CN110373998B - 用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置及使用方法,它包括套箍(1)、短撑杆(2)、长撑杆(3)、垫圈(4)、挡块(5)和反力架(6)；两根主缆(8)分别固定在两个所述的套箍(1)内，所述的套箍(1)由两个相互咬合的呈半圆柱形的凸齿套箍(1.1)和凹齿套箍(1.2)组成，所述的凸齿套箍(1.1)和凹齿套箍(1.2)之间通过套箍螺栓(1.3)拼接而成一个整体；所述的短撑杆(2)一端固定在一侧设置的所述的凹齿套箍(1.2)上，另一端与所述的长撑杆(3)尾部套接；它克服了现有技术中尚未有空间缆索体系悬索桥主缆的临时固定装置的缺点，解决了空间缆索体系悬索桥在空缆状态下进行主缆定形的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及到悬索桥施工技术领域，更加具体地是用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置及使用方法。
背景技术
与常规平面缆索体系悬索桥相比，空间缆索体系悬索桥由主缆、吊索及加劲梁组成三维索体系，大大提高了桥梁横向刚度及抗扭刚度，动力特性更佳，且主缆线形优美，具备一定优势。目前国内尚无大跨度空间缆索体系悬索桥的工程实践，主要原因在于施工复杂，其中空间主缆的施工尤为复杂。空间主缆与平面主缆的区别在于，主缆架设后，空缆在自重作用下自然下垂即形成平面主缆，而空间主缆还需在此基础上人为调整主缆横向线形并临时固定，直至吊索、加劲梁全部安装完成、形成三维稳定体系后方可取消固定，该临时固定装置目前无标准。
发明内容
本发明的第一目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置。
本发明的第一目的是通过如下技术方案来实施的：用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置,它包括套箍、短撑杆、长撑杆、垫圈、挡块和反力架；
两根主缆分别固定在两个所述的套箍内，所述的套箍由两个相互咬合的呈半圆柱形的凸齿套箍和凹齿套箍组成，所述的凸齿套箍和凹齿套箍之间通过套箍螺栓拼接而成一个整体；
所述的短撑杆一端固定在一侧设置的所述的凹齿套箍上，另一端与所述的长撑杆尾部套接，所述的长撑杆头部固定在另一侧设置的所述的凹齿套箍内；
所述的短撑杆上设置有环向包裹的所述的垫圈，所述的垫圈位于所述的长撑杆内，所述的长撑杆的尾端设置有长撑杆端部法兰盘和长撑杆端部加劲肋，所述的长撑杆端部法兰盘位于所述的长撑杆端部加劲肋尾部，所述的短撑杆上设置有挡块和反力架；所述的反力架和所述的长撑杆端部法兰盘之间设置有千斤顶，所述的挡块位于所述的短撑杆另一侧，且位于所述的长撑杆端部法兰盘后方。
在上述技术方案中：所述的短撑杆由短撑杆主杆和垫圈限位板组成，所述的短撑杆主杆一端设置有两个垫圈限位板，所述的垫圈限位板之间设置有垫圈，所述的垫圈限位板和垫圈均位于所述的长撑杆内部，且所述的短撑杆主杆另一端固定在所述的凹齿套箍内部。
在上述技术方案中：所述的垫圈采用圆柱体弹性板，所述的垫圈内径与所述的短撑杆主杆外径相同且外径与所述的长撑杆内径相同。
在上述技术方案中：所述的长撑杆由长撑杆主杆、长撑杆端部法兰盘和长撑杆端部加劲肋组成；所述的长撑杆主杆末端设置有长撑杆端部法兰盘和长撑杆端部加劲肋，所述的长撑杆端部法兰盘上设置有长撑杆端部加劲肋，所述的长撑杆主杆顶端固定在所述的凹齿套箍内。
在上述技术方案中：所述的套箍内腔与所述的主缆的截面形状相同。
本发明的第二目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置及使用方法。
本发明的第二目的是通过如下技术方案来实施的：用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置的使用方法，它包括如下步骤；
①、在厂内预先将一套所述的凹齿套箍、短撑杆与垫圈装配成型，同时将另一套所述的凹齿套箍与所述的长撑杆装配成型，运至现场；
②、将组装后的所述的短撑杆插入所述的长撑杆内，利用起吊设备吊装至主缆支撑点同一高度，此时所述的短撑杆及长撑杆之间未经锁定，处于相对活动状态；
③、利用吊装设备拉开短撑杆与长撑杆之间的轴向间距，使两套所述的凹齿套箍内表面分别与两根主缆外表面密贴；
④、安装两套所述的凹齿套箍各自对应的所述的凸齿套箍，两根所述的主缆与水平支撑装置即完成锁定；
⑤、在所述的短撑杆上表面安装反力架和千斤顶；所述的千斤顶位于所述的反力架与所述的长撑杆端部法兰盘之间；
⑥、利用千斤顶实施顶推位于前端的长撑杆，将位于两端的两道主缆撑开至合适的位置；
⑦、在步骤⑥的基础上，在你所述的短撑杆侧表面安装挡块，所述的挡块锁定短撑杆与长撑杆之间的轴向相对位置；
⑧、若千斤顶一次顶推距离不满足要求，则在步骤⑦之后拆卸反力架并将其向长撑杆方向移动至合适位置重新安装，重复顶推，即循环重复步骤⑤-⑦，直至满足要求；
⑨、在步骤⑧的基础上，直至两道所述的主缆撑开距离满足要求吼，拆除所述的反力架和千斤顶；
⑩、对于需要设置多道水平支撑装置的悬索桥，按照上述实施方式重复安装其余水平支撑装置即可。
在上述技术方案中：所述的短撑杆外径与所述的长撑杆内径间隙为2厘米-5厘米，所述的垫圈的厚度为2厘米-5厘米。
在上述技术方案中：所述的套箍采用铸钢材质制作而成，所述的反力架为焊接钢板组成的构件。
本发明具有如下优点：1、本发明中的水平支撑装置大部分构件可在钢结构加工厂预先装配成型，现场仅需数道简单工序即可完成安装，也便于拆卸回收，不需要破坏性切割拆除。2、本发明的装置规格统一，同一悬索桥的多个装置可采用同一规格，便于批量化生产。 3、本发明安装完成后，可根据需要即时调整短撑杆与长撑杆之间的轴向相对位置，进而达到调整主缆间距的目的。4、本发明有效解决了空间缆索体系悬索桥在空缆状态下进行主缆定形的技术问题，可以达到良好的经济效益。
附图说明
图1为空间缆索体系悬索桥的立面布置示意图。
图2为空间缆索体系悬索桥的平面布置示意图。
图3为套箍结构示意图。
图4为撑杆结构示意图。
图5为垫圈结构示意图。
图6为挡块结构示意图。
图7为反力架结构示意图。
图8为套箍、短撑杆与垫圈在工厂预先装配后的整体构件示意图。
图9为套箍与长撑杆在工厂预先装配后的整体构件示意图。
图10为水平支撑装置第一实施状态示意图。
图11为水平支撑装置第二实施状态示意图。
图12为水平支撑装置第三实施状态示意图。
图13为水平支撑装置第四实施状态示意图。
图14为水平支撑装置第五实施状态示意图。
图15为水平支撑装置第六实施状态示意图。
图16为水平支撑装置第七实施状态示意图。
图17为水平支撑装置第八实施状态示意图。
图中：套箍1、凸齿套箍1.1、凹齿套箍1.2、套箍螺栓1.3、短撑杆2、短撑杆主杆2.1、垫圈限位板2.2、长撑杆3、长撑杆主杆 3.1、长撑杆端部法兰盘3.2、长撑杆端部加劲肋3.3、垫圈4、挡块 5、反力架6、千斤顶7、主缆8。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已；同时通过说明对本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参照图1-17所示：用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置,它包括套箍1、短撑杆2、长撑杆3、垫圈4、挡块5和反力架6；
两根主缆8分别固定在两个所述的套箍1内，所述的套箍1由两个相互咬合的呈半圆柱形的凸齿套箍1.1和凹齿套箍1.2组成，所述的凸齿套箍1.1和凹齿套箍1.2之间通过套箍螺栓1.3拼接而成一个整体；
所述的短撑杆2一端固定在一侧设置的所述的凹齿套箍1.2上，另一端与所述的长撑杆3尾部套接，所述的长撑杆3头部固定在另一侧设置的所述的凹齿套箍1.2内；
所述的短撑杆2上设置有环向包裹的所述的垫圈4，所述的垫圈 4位于所述的长撑杆3内，所述的长撑杆3的尾端设置有长撑杆端部法兰盘3.2和长撑杆端部加劲肋3.3，所述的长撑杆端部法兰盘3.2 位于所述的长撑杆端部加劲肋3.3尾部，所述的短撑杆2上设置有挡块5和反力架6；所述的反力架6和所述的长撑杆端部法兰盘3.2之间设置有千斤顶7，所述的挡块5位于所述的短撑杆2另一侧，且位于所述的长撑杆端部法兰盘3.2后方。
所述的短撑杆2由短撑杆主杆2.1和垫圈限位板2.2组成，所述的短撑杆主杆2.1一端设置有两个垫圈限位板2.2，所述的垫圈限位板2.2之间设置有垫圈4，所述的垫圈限位板2.2和垫圈4均位于所述的长撑杆3内部，且所述的短撑杆主杆2.1另一端固定在所述的凹齿套箍1.2内部。
所述的垫圈4采用圆柱体弹性板，所述的垫圈4内径与所述的短撑杆主杆2.1外径相同且外径与所述的长撑杆3内径相同。这样所述的短撑杆2和所述的长撑杆3之间传力平顺。
所述的长撑杆3由长撑杆主杆3.1、长撑杆端部法兰盘3.2和长撑杆端部加劲肋3.3组成；所述的长撑杆主杆3.1末端设置有长撑杆端部法兰盘3.2和长撑杆端部加劲肋3.3，所述的长撑杆端部法兰盘 3.2上设置有长撑杆端部加劲肋3.3，所述的长撑杆主杆3.1顶端固定在所述的凹齿套箍1.2内。
所述的套箍1内腔与所述的主缆8的截面形状相同。
本发明空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置的使用方法，于：它包括如下步骤；
①、在厂内预先将一套所述的凹齿套箍1.2、短撑杆2与垫圈4 装配成型，同时将另一套所述的凹齿套箍1.2与所述的长撑杆3装配成型，运至现场；
②、将组装后的所述的短撑杆2插入所述的长撑杆3内，利用起吊设备吊装至主缆支撑点同一高度，此时所述的短撑杆2及长撑杆3 之间未经锁定，处于相对活动状态；
③、利用吊装设备拉开短撑杆2与长撑杆3之间的轴向间距，使两套所述的凹齿套箍1.2内表面分别与两根主缆8外表面密贴；
④、安装两套所述的凹齿套箍1.2各自对应的所述的凸齿套箍 1.1，两根所述的主缆8与水平支撑装置即完成锁定；
⑤、在所述的短撑杆2上表面安装反力架6和千斤顶7；所述的千斤顶7位于所述的反力架6与所述的长撑杆端部法兰盘3.2之间；
⑥、利用千斤顶7实施顶推位于前端的长撑杆3，将位于两端的两道主缆8撑开至合适的位置；
⑦、在步骤⑥的基础上，在你所述的短撑杆2侧表面安装挡块5，所述的挡块5锁定短撑杆2与长撑杆3之间的轴向相对位置；
⑧、若千斤顶7一次顶推距离不满足要求，则在步骤⑦之后拆卸反力架6并将其向长撑杆3方向移动至合适位置重新安装，重复顶推，即循环重复步骤⑤-⑦，直至满足要求；
⑨、在步骤⑧的基础上，直至两道所述的主缆8撑开距离满足要求吼，拆除所述的反力架6和千斤顶7；
⑩、对于需要设置多道水平支撑装置的悬索桥，按照上述实施方式重复安装其余水平支撑装置即可。
所述的短撑杆2外径与所述的长撑杆3内径间隙为2厘米-5厘米，所述的垫圈4的厚度为2厘米-5厘米。
所述的套箍1采用铸钢材质制作而成，所述的反力架6为焊接钢板组成的构件。
常规方法可针对悬索桥主缆的数个需要定形的特定位置，分别设计长度不同的撑杆及套箍，现场安装时，预先通过卷扬机、临时拉索等设备拉开主缆，然后安装套箍、撑杆并现场焊接固定。该方法工序复杂、现场工作量大、周期长；由于撑杆长度不可即时调节，对加工、现场安装精度要求高，易返工；一经固定难以拆卸，需现场切割拆除，拆除后无法重复使用。而本发明克服了上述缺点，不需借助额外设备预先拉开主缆，工艺简便，伸缩量可调，适应性广，节约了设备、人工，提高了生产效率，可以达到良好的经济效益。(详见本发明的优点4。)
上述未详细说明的部分均为现有技术。
Claims (5)
1.用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置,其特征在于：它包括套箍(1)、短撑杆(2)、长撑杆(3)、垫圈(4)、挡块(5)和反力架(6)；
两根主缆(8)分别固定在两个所述的套箍(1)内，所述的套箍(1)由两个相互咬合的呈半圆柱形的凸齿套箍(1.1)和凹齿套箍(1.2)组成，所述的凸齿套箍(1.1)和凹齿套箍(1.2)之间通过套箍螺栓(1.3)拼接而成一个整体；
所述的短撑杆(2)一端固定在一侧设置的所述的凹齿套箍(1.2)上，另一端与所述的长撑杆(3)尾部套接，所述的长撑杆(3)头部固定在另一侧设置的所述的凹齿套箍(1.2)内；
所述的短撑杆(2)上设置有环向包裹的所述的垫圈(4)，所述的垫圈(4)位于所述的长撑杆(3)内，所述的长撑杆(3)的尾端设置有长撑杆端部法兰盘(3.2)和长撑杆端部加劲肋(3.3)，所述的长撑杆端部法兰盘(3.2)位于所述的长撑杆端部加劲肋(3.3)尾部，所述的短撑杆(2)上设置有挡块(5)和反力架(6)；所述的反力架(6)和所述的长撑杆端部法兰盘(3.2)之间设置有千斤顶(7)，所述的挡块(5)位于所述的短撑杆(2)另一侧，且位于所述的长撑杆端部法兰盘(3.2)后方；
所述的短撑杆(2)由短撑杆主杆(2.1)和垫圈限位板(2.2)组成，所述的短撑杆主杆(2.1)一端设置有两个垫圈限位板(2.2)，所述的垫圈限位板(2.2)之间设置有垫圈(4)，所述的垫圈限位板(2.2)和垫圈(4)均位于所述的长撑杆(3)内部，且所述的短撑杆主杆(2.1)另一端固定在所述的凹齿套箍(1.2)内部；
所述的长撑杆(3)由长撑杆主杆(3.1)、长撑杆端部法兰盘(3.2)和长撑杆端部加劲肋(3.3)组成；所述的长撑杆主杆(3.1)末端设置有长撑杆端部法兰盘(3.2)和长撑杆端部加劲肋(3.3)，所述的长撑杆端部法兰盘(3.2)上设置有长撑杆端部加劲肋(3.3)，所述的长撑杆主杆(3.1)顶端固定在所述的凹齿套箍(1.2)内；
所述的套箍(1)采用铸钢材质制作而成，所述的反力架(6)为焊接钢板组成的构件。
2.根据权利要求1所述的空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置,其特征在于：所述的垫圈(4)采用圆柱体弹性板，所述的垫圈(4)内径与所述的短撑杆主杆(2.1)外径相同且外径与所述的长撑杆(3)内径相同。
3.根据权利要求1所述的空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置,其特征在于：所述的套箍(1)内腔与所述的主缆(8)的截面形状相同。
4.根据权利要求1-3中任一一项权利要求所述的用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置的使用方法，其特征在于：它包括如下步骤；
①、在厂内预先将一套所述的凹齿套箍(1.2)、短撑杆(2)与垫圈(4)装配成型，同时将另一套所述的凹齿套箍(1.2)与所述的长撑杆(3)装配成型，运至现场；
②、将组装后的所述的短撑杆(2)插入所述的长撑杆(3)内，利用起吊设备吊装至主缆支撑点同一高度，此时所述的短撑杆(2)及长撑杆(3)之间未经锁定，处于相对活动状态；
③、利用吊装设备拉开短撑杆(2)与长撑杆(3)之间的轴向间距，使两套所述的凹齿套箍(1.2)内表面分别与两根主缆(8)外表面密贴；
④、安装两套所述的凹齿套箍(1.2)各自对应的所述的凸齿套箍(1.1)，两根所述的主缆(8)与水平支撑装置即完成锁定；
⑤、在所述的短撑杆(2)上表面安装反力架(6)和千斤顶(7)；所述的千斤顶(7)位于所述的反力架(6)与所述的长撑杆端部法兰盘(3.2)之间；
⑥、利用千斤顶(7)实施顶推位于前端的长撑杆(3)，将位于两端的两道主缆(8)撑开至合适的位置；
⑦、在步骤⑥的基础上，在所述的短撑杆(2)侧表面安装挡块(5)，所述的挡块(5)锁定短撑杆(2)与长撑杆(3)之间的轴向相对位置；
⑧、若千斤顶(7)一次顶推距离不满足要求，则在步骤⑦之后拆卸反力架(6)并将其向长撑杆(3)方向移动至合适位置重新安装，重复顶推，即循环重复步骤⑤-⑦，直至满足要求；
⑨、在步骤⑧的基础上，直至两道所述的主缆(8)撑开距离满足要求，拆除所述的反力架(6)和千斤顶(7)；
⑩、对于需要设置多道水平支撑装置的悬索桥，按照上述实施方式重复安装其余水平支撑装置即可。
5.根据权利要求4所述的用于空间缆索体系悬索桥主缆成形的支撑装置的使用方法，其特征在于：所述的短撑杆(2)外径与所述的长撑杆(3)内径间隙为2厘米-5厘米，所述的垫圈(4)的厚度为2厘米-5厘米。
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