CN114934451B - 一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法 - Google Patents
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Abstract
一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，涉及一种斜拉索的拆除方法，它是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，包括步骤：S1.用千斤顶拆除拉索一侧钢绞线夹片，将钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固，卸载索力；S2.利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束；S3.拆除拉索另一侧钢绞线夹片，用卷扬机将钢绞线索力卸载，从拉索中抽出；S4.重复步骤S1～S3，直至将该束拉索的全部钢绞线逐一拆除。本发明解决了带转向索鞍的钢绞线斜拉索无法更换的难题，不受原拉索锚固端钢绞线余留长度的限制，减少施工工序和工作量，操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种斜拉索的拆除方法，特别是一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法。
背景技术
带转向索鞍的钢绞线斜拉桥(即部分斜拉桥，也称矮塔斜拉桥)是近几十年来兴起的一种新型桥梁结构形式。常规斜拉桥的拉索，上端锚于塔端，下端锚于主梁内；而矮塔斜拉桥的拉索，于索塔鞍座处转向，拉索两端分别锚固于索塔两侧的主梁内，拉索不仅产生竖向分力，还可为主梁提供水平分力，提高整个结构的刚度。
矮塔斜拉桥的拉索一般采用带转向索鞍的钢绞线斜拉索结构，塔端采用分丝管转向索鞍，转向索鞍两侧分别设置抗滑装置。早期的矮塔斜拉桥拉索，一般在抗滑装置内灌注环氧砂浆，利用环氧砂浆固化后对钢绞线产生的握裹力，以提供对拉索的抗滑力。这种结构使索体和抗滑装置、分丝管转向索鞍固结成整体，对后期拉索拆除更换施工带来极大的技术困难。
目前，对于带转向索鞍的钢绞线斜拉索拆除更换技术的研究基本处于空白状态，对该类型拉索的拆除更换技术，目前尚未有公开报道。迄今为止已公开的拉索更换施工技术，仅能实现对常规斜拉桥的拉索进行卸载拆除更换，如申请公布号为CN106192763A的发明专利申请，提供了一种拉索放张施工的方法，但该专利只适用于拉索上端锚于塔端、下端锚于主梁的常规斜拉桥拉索更换，未能解决带转向索鞍斜拉索更换的技术难题。论文“矮塔斜拉桥拉索首次实桥单根钢绞线换索及工法研究”虽然公开了一种矮塔斜拉桥拉索单根钢绞线换索的工法，但是该工法是针对采用单侧双向可换式抗滑装置的矮塔斜拉桥进行单根钢绞线换索，其抗滑装置是由N个固结在单根钢绞线上的抗滑键及锁紧结构组成，并非灌注有环氧砂浆的抗滑装置，因此，该工法仍未能解决抗滑装置内灌注有环氧砂浆的带转向索鞍斜拉索更换的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，以解决现有技术存在的未能解决抗滑装置内灌注有环氧砂浆的带转向索鞍斜拉索更换的技术难题。
解决上述技术问题的技术方案是：一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，该方法是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，包括以下步骤：
S1.用张拉机具拆除拉索一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，将该钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固，然后卸载索力；
S2.利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束；
S3.拆除拉索另一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，用卷扬机将钢绞线索力卸载，从拉索中抽出；
S4.重复步骤S1～S3，逐根拆除钢绞线，直至将整束拉索的全部钢绞线逐一拆除。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1包括：
S11.将开口式夹持装置安装在位于桥面的待拆除钢绞线上，并将卷扬机的钢丝绳与开口式夹持装置连接，开启卷扬机预紧；
S12.在拉索的A侧梁端锚具端部，用千斤顶张拉待拆除的钢绞线至咬合在该钢绞线上的夹片松动，然后拆除夹片；
S13.千斤顶缓慢卸载，同时卷扬机的钢丝绳缓慢收紧，使钢绞线的索力逐渐转至卷扬机的钢丝绳承担；直至千斤顶载荷减至零时，钢绞线的索力已完全转至卷扬机的钢丝绳，然后拆除千斤顶。
本发明的进一步技术方案是：所述的开口式夹持装置包括开口式锚块，该开口式锚块顶面设有一道贯通轴向的槽口；开口式锚块中心设有一个贯通轴向的锥形孔，并在该锥形孔内安装有一组锥形夹片，锥形夹片外壁锥度与锥形孔的内壁锥度一致；所述开口式锚块两侧还各连接有一块耳板，耳板上开有用于与卷扬机钢丝绳连接的圆形通孔。
本发明的再进一步技术方案是：所述的步骤S11包括以下具体内容：
将开口式夹持装置的开口式锚块沿槽口部位套入待拆除的钢绞线上，调整开口式锚块的角度和位置，保证其槽口方向朝上，锥形孔的大孔方向朝下，且钢绞线位于锥形孔的中心位置；安装锥形夹片压紧，保证其产生的夹持力不小于该钢绞线的索力；两侧耳板通过圆形通孔与卷扬机的钢丝绳连接；开启卷扬机预紧。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2包括：
卷扬机缓慢放松，使A侧钢绞线缓慢向索塔方向移动；此时钢绞线在A侧与B侧之间的索力差大于索塔端抗滑锚对钢绞线的握裹力，钢绞线将自动从抗滑锚中拉脱，并将沿抗滑锚及索鞍分丝管缓慢朝B侧产生相对滑移；随着卷扬机继续缓慢放松，A、B两侧钢绞线的索力及索力差值持续缓慢减小；当A、B两侧钢绞线的索力差不大于索塔端抗滑锚的摩擦力后，钢绞线停止滑动，此时钢绞线在A侧处于无应力状态，在B侧的钢绞线索力亦已大幅度减小，约为抗滑锚对其产生的静摩擦力。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3包括：
S31.在B侧梁端锚具端部，用千斤顶张拉同一根钢绞线至夹片松动，拆除夹片；
S32.千斤顶缓慢卸载至零，此时B侧钢绞线处于无应力状态；
S33.启动A侧卷扬机缓慢收紧钢丝绳，将A侧钢绞线从拉索护套管口抽出至桥面；同时带动B侧钢绞线向索塔方向移动，沿塔端索鞍分丝管、抗滑锚，最后到达A侧桥面，至此完成一根钢绞线的拆除。
本发明的进一步技术方案是：在步骤S4中，逐根拆除钢绞线时是按先上层往下层的顺序进行逐根拆除。
本发明的进一步技术方案是：在步骤S4之后还包括步骤S5：拆除抗滑锚与索塔的连接部件。
本发明的再进一步技术方案是：在步骤S5之后还包括步骤S6：清理索鞍分丝管内的残留砂浆。
由于采用上述结构，本发明之一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 可解决抗滑装置内灌注有环氧砂浆的带转向索鞍的钢绞线斜拉索无法更换的技术难题
本方法是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，包括步骤：S1.用张拉机具拆除拉索一侧钢绞线夹片，将钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固，然后卸载索力；S2.利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束；S3.拆除拉索另一侧钢绞线夹片，用卷扬机将钢绞线索力卸载，从拉索中抽出；S4.重复步骤S1～S3，逐根拆除钢绞线，直至将整束拉索的全部钢绞线逐一拆除。因此，本发明可在确保原有结构受力安全的情况下，利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束，高效实现对原拉索的拆除，解决了抗滑装置内灌注有环氧砂浆的带转向索鞍的钢绞线斜拉索无法更换的技术难题。
2. 可节省施工空间及施工成本
本方法是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，不需要大型张拉放张设备，不仅节省施工空间，还节省施工成本。
3. 不受原拉索锚固端钢绞线余留长度的限制
由于在预应力拉索安装施工过程中，张拉锚固灌浆后，锚固端钢绞线余留的长度一般难以满足后期换索时张拉所需的长度。本方法在步骤S1中，将钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固和卸载索力，不受原拉索锚固端钢绞线余留长度的限制。
4. 施工装备结构简单
本发明在将钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固时，所采用的施工装备—开口式夹持装置其结构为包括开口式锚块，该开口式锚块顶面设有贯通轴向的槽口，中心设有贯通轴向的锥形孔，两侧各连接有一块耳板。在安装该开口式夹持装置时，将开口式锚块沿槽口部位套入待拆除的钢绞线上，调整开口式锚块的角度和位置，保证其槽口方向朝上，锥形孔的大孔方向朝下，且钢绞线位于锥形孔的中心位置；安装锥形夹片压紧，保证其产生的夹持力不小于该钢绞线的索力；两侧耳板通过圆形通孔与卷扬机的钢丝绳连接。本发明无需在开口式锚块的槽口内安装复杂的锁紧机构，只需调整锥形夹片至合适的安装角度，即可保证钢绞线不会从开口式锚块的槽口滑脱。因此，本发明的施工装备不仅结构简单，而且还可实现对钢绞线进行可靠锚固和保证与卷扬机钢丝绳的可靠连接。
5. 可减少施工工序和工作量
本发明在拉索索力放张的同时，可自动解除塔端抗滑锚对拉索的约束，不需另外对抗滑锚内钢绞线进行拔脱作业，大大减少了施工工序和工作量。
6. 操作简单方便
本发明利用同一套施工装置即可实现对拉索的索力放张和拆除，操作简单方便，人工作业强度小，工效高，施工进度快，安全可靠，便于标准化施工。
下面，结合附图和实施例对本发明之一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：实施例一所述的开口式夹持装置的结构示意图，
图2：实施例一所述的开口式夹持装置的工作过程示意图，
图3：采用本发明方法进行拆除斜拉索的施工示意图，
图4：图3的C部放大示意图；
在上述附图中，各附图标记说明如下：
1-开口式夹持装置，
101-开口式锚块，1011-槽口，1012-锥形孔，
102-锥形夹片，103-耳板，1031-圆形通孔，
2-千斤顶，3-卷扬机，4-钢丝绳，5-导向滑轮，
6-钢绞线，7-A侧梁端锚具，8-夹片，9-抗滑锚，10-索鞍分丝管，
11-B侧梁端锚具，12-索塔，13-主梁；
A-拉索的A侧，B-拉索的B侧。
具体实施方式
实施例一：
一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，该方法所用到的施工装备包括：开口式夹持装置1、张拉机具——千斤顶2、卷扬机3、钢丝绳4、导向滑轮5，其中：
所述的开口式夹持装置包括开口式锚块101（如图1所示），该开口式锚块101顶面设有一道贯通轴向的槽口1011；开口式锚块101中心设有一个贯通轴向的锥形孔1012，并在该锥形孔1012内安装有一组锥形夹片103，锥形夹片103外壁锥度与锥形孔1012的内壁锥度一致；所述开口式锚块101两侧还各焊接有一块耳板103，耳板103上开有用于与卷扬机3的钢丝绳4连接的圆形通孔1031。
本发明所述的一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，包括以下步骤：
S1.用张拉机具——千斤顶2拆除拉索一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，将该钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固，然后卸载索力；具体为：
S11.将开口式夹持装置的开口式锚块沿槽口部位套入待拆除的钢绞线上，调整开口式锚块的角度和位置，保证其槽口方向朝上，锥形孔的大孔方向朝下，且钢绞线位于锥形孔的中心位置；安装锥形夹片压紧，保证其产生的夹持力不小于该钢绞线的索力（如图2所示）；两侧耳板的圆形通孔采用卸扣等连接装置与卷扬机的钢丝绳连接，也可直接将卷扬机的钢丝绳穿过两侧耳板的圆形通孔与耳板连接；开启卷扬机预紧。
S12.在拉索的A侧梁端锚具端部，用千斤顶2张拉待拆除的钢绞线6至咬合在该钢绞线上的夹片8松动，然后拆除夹片8；
S13.千斤顶2缓慢卸载，同时卷扬机3的钢丝绳4缓慢收紧，使钢绞线6的索力逐渐转至卷扬机3的钢丝绳4承担；直至千斤顶2载荷减至零时，钢绞线6的索力已完全转至卷扬机3的钢丝绳4，然后拆除千斤顶2；
S2.利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束；具体为：
卷扬机3缓慢放松，使A侧钢绞线6缓慢向索塔12方向移动；此时钢绞线6在A侧与B侧之间的索力差大于索塔端抗滑锚9对钢绞线6的握裹力（即△=FB-FA＞F握），钢绞线6将自动从抗滑锚9中拉脱，并沿抗滑锚9及索鞍分丝管10缓慢朝B侧产生相对滑移；随着卷扬机3继续缓慢放松，A、B两侧钢绞线6的索力及索力差值持续缓慢减小；当A、B两侧钢绞线6的索力差不大于索塔端抗滑锚9的摩擦力后，钢绞线6停止滑动，此时钢绞线6在A侧处于无应力状态，在B侧的钢绞线索力亦已大幅度减小，约为抗滑锚9对其产生的静摩擦力；
S3.拆除拉索另一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，用卷扬机将钢绞线索力卸载，从拉索中抽出；具体为：
S31.在B侧拉索锚具11端部，用千斤顶张拉同一根钢绞线6至咬合在该钢绞线上的夹片松动，拆除夹片；
S32.千斤顶缓慢卸载至零，此时B侧钢绞线6处于无应力状态；
S33.启动A侧卷扬机3缓慢收紧钢丝绳6，将A侧钢绞线从拉索护套管口抽出至桥面；同时带动B侧钢绞线向索塔12方向移动，沿塔端索鞍分丝管10、抗滑锚9，最后到达A侧桥面，至此完成一根钢绞线的拆除。
S4.重复步骤S1～S3，按先上层往下层的顺序逐根拆除钢绞线，直至将该束拉索的全部钢绞线逐一拆除；
S5. 用起重设备配合拆除抗滑锚9与索塔12的连接部件；
S6. 用钻机清理索鞍分丝管10内的残留砂浆；整束拉索的拆除工作结束。
作为本实施例一的一种变换，所述步骤S11中，在安装完锥形夹片后，还可以在开口式锚块的槽口安装例如盖板之类的锁紧机构，以进一步提高安全性能。
Claims (4)
1.一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，其特征在于：该方法是采用逐根放张拆除钢绞线的方法实现对整束拉索的索力放张，包括以下步骤：
S1.用张拉机具拆除拉索一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，将该钢绞线由梁端锚具锚固改为由桥面的开口式夹持装置临时锚固，然后卸载索力；
S2.利用卸载过程中产生的索塔两侧钢绞线索力差，自动克服及破坏抗滑锚对钢绞线的握裹力，解除抗滑锚对钢绞线的约束；
S3.拆除拉索另一侧咬合在待拆除钢绞线上的夹片，用卷扬机将钢绞线索力卸载，从拉索中抽出；
S4.重复步骤S1～S3，逐根拆除钢绞线，直至将整束拉索的全部钢绞线逐一拆除；
所述步骤S1包括：
S11.将开口式夹持装置安装在位于桥面的待拆除钢绞线上，并将卷扬机的钢丝绳与开口式夹持装置连接，开启卷扬机预紧；
S12.在拉索的A侧梁端锚具端部，用千斤顶张拉待拆除的钢绞线至咬合在该钢绞线上的夹片松动，然后拆除夹片；
S13.千斤顶缓慢卸载，同时卷扬机的钢丝绳缓慢收紧，使钢绞线的索力逐渐转至卷扬机的钢丝绳承担；直至千斤顶载荷减至零时，钢绞线的索力已完全转至卷扬机的钢丝绳，然后拆除千斤顶；
所述的开口式夹持装置包括开口式锚块，该开口式锚块顶面设有一道贯通轴向的槽口；开口式锚块中心设有一个贯通轴向的锥形孔，并在该锥形孔内安装有一组锥形夹片，锥形夹片外壁锥度与锥形孔的内壁锥度一致；所述开口式锚块两侧还各连接有一块耳板，耳板上开有用于与卷扬机钢丝绳连接的圆形通孔；
所述的步骤S11包括以下具体内容：
将开口式夹持装置的开口式锚块沿槽口部位套入待拆除的钢绞线上，调整开口式锚块的角度和位置，保证其槽口方向朝上，锥形孔的大孔方向朝下，且钢绞线位于锥形孔的中心位置；安装锥形夹片压紧，保证其产生的夹持力不小于该钢绞线的索力；两侧耳板通过圆形通孔与卷扬机的钢丝绳连接；开启卷扬机预紧；
所述步骤S2包括：
卷扬机缓慢放松，使A侧钢绞线缓慢向索塔方向移动；此时钢绞线在A侧与B侧之间的索力差大于索塔端抗滑锚对钢绞线的握裹力，钢绞线将自动从抗滑锚中拉脱，并将沿抗滑锚及索鞍分丝管缓慢朝B侧产生相对滑移；随着卷扬机继续缓慢放松，A、B两侧钢绞线的索力及索力差值持续缓慢减小；当A、B两侧钢绞线的索力差不大于索塔端抗滑锚的摩擦力后，钢绞线停止滑动，此时钢绞线在A侧处于无应力状态，在B侧的钢绞线索力亦已大幅度减小，约为抗滑锚对其产生的静摩擦力；
所述步骤S3包括：
S31.在B侧梁端锚具端部，用千斤顶张拉同一根钢绞线至夹片松动，拆除夹片；
S32.千斤顶缓慢卸载至零，此时B侧钢绞线处于无应力状态；
S33.启动A侧卷扬机缓慢收紧钢丝绳，将A侧钢绞线从拉索护套管口抽出至桥面；同时带动B侧钢绞线向索塔方向移动，沿塔端索鞍分丝管、抗滑锚，最后到达A侧桥面，至此完成一根钢绞线的拆除。
2.根据权利要求1所述的一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，其特征在于：在步骤S4中，逐根拆除钢绞线时是按先上层往下层的顺序进行逐根拆除。
3.根据权利要求1所述的一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，其特征在于：在步骤S4之后还包括步骤S5：拆除抗滑锚与索塔的连接部件。
4.根据权利要求3所述的一种带转向索鞍的钢绞线斜拉索的拆除方法，其特征在于：在步骤S5之后还包括步骤S6：清理索鞍分丝管内的残留砂浆。
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