CN110528380B - 一种自适应吊杆角度的锚箱 - Google Patents

Abstract

一种自适应吊杆角度的锚箱，包括横隔板、纵向加劲板和球面锚箱；所述横隔板、纵向加劲板与桥梁主体构件内表面焊接固定，且所述横隔板和纵向加劲板相互焊接并形成一个半球面凹槽；所述球面锚箱由吊杆固定在所述半球面凹槽处。本发明自适应吊杆角度的锚箱与常规锚箱构造大体类似，基本不增加额外工程量。球面锚箱的球形下表面和半球面支承凹槽的配合，保证锚箱顶面与吊杆相互垂直，使吊杆处于较理想的受力状态。本发明有效解决了受限于施工精度吊杆无法保证理想受力状态、进而导致吊杆使用寿命无法保证的问题，可以达到良好的经济效益。

Description

一种自适应吊杆角度的锚箱

技术领域

本发明属桥梁吊杆技术领域，具体为一种自适应吊杆角度的锚箱。

背景技术

吊杆广泛应用于拱桥及悬索桥中。吊杆用于连接主承重结构(拱桥的拱肋或悬索桥的主缆)和桥面系，一般采用柔性拉索体系，主要承受轴向拉力。若吊杆所连接构件为钢结构(如钢箱拱肋、钢桥面系等)，相应的吊杆锚固体系一般包括吊杆自带的螺母型锚具，以及在钢结构中设置的锚箱。锚箱为传力构造，一般采用钢板焊接组成，承受较大的局部压力。为保证传力平顺，要求吊杆锚固面——即锚箱顶面——与吊杆相互垂直，否则会导致吊杆锚固端长期处于弯折状态，承担附加荷载、降低使用寿命。而实际施工过程中，锚箱在工厂制造时已经预先依附于桥梁主体构件并固定位置，而桥梁主体构件的坐标在现场拼装的过程不可避免会产生误差，使锚箱偏离了理论位置，之后安装吊杆时无法消除此误差，最终导致锚箱顶面与吊杆间存在微小转角，使吊杆处于前述不利状态。

发明内容

针对常规锚箱受限于安装误差无法适应吊杆角度的问题，本发明提供了一种自适应吊杆角度的锚箱,实现了锚箱角度自适应吊杆安装角度，保证锚箱顶面与吊杆相互垂直，使吊杆处于较理想的受力状态。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现：

一种自适应吊杆角度的锚箱，其特征在于：包括横隔板、纵向加劲板和球面锚箱；所述横隔板、纵向加劲板与桥梁主体构件内表面焊接固定，且所述横隔板和纵向加劲板相互焊接并形成一个半球面凹槽；所述球面锚箱由吊杆固定在所述半球面凹槽处。

进一步的，所述横隔板中部开孔，所述孔靠近横隔板底面的一边为弧形凹槽；所述纵向加劲板上端面设有弧形凹槽；所述横隔板和纵向加劲板在弧形凹槽处相互焊接，并形成一个半球面凹槽。

进一步的，所述球面锚箱包括顶板、底板和腹板，所述顶板表面水平，所述底板为球面并且与所述半球面凹槽相匹配。

进一步的，所述底板与所述半球面凹槽的球心均位于所述顶板表面中心。

本发明的有益效果为：本发明自适应吊杆角度的锚箱与常规锚箱构造大体类似，基本不增加额外工程量。球面锚箱的球形下表面和半球面支承凹槽的配合，使锚箱在维持吊杆锚点不变的同时可沿任意方向转动，进而使球面锚箱顶面与吊杆垂直以保持受力平衡，实现了球面锚箱角度自适应吊杆安装角度，使吊杆处于较理想的受力状态。本发明有效解决了受限于施工精度吊杆无法保证理想受力状态、进而导致吊杆使用寿命无法保证的问题，可以达到良好的经济效益。

附图说明

图1为典型钢箱拱桥布置示意图。

图2为典型钢箱拱肋节段构造示意图。

图3为本发明在钢箱拱肋内安装完成后的示意图。

图4为典型悬索桥布置示意图。

图5为典型钢桥面系节段构造示意图，箭头方向表示行车方向。

图6为本发明在钢桥面系内安装完成后的示意图。

图7为本发明的横隔板结构示意图。

图8为本发明的纵向加劲板结构示意图。

图9为本发明的横隔板与纵向加劲板组焊后的结构示意图。

图10为本发明的球面锚箱结构示意图。

图11为本发明的横隔板、纵向加劲板与球面锚箱在工厂预先装配后的示意图。

图12为本发明的吊杆安装后的理论位置示意图。

图13为本发明的球面锚箱根据吊杆实际安装角度发生调整后的示意图。

图中：1-钢箱拱肋，3-钢桥面系，4-横隔板，5-纵向加劲板，6-球面锚箱，7-吊杆，6.1-顶板，6.2-底板，6.3-腹板，7.1-吊杆索体，7.2-吊杆锚具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1～3给出了本发明在典型钢箱拱桥中的应用案例,图4～6给出了本发明在钢桥面系中的应用案例。

如图2所示，以在钢箱拱肋中的应用为例，本发明提供一种技术方案：一种自适应吊杆角度的锚箱，由横隔板4、纵向加劲板5、球面锚箱6组成。所述横隔板4、纵向加劲板5与钢箱拱肋1内表面焊接固定，且所述横隔板4和纵向加劲板5相互焊接并形成一个半球面凹槽；所述球面锚箱6由吊杆锚具7.2和吊杆索体7.1固定在所述半球面凹槽处。

如图7所示，所述横隔板4为两块完全相同的钢板构件，周边与钢箱拱肋1内表面焊接固定，与球面锚箱6接触的承压面为半球面凹槽，作为球面锚箱6的支承结构。

如图8～9所示，所述纵向加劲板5为两组完全相同的钢板构件，每组均被横隔板4分割成三块并与横隔板4相互焊接，焊接成型后与横隔板4形成“井”字形钢板组件，纵向加劲板5与球面锚箱6接触的承压面为半球面凹槽，且纵向加劲板5与横隔板4半球面凹槽同心、同径，作为球面锚箱6的支承结构。

如图10～11所示，所述球面锚箱6为箱形焊接钢板组件，由一块顶板6.1、一块底板6.2和四块腹板6.3组成，所述顶板6.1表面水平，所述底板6.2为球面，所述球面锚箱6上、下表面分别与吊杆锚具7.2及半球面支承凹槽密贴，将吊杆7锚固压力传递给钢箱拱肋1。

优选地，所述球面锚箱6的球形下表面及“井”字形半球面支承凹槽，其球心均位于球面锚箱顶板6.1中心，也即通常所称的吊杆锚点。

优选地，所述球面锚箱6的球形下表面与“井”字形半球面支承凹槽之间可涂刷耐磨润滑材料，以利于锚箱自由转动。

如图12～13所示，球面锚箱6的球形下表面和半球面支承凹槽的配合，实现了锚箱在维持吊杆锚点不变的同时可沿任意方向转动，在吊杆7安装过程中，一旦吊杆进行张拉，即提供给球面锚箱离心力，使球面锚箱6顶面自动转动至与吊杆7垂直的位置以保持受力平衡，实现了球面锚箱6角度自适应吊杆安装角度，使吊杆7处于较理想的受力状态。

在具有上述结构特征后，本发明可按以下步骤实施：

①图11，在厂内制造钢箱拱肋1的过程中，同时完成横隔板4、纵向加劲板5、球面锚箱6的制造及安装，并临时固定球面锚箱6以便运输；

②图12，现场安装吊杆7；

③图13，根据工程实际要求张拉吊杆7，张拉过程中，由于吊杆7拉力始终维持沿半球面凹槽长度方向作用，则吊杆锚具7.2传递给球面锚箱6的压力始终维持此方向，此压力对于球面锚箱6为离心力，将使球面锚箱6自动转动至与此压力方向一致以保持受力平衡，也即球面锚箱6顶面与吊杆7相互垂直，实现了球面锚箱6角度自适应吊杆7安装角度；

④吊杆7完成张拉并锚固后，球面锚箱6角度也随之固定，使吊杆7在运营过程中始终处于较理想的受力状态。

本说明书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 (2)

1.一种自适应吊杆角度的锚箱，其特征在于：包括横隔板(4)、纵向加劲板(5)和球面锚箱(6)；所述横隔板(4)、纵向加劲板(5)与桥梁主体构件内表面焊接固定，且所述横隔板(4)和纵向加劲板(5)相互焊接并形成一个半球面凹槽；所述球面锚箱(6)由吊杆(7)固定在所述半球面凹槽处；

所述横隔板(4)中部开孔，所述孔靠近横隔板(4)底面的一边为弧形凹槽；所述纵向加劲板(5)上端面设有弧形凹槽；所述横隔板(4)和纵向加劲板(5)在弧形凹槽处相互焊接，并形成一个半球面凹槽；

所述球面锚箱(6)包括顶板(6.1)、底板(6.2)和腹板(6.3)，所述顶板(6.1)表面水平，所述底板(6.2)为球面并且与所述半球面凹槽相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种自适应吊杆角度的锚箱，其特征在于：所述底板(6.2)与所述半球面凹槽的球心均位于所述顶板(6.1)表面中心。