CN200999323Y - 中、下承式拱桥可更换吊杆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种中、下承式拱桥可更换吊杆装置。由张拉端锚具、固定端锚具、索体、减震器、防松装置、锚垫板、锚罩、防腐油脂、预埋钢管、防水罩组成。索体由钢绞线扭绞挤包而成，张拉端锚具和固定端锚具均为夹片式锚固，索体两端的钢绞线分别固定于张拉端锚具和固定端锚具上，锚罩分别套于张拉端锚具和固定端锚具外，锚罩内充满防腐油脂；索体两侧分别套于预埋钢管内，预埋钢管通过减震器连接索体；防水罩呈中部空心的圆台形结构，套于索体外。本实用新型采用环氧钢绞线或其它防腐钢绞线作为索体，提高吊杆的防腐性能。本实用新型不但易于更换，而且提高吊杆的耐久性，对初始索长的精确度要求不高，便于进行成桥后索力调整。

Description

中、下承式拱桥可更换吊杆装置

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种中、下承式拱桥可更换吊杆装置。

背景技术

随着我国经济的发展和重点工程建设，公路交通量不断增大、重型车辆的增加、超限运输的出现和增加以及超载现象等，公路桥梁负荷日趋严重，普遍存在桥梁承载力不足的情况，特别是20世纪60-70年代修建的桥梁，设计荷载标准较低，加之旧桥部分老化、破损，桥梁的承载能力和通过的车辆荷载之间矛盾愈来愈突出。桥梁的改造加固是目前世界上十分关心的一个重大问题，世界各国均开始投入大量的人力和物力进行这方面的研究工作。

吊杆是中、下承式拱桥的关键传力构件，它的承载力直接影响着桥梁的承载能力。目前我国已建成正在服役的拱桥有4万多座，其中绝大部分属于中、下承式拱桥。这些已经建成的带吊杆的拱桥，几乎都把吊杆设计为永久结构的一部分，即不可更换性。而已有的实例表明，吊杆的有效寿命一般仅为3-16年，大大低于桥梁100年的设计基准，也就是说对拱桥吊杆的更换是无法避免的。这些吊杆其中多为平行单吊杆体系，早期以采用简单的P.C夹片锚具为主，最近逐渐采用了镦头类锚具(HiAm)。但是，目前已用的或即将使用的吊索除了不可更换性以外，还存在以下缺陷：

(1)由于在拱桥吊杆张拉过程中，吊杆是分批张拉的，期间伴随着结构的变形、系杆支承体系的转换及内力的重分布。前期张拉的吊杆索力直接影响后期吊杆张拉的索力，而后期张拉吊杆亦对先期施工的吊杆的索力有着直接的影响，从而最终影响全部吊杆张拉完毕后的力学性能，使系杆达不到满足控制条件的内力状态，这样势必进一步对各吊杆进行束力的调整，而现有的吊杆张拉锚固后都很难进行再次调整吊杆内力。

(2)防腐性能不理想。在国内已使用近十年左右的吊索都出现不同程度的腐蚀，有的急需更换。这有锚具端部防腐的原因也有索体本身的原因。A)索体采用5mm或7mm高强度镀锌钢丝经扭绞再挤包HDPE----平行钢丝索。由于HDPE管采用原材料的质量或制作工艺有问题或受应力的影响，致使HDPE管开裂。外界空气和水汽或雨水经过开裂的通道进入索体，对镀锌钢丝进行腐蚀。镀锌钢丝一般为热镀锌，镀锌量约300g/m²，这样的防腐层在沿海地带，3-5年的时间钢丝就会发生锈蚀。B)由于拱圈上锚具部位多为凹入式设计，空隙部位一般用密封浆料填实，或再用密封盖板盖上。但由于密封材料质量的原因或施工质量不到位，出现密封层开裂现象，致使外界雨水进入锚具部位，从而对锚具进行锈蚀。

(3)以往的工程，拱桥吊索大都采用镦头锚。目前，冷铸镦头锚由于其可靠的锚固性能及良好的抗疲劳性能，正在逐步替代镦头锚。但其存在锚具外径大的缺点，再者锚具与索体必须在工厂固接，这就要求拱圈及梁端的预埋钢管内径必须大于锚具外径，以利穿索安装。

(4)不管是镦头锚还是冷铸镦头锚配平行钢丝索，都存在要求给制索厂精确的吊索长度。而一般施工单位都不能预先给出索长，担心实际吊索长度与设计不一致，为此，需等到拱圈架设完成后实测吊索长度，这不仅延长工期，而且给制索厂的加工周期较短，影响吊索加工质量。

综上所述，目前在役的拱桥吊杆大多存在不同程度的隐患，有的已急需更换，另外，还不断有新的、更大规模的中、下承式拱桥在设计中，有的位居世界前列。其吊杆系统设计，不能再停留于现有的状态，留下隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种易于更换，提高吊杆使用寿命的中、下承式拱桥可更换吊杆装置。

本实用新型提出的中、下承式拱桥可更换吊杆装置，由张拉端锚具1、固定端锚具2、索体3、减震器4、防松装置5、锚垫板6、锚罩7、防腐油脂8、预埋钢管9和防水罩10组成，减震器4、防松装置5、锚垫板6、锚罩7和防腐油脂8均为2个，其结构如图1所示。其中，索体3由钢绞线11采用2～4度扭绞，并挤包而成，张拉端锚具1和固定端锚具2均为夹片式锚固，索体3一端的钢绞线11固定于张拉端锚具1上，张拉端锚具1一侧设有防松装置5，另一侧固定于锚垫板6上，锚罩7套于张拉端锚具1外，并固定于锚垫板6上，锚罩7内充满防腐油脂8；索体3另一端的钢绞线11固定于固定端锚具2上，固定端锚具2一侧设有防松装置5，另一侧固定于锚垫板6上，锚罩7套于固定端锚具2外，并固定于锚垫板6上，锚罩7内充满防腐油脂8；索体3两侧分别套于预埋钢管9内，位于张拉端锚具1一侧的预埋钢管9，其一端固定于张拉端锚具1一侧的锚垫板6上，另一端通过减震器4连接索体3；位于固定端锚具2一侧的预埋钢管9，其一端固定于固定端锚具2一侧的锚垫板6上，另一端通过减震器4连接索体3；防水罩10呈中部空心的圆台形结构，位于固定端锚具2一侧，套于索体3外，其一端固定于索体3外，另一端固定于预埋钢管9外。

本实用新型中，位于张拉端锚具1处的钢绞线11以一根钢绞线11为圆心，其余钢绞线11以该钢绞线11为中心，均匀分布于四周。

本实用新型中，位于固定端锚具2处的钢绞线11以一根钢绞线11为中心，其余钢绞线11均匀包裹于该钢绞线11外。

本实用新型中，索体3为可更换式结构，并具有卓越的防腐性能。

本实用新型中，索体3可以采用低应力防腐层，内层可以采用HDPE，外层也可以采用HDPE。

本实用新型的工作过程如下：安装新吊杆时，首先将索体3与张拉端锚具1和固定端锚具2临时固定，安装锚垫板5和防松装置4，随后安装千斤顶及张拉螺母，启动油泵进行张拉，张拉完毕后拆除张拉设施，安装锚罩6，并往锚罩6内灌注防腐油脂7。更换吊杆时，拆除锚罩6，清除端部钢绞线及锚具表面的防腐油脂7，装千斤顶及张拉螺母，启动油泵进行张拉，在张拉至工作螺母可旋动后，逐步旋松螺母，使张拉力释放随后拆除张拉器具，更换旧吊杆，重复张拉吊杆的方式安装新吊杆。

本实用新型的有益效果：

本实用新型来解决目前存在拱桥吊杆更换不易的问题。构造简单，易于成品加工，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图中标号：1为张拉端锚具，2为固定端锚具，3为索体，4为减震器，5为防松装置，6为锚垫板，7为锚罩，8为防腐油脂，9为预埋钢管，10为防水罩，11为钢绞线。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例进步描述本实用新型。

实施例1：张拉端锚具1的直径为160mm、厚度为60mm，固定端锚具2直径为160mm、厚度为65mm，位于张拉端的锚垫板5的尺寸为280mm×280mm×35mm，位于固定端的锚垫板5的尺寸为280mm×280mm×30mm，张拉端的锚罩6的尺寸为直径185mm、高285mm，固定端的锚罩6的尺寸为直径185mm、高205mm，锚罩6底部留有直径约为5mm，作为防腐油脂7的注入口，钢铰线采用环氧钢绞线或其它防腐钢绞线。将上述部件按图1所示方式连接，本领域的技术人员均能顺利实施。

可更换张拉方式：

步骤一：

1.将环氧钢绞线(或其它防腐钢绞线)成品索股与锚具临时固定。

2.安装锚板、螺母、工作夹片和防松装置5。

3.利用手拉葫芦，使张拉端锚具2螺母螺纹旋合3-5牙。

4.切除两端多余钢绞线11。

步骤二：

1.依此装配连接器、撑脚、张拉螺杆、千斤顶及张拉螺母。

2.启动油泵进行张拉。

3.在张拉的过程中，同时旋紧螺母，保证当千斤顶张拉力释放后力转换到工作锚板上。

4.由于工作锚板夹片受力后有一回缩量，须以分级张拉及超张拉的方式予以解决。

5.张拉至设计荷载及设计线性。

6.锁紧工作锚板螺母，卸载。

步骤三：

1.依此拆除张拉螺母、千斤顶、撑脚、张拉螺杆及连接器。

2.张拉完毕。

步骤四：

安装锚罩7，并往锚罩内灌注防腐油脂8。

二、采用环氧钢绞线(或其它防腐钢绞线)的钢铰线11可更换吊杆更换方式：

其是吊杆张拉方式的反过程。

步骤一：

拆除锚罩7，清除端部钢绞线及锚具表面的防腐油脂8。

步骤二：

1.依此装配连接器、撑脚、张拉螺杆、千斤顶及张拉螺母。

2.启动油泵进行张拉。

3.先使千斤顶油缸伸出一定的行程量，旋紧张拉螺母。

4.在张拉至工作螺母可旋动后，逐步旋松螺母，使张拉力释放。

5.控制油泵压力，逐步降低油压，使千斤顶油缸回程，回程量以螺母不接触锚垫板为准。

6.拆除张拉器具，更换旧吊杆索，重复张拉吊杆索的方式安装新吊杆索。

Claims (3)

1、一种中、下承式拱桥可更换吊杆装置，由张拉端锚具(1)、固定端锚具(2)、索体(3)、减震器(4)、防松装置(5)、锚垫板(6)、锚罩(7)、防腐油脂(8)、预埋钢管(9)和防水罩(10)组成，减震器(4)、防松装置(5)、锚垫板(6)、锚罩(7)和防腐油脂(8)均为2个，其特征在于索体(3)由钢绞线(11)采用2～4度扭绞，并挤包而成，张拉端锚具(1)和固定端锚具(2)均为夹片式锚固，索体(3)一端的钢绞线(11)固定于张拉端锚具(1)上，张拉端锚具(1)一侧设有防松装置(5)，另一侧固定于锚垫板(6)上，锚罩(7)套于张拉端锚具(1)外，并固定于锚垫板(6)上，锚罩(7)内充满防腐油脂(8)；索体(3)另一端的钢绞线(11)固定于固定端锚具(2)上，固定端锚具(2)一侧设有防松装置(5)，另一侧固定于锚垫板(6)上，锚罩(7)套于固定端锚具(2)外，并固定于锚垫板(6)上，锚罩(7)内充满防腐油脂(8)；索体(3)两侧分别套于预埋钢管(9)内，位于张拉端锚具(1)一侧的预埋钢管(9)，其一端固定于张拉端锚具(1)一侧的锚垫板(6)上，另一端通过减震器(4)连接索体(3)；位于固定端锚具(2)一侧的预埋钢管(9)，其一端固定于固定端锚具(2)一侧的锚垫板(6)上，另一端通过减震器(4)连接索体(3)；防水罩(10)呈中部空心的圆台形结构，位于固定端锚具(2)一侧，套于索体(3)外，其一端固定于索体(3)外，另一端固定于预埋钢管(9)外。

2、根据权利要求1所述的中、下承式拱桥可更换吊杆装置，其特征在于位于张拉端锚具(1)处的钢绞线(11)以一根钢绞线(11)为圆心，其余钢绞线(11)以该钢绞线(11)为中心，均匀分布于四周。

3、根据权利要求1所述的中、下承式拱桥可更换吊杆装置，其特征在于位于固定端锚具(2)处的钢绞线(11)以一根钢绞线(11)为中心，其余钢绞线(11)均匀包裹于该钢绞线(11)外。

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