有效
自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统及方法
王晓明、邱泓杰、封博顺、孙晨景、高笠翔、王晓晨
长安大学
摘要
本发明提供了一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统及方法,包括弧形导缆体,弧形导缆体设置在钢混组合台体的外部;导缆弧板位于弧形钢壳体的轴向底部外侧,转动索鞍鞍头安装在转动索鞍鞍座内;端部弹性平衡滑动副与弧形钢壳体的外壁接触;转动索鞍鞍头两侧的导缆弧板的弧形内壁和转动索鞍鞍座两侧的弧形钢壳体的外壁之间还分别通过弹性变形滑动副接触。本发明的系统为一种自适应角度改变的悬索桥钢混组合分布传力系统,能够延长锚碇设计使用年限、解决传统钢筋混凝土锚碇在施工到成桥过程中无法适应主缆索股角度发生改变以及索鞍处应力过于集中的问题,同时一定程度上简化施工,节省成本。
1.一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,包括弧形导缆体(1),弧形导缆体(1)设置在钢混组合台体(2)的外部;所述的弧形导缆体(1)包括导缆弧板(101),导缆弧板(101)的弧形内壁中间位置设置有转动索鞍鞍头(102),导缆弧板(101)的弧形内壁周向两端位置分别设置有端部弹性平衡滑动副(103);所述的钢混组合台体(2)包括弧形钢壳体(201),弧形钢壳体(201)的外壁中部设置有转动索鞍鞍座(202);所述的导缆弧板(101)位于弧形钢壳体(201)的轴向底部外侧,所述的转动索鞍鞍头(102)安装在所述的转动索鞍鞍座(202)内;所述的端部弹性平衡滑动副(103)与弧形钢壳体(201)的外壁接触;所述的转动索鞍鞍头(102)两侧的导缆弧板(101)的弧形内壁和转动索鞍鞍座(202)两侧的弧形钢壳体(201)的外壁之间还分别通过弹性变形滑动副(3)接触;所述的弹性变形滑动副(3)包括弧形槽体(301),弧形槽体(301)的槽口朝向径向外侧开设,弧形槽体(301)径向外侧的槽底内安装有多个可拆卸的弹簧缓冲体(303),弹簧缓冲体(303)与导缆弧板(101)接触;弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上安装有多个半球铰滑动副(304);半球铰滑动副(304)与弧形钢壳体(201)接触。
2.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的弹簧缓冲体(303)包括缓冲底座(30301),缓冲底座(30301)安装在弧形槽体(301)的槽底,缓冲底座(30301)上垂直固定有缓冲外筒(30302)的一端,缓冲外筒(30302)的中心轴线径向设置,缓冲外筒(30302)的另一端内套装有缓冲内筒(30303)的一端,缓冲内筒(30303)的另一端上垂直固定有缓冲顶板(30304),缓冲顶板(30304)顶在导缆弧板(101)的内壁上;缓冲外筒(30302)和缓冲内筒(30303)外套装有缓冲弹簧(30305),缓冲弹簧(30305)的一端顶在缓冲底座(30301)上,缓冲弹簧(30305)的另一端顶在缓冲顶板(30304)上。
3.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的缓冲底座(30301)内开设有锁定孔(3030101)和牵引孔(3030102),锁定孔(3030101)的两端贯通缓冲底座(30301)的侧壁,牵引孔(3030102)的外端贯通缓冲底座(30301)的侧壁,牵引孔(3030102)的内端与锁定孔(3030101)的中间位置相连通且垂直设置;所述的牵引孔(3030102)两侧的锁定孔(3030101)内分别固定安装有一个锁定弹簧座(3030103),锁定弹簧座(3030103)上分别安装有一个锁定导向杆(3030104),锁定导向杆(3030104)的内端穿过锁定弹簧座(3030103)并相对于锁定弹簧座(3030103)能够伸缩运动,锁定导向杆(3030104)的外端固定设置有锁定销头(3030105);锁定导向杆(3030104)上套装有锁定弹簧(3030106),锁定弹簧(3030106)的一端顶在锁定弹簧座(3030103)上,锁定弹簧(3030106)的另一端顶在锁定销头(3030105)上;所述的锁定导向杆(3030104)的内端上连接有牵引绳(3030107)的一端,牵引绳(3030107)的另一端绕过安装在锁定孔(3030101)和牵引孔(3030102)拐角处的滑轮(3030108)后进入牵引孔(3030102),牵引绳(3030107)的另一端伸出牵引孔(3030102)的外端与环形拉杆(3030109)相连;拉动环形拉杆(3030109)能够控制锁定销头(3030105)伸出或伸入锁定孔(3030101);所述的弧形槽体(301)径向外侧的槽底内开设有多个弹簧缓冲体安装槽(305),弹簧缓冲体安装槽(305)的开槽方向为轴向,每个弹簧缓冲体安装槽(305)内安装有两个弹簧缓冲体(303);每个弹簧缓冲体安装槽(305)的侧壁上开设有两对锁定销孔(306),所述的锁定销头(3030105)能够进入锁定销孔(306)中实现所述的缓冲底座(30301)在所述的弧形槽体(301)上的锁定。
4.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的半球铰滑动副(304)包括半球铰(30401),半球铰(30401)的尾端固定安装在弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上,半球铰(30401)的球头端安装在球头铰接座(30402)内,半球铰(30401)的球头端通过锁定环(30403)锁定在球头铰接座(30402)内,球头铰接座(30402)固定在第二滑动支座(30404)的径向外侧,第二滑动支座(30404)的径向内侧设置有第二滑动滚轮组(30405),第二滑动滚轮组(30405)与所述的弧形钢壳体(201)接触。
5.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的弧形槽体(301)的槽内与导缆弧板(101)接触的位置设置有橡胶板(302)。
6.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的端部弹性平衡滑动副(103)包括多个径向设置的弹簧导向伸缩杆(10301),多个弹簧导向伸缩杆(10301)的大端固定安装在导缆弧板(101)的内壁上,多个弹簧导向伸缩杆(10301)的小端均安装在第一滑动支座(10302)的径向外侧;每个弹簧导向伸缩杆(10301)上套装有一个复位弹簧(10303),复位弹簧(10303)的一端顶在导缆弧板(101)的内壁上,复位弹簧(10303)的另一端顶在第一滑动支座(10302)的外侧;所述的第一滑动支座(10302)的径向内侧设置有第一滑动滚轮组(10304),第一滑动滚轮组(10304)与所述的弧形钢壳体(201)接触。
7.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的钢混组合台体(2)还包括轴向设置在所述的弧形钢壳体(201)的内壁上的多个加劲板(203);转动索鞍鞍座(202)内部的底面设置有底面格栅(204),底面格栅(204)位于弧形钢壳体(201)的径向内侧;所述的弧形钢壳体(201)内填充有填充混凝土(205);所述的弧形钢壳体(201)的外壁周向两端的轴向上部还设置有限位板(206)。
8.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统,其特征在于,所述的导缆弧板(101)的弧形外壁上设置有多对主缆约束挡块(104)。
9.一种回转锚固方法,其特征在于,该方法采用如权利要求1至8任一项所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统。




