CN211973121U - 一种高疲劳性能拉索 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁用拉索技术领域，具体是一种高疲劳性能拉索，包括锚杯，和锚杯端部连接的密封筒体，由两个以上的预应力筋组成的成品索体；预应力筋设置在锚杯和密封筒体内侧，还包括安装在锚杯内部的隔离环，隔离环包括中心环和环形分布设置在中心环边缘的弧形卡口，弧形卡口的开口朝向外侧，中心环和弧形卡口均用于安装预应力筋，采用异形的隔离环实现预应力筋的安装，降低预应力筋钢绞线发散角，提高疲劳性能要求。

Description

一种高疲劳性能拉索

技术领域

本实用新型涉及桥梁用拉索技术领域，具体是一种高疲劳性能拉索。

背景技术

缆索系统是斜拉桥和悬索桥的核心构件，目前我国大多数桥梁采用的索体结构主要分为钢丝索和钢绞线索，这些结构的拉索主要适用于承载力较大的中大型桥梁结构中，拉索锚杯中的锚固结构作为拉索总成的一个重要组成部分，在整个拉索系统中起着很重要的作用。它承载着大桥桥体重量和桥面上的载荷重量，如专利CN102587279A公开的一种钢绞线成品拉索，包括由多根单股钢绞线与外层护套构成的索体和位于索体两端的两个锚固件，每个锚固件包括锚固单元和密封单元；锚固单元包含端盖、锥套、锚板、锚杯和约束圈；锚板上有锥形锚孔，成品拉索每一根单股钢绞线在锥形锚孔中的结构是：单股钢绞线端头中心丝安装有一锥套，中心丝端头被处理成镦头，边丝位于锥套外侧呈锥形分散分布并与锚板的锥形锚孔形成单股钢绞线锚固单元，锚杯端头有端盖，锚杯内部浇注有环氧类填料，环氧类填料固化后完成对多根单股钢绞线的锚固。

上述结构中预应力筋钢绞线从成品索体处到锚板这一段结构，此段距离内预应力筋钢绞线存在发散角度，预应力筋钢绞线在折点处容易产生应力集中现象，当拉索孔位越大时，外圈预应力筋钢绞线的发散角度越大，导致锚固夹持部位预应力筋的应力集中，导致拉索的疲劳性能较差。

发明内容

本实用新型提供一种高疲劳性能拉索，采用异形的隔离环实现预应力筋的安装，降低预应力筋钢绞线发散角，提高疲劳性能要求。

本实用新型的技术方案如下：一种高疲劳性能拉索，包括锚杯，和所述锚杯端部连接的密封筒体，由两个以上的预应力筋组成的成品索体；所述预应力筋设置在所述锚杯和所述密封筒体内侧，即所述锚杯和所述密封筒体均套装在所述预应力筋的外部；所述成品索体包括两个以上的预应力筋，还包括安装在所述锚杯内部的隔离环，所述隔离环包括中心环和环形分布设置在所述中心环边缘的弧形卡口，所述弧形卡口的开口朝向外侧，所述中心环和弧形卡口用于安装不同位置的的所述预应力筋。

本实用新型中，不同的预应力筋分别安装在隔离环的中心环和弧形卡口上，就是将预应力筋穿入对应位置上的中心环，然后再将另外的预应力筋将安装在中心环周边的弧形卡口上，最后再将安装好的预应力筋和隔离环整体推入锚杯中。

把相邻的预应力筋相互隔离开来，隔离环不再作为拉索的受力结构，并取消了锥套及钢绞线中心丝墩头工艺，比传统的分丝板更加紧凑，工艺更简单，成本更低。

隔离环孔间距较传统的整体型锚板的孔间距小，同时中心环和弧形卡口的间距较小，可以小到使得各个预应力筋之间的孔间距基本一致，这样可以实现在锚固段内的预应力筋几乎是平行于成品索体布置，极大的降低了预应力筋在锚杯内由于角度发散导致的应力集中，大大提高成品拉索的疲劳性能。

本实用新型所采用的锚固形式，降低了预应力筋的发散角，能实现拉索承受400MPa甚至更高疲劳性能要求，是一种全新的锚固形式,特别是适用于高疲劳状态下的桥梁用拉索体系，并特别适合重型桥梁结构使用真正的提高拉索的抗疲劳性、锚固可靠性、锚具结构紧凑、外观柔美的特性，且具备制作、安装及换索施工方便等优点。

优选的，所述中心环构造成圆环形，所述弧形卡口构造成半圆形，采用圆形结构，结构简单，便于加工，安装预应力筋更加贴合牢固。

优选的，所述弧形卡口为2个以上，均布设置在在所述中心环边缘，采用多个弧形卡口，均匀分布在圆周上，隔离环受力均匀，安装稳固。

优选的，所述锚杯和所述预应力筋之间的空隙中填充有握裹材料层，握裹材料层可以是冷铸式握裹填充料也可以是热铸式握裹填充料，然后通过在锚杯内灌注握裹填充料后形成的握裹力锚固，提高拉索安装的稳定性。

优选的，所述隔离环外周构造成1:10～1:20的锥度，以便成品索安装进具有同样锥度的锚杯内腔。

优选的，所述预应力筋为钢绞线或钢丝中的一种，结构简单，成本低。

本实用新型的有益效果是：

1、隔离环孔间距较整体型锚板的孔间距小，使得锚固段内的预应力筋趋于平行布置，发散角度小，极大的降低预应力筋的应力集中，进而大大的提高拉索的疲劳性能；

2、采用异型隔离环的结构，取消了锥套及钢绞线拉索索体中钢绞线中心丝墩头工艺，制索工艺更加简易。

3、异型隔离环可采用分层式安装，即根据预应力筋的排布，由内而外进行安装，每一层仅需要隔离中心环周围的预应力筋即可，发散角可以根据具体的疲劳性能要求加以控制，且在锚固可靠的情况下可以相应减少锚杯长度进而减少冷铸填料的用量减轻锚头的重量；安装方便，且由于预应力筋发散角小，锚杯内腔尺寸得到控制，节约了握裹填充料。

附图说明

图1是本实用新型的所述的一种高疲劳性能拉索的剖视结构图。

图2是本实用新型的隔离环的结构示意图。

图3是本实用新型的实施例2的隔离环的安装结剖视图。

图4是本实用新型的实施例3的隔离环的安装结剖视图。

图中：1-锚杯，2-密封筒体，3-成品索体，4-预应力筋，401-钢绞线，402-钢丝，5-隔离环，501-中心环，502-弧形卡口，6-握裹材料层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，一种高疲劳性能拉索，包括锚杯1，和所述锚杯1端部连接的密封筒体2，由两个以上的预应力筋4组成的成品索体3；所述预应力筋4设置在所述锚杯1和所述密封筒体2内侧还包括安装在所述锚杯1内部的隔离环5，所述隔离环5包括中心环501和环形分布设置在所述中心环501边缘的弧形卡口502，所述弧形卡口502的开口朝向外侧，所述中心环501和弧形卡口502均用于安装所述预应力筋4。

本实施例的安装原理如下，不同的预应力筋4分别安装在隔离环5的中心环501和弧形卡口502上，就是将预应力筋4穿入对应位置上的中心环501，然后再将另外的预应力筋4将安装在中心环501周边的弧形卡口502上，最后再将安装好的预应力筋4和隔离环5整体推入锚杯1中。

本实施例把相邻的预应力筋4相互隔离开来，隔离环5不再作为拉索的受力结构，并取消了锥套及钢绞线401中心丝墩头工艺，比传统的分丝板更加紧凑，工艺更简单，成本更低。

本实施例中，隔离环5孔间距较传统的整体型锚板的孔间距小，同时中心环501和弧形卡口502的间距较小，可以小到使得各个预应力筋4之间的孔间距基本一致，这样可以实现在锚固段内的预应力筋4几乎是平行于成品索体3布置，极大的降低了预应力筋4在锚杯1内由于角度发散导致的应力集中，大大提高成品拉索的疲劳性能。

实施例2：

本实施例中，所述预应力筋4为钢丝402，本实施例所述的一种高疲劳性能拉索，包括锚杯1，和所述锚杯1端部连接的密封筒体2，设置在所述锚杯1和所述密封筒体2内侧的成品索体3；所述成品索体3包括73个预应力筋4，还包括安装在所述锚杯1内部的隔离环5，所述隔离环5包括中心环501和环形分布设置在所述中心环501边缘的弧形卡口502，所述弧形卡口502的开口朝向外侧，所述中心环501和弧形卡口502均用于安装所述预应力筋4。

所述中心环501构造成圆环形，所述弧形卡口502构造成半圆形，采用圆形结构，结构简单，便于加工，安装预应力筋4更加贴合牢固。

每个隔离环5上的所述弧形卡口502为6个，均布设置在在所述中心环501边缘，采用多个弧形卡口502，均匀分布在圆周上，隔离环5受力均匀，安装稳固。

所述锚杯1和所述预应力筋4之间的空隙中填充有握裹材料层6，所述握裹材料层6为冷铸握裹材料层6，具体为高强环氧砂浆。通过在锚杯1内灌注握裹填充料后形成的握裹力锚固，提高拉索安装的稳定性。

所述隔离环5外周构造成1:10的锥度，相应的，所述锚杯1内侧也设置有同样的成1:10的锥度与隔离环5外周匹配。以便成品索安装进具有同样锥度的锚杯1内腔。

本实施中成品索体3由73根钢丝402构成，结构简单，成本低。所述隔离环5数量为11个，本实施的安装过程如下：

1、清洗：根据锚固长度要求将成品索体3的外圈PE层剥除，清洗钢丝402上的油污、灰尘；

2、将各个零部件依次穿入成品索体3上，并按照索体排布将异形的隔离环5的中心环501穿入对应位置上的钢丝402上，然后将安装了隔离环5的钢丝402周边的对应的钢丝402再安装到隔离环5的弧形卡口502上，最后将安装好隔离环5的钢丝402推入锚杯1中。

3、制作锚固夹持段：将锚杯1竖直放置，然后将握裹材料层6填满锚杯1及密封筒内腔，待握裹材料层6固化形成握裹力。

4、预张拉：使成品索体3中的钢丝402受力均匀，消除钢丝402间间隙，使拉索弹模稳定。

实施例3：

本实施例中，所述预应力筋4为钢绞线401，本实施例所述的一种高疲劳性能拉索，包括锚杯1，和所述锚杯1端部连接的密封筒体2，设置在所述锚杯1和所述密封筒体2内侧的成品索体3；所述成品索体3包括19个预应力筋4，还包括安装在所述锚杯1内部的隔离环5，所述隔离环5包括中心环501和环形分布设置在所述中心环501边缘的弧形卡口502，所述弧形卡口502的开口朝向外侧，所述中心环501和弧形卡口502均用于安装所述预应力筋4。

所述中心环501构造成圆环形，所述弧形卡口502构造成半圆形，

每个隔离环5上的所述弧形卡口502为6个，均布设置在在所述中心环501边缘，

所述锚杯1和所述预应力筋4之间的空隙中填充有握裹材料层6，所述握裹材料层6为冷铸握裹材料层6，具体为高强环氧砂浆。

所述隔离环5外周构造成1:20的锥度，相应的，所述锚杯1内侧也设置有同样的成1:20的锥度与隔离环5外周匹配。

本实施中成品索体3由19根钢绞线401构成，所述隔离环5数量为2个，设置在成品索体3的直径位置上，本实施的安装过程如下：

1、清洗：根据锚固长度要求将成品索体3的外圈PE层剥除，再剥除索体中的19根钢绞线401的内圈PE层，清洗钢绞线401上的油污、灰尘；

2、将各个零部件依次穿入成品索体3上，并按照索体排布将异形的隔离环5的中心环501穿入对应位置上的钢绞线401上，然后将安装了隔离环5的钢绞线401周边的对应的钢绞线401再安装到隔离环5的弧形卡口502上，最后将安装好隔离环5的钢绞线401推入锚杯1中。

3、制作锚固夹持段：将锚杯1竖直放置，然后将握裹材料层6填满锚杯1及密封筒内腔，待握裹材料层6固化形成握裹力。

4、预张拉：使成品索体3中的钢绞线401受力均匀，消除钢绞线401间间隙，使拉索弹模稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高疲劳性能拉索，包括锚杯(1)，和所述锚杯(1)端部连接的密封筒体(2)，由两个以上的预应力筋(4)组成的成品索体(3)；所述预应力筋(4)设置在所述锚杯(1)和所述密封筒体(2)内侧，其特征在于：还包括安装在所述锚杯(1)内部的隔离环(5)，所述隔离环(5)包括中心环(501)和环形分布设置在所述中心环(501)边缘的弧形卡口(502)，所述弧形卡口(502)的开口朝向外侧，所述中心环(501)和弧形卡口(502)均用于安装所述预应力筋(4)。

2.根据权利要求1所述的一种高疲劳性能拉索，其特征在于：所述中心环(501)构造成圆环形，所述弧形卡口(502)构造成半圆形。

3.根据权利要求1或2所述的一种高疲劳性能拉索，其特征在于：所述弧形卡口(502)为2个以上，均布设置在所述中心环(501)边缘。

4.根据权利要求1或2所述的一种高疲劳性能拉索，其特征在于：所述锚杯(1)和所述预应力筋(4)之间的空隙中填充有握裹材料层(6)。

5.根据权利要求1或2所述的一种高疲劳性能拉索，其特征在于：所述隔离环(5)外周构造成1:10～1:20的锥度。

6.根据权利要求1或2所述的一种高疲劳性能拉索，其特征在于：所述预应力筋(4)为钢绞线(401)或钢丝(402)中的一种。

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