一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，在徑向支承預應力鋼索在轉角處轉向，包括外套管、轉向靴和鋼索限位翼；所述外套管與橋梁轉向架連接或埋置在混凝土隔墻內；所述轉向靴設有在徑向支承預應力鋼索平緩轉向的支承弧面，轉向靴安裝并固定在外套管內；在外套管的兩端設有所述鋼索限位翼。本發(fā)明的有益效果是：采用轉向靴-外套管作為轉向器，與以往的體外預應力鋼索轉向裝置相比，采用常規(guī)鋼板、鋼管加工，焊接而成，加工工藝簡單，質量易于控制。轉向靴重量輕，安裝程序單一，安裝簡便，加工、安裝成本低。
【專利說明】一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程體外預應力構造裝置，尤其涉及一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器。
【背景技術】
[0002]體外預應力技術在橋梁改造過程中得到了廣泛應用，已經成為橋梁加固施工中最有效的手段之一，預應力鋼索轉向位置的確定及轉向空間角度的準確，是保障預應力施加的有效所必需的條件。由于預應力鋼索張拉力很大，轉向裝置如果設計不當，有可能導致預應力施加過程中變形、破壞、角度變化等情況，造成鋼索外部護套破壞、施加預應力偏差過大、減少使用壽命等現象。
[0003]以往的轉向器大多采用套接轉向器結構，由轉向鋼管、穿越鋼管及外套鋼管組成。轉向鋼管——鋼索在其內部穿越，按鋼索轉向設計成圓順曲線，由工廠彎制；穿越鋼管——直徑大于轉向管的直管，與轉向鋼管等長。將轉向鋼管與穿越鋼管套接，中間空隙填入環(huán)氧砂漿成為一體，這樣形成內曲外直的轉向管。轉向管外側設置外套管，外套管與鋼索轉向架子或者埋入混凝土轉向隔墻內，轉向管外側、外套管內壁包裹不銹鋼板，減少之間的摩擦力，實現轉向管在套管內自由轉動。這種轉向裝置缺點是結構復雜，制造難度大，成本高。轉向鋼管的彎制難度大，精確性難以保證；轉向管與穿越管之間灌注環(huán)氧砂漿，屬于有毒物質，且由于縫隙小，灌注質量不易控制；預應力鋼索張拉時，需要轉向管進行縱向限位，否則由于鋼索張拉，伸出后，轉向角度發(fā)生變化，且有可能被破壞；重量大，安裝困難，特別是對于高空作業(yè)安裝，需要機械配合。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器的技術方案。使體外預應力鋼索轉向裝置易于加工制造和安裝，有效控制工程質量，降低施工成本。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，在徑向支承預應力鋼索在轉角處轉向，包括與橋梁轉向架連接或埋置在混凝土隔墻內的外套管；所述預應力鋼索穿過所述外套管的內孔，在外套管的內孔中設有轉向靴，所述轉向靴設有徑向支承預應力鋼索在外套管內孔中平緩轉向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，支承面的兩端設置在外套管的兩端；在外套管的兩端設有鋼索限位翼。
[0006]更進一步，為了使外套管具有足夠的強度，所述外套管是無縫鋼管。
[0007]更進一步,所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
[0008]更進一步，所述轉向靴包括支承板、主加勁肋板和側加勁肋板；所述支承板的外側面是所述在徑向支承預應力鋼索平緩轉向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面，在支承弧面的兩端各設有一段平滑連接的過渡平面；整個支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內側面沿支承所述鋼索的走向設有所述主加勁肋板,在支承板的內側面、主加勁肋板的兩側設有所述側加勁肋板；主加勁肋板和側加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板和側加勁肋板的上沿與所述外套管的內壁連接。
[0009]更進一步，為了使鋼纜平緩轉向，所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出的一段過渡平面是轉角過渡面，所述轉角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角是預應力鋼索的轉角。
[0010]更進一步，為了保證轉向靴的安裝牢固，所述支承板的厚度不小于16mm，所述主加勁肋板和側加勁肋板的厚度不小于16_。
[0011]更進一步，在所述主加勁肋板和側加勁肋板之間設有加強筋。
[0012]更進一步，在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉向靴的支承弧面的兩側連接，兩塊翼板的下端與外套管的內壁連接；兩塊翼板自與轉向靴的連接處向轉向靴的外側擴展。
[0013]更進一步，所述轉向靴支承面的長度大于所述外套管的長度。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用轉向靴-外套管作為轉向器，與以往的體外預應力鋼索轉向裝置相比，采用常規(guī)鋼板、鋼管加工，焊接而成，加工工藝簡單，質量易于控制。轉向靴重量輕，安裝程序單一，安裝簡便，加工、安裝成本低廉。
[0015]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明結構圖；
圖2是本發(fā)明轉向靴拆分圖；
圖3是圖2的B向視圖，是轉向靴支承面視圖；
圖4是本實用新轉向靴結構圖；
圖5是本發(fā)明轉向器拆分圖；
圖6是本發(fā)明安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0017]體外預應力是加固補強舊橋梁的一種有效的方法之一，其技術原理是在橋梁梁部外部設置預應力鋼索，經過張拉鋼索，給梁體施加預應力，調整梁體預應力狀態(tài)，達到提高橋梁使用性能的目的。為了把預應力傳遞給梁體，要在梁體體外設置傳遞應力的轉向架或轉向隔板，同時通過改變鋼索方向，合理實現新增預應力在梁體的合理分配。
[0018]鋼索方向的轉變，必須保證其平緩過渡，在保證鋼索角度的同時，不能在施加預應力時造成鋼索彎折破壞，同時將預應力合理傳遞到轉向支架上，鋼索轉向器就是實現這一功能的裝置。
[0019]如圖1、圖2、圖3、圖4，一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，在徑向支承預應力鋼索在轉角處轉向，包括與橋梁轉向架連接或埋置在混凝土隔墻內的外套管10 ;所述預應力鋼索穿過所述外套管的內孔，在外套管的內孔中設有轉向靴20，所述轉向靴設有在徑向支承預應力鋼索在外套管內孔中平緩轉向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，即支承弧面的中心線21f垂直于外套管的軸線11，支承面的兩端設置在外套管的兩端；在外套管的兩端設有鋼索限位翼30。
[0020]所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
[0021]所述轉向靴包括支承板21、主加勁肋板22和側加勁肋板23 ;所述支承板的外側面是所述在徑向支承預應力鋼索平緩轉向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面21a，在支承弧面的兩端各設有一段平滑連接的過渡平面，即所述平滑連接的過渡平面是與支承弧面相切的平面；為了使轉向靴能夠穩(wěn)定的定位在鋼索轉角的位置上，整個支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內側面沿支承所述鋼索的走向設有所述主加勁肋板,在支承板的內側面、主加勁肋板的兩側設有所述側加勁肋板；主加勁肋板和側加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板的上沿22a和側加勁肋板的上沿23a與所述外套管的內壁連接。
[0022]支承板可以采用的一種設計方案是:所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面21b，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出一的段過渡平面是轉角過渡面21c，所述轉角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角Al等于支承弧面的圓弧段對應的夾角AO ;也是預應力鋼索的轉角。
[0023]所述支承板的厚度不小于16mm，所述主加勁肋板和側加勁肋板的厚度不小于16mm。
[0024]在所述主加勁肋板和側加勁肋板之間設有加強筋24。
[0025]在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉向靴的支承弧面的兩側連接，兩塊翼板的下端與外套管的內壁連接；兩塊翼板自與轉向靴的連接處向轉向靴的外側擴展。
[0026]所述轉向靴支承面的長度大于所述外套管的長度。通常采用轉向靴支承面長度大于外套管長度20mm。
[0027]所述支承弧面的圓弧段對應的夾角即是本發(fā)明橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器可使預應力鋼索產生的轉角。支承弧面的圓弧段對應的夾角為不大于40°。
[0028]支承板支承弧面的圓弧半徑與預應力鋼索的直徑相關，根預應力鋼索施工規(guī)范確定。當預應力鋼索轉角加大時，可以加大外套管的內徑、減小轉向靴支承板的長度。通常外套管的長度為500mm?800mm。
[0029]實施例一:
如圖1、圖2、圖3、圖4，一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，在徑向支承預應力鋼索在轉角處轉向，鋼索最大轉角為15°。包括外套管10、轉向靴20和鋼索限位翼30。
[0030]所述外套管的內徑為250mm無縫鋼管，厚度為8mm，長度Ll=800mm ;外套管與橋梁轉向架連接。
[0031]所述轉向靴包括支承板21、主加勁肋板22和側加勁肋板23。所述支承板的外側面是所述在徑向支承預應力鋼索平緩轉向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面21a，支承弧面的圓弧半徑R=2250mm，支承弧面對應的夾角為A0=15°，支承板的長度L2=820mm,支承板的厚度為18mm ;所述支承板支承弧面的一端延伸出平行過渡面21b,平行過渡面與所述外套管的中心線平行，平行過渡面至外套管中心線的距離D=15mm ;平行過渡面的端頭與外套管的端頭對齊；支承板支承弧面的另一端延伸出轉角過渡面21c，轉角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角Al等于支承弧面的圓弧段對應的夾角A0，即是預應力鋼索的轉角；角過渡面的端頭伸出外套管的端頭。在支承板的內側面21d沿支承鋼索的走向(如圖2，線21e)設有所述主加勁肋板，主加勁肋板的厚度為18_ ;在支承板的內側面、主加勁肋板的兩側設有所述側加勁肋板,側加勁肋板的厚度為18mm ;主加勁肋板的上沿22a和側加勁肋板的上沿23a按外套管內壁的曲線設計加工，保證與外套管接觸密貼。主加勁肋板和側加勁肋板的底沿與支承板焊接接。
[0032]在所述主加勁肋板和側加勁肋板之間設有多條加強筋24。本實施例中，所述加強筋是直徑為20mm的鋼筋，主加勁肋板與兩個側加勁肋板之間個設有4條加強筋，相鄰加強筋之間的間距為150mm。
[0033]如圖5、圖6，所述一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器安裝方法如下:
外套管被安裝在橋梁轉向架上或埋置在混凝土隔墻內。
[0034]轉向靴穿入外套管內，主加勁肋板的上沿22a和側加勁肋板的上沿23a與外套管的內壁接觸；設有平行過渡面的一端(如圖6，20a)與外套管的一端對齊，設有轉角過渡面的一端(如圖6，20b)伸出外套管的另一端。
[0035]根據應力鋼索在轉角處的走向將轉向靴準確定位后，將主加勁肋板和側加勁肋板與外套管內壁在兩端接觸部位進行焊接，保證轉向靴牢靠固定、外套管與轉向靴形成牢固的整體。
[0036]由于整個支承面在外套管中的位置不超過外套管的中心線，在進行轉向靴定位的過程中可避免發(fā)生轉向靴的方向逆轉。
[0037]在所述外套管每一端安裝鋼索限位翼；每端的鋼索限位翼包括兩塊翼板，兩塊翼板的上端與所述轉向靴的支承弧面的兩側焊接，兩塊翼板的下端與外套管的內壁焊接；兩塊翼板自與轉向靴的連接處向轉向靴的外側擴展。
[0038]將鋼索40穿過外套管，轉向靴的支承弧面壓在鋼索上，使鋼索產生15°的轉角。
【權利要求】
1.一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，在徑向支承預應力鋼索在轉角處轉向，包括與橋梁轉向架連接或埋置在混凝土隔墻內的外套管；其特征在于，所述預應力鋼索穿過所述外套管的內孔，在外套管的內孔中設有轉向靴，所述轉向靴設有徑向支承預應力鋼索在外套管內孔中平緩轉向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，支承面的兩端設置在外套管的兩端；在外套管的兩端設有鋼索限位翼。
2.根據權利要求1所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述外套管是無縫鋼管。
3.根據權利要求2所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
4.根據權利要求1所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述轉向靴包括支承板、主加勁肋板和側加勁肋板；所述支承板的外側面是所述在徑向支承預應力鋼索平緩轉向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面，在支承弧面的兩端各設有一段平滑連接的過渡平面；整個支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內側面沿支承所述鋼索的走向設有所述主加勁肋板，在支承板的內側面、主加勁肋板的兩側設有所述側加勁肋板；主加勁肋板和側加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板和側加勁肋板的上沿與所述外套管的內壁連接。
5.根據權利要求4所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出的一段過渡平面是轉角過渡面，所述轉角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角是預應力鋼索的轉角。
6.根據權利要求4所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述支承板的厚度不小于16mm,所述主加勁肋板和側加勁肋板的厚度不小于16_。
7.根據權利要求4所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，在所述主加勁肋板和側加勁肋板之間設有加強筋。
8.根據權利要求1所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉向靴的支承弧面的兩側連接，兩塊翼板的下端與外套管的內壁連接；兩塊翼板自與轉向靴的連接處向轉向靴的外側擴展。
9.根據權利要求1所述的一種橋梁體外預應力鋼索轉向靴-外套管轉向器，其特征在于，所述轉向靴支承面的長度大于所述外套管的長度。
【文檔編號】E01D22/00GK104018433SQ201410219783
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】孫建平, 金樁, 邱映和, 崔守遠 申請人:中交隧道工程局有限公司