使諸如拉索的結(jié)構(gòu)纜索偏移的裝置以及如此裝備的建筑工程的制作方法
【專利摘要】結(jié)構(gòu)纜索具有幾根拉伸鋼筋(4)，該結(jié)構(gòu)纜索在一設(shè)備中偏移。該設(shè)備包括一個由導(dǎo)管(10)穿過的主體。每個導(dǎo)管具有沿曲線路徑引導(dǎo)一條鋼筋的壁。導(dǎo)管壁具有一個朝向路徑曲線內(nèi)部的鋼筋支撐區(qū)域(11)。該支撐區(qū)域在導(dǎo)管的中心部分和橫向于曲線路徑具有呈圓弧形狀的截面，該圓弧的半徑大體等于鋼筋的外徑的一半。在支撐區(qū)域外，導(dǎo)管的中心部分具有一個放大的橫截面。
【專利說明】使諸如拉索的結(jié)構(gòu)纜索偏移的裝置以及如此裝備的建筑工程
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使結(jié)構(gòu)纜索偏移的裝置，尤其是使拉索偏移的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，通常將結(jié)構(gòu)纜索制成一束末端固定的單獨拉伸鋼筋。結(jié)構(gòu)工程設(shè)計可涉及使纜索在其一個或多個路徑區(qū)域里偏移。
[0003]在拉索結(jié)構(gòu)中，纜索的上部位于塔架附近，下端固定到懸掛結(jié)構(gòu)，例如橋的橋面。在常規(guī)設(shè)計中，每條纜索的上端都固定到塔架上。在其它拉索結(jié)構(gòu)中，纜索遵循基本形狀為倒V型的路徑，并且通過一個通常被稱作托梁的裝置使其在塔架中偏移。
[0004]在托梁上，纜索線股遵循曲線路徑，其一般具有大體上不變的曲率半徑。優(yōu)選地，鋼筋沿著托梁連續(xù)延伸。鋼筋與托梁之間必須有足夠的摩擦，以防止不必要的滑動。
[0005]WO 2007/121782A1公開了一種托梁，其中，構(gòu)成纜索的鋼筋的每個線股都容納在一個單獨的導(dǎo)管中，導(dǎo)管壁在含有線股曲線路徑的平面的每一側(cè)都呈現(xiàn)兩個傾斜面，使導(dǎo)管橫截面基本為V形。每當(dāng)通過結(jié)構(gòu)上的負(fù)荷向?qū)Ч苁┘訌埩r，導(dǎo)管的橫截面的V形通過楔效應(yīng)使線股固定不動。這種托梁設(shè)計仍有缺陷。尤其是，線股與其導(dǎo)管壁之間的接觸是局部的，這樣不利于局部應(yīng)力的良好分布。而且，托梁與單獨裝有護(hù)套的線股的使用不兼容，因為導(dǎo)管的V形帶來的夾緊力會損壞線股的單獨護(hù)皮。盡管如此，制作結(jié)構(gòu)纜索通常仍首選單獨裝有護(hù)套的線股，因為護(hù)套所賦予的絕緣性增強(qiáng)了耐腐蝕性。然而，如果想要使用WO 2007/121782A1所述的這種帶有托梁的線股，則必須按照托梁內(nèi)線股的長度去除護(hù)套，這需要采取特殊措施，才足以使得線股的金屬絕緣。盡管采取這些措施可能復(fù)雜而且費用昂貴，但去掉托梁附近的鋼筋的外皮會帶來降低拉索防腐保護(hù)的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目標(biāo)是提出一種不同的托梁設(shè)計，它降低上述問題的發(fā)生率，尤其是在鋼筋所遵循的曲線路徑內(nèi)確保適當(dāng)?shù)膽?yīng)力傳輸。
[0007]因此，本發(fā)明提出一種使具有多條拉伸鋼筋的結(jié)構(gòu)纜索偏移的裝置。該裝置包括一個導(dǎo)管橫穿其中的主體。每個導(dǎo)管都具有一個沿曲線路徑引導(dǎo)一條鋼筋的壁。導(dǎo)管壁具有一個位于路徑彎曲內(nèi)側(cè)上的支撐鋼筋的支撐區(qū)域，該支撐區(qū)域至少在導(dǎo)管的中心部分和橫向于曲線路徑處具有呈圓弧形狀的橫截面，該圓弧的半徑大體等于鋼筋的外徑的一半，在支撐區(qū)域外，導(dǎo)管的中心部分具有一個拓寬的橫截面。
[0008]鋼筋保持在導(dǎo)管內(nèi)，通過導(dǎo)管壁支撐區(qū)域內(nèi)的鋼筋上的摩擦力，防止鋼筋沿曲線路徑滑動，該鋼筋的粗糙度或多或少具有一定重要性。根據(jù)圓弧的形狀，鋼筋在具有一定范圍的表面上與該支撐區(qū)域接觸，圓弧的半徑與鋼筋相適應(yīng)。它通過施加在纜索上的張力壓靠在該支撐區(qū)域上。
[0009]由于鋼筋與其導(dǎo)管壁之間傳輸?shù)膽?yīng)力的良好分布，借此偏移裝置能夠使用鋼筋，每條鋼筋具有一個金屬線股和一個圍繞線股的塑料護(hù)套。這樣通過施加到導(dǎo)管壁的支撐區(qū)域，護(hù)套便可以連續(xù)穿過托梁直至纜索錨。
[0010]已經(jīng)確定，支撐區(qū)域界面圓弧形狀至少為60°的扇角，提供鎖定若干結(jié)構(gòu)的足夠的摩擦。該扇角具體可介于90°至120°的范圍內(nèi)。
[0011]通常導(dǎo)管適合于呈現(xiàn)一個足以使鋼筋毫不費力地穿過的橫截面。使橫截面足夠大以容下直徑至少比鋼筋的外徑大2毫米的圓，從而可獲得該屬性。
[0012]支撐區(qū)域外的導(dǎo)管中心部分的橫截面的形狀可為拱形，其直徑大于鋼筋的外徑。拱形的形狀，例如圓形，避免位于該裝置的單個導(dǎo)管之間的材料中的不良應(yīng)力集中。
[0013]為了容納該裝置的每側(cè)上纜索一定幅度的角度變化，導(dǎo)管可如此成形，使其橫截面至少在其中心部分的一側(cè)上向外拓寬。在路徑彎曲的內(nèi)側(cè)上，尤其可以沿著一個大體為圓形的母面(generatrix)進(jìn)行拓寬,母面半徑小于導(dǎo)管中心部分中路徑曲率半徑。
[0014]在一個實施例中，偏移裝置進(jìn)一步包括一個容納結(jié)構(gòu)纜索的彎管，具有導(dǎo)管的主體封裝在彎管內(nèi)。
[0015]本發(fā)明另一方面涉及到一種結(jié)構(gòu)工程，例如斜拉橋，該斜拉橋包括至少一個具有多條拉伸鋼筋的結(jié)構(gòu)纜索、纜索末端的鋼筋的錨固物以及位于兩個錨固物之間的至少一個纜索偏移裝置，該裝置是如上述所定義的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過非限制性實施例的如下描述并參考附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將會顯而易見，在附圖中:
[0017]-圖1示出了可應(yīng)用本發(fā)明的斜拉橋的圖形；
[0018]-圖2示出了裝備有偏移裝置的一個實施例的拉索的示意圖；
[0019]-圖3示出了屬于偏移裝置的導(dǎo)管的軸向剖面圖；
[0020]-圖4示出了如圖3所示的沿平面IV-1V的偏移裝置的橫截面；
[0021]-圖5示出了封裝有纜索鋼筋的導(dǎo)管的橫截面；以及
[0022]-圖6是與圖5相似的視圖，示出了安裝纜索期間的導(dǎo)管和鋼筋。
【具體實施方式】
[0023]圖1所示的結(jié)構(gòu)工程的實施例由斜拉橋構(gòu)成。該橋的橋面I通常由一個或多個塔架2通過拉索3支撐，拉索3遵循塔和橋面之間的傾斜路徑。在塔架2中，每根拉索3都經(jīng)過偏移裝置5延伸，偏移裝置5是按照本發(fā)明實現(xiàn)的，下文稱為托梁。
[0024]在圖2所示的實施例中，托梁5具有一個金屬彎管6，埋設(shè)在用以制造塔架2的混凝土中。例如，通過彎曲鋼管而使彎管6成形，然后在澆筑塔架2的混凝土之前，將彎管6置于適當(dāng)?shù)膸缀螛?gòu)型中。在此，結(jié)構(gòu)纜索是由拉索3形成的，由多條經(jīng)托梁5連續(xù)延伸的拉伸鋼筋4組成。鋼筋4最好由單獨裝有護(hù)套的線股構(gòu)成，其中，金屬線股及其塑料護(hù)套在托梁5中都是連續(xù)的。每條穿過托梁的鋼筋4都遵循由單獨導(dǎo)管10所界定的曲線路徑T(圖3)。導(dǎo)管10形成在由封裝在彎管6內(nèi)的成型材料制成的主體7中。
[0025]在托梁5外部上，拉索3自由地延伸至安裝在橋面I上的兩個錨固物8。例如，該錨固物8可以與WO 00/75453Α1中所述的一致。[0026]設(shè)置在托梁5內(nèi)的每個導(dǎo)管10都容有一個各自的裝有護(hù)套的線股4。在其中心部分，優(yōu)選地遵循恒定半徑R的曲線路徑T。在這部分內(nèi)，例如，導(dǎo)管10的橫截面的形狀如圖4所示，其中，導(dǎo)管壁在路徑T彎曲的內(nèi)側(cè)上具有一個支撐區(qū)域11。支撐區(qū)域11的形狀是半徑為r的圓弧。
[0027]如圖4和圖5所示，導(dǎo)管10中心部分中的支撐區(qū)域11的圓弧形狀的半徑r相當(dāng)于鋼筋4的外徑的一半。因此，支撐區(qū)域11在導(dǎo)管10的壁與鋼筋4的外圍之間提供相當(dāng)大的接觸面積，這樣，每當(dāng)通過結(jié)構(gòu)上的荷載施加張力時，產(chǎn)生的摩擦力適合于將鋼筋保持在原位。支撐區(qū)域所延伸的扇角優(yōu)選地至少為60°。最優(yōu)選地，該角狀開口 α最佳范圍是介于90°至120°之間。
[0028]導(dǎo)管10的壁的上部12在其彎曲的外側(cè)上比支撐區(qū)域?qū)?，以便安裝拉索時不受妨礙地引入鋼筋4。使上部12的橫截面呈拱形，且拱形的直徑大于鋼筋的外徑，由此可實現(xiàn)支撐區(qū)域11外的導(dǎo)管的中心部分的拓寬。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)管的橫截面在其中心部分足以容納圓C時，可以將鋼筋4毫不費力地引入導(dǎo)管，如圖6所示，圓C的直徑至少比鋼筋4的外徑大2毫米。
[0029]因此，鋼筋4可以穿過其導(dǎo)管，而不與托梁5摩擦。為達(dá)到這個目的，在穿過之前，例如可采用一個活動墊片15，其形狀可以是塑料的帶狀。一旦已經(jīng)安裝完鋼筋4，則將墊片15移除，然后將鋼筋4鋪在在支撐區(qū)域11內(nèi)。
[0030]導(dǎo)管10的壁的上部12的拱形尤其可具有一個半徑r' > r的圓形輪廓，并且徑向肩13將支撐區(qū)域11連接到上部12。拱形的圓形有利于托梁5模塑基體7內(nèi)產(chǎn)生的壓應(yīng)力的垂直流動。
[0031]在一個優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)管10的橫截面朝中心部分每側(cè)的外部拓寬。圖3中可見，可以利用這樣的拓寬引導(dǎo)由于纜索上荷載變化引起的鋼筋的偏移。
[0032]在路徑T彎曲的內(nèi)側(cè)上，可以沿著形狀優(yōu)選為圓形的母面拓寬導(dǎo)管10的橫截面，使半徑V小于導(dǎo)管10中心部分中路徑T的曲率半徑R。半徑R'是不變的，其能夠限制鋼筋4所經(jīng)受的彎曲應(yīng)力。
[0033]可以通過圖4所示形狀的同位相似變換而拓寬兩端的導(dǎo)管10橫截面。一個變體為逐漸向外擴(kuò)大導(dǎo)管截面的內(nèi)部，以便于它沿著托梁5的外表面趨向于半徑為r'的圓。另一個變體為在導(dǎo)管10恒定截面中心部分的每一側(cè)上，將最小直徑等于r'的圓形橫截面呈喇叭形拓寬。這樣，將機(jī)械加工的導(dǎo)向裝置置于導(dǎo)管10開口中便可簡單地實現(xiàn)拓寬。
[0034]通過在材料7中模塑可以得到導(dǎo)管10的中心部分，例如材料7可以是構(gòu)成托梁5基體的填料砂漿。這樣，把呈導(dǎo)管10形狀的凹模放在彎管6中。由均勻放置在管6中的導(dǎo)引裝置保持其位置及橫向間隔。然后用諸如高阻砂漿這樣的可硬化材料填充管6。通過機(jī)械破壞模具或者通過分解或收縮進(jìn)行脫模。托梁脫模可以在工廠里完成。在工地上，將如此得到的托梁提升至塔架并放在預(yù)先決定的位置。一旦塔架完成，那么抬升拉索的鋼筋4，將其穿過托梁5并錨固至橋面I上。
[0035]上述托梁5的一個優(yōu)點是它與由單獨裝有護(hù)套的線股構(gòu)成的鋼筋4的使用是兼容的。圖5和圖6顯不了該鋼筋4的截面,其中，參考號16代表線股扭曲的金屬線,參考號17代表圍繞該線的塑料護(hù)套。通常，線16為鍍鋅鋼材質(zhì)，而護(hù)套17則為高密度聚乙烯(HDPE)。用一種柔性填充材料填充金屬線16之間的空間以及線16和護(hù)套17之間的空間。[0036]圖5和圖6所示的裝有護(hù)套的線股4具有一個圓形的外部截面。然后，將導(dǎo)管10的支撐區(qū)域11的半徑設(shè)計為與裝有護(hù)套的線股4的半徑r相同。尤其是支撐區(qū)域11和鋼筋4的外部截面之間的半徑可略有差異，該差異的程度使得壓靠在導(dǎo)管壁上的護(hù)套17的塑料材料流動仍可被接受。同樣地，鋼筋4的外部橫截面可能不是精確的圓形，但例如，是帶有圓角的沿著金屬線股上的護(hù)套17的突出部分的六邊形。在這種情況下，“鋼筋的外徑”可以理解為最小圓的直徑，鋼筋的橫截面可以與最小圓內(nèi)切?！颁摻畹耐鈴健钡倪@個定義還適用于未裝有護(hù)套的金屬線股。盡管不是優(yōu)選的，但是后一種情況仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)，拉伸鋼筋及其導(dǎo)管的支撐區(qū)域11之間的接觸遵循螺旋線而不是點接觸。
[0037]上述實施例為本發(fā)明的例證?？梢栽诟鶕?jù)所附權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍內(nèi)做出各種變型。尤其是，可以將根據(jù)本發(fā)明的偏移裝置用于拉索以外的結(jié)構(gòu)纜索。
【權(quán)利要求】
1.一種使具有多條拉伸鋼筋(4)的結(jié)構(gòu)纜索(3)偏移的裝置，所述裝置包括由導(dǎo)管(10)橫穿其中的主體(7)，其特征在于，每個導(dǎo)管都具有導(dǎo)管壁，所述導(dǎo)管壁沿曲線路徑(T)引導(dǎo)所述鋼筋中的一條，所述導(dǎo)管壁具有用于支撐所述鋼筋的支撐區(qū)域(11)，所述支撐區(qū)域位于所述曲線路徑的內(nèi)側(cè)，所述支撐區(qū)域至少在所述導(dǎo)管的中心部分和所述曲線路徑的橫向上具有呈圓弧形狀的橫截面，所述圓弧的半徑(r)大體等于所述鋼筋的外徑的一半，在所述支撐區(qū)域外部，所述導(dǎo)管的所述中心部分具有一個拓寬的橫截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支撐區(qū)域(11)的橫截面的所述圓弧形狀以至少為60°的扇角(α)延伸，優(yōu)選地介于90°至120°的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述支撐區(qū)域(11)外，所述導(dǎo)管(10)的所述中心部分的橫截面為直徑大于所述鋼筋(4)外徑的拱形(12)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面足以容納直徑比所述鋼筋(4)的外徑大至少2毫米的圓(C)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面至少在其中心部分的一側(cè)上向外拓寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面在所述曲線路徑(T)的內(nèi)側(cè)上沿大體為圓形的且半徑(R')小于所述導(dǎo)管的所述中心部分的曲率半徑(R)的母面向外拓寬。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一個容納所述結(jié)構(gòu)纜索(3)的彎管(6)，具有 導(dǎo)管(10)的所述主體(7)封裝在所述彎管內(nèi)。
8.—種結(jié)構(gòu)工程，其包括至少一條具有多條拉伸鋼筋(4)的結(jié)構(gòu)纜索(3)、在所述纜索末端的所述鋼筋的錨固物(8)以及至少一個介于所述錨固物之間的纜索偏移裝置，其中，所述偏移裝置(5)包括由導(dǎo)管(10)橫穿其中的主體(7)，其特征在于，每個導(dǎo)管都具有導(dǎo)管壁，所述導(dǎo)管壁沿曲線路徑(T)引導(dǎo)所述鋼筋中的一條，所述導(dǎo)管壁具有用于支撐所述鋼筋的支撐區(qū)域(11)，所述支撐區(qū)域位于所述曲線路徑的內(nèi)側(cè)上，所述支撐區(qū)域至少在所述導(dǎo)管的中心部分和所述曲線路徑的橫向上具有呈圓弧形狀的橫截面，所述圓弧的半徑(r)大體等于所述鋼筋的外徑的一半，在所述支撐區(qū)域外，所述導(dǎo)管的所述中心部分具有一個拓寬的橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，所述支撐區(qū)域(11)的橫截面的所述圓弧形狀以至少為60°的扇角(α)延伸，優(yōu)選地介于90°至120°的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，在所述支撐區(qū)域(11)外，所述導(dǎo)管(10)的所述中心部分的橫截面為直徑大于所述鋼筋(4)的外徑的拱形(12)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面足以容納直徑比所述鋼筋(4)的外徑大至少2毫米的圓(C)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面至少在其中心部分的一側(cè)上向外拓寬。
13.權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)的橫截面在所述曲線路徑(T)的內(nèi)側(cè)上沿著大體為圓形的且半徑(R')小于所述導(dǎo)管的所述中心部分的路徑曲率半徑(R)的母面向外拓寬。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，每條所述鋼筋(4)都具有金屬線股(16)以及圍繞所述線股的塑料制成的護(hù)套(17)，其中，所述護(hù)套被應(yīng)用于所述導(dǎo)管(10)壁的所述支撐區(qū)域(11)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，在斜拉橋的形式中，其特征在于，所述偏移裝置(5)被安裝在所述橋的塔架(2)上，所述錨固物(8)被安裝在所述橋的橋面(I)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15中任一項所述的結(jié)構(gòu)工程，其特征在于，所述偏移裝置進(jìn)一步包括容納所述結(jié)構(gòu)纜索(3)的彎管(6)，具有導(dǎo)管(10)的所述主體(7)封裝在所述彎管內(nèi)。
【文檔編號】E04C5/08GK103476993SQ201180065096
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月8日
【發(fā)明者】埃里克·梅利厄, 斯泰凡·喬耶 申請人:索列丹斯-弗萊西奈公司