CN106087748B - 一种钢绞线斜拉索制索方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜拉索领域，公开了一种钢绞线斜拉索制索方法，该方法为：施加张拉力张紧待裁切钢绞线，在待裁切钢绞线张紧的状态下在待裁切钢绞线上做若干裁切标记，依照标记裁切下多根钢绞线，然后张拉裁切后的钢绞线，完成斜拉索的制索及安装，裁切制得的同根斜拉索中的钢绞线的长度均相等，该制索方法还包括一制索装置，该制索装置含四个滑轮，四个滑轮分成第一滑轮组和第二滑轮组，其中待裁切钢绞线的一端固定于第一滑轮组，另一端夹持于第二滑轮组。本发明能够有效保证钢绞线张拉后的受力均匀。

Description

一种钢绞线斜拉索制索方法

技术领域

本发明涉及斜拉索领域，具体涉及一种钢绞线斜拉索制索方法。

背景技术

当前，对于钢绞线斜拉索的制索，均是采用无应力的制索方法，即将钢绞线平放于地面上，依据设计的长度对钢绞线进行裁切。因裁切时钢绞线处于松弛状态，易导致制成的钢绞线斜拉索中各根钢绞线的长度不尽相同，且在后续斜拉索安装过程中，对其钢绞线张拉时，因斜拉索中各根钢绞线的长度不一样，仅能采用单根钢绞线逐一张拉的等值张拉法。采用等值张拉法进行斜拉索的施工时，需在单根斜拉索的第一根张拉的钢绞线和正在张拉的钢绞线上设置索力传感器，而索力传感器多为电子产品，在条件复杂的施工现场应用时，其精度和稳定性难以得到保证，这将直接影响到张拉后的斜拉索中各钢绞线的应力均匀性，进而对桥梁的结构安全构成隐患。并且单根钢绞线逐一等值张拉法因索力传感器的安装使得施工效率不高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种钢绞线斜拉索制索方法，能够有效保证钢绞线张拉后的受力均匀。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：施加张拉力张紧待裁切钢绞线，在待裁切钢绞线张紧的状态下在待裁切钢绞线上做若干裁切标记，依照标记裁切下多根钢绞线，然后张拉裁切后的钢绞线，完成斜拉索的制索及安装。

在上述技术方案的基础上，裁切制得的同根斜拉索中的钢绞线的长度均相等。

在上述技术方案的基础上，对于同根斜拉索中的钢绞线，钢绞线做裁切标记时的张拉力F₀与钢绞线相邻两裁切标记点之间的距离L之间的关系为：

主梁和主塔的锚固点间钢绞线的无应力长度S₀的计算公式为：

S₀＝f₁(l,h,F,ρ,EA) ①

由式①、②得，F₀和L之间的关系满足：

或

式①、②、③、④中，l表示该根斜拉索的两锚固点之间的水平投影长度，h表示该根斜拉索的两锚固点间的垂直高度，F表示桥梁上该根斜拉索中单根钢绞线的索力，ρ为钢绞线单位长度的质量，EA表示钢绞线的弹性模量乘以钢绞线的横截面积，▽t表示钢绞线在桥梁上张拉时和裁切制索时的温度差。

在上述技术方案的基础上，该制索方法还包括一制索装置，该制索装置含四个滑轮，四个滑轮分成第一滑轮组和第二滑轮组，其中待裁切钢绞线的一端固定于第一滑轮组，另一端夹持于第二滑轮组，且第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离等于钢绞线两裁切标记之间的距离L。

在上述技术方案的基础上，该制索方法中斜拉索裁切的具体步骤为：

步骤一：将第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离调整为L，将待裁切钢绞线一端固定于第一滑轮组，另一端活动的定位在第二滑轮组上；

步骤二：从第二滑轮组待裁切钢绞线的滑轮端施加F₀的张拉力张拉待裁切钢绞线；

步骤三：分别在位于两滑轮组间的待裁切钢绞线两端标记，然后移出第一滑轮组和第二滑轮组，依照标记对待裁切钢绞线进行裁切；

步骤四：重复步骤一至步骤三，直至完成一根斜拉索中全部钢绞线的制索。

在上述技术方案的基础上，该制索方法中裁切后的钢绞线张拉安装的具体步骤为：

单根斜拉索中钢绞线全部挂索，并将钢绞线的固定端在桥梁结构上固定，且单根斜拉索中的钢绞线在固定端平齐，然后张拉第一根钢绞线的张拉力至预设值，参照第一根钢绞线的拔出量，逐一张拉该根斜拉索中的其它钢绞线，且其它钢绞线的拔出量与第一根钢绞线的拔出量相同，完成一根斜拉索的安装。

在上述技术方案的基础上，所述拔出量为钢绞线在斜拉索张拉端的伸出量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：斜拉索中的钢绞线在制取时，施加预张力张拉待裁切的钢绞线，然后裁切得到斜拉索中的钢绞线，避免了钢绞线松弛对索长的影响，使得裁切得到的同根斜拉索中的钢绞线的长度均相同，因而在斜拉索安装过程中，对其钢绞线张拉时，除单根斜拉索中的首根钢绞线通过千斤顶油压表进行索力的控制外，其余的钢绞线均用索长进行控制，使得各钢绞线的索力更加地均匀，且在张拉时，操作简单，效率高，能加快施工进度。

附图说明

图1为本发明一种钢绞线斜拉索制索方法张拉裁切时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种钢绞线斜拉索制索方法，该方法为：施加张拉力张紧待裁切钢绞线，在待裁切钢绞线张紧的状态下在待裁切钢绞线上做若干裁切标记，依照标记裁切下多根钢绞线，然后张拉裁切后的钢绞线，完成斜拉索的制索及安装。

上述制索方法中，在制取同根斜拉索中的钢绞线时，对待裁切钢绞线施加的张拉力F₀与钢绞线相邻两裁切标记点之间的距离L之间的关系由以下方法求出：

依据悬链线理论，主梁和主塔的锚固点间钢绞线的无应力长度S₀的计算公式为：

S₀＝f₁(l,h,F,ρ,EA) ①

由①、②得，F₀和L之间的关系满足：

或

式①、②、③、④中，l表示该根斜拉索的两锚固点之间的水平投影长度，h表示该根斜拉索的两锚固点间的垂直高度，F表示桥梁上该根斜拉索中单根钢绞线的索力，ρ为钢绞线单位长度的质量，EA表示钢绞线的弹性模量乘以钢绞线的横截面积，▽t表示钢绞线在桥梁上张拉时和裁切制索时的温度差，S₀、l、h和F在桥梁设计时便会给出。

因此我们可以根据F₀求出L，张拉力F₀的选值根据制索现场的张拉设备的性能进行取值，当F₀确定了，L也就确定了；或者我们根据L求出F₀，L的选值根据制索场地的大小进行取值，当L确定了，F₀也就确定了。

如图1所示，该制索方法还包括一制索设备，该制索设备包括四个滑轮，分别为滑轮1、滑轮2、滑轮3和滑轮4，四个滑轮两两成组，且两组滑轮间隔设置，其中，滑轮1和滑轮2为第一滑轮组，滑轮3和滑轮4为第二滑轮组，其中待裁切钢绞线的一端固定于第一滑轮组，另一端夹持于第二滑轮组，且第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离等于钢绞线两裁切标记之间的距离L，具体地，固定待裁切钢绞线的为滑轮1和滑轮2、夹持待裁切钢绞线的为滑轮3和滑轮4，其中滑轮1和滑轮2为椭圆形，滑轮3和滑轮4为圆形，且滑轮1仅能转动和竖向移动，滑轮2仅能转动，滑轮3仅能转动、竖向移动和水平移动，滑轮4仅能转动和水平移动。

该制索方法具体的步骤为：

步骤一：滑轮3和滑轮4一起移动，使第一滑轮组和第二滑轮组之间间隔距离L，并约束滑轮3和滑轮4的水平移动；将待裁切钢绞线一端固定于第一滑轮组，即滑轮1和滑轮2之间，另一端活动的定位在第二滑轮组上，即滑轮3和滑轮4之间，滑轮的动作为：约束滑轮1和滑轮2的转动，滑轮1向下移动并夹紧待裁切钢绞线，然后约束滑轮1的竖向移动，滑轮3向下移动至刚好接触到待裁切钢绞线，然后约束滑轮3的竖向移动；

步骤二：从第二滑轮组待裁切钢绞线的滑轮端施加F₀的张拉力张拉待裁切钢绞线；

步骤三：分别在位于两滑轮组间的待裁切钢绞线两端标记，即滑轮1和滑轮3与钢绞线接触点进行裁切标记，然后移出第一滑轮组和第二滑轮组，具体地为将滑轮1向上移以解除钢绞线的约束，并将钢绞线待裁切段从第二滑轮组处抽出，依照标记对待裁切钢绞线进行裁切；

步骤四：重复步骤一至步骤三，直至完成一根斜拉索中全部钢绞线的制索。在做裁切标记时，给待裁切的钢绞线施加了张拉力，因此可以消除钢绞线松弛的影响，有效地保证裁切得到的同根斜拉索中的钢绞线的长度均相同。

对于裁切后的钢绞线张拉安装的具体步骤为：

单根斜拉索中钢绞线全部挂索，并将钢绞线的固定端在桥梁结构上固定，且单根斜拉索中的钢绞线在固定端平齐，然后张拉第一根钢绞线的张拉力至预设值，此预设值可以根据有限元软件计算获得，参照第一根钢绞线的拔出量，逐一张拉该根斜拉索中的其它钢绞线，且其它钢绞线的拔出量与第一根钢绞线的拔出量相同，拔出量为钢绞线在斜拉索张拉端的伸出量，完成一根斜拉索的安装，继续施工，直至完成桥梁上所有斜拉索的安装。

进行斜拉索中钢绞线的张拉时，除单根斜拉索中的首根钢绞线通过千斤顶油压表进行索力控制外，其余的钢绞线均用索长进行控制，使得各钢绞线的索力更加均匀，且在张拉时，操作简单，效率高，能加快施工进度。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种钢绞线斜拉索制索方法，其特征在于：施加张拉力张紧待裁切钢绞线，在待裁切钢绞线张紧的状态下在待裁切钢绞线上做若干裁切标记，依照标记裁切下多根钢绞线，然后张拉裁切后的钢绞线，完成斜拉索的制索及安装；

裁切制得的同根斜拉索中的钢绞线的长度均相等；

对于同根斜拉索中的钢绞线，钢绞线做裁切标记时的张拉力F₀与钢绞线相邻两裁切标记点之间的距离L之间的关系为：

主梁和主塔的锚固点间钢绞线的无应力长度S₀的计算公式为：

S₀＝f₁(l,h,F,ρ,EA) ①

由式①、②得，F₀和L之间的关系满足：

或

式①、②、③、④中，l表示该根斜拉索的两锚固点之间的水平投影长度，h表示该根斜拉索的两锚固点间的垂直高度，F表示桥梁上该根斜拉索中单根钢绞线的索力，ρ为钢绞线单位长度的质量，EA表示钢绞线的弹性模量乘以钢绞线的横截面积，表示钢绞线在桥梁上张拉时和裁切制索时的温度差。

2.如权利要求1所述的一种钢绞线斜拉索制索方法，其特征在于：该制索方法还包括一制索装置，该制索装置含四个滑轮，四个滑轮分成第一滑轮组和第二滑轮组，其中待裁切钢绞线的一端固定于第一滑轮组，另一端夹持于第二滑轮组，且第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离等于钢绞线两裁切标记之间的距离L。

3.如权利要求2所述的一种钢绞线斜拉索制索方法，其特征在于，该制索方法中斜拉索裁切的具体步骤为：

步骤一：将第一滑轮组和第二滑轮组之间的距离调整为L，将待裁切钢绞线一端固定于第一滑轮组，另一端活动的定位在第二滑轮组上；

步骤二：从第二滑轮组待裁切钢绞线的滑轮端施加F₀的张拉力张拉待裁切钢绞线；

步骤三：分别在位于两滑轮组间的待裁切钢绞线两端标记，然后移出第一滑轮组和第二滑轮组，依照标记对待裁切钢绞线进行裁切；

步骤四：重复步骤一至步骤三，直至完成一根斜拉索中全部钢绞线的制索。

4.如权利要求1所述的一种钢绞线斜拉索制索方法，其特征在于，该制索方法中裁切后的钢绞线张拉安装的具体步骤为：

单根斜拉索中钢绞线全部挂索，并将钢绞线的固定端在桥梁结构上固定，且单根斜拉索中的钢绞线在固定端平齐，然后张拉第一根钢绞线的张拉力至预设值，参照第一根钢绞线的拔出量，逐一张拉该根斜拉索中的其它钢绞线，且其它钢绞线的拔出量与第一根钢绞线的拔出量相同，完成一根斜拉索的安装。

5.如权利要求4所述的一种钢绞线斜拉索制索方法，其特征在于：所述拔出量为钢绞线在斜拉索张拉端的伸出量。