CN109137763A - 拉索切割装置及拉索拆除施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉索切割装置及拉索拆除施工方法。将第一锚具和第二锚具间隔套设于拉索上，然后将第一索夹夹持于第一锚具上，将第二索夹夹持于第二锚具上。利用千斤顶张拉钢绞线，以对第一索夹和第二索夹施加预紧力，同时索夹之间索体部分卸载，钢绞线承受部分的索力。拧紧固定螺母，然后松开千斤顶，以将钢绞线上的索力转移到拉杆上。分阶段切割索体，在此过程中拉索的索力逐渐减小，拉杆上的受力逐渐增大，直到拉索完全被切断。松开固定螺母，将拉索切割装置拆卸下，拆除掉切断后的拉索。利用此装置对拉索进行切割，切断时不会产生冲击力，不会出现相邻拉索断裂，或者主梁开裂，甚至断裂的情况，确保安全性，大幅度节省了拉索的拆除时间。

Description

拉索切割装置及拉索拆除施工方法

技术领域

本发明涉及缆索承重桥梁拉(吊)索更换技术领域，具体涉及一种拉索切割装置及拉索拆除施工方法。

背景技术

我国在早期建造的斜拉桥、悬索桥或中下承式拱桥，桥梁运营时间长，以及由于设计、施工或后期养护的原因，导致上下锚头的锚环因锈蚀或加工匹配精度误差过大而无法退出锚环，或锚固于混凝土主梁上的拉索锚管内灌注了小石子混凝土或环氧砂浆，使得上下锚头按照常规方法均难以正常退出。

如果在没有防护的情况下将拉索直接进行切割，拉索割断时会产生非常大的冲击力，轻则使主梁开裂，重则出现主梁断裂或相邻拉索断裂，引起重大安全事故。在以往因此类情况拆除一根旧索往往需要花费4-5天的时间，使得桥梁换索施工工期大幅度增加，导致重要交通枢纽的通行车辆长时间严重拥堵或交通中断，造成严重的经济损失和不良的社会影响，这在桥梁换索施工中是不可接受的。

因此，对于上下锚头均无法采用正常方式褪锚的情况，迫切需要在拉(吊)索高应力状态下进行快速切割，以解决快速拆除旧索的难题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的拉索拆除施工方法，拉索割断时会产生非常大的冲击力的问题，提供一种拉索切割装置及拉索拆除施工方法。

一种拉索切割装置，包括：

夹持机构，包括第一锚具、第二锚具、第一索夹及第二索夹，所述第一锚具和所述第二锚具用于间隔套设于拉索上，所述第一索夹夹持于所述第一锚具上，所述第二索夹夹持于所述第二锚具上，所述第一索夹上设有第一承载板，所述第二索夹上设有第二承载板；

张拉机构，包括千斤顶及钢绞线，所述钢绞线的一端与所述第一承载板相连接，所述钢绞线的另一端穿过所述第二承载板后与所述千斤顶相连接；及

承载机构，包括拉杆及固定螺母，所述拉杆的一端与所述第一承载板相连接，所述拉杆的另一端穿过所述第二承载板，所述固定螺母螺合于所述拉杆的另一端，且所述固定螺母位于所述第二承载板远离所述第一承载板的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一索夹上设有第一加强板，所述第一加强板与所述第一承载板相连接，所述第二索夹上设有第二加强板，所述第二加强板与所述第二承载板相连接。

在其中一个实施例中，所述第一索夹上设有第一加劲板，所述第二索夹上设有第二加劲板，所述拉杆穿设于所述第一加劲板和所述第二加劲板内。

在其中一个实施例中，所述第一索夹和所述第二索夹均由两片夹板构成，所述夹板设有容纳锚具的凹槽，两个所述夹板通过螺栓紧固连接。

在其中一个实施例中，所述第一承载板的数量为两个，两个所述第一承载板沿所述拉索的轴向间隔设置于所述第一索夹上，两个所述第一承载板通过第一辅助板相连接；

所述第二承载板的数量为两个，两个所述第二承载板沿所述拉索的轴向间隔设置于所述拉杆上，两个所述第第二承载板通过第二辅助板相连接。

在其中一个实施例中，所述拉杆与所述第一承载板及所述第二承载板之间均设有套筒，所述钢绞线与所述第一承载板及所述第二承载板之间也设有套筒。

在其中一个实施例中，所述张拉机构和所述承载机构的数量均为四个，四个所述张拉机构分别设置于所述第一承载板和所述第二承载板的四个角处，四个所述承载机构在所述第一承载板和所述第二承载板上呈矩阵分布。

一种利用如上述任意一项所述的拉索张拉装置对拉索拆除施工的方法，包括以下步骤：

将第一锚具和第二锚具间隔套设于拉索上，然后将第一索夹夹持于第一锚具上，将第二索夹夹持于第二锚具上，以将整个所述拉索切割装置安装到所述拉索上；

利用千斤顶拉紧钢绞线，以对所述第一索夹和所述第二索夹施加预紧力，同时所述拉索的索力减小，所述钢绞线承受部分的索力；

拧紧固定螺母，然后松开所述千斤顶，以将所述钢绞线上的索力转移到拉杆上；

分阶段切割所述拉索，所述拉索的索力逐渐减小，所述拉杆上的受力逐渐增大，直到所述拉索完全被切断；及

松开所述固定螺母，将所述拉索切割装置拆卸下，拆除掉切断后的所述拉索。

在其中一个实施例中，将整个所述拉索切割装置安装到所述拉索上的步骤之前还包括：

将工作范围内所述拉索的PE护套剥离。

上述拉索切割装置及拉索拆除施工方法，拉索的部分索力转移到拉杆上，分阶段切割拉索的过程中，拉索的索力逐渐减少，拉杆上的索力逐渐增大。当拉索完全切断时，索力将完全由拉杆承担。利用此装置对拉索进行原位切割，拉索切断时不会产生冲击力，不会出现相邻拉索断裂，或者主梁开裂，甚至断裂的情况，确保桥梁结构在换索过程中的安全性，且大幅度节省了拉索的拆除时间。

附图说明

图1为一实施方式中拉索切割装置的结构示意图；

图2为图1所示拉索切割装置的主视图；

图3为索夹和锚具配合夹紧拉索的原理示意图；

图4为一实施方式中拉索拆除施工方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1及图2，一实施方式中的拉索切割装置10，用于安装于拉索20上，以方便后续对拉索20进行切割。具体地，该拉索切割装置10包括夹持机构、张拉机构及承载机构。拉索20不限于斜拉桥和悬索桥上的拉索，拉索20也可以是吊索等承受拉力的绳索。

夹持机构用于安装于拉索20上，以将整个拉索切割装置10安装到拉索20上。具体地，夹持机构包括第一锚具110、第二锚具120、第一索夹130及第二索夹140。第一锚具110和第二锚具120用于间隔套设于拉索20上，第一索夹130夹持于第一锚具110上，第二索夹140夹持于第二锚具120上。

请一并参阅图3，本实施方式中，第一锚具110和第二锚具120均包括两个楔形夹片100，两个楔形夹片100相配合组成锚具。第一索夹130和第二索夹140均由两片夹板200构成，夹板200设有容纳锚具的凹槽，两个夹板200通过高强度螺栓连接在一起。两个凹槽组成的孔为锥形孔，楔形夹片100能够在锥形孔内滑动，保证索夹将拉索20夹紧。

请参阅图1及图2，第一索夹130上设有第一承载板150，第二索夹140上设有第二承载板160。第一承载板150和第二承载板160均与拉索20相垂直。第一承载板150的数量为两个，两个第一承载板150间沿拉索20的轴向间隔设置于第一索夹130上，两个第一承载板150通过第一辅助板152相连接。第二承载板160的数量为两个，两个第二承载板160沿拉索20的轴向间隔设置于第二索夹140上，两个第二承载板160通过第二辅助板162相连接。

第一索夹130上还设有第一加强板172，第一加强板172与第一承载板150相连接，第一加强板172与拉索20相平行。第一加强板172可以加强第一承载板150的强度，避免第一承载板150被拉弯。第一加强板172的数量为四个，四个第一加强板172间隔平行设置。第二索夹140上还设有第二加强板174，第二加强板174与第二承载板160相连接，第二加强板174与拉索20相平行。第二加强板174可以加强第二承载板160的强度，避免第二承载板160被拉弯。第二加强板174的数量为四个，四个第二加强板174间隔平行设置。

张拉机构包括千斤顶210及钢绞线220。钢绞线220的一端与第一承载板150相连接，钢绞线220的另一端穿过第二承载板160后与千斤顶210相连接。具体地，钢绞线220的一端穿过第一承载板150后与限位块230相连接，从而将钢绞线220的一端与第一承载板150相连接。钢绞线220与第一承载板150及第二承载板160之间设有套筒240，套筒240可以保护第一承载板150和第二承载板160，避免钢绞线220损坏第一承载板150和第二承载板160。张拉机构的数量为四个，四个张拉机构分别设置于第一承载板150和第二承载板160的四个角处，保证第一承载板150和第二承载板160张拉过程中受力均匀。

承载机构包括拉杆310和固定螺母320。拉杆310的一端与第一承载板150相连接，拉杆310的另一端穿过第二承载板160。固定螺母320螺合于拉杆310的另一端，且固定螺母320位于第二承载板160远离第一承载板150的一侧。通过调节固定螺母320，可以调节第一承载板150和第二承载板160之间的距离。

本实施方式中，拉杆310具体为钢拉杆。拉杆310的一端穿过第一承载板150后，使用螺母螺合于拉杆310上，从而将拉杆310的一端与第一承载板150相连接。拉杆310与第一承载板150及第二承载板160之间均设有套筒240，套筒240可以保护第一承载板150和第二承载板160，避免拉杆310损坏第一承载板150和第二承载板160。第一索夹130上设有第一加劲板182，第二索夹140上设有第二加劲板184，拉杆310穿设于第一加劲板182和第二加劲板184内。第一加劲板182和第二加劲板184加强了拉杆310的刚度，避免拉杆310受力变形。

本实施方式中，第一加劲板182的数量为两个，两个第一加劲板182分别位于第一承载板150相对的两侧。第二加劲板184的数量为两个，两个第二加劲板184分别位于第二承载板160相对的两侧。承载机构的数量为四个，四个承载机构在第一承载板150和第二承载板160上呈矩阵分布。四个承载机构可以保证承载板受力均匀。

请参阅图4，本发明还提供一种拉索拆除施工方法。为实现该拉索拆除施工方法，其采用上述拉索切割装置10。该拉索拆除施工方法具体包括如下步骤：

步骤S110：将第一锚具110和第二锚具120间隔套设于拉索20上，然后将第一索夹130夹持于第一锚具110上，将第二索夹140夹持于第二锚具120上，以将整个拉索切割装置10安装到拉索20上。

具体地，由于拉索20表面的PE护套会影响第一锚具110和第二锚具120的安装，因此在安装拉索切割装置10前，需要将工作范围内的PE护套剥离。然后在合适的位置，安装第一锚具110，再将第一索夹130夹持于第一锚具110上，并用高强度螺栓紧固。同理，在合适的位置安装第二锚具120，再将第二索夹140夹持于第二锚具120上，且用高强度螺栓紧固，完成整个拉索切割装置10的安装。

步骤S120：利用千斤顶210拉紧钢绞线220，以对第一索夹130和第二索夹140施加预紧力，同时拉索20的索力减少，钢绞线220承载部分索力。

具体地，利用千斤顶210对第一索夹130和第二索夹140进行张拉，使用两个索夹内的楔形夹片100完全夹紧，并在两个索夹之间施加一定的预紧力，保证第一索夹130和第二索夹140完全夹紧拉索20。由于钢绞线220拉近了第一承载板150和第二承载板160的距离，钢绞线220承载部分索力，拉索20自身的索力减少。

步骤S130：拧紧固定螺母320，然后松开千斤顶210，以将钢绞线220上的索力转移到拉杆310上。

具体地，在千斤顶210对索夹张拉完成后拧紧拉杆310上的固定螺母320，使得钢拉杆310能够在内力转换过程中迅速承受拉力。然后放松千斤顶210，钢绞线220上的索力被转移到拉杆310上。

步骤S140：分阶段切割拉索20，拉索20的索力逐渐减小，拉杆310上的受力逐渐增大，直到拉索20完全被切断。

具体地，分阶段切割拉索20，使拉索20上的索力缓慢转移到拉杆310上，避免直接切断拉索20产生较大的冲击力。

步骤S150：松开固定螺母320，将拉索切割装置10拆卸下，拆卸掉切断后的拉索20。

具体地，拉索20完全切断后，缓慢松开固定螺母320，以缓慢释放内部应力，直至完全卸载，此时第一锚具110和第二锚具120也处于完全卸载状态，最后拆卸掉切断后的拉索20即可。

上述拉索切割装置10及拉索拆除施工方法，拉索20的部分索力转移到拉杆310上，分阶段切割拉索20的过程中，拉索20的索力逐渐减少，拉杆310上的索力逐渐增大。当拉索20完全切断时，索力将完全由拉杆310承担。利用此装置对拉索20进行原位切割，拉索20切断时不会产生冲击力，不会出现相邻拉索20断裂，或者主梁开裂，甚至断裂的情况，确保桥梁结构在换索过程中的安全性，且大幅度节省了拉索20的拆除时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种拉索切割装置，其特征在于，包括：

夹持机构，包括第一锚具、第二锚具、第一索夹及第二索夹，所述第一锚具和所述第二锚具用于间隔套设于拉索上，所述第一索夹夹持于所述第一锚具上，所述第二索夹夹持于所述第二锚具上，所述第一索夹上设有第一承载板，所述第二索夹上设有第二承载板；

张拉机构，包括千斤顶及钢绞线，所述钢绞线的一端与所述第一承载板相连接，所述钢绞线的另一端穿过所述第二承载板后与所述千斤顶相连接；及

承载机构，包括拉杆及固定螺母，所述拉杆的一端与所述第一承载板相连接，所述拉杆的另一端穿过所述第二承载板，所述固定螺母螺合于所述拉杆的另一端，且所述固定螺母位于所述第二承载板远离所述第一承载板的一侧。

2.根据权利要求1所述的拉索切割装置，其特征在于，所述第一索夹上设有第一加强板，所述第一加强板与所述第一承载板相连接，所述第二索夹上设有第二加强板，所述第二加强板与所述第二承载板相连接。

3.根据权利要求2所述的拉索切割装置，其特征在于，所述第一索夹上设有第一加劲板，所述第二索夹上设有第二加劲板，所述拉杆穿设于所述第一加劲板和所述第二加劲板内。

4.根据权利要求1所述的拉索切割装置，其特征在于，所述第一索夹和所述第二索夹均由两片夹板构成，所述夹板设有容纳锚具的凹槽，两个所述夹板通过螺栓紧固连接。

5.根据权利要求1所述的拉索切割装置，其特征在于，所述第一承载板的数量为两个，两个所述第一承载板沿所述拉索的轴向间隔设置于所述第一索夹上，两个所述第一承载板通过第一辅助板相连接；

所述第二承载板的数量为两个，两个所述第二承载板沿所述拉索的轴向间隔设置于所述拉杆上，两个所述第第二承载板通过第二辅助板相连接。

6.根据权利要求1所述的拉索切割装置，其特征在于，所述拉杆与所述第一承载板及所述第二承载板之间均设有套筒，所述钢绞线与所述第一承载板及所述第二承载板之间也设有套筒。

7.根据权利要求1所述的拉索切割装置，其特征在于，所述张拉机构和所述承载机构的数量均为四个，四个所述张拉机构分别设置于所述第一承载板和所述第二承载板的四个角处，四个所述承载机构在所述第一承载板和所述第二承载板上呈矩阵分布。

8.一种利用如权利要求1～7任意一项所述的拉索张拉装置对拉索拆除施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一锚具和第二锚具间隔套设于拉索上，然后将第一索夹夹持于第一锚具上，将第二索夹夹持于第二锚具上，以将整个所述拉索切割装置安装到所述拉索上；

利用千斤顶拉紧钢绞线，以对所述第一索夹和所述第二索夹施加预紧力，同时所述拉索的索力减小，所述钢绞线承受部分的索力；

拧紧固定螺母，然后松开所述千斤顶，以将所述钢绞线上的索力转移到拉杆上；

分阶段切割所述拉索，所述拉索的索力逐渐减小，所述拉杆上的受力逐渐增大，直到所述拉索完全被切断；及

松开所述固定螺母，将所述拉索切割装置拆卸下，拆除掉切断后的所述拉索。

9.根据权利要求8所述的拉索拆除施工方法，其特征在于，将整个所述拉索切割装置安装到所述拉索上的步骤之前还包括：

将工作范围内所述拉索的PE护套剥离。