專利名稱：懸索橋吊索更換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸索橋吊索更換設(shè)備，屬于土木工程維護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
懸索橋，又名吊橋(suspension bridge)指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸 (或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊索，把橋面吊住，在橋面和吊索之間常設(shè)置加勁梁，同纜索形成組合體系，以減小活載所引起的撓度變形。在長(zhǎng)期的使用過程中，懸索橋吊索會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，主要包括(1)上、 下錨頭銹蝕；(2)錨固松動(dòng)、失效，滑絲；(3)吊索內(nèi)鋼絲銹蝕或疲勞斷絲；(4)吊索防護(hù)套破壞老化、開裂、破損；(5)吊索軸線偏位，短吊索受剪；(6)吊索鋼絞線或鋼絲受力不均勻；
懸索橋吊索這些病害的存在，使橋梁的安全存在嚴(yán)重隱患。1957年坐落于美國(guó)西弗吉尼亞州的PointPleasant橋在沒有任何預(yù)兆的情況下突然坍塌，導(dǎo)致46人死亡。究其原因?yàn)閼宜餮蹢U在其下緣有裂紋且因腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕而擴(kuò)展?？梢?，如不及時(shí)更換懸索橋損壞的吊索，必將引起橋梁災(zāi)難，但是目前對(duì)懸索橋吊索的更換裝置尚缺乏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種懸索橋吊索的快速更換裝置，來解決當(dāng)?shù)跛靼l(fā)生病害需要更換的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種懸索橋吊索更換裝置，用于更換懸索橋吊索，一種懸索橋吊索更換裝置，用于更換懸索橋吊索，所述吊索更換裝置包括撐拉裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，在主纜和鋼箱梁之間設(shè)置所述撐拉裝置，所述撐拉裝置包括固定連接在主纜上的定位鞍座，在所述定位鞍座上設(shè)有騎跨式鋼索，所述騎跨式鋼索下垂的兩端由第一錨具固定在在墊板上，所述墊板的中心開孔，一螺紋桿穿過所述墊板上的中心孔，所述螺紋桿一端由銷栓定位在鋼箱梁上，所述螺紋桿的另一端向著主纜的方向依次串連有托換桶、 穿心式液壓千斤頂、穿心式荷載傳感器，在穿心式傳感器的上方設(shè)有第二錨具，所述第二錨具將所述穿心式液壓千斤頂、穿心式荷載傳感器以及托換桶在豎直方向固定于所述螺紋桿上；所述穿心式荷載傳感器與所述計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)相連。所述托換桶內(nèi)的螺紋桿上設(shè)有螺帽。所述墊板垂直于所述騎跨式鋼索下垂的兩端，同時(shí)垂直于螺紋桿。所述第二錨具、穿心式荷載傳感器、穿心式液壓千斤頂、托換桶以及螺帽的中心軸線和螺紋桿軸線在一條直線上。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
一、能適應(yīng)不同吊索間距、長(zhǎng)度的各類懸索橋的換索作業(yè)。二、采用荷載傳感器和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)對(duì)換索施工進(jìn)行監(jiān)控，隨時(shí)可控， 安全性好。
三、采用騎跨式鋼索對(duì)吊索的更換，無需特殊制造，普適性較好，設(shè)備成本低。四、施工作業(yè)在橋面上進(jìn)行，操作面大，便于機(jī)械化作業(yè)，提高換索效率。五、通過更換不同噸位的千斤頂，安全的實(shí)現(xiàn)對(duì)不同索力的索的更換。


圖1是本發(fā)明的更換裝置組成； 圖2是圖1的A—A剖視其中，1、主纜；2、定位鞍座；3、騎跨式鋼索；4、第一錨具；5、穿心式傳感器；6、穿心式液壓千斤頂；7、托換桶；8、螺帽；9、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；10、墊板；11、螺紋桿；12、銷栓；13、鋼箱梁；14、待更換吊索；40、第二錨具。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明
如圖1和圖2所示，一種懸索橋吊索更換裝置由定位鞍座2、騎跨式鋼索3、第一錨具4、 穿心式荷載傳感器5、穿心式液壓千斤頂6、托換件7、螺帽8、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9、墊板 10、螺紋桿11、銷栓12、第二錨具40組成。具體布置形式為定位鞍座2固定在主纜1上，緊挨在待換吊索14旁邊，騎跨式鋼索3騎跨在定位鞍座2之上，下垂的兩端由第一錨具4固定在墊板10上，在待換吊索14下方對(duì)應(yīng)錨固的鋼板一側(cè)焊接一塊相同厚度的開孔鋼板，螺紋桿11穿過墊板10由銷栓12定位在延展出去的開孔鋼板之上，在墊板10的上方安放的是托換件7，在托換件7內(nèi)的螺紋桿11上有一螺帽8，在托換件7上方依次是穿心式千斤頂6、穿心式荷載傳感器5、第二錨具 40 ；
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)9連接著穿心式荷載傳感器5。所述騎跨式鋼索3下垂的兩端和螺紋桿11均垂直的穿過所述墊板10，第二錨具 40、穿心式荷載傳感器5、穿心式液壓千斤頂6、托換桶7的中心和螺紋桿11軸心在同一條
直線上。本發(fā)明裝置工作時(shí)，包括如下步驟
第一步，在主纜1和鋼箱梁13之間設(shè)置所述撐拉裝置，在待換吊索下方對(duì)應(yīng)錨固鋼板一側(cè)焊接一塊相同厚度的開孔鋼板，用于固定連接所述撐拉裝置；
第二步，通過對(duì)穿心式液壓千斤頂施加作用力，將待更換吊索14上的力轉(zhuǎn)移到更換裝置承擔(dān)，穿心式液壓千斤頂6的作用力向上的荷載傳遞途徑是穿心式液壓千斤頂6—穿心式荷載傳感器5 —第二錨具40 —螺紋桿11 —銷栓12 —鋼箱梁13 ；穿心式液壓千斤頂6的作用力向下的荷載傳遞途徑是穿心式液壓千斤頂6 —托換桶7 —墊板10 —第一錨具4 — 騎跨式鋼索3 —定位鞍座2 —主纜1 ；
第三步拆除舊索，換上新索——當(dāng)待更換吊索14本身承擔(dān)的荷載轉(zhuǎn)移到由更換裝置上的穿心式液壓千斤頂6承擔(dān)后，下旋螺帽8至墊板10上表面，然后卸除待更換吊索14的錨具，取出待更換吊索14，換上新吊索，安裝新錨具；
第四步實(shí)現(xiàn)更換裝置一新吊索力的轉(zhuǎn)移——逐步卸除穿心式液壓千斤頂6的作用力；上旋螺帽8至托換桶7頂部，穿心式液壓千斤頂6回油，逐漸卸除荷載，力傳遞途徑仍然按照第一步傳遞，使新更換的吊索受力，完成更換。 上述穿心式液壓千斤頂6向上作用頂升和向下卸載，均通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)9監(jiān)測(cè)螺紋細(xì)桿11的應(yīng)力，同時(shí)測(cè)定待更換吊索14的索力和更換以后的吊索索力。
權(quán)利要求
1.一種懸索橋吊索更換裝置，其特征在于所述吊索更換裝置包括撐拉裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)(9)，在主纜(1)和鋼箱梁(13)之間設(shè)置所述撐拉裝置，所述撐拉裝置包括固定連接在主纜(1)上的定位鞍座(2 )，在所述定位鞍座(2 )上設(shè)有騎跨式鋼索(3 )，所述騎跨式鋼索(3)下垂的兩端由第一錨具(4)固定在在墊板(10)上，所述墊板(10)的中心開孔，一螺紋桿(11)穿過所述墊板(10)上的中心孔，所述螺紋桿(11) 一端由銷栓(12)定位在鋼箱梁(13)上，所述螺紋桿(11)的另一端向著主纜(1)的方向依次串連有托換桶(7)、 穿心式液壓千斤頂(6)、穿心式荷載傳感器(5)，在穿心式傳感器(5)的上方設(shè)有第二錨具 (40),所述第二錨具(40)將所述穿心式液壓千斤頂(6)、穿心式荷載傳感器(5)以及托換桶 (7)在豎直方向固定于所述螺紋桿(11)上；所述穿心式荷載傳感器(5)與所述計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸索橋吊索更換裝置，其特征在于在所述托換桶(7)內(nèi)的螺紋桿(11)上設(shè)有螺帽(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸索橋吊索更換裝置，其特征在于所述墊板(10)垂直于所述騎跨式鋼索(3)下垂的兩端，同時(shí)垂直于螺紋桿(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸索橋吊索更換裝置，其特征在于所述第二錨具(40)、 穿心式荷載傳感器(5)、穿心式液壓千斤頂(6)、托換桶(7)以及螺帽(8)的中心軸線和螺紋桿(11)軸線在一條直線上。
全文摘要
一種懸索橋吊索更換裝置，用于更換懸索橋吊索，一種懸索橋吊索更換裝置，用于更換懸索橋吊索，所述吊索更換裝置包括撐拉裝置和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，在主纜和鋼箱梁之間設(shè)置所述撐拉裝置。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)一、能適應(yīng)不同吊索間距、長(zhǎng)度的各類懸索橋的換索作業(yè)。二、采用荷載傳感器和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)對(duì)換索施工進(jìn)行監(jiān)控，隨時(shí)可控，安全性好。三、采用騎跨式鋼索對(duì)吊索的更換，無需特殊制造，普適性較好，設(shè)備成本低。四、施工作業(yè)在橋面上進(jìn)行，操作面大，便于機(jī)械化作業(yè)，提高換索效率。五、通過更換不同噸位的千斤頂，安全的實(shí)現(xiàn)對(duì)不同索力的索的更換。
文檔編號(hào)E01D22/00GK102286943SQ201110242510
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者吉伯海, 周元華, 徐敏, 程磊科, 袁愛民 申請(qǐng)人:河海大學(xué)