体的吊索锚固箱与吊索下端的距离，由下提升梁板、锚固连接器、穿心式千斤顶和提升吊杆所组成，下提升梁板位于加劲梁上端且用于与加劲梁上端连成一体，下提升梁板上端的一侧设有吊杆连接螺母，下提升梁板上端的另一侧设有螺接孔，锚固连接器位于下提升梁板的螺接孔一侧的上端，锚固连接器上与下提升梁板的螺接孔对应设有螺接孔和另一吊杆连接螺母，锚固连接器通过加强螺栓与下提升梁板和加劲梁连接，两个穿心式千斤顶分别位于吊索两侧的两组连接扣合板上端，两提升吊杆的上端分别穿过位于两组连接扣合板上端的两个穿心式千斤顶的中心部后通过垫板圈和固定螺母卡顶在穿心式千斤顶的活塞上端面，两提升吊杆的下端穿过两组连接扣合板之间的夹沟分别与其下端的吊杆连接螺母螺接固定；
液压系统，用于为提升结构提供动力和根据油压计算吊索索力，由液压油泵、油泵进油管、油泵回油管和液压测量仪所组成，两个穿心式千斤顶的进油口通过油泵进油管与油泵的压油出口相通，两个穿心式千斤顶的回油口通过油泵回油管与油泵的压油回口相通，油泵的压油出口上设有液压测量仪的感应探头。
2.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的提升吊杆的上、下部为螺纹连接部。
3.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的导向夹筒采用聚氨酯材料制成，导向夹筒上设有刻度线。
4.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的吊索杯环与吊索的下端固定。
5.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的吊杆连接螺母内侧的下提升梁板上设有竖直辅助钢板。
6.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的液压系统位于下端带轮的车体上。
7.按权利要求1所述的一种悬索桥吊索索力和高程的调整装置，其特征在于：所述的油泵上设有读取输出液压油位的油表。
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