[实用新型]一种悬索桥索鞍

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种悬索桥索鞍，属于桥梁结构技术领域。

背景技术

在悬索桥的结构中，索鞍设置在主塔顶部及边跨转向处，用以对主缆进行固定并支撑。桥面的动、静荷载依次通过吊索和主缆传递给索鞍，再由索鞍传递给主塔或转向支撑架。由于索鞍的功能特性，要求服役期间索鞍与主缆之间无相对滑动。在实际的工程应用过程中，静载时，索鞍两侧的主缆水平力基本相等，主缆与索鞍间基本上无相对滑动趋势；动载时，索鞍两侧的主缆水平力会出现较大差异，从而造成主缆在索鞍内有滑动趋势。若发生相对滑动，就会磨损主缆钢丝，危机桥梁结构的安全性。

特别是，近年来，多塔悬索桥在我国得到了发展，与传统的两塔悬索桥相比，多塔悬索桥增加了中间桥塔，在不对称荷载的作用下，塔顶鞍座内主缆的张力相差较大，主缆在鞍座内更容易出现滑动。由于多塔悬索桥“中塔效应”的力学特性，在多塔悬索桥计算中，对主缆抗滑安全的验算是一项主要验算内容，尤其是在刚性塔方案中，主缆抗滑安全控制起来比较困难。但若通过对结构体系合理的设计和对主缆与鞍座的连接形式上的改进，以提高主缆抗滑移安全性能，从而解决问题，使得对中塔形式的选取上范围更加广泛，能够更加充分的发挥出多塔悬索桥的优势。因此对主缆与鞍座的抗滑移安全的研究成为多塔悬索桥主要研究内容之一。国内外学者对此也进行了众多研究，主要集中在多塔悬索桥结构的力学行为和主缆鞍座的摩擦行为两方面。

另外，在施工过程中，因索股在鞍座内一般是由悬臂隔板竖向分隔，各分隔层内索股间竖向挤压力较小，经常出现时有时无的现象，不能有效地固定各索股。且索股内的钢丝与竖向分隔板间在横截面上为点接触，施工期间钢丝不断上下滑动，损伤钢丝的防腐保护层，不利于索股防腐。

悬索桥服役期间主缆与鞍座间的纵桥向相对滑动，及施工期间索股与鞍座间的竖向相对滑动，是悬索桥的重要设计和施工控制内容，也是悬索桥向多塔方向发展的控制因素。因此，迫切需要一种悬索桥索鞍，以在施工期间和服役期间，都能有效抵抗主缆与索鞍发生相对滑移，提高结构的安全性。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种悬索桥索鞍。

本实用新型提供的一种悬索桥索鞍，包括鞍座和从其中穿过的索股，鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成，其特征在于：索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，各层分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股的横截面，间隙用软金属带填充，且分隔板两侧有预留螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定，使得索股在鞍座内不发生滑移；各层分隔板在挤压紧后，仍有微量的缝隙。本方案通过设置水平分隔板，避免了采用目前的竖向分隔板时，索股内挤压力在施工期间时有时无的现象，确保在施工期间不发生滑动；通过在索股周围包裹软金属，避免了索股在横断面上与分隔板的点接触，提高了钢丝的防腐能力；软金属对钢丝的包裹，提高了钢丝的滑动系数，提高了抗滑稳定性。

进一步地，主缆的各根索股在鞍座内的横断面成正六边形。这是为了便于组成的主缆截面接近圆形。

进一步地，分隔板上、下侧的凹槽为半圆形。这主要是为了便于制造。

进一步地，所述的索股为钢绞线，所述的软金属带的材质为锡。在小跨度的悬索桥中，可直接采用钢绞线作为索股，降低结构造价。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：索鞍内索股不存在相互挤压问题，鞍座的吊装重量减轻，施工操作简单，制作成本低，可以改善主缆的抗疲劳性能，且抗滑性能可靠，提高了结构的安全性。

附图说明

图1 本实用新型的悬索桥索鞍的结构示意图。

图2 索鞍纵向中心位置的横断面图。

图3 最底层索股被软金属包裹后的示意图。

图4 第一层分隔板过螺栓孔的横断面示意图。

图5 第一层分隔板固定后的索鞍横断面示意图。

图中标识：1-索股，2-盖板，3-端板，4-螺栓，5-螺帽，6-底座，7-侧板，8-软金属带，9-底座螺栓孔，10-隔板螺栓孔，11-第一分隔板，12-第二分隔板，13-第三分隔板，14-第四分隔板，15-第五分隔板，16-第六分隔板，17-顶压板，18-螺帽预留槽，19-下凹槽，20-上凹槽。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案进行了描述，但本实用新型并不限于这个实施例。

实施例

该实施例对应的示意图见图1至图5。本实用新型的悬索桥索鞍包括包括鞍座和从其中穿过的索股1，索股1为单根钢绞线。鞍座由底座6、端板3、侧板7、盖板2等组成。索股1在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，各层分隔板上、下侧制作有与索股相对应的上凹槽20和下凹槽19，二者为半径相同的半圆形。上、下层分隔板相对应的凹槽所围成的区域略大于索股1的横截面，间隙用材质为锡的软金属带8填充，且分隔板两侧有预留的分隔板螺栓孔10，以便在分隔板穿入螺栓4后，拧紧螺帽5固定，使得索股1在鞍座内不发生滑移；各层分隔板在挤压紧后，仍有微量的缝隙。主缆的各根索股在鞍座内的横断面成正六边形。桥梁工地安装时，先吊装底座6和侧板7，将二者螺栓连接并焊接。将螺栓4旋入底座螺栓孔9，用螺帽5固定。再将剪裁好的软金属带8铺垫在底座6上的凹槽内，依次架设1号、2号、3号和4号索股1，再将软金属带8从索股1的上方绕回到最左端，用手从右到左向下挤压软金属带8，使其与索股1贴合紧密。接着安装第一分隔板11，使螺栓4穿过分隔板螺栓孔10，压在软金属带8上，此时，下方已安装的螺帽5进入第一分隔板11下侧的螺帽预留槽18。在第一分隔板11上方施加压力，旋紧螺帽5。再依次安装相应的索股1和对应的第二分隔板12、第三分隔板13、第四分隔板14、第五分隔板15、第六分隔板16及顶压板17。再安装端板3和盖板2。