[发明专利]销耳式双临时索自平衡拽拉式悬索桥吊索更换托换装置

说明书

本发明公开了一种销耳式双临时索自平衡拽拉式悬索桥吊索更换托换装置，属于土木工程悬索桥维修加固工程技术领域，包括永久索夹（18），所述永久索夹（18）的下方设置有箱型梁耳板（16），永久索（17）的顶端与所述永久索夹（18）相连，所述永久索（17）的底端与所述箱型梁耳板（16）相连。本发明提供的一种销耳式双临时索自平衡拽拉式悬索桥吊索更换托换装置，在吊索更换时，不需要临时索张拉至待更换吊索的索力为零再拆除，而是直接利用自平衡装置，利用千斤顶拽拉待更换吊索，使待更换吊索的销轴应力为零，对既有悬索桥的主缆、加劲梁的线形和内力挠动小，结构安全。

技术领域

本发明涉及一种销耳式双临时索自平衡拽拉式悬索桥吊索更换托换装置，属于土木工程悬索桥维修加固工程技术领域。

背景技术

悬索桥吊索是悬索桥构件中最容易受损、最关键的受力构件之一，设计使用年限仅为20年，而悬索桥的设计年限一般为100年以上，因此在悬索桥的设计使用年限期间，吊索至少要更换4-6次。

相对于建桥时的吊索安装，服役期间悬索桥吊索更换已经没有锚道和起重吊装设备可以利用，面临不中断交通、高空作业、施工面狭窄等问题，且存在拆除旧索和安装新索两种施工，施工工艺复杂。如果选用的悬索桥吊索托换体系不佳，吊索更换施工过程中很容易影响悬索桥结构的线形及内力，使更换前后的结构内力、线形发生很大变化。可见，悬索桥的吊杆更换具有难度大、施工工艺复杂、更换成本高的特点。

虽然国内有了江阴长江大桥、抚顺天湖自锚式混凝土悬索桥以及汕头海湾大桥出现更换吊索的案例，但相关技术资料仍较少。文献《大跨径悬索桥异响钢丝绳短吊索的检测和更换》和专利1（CN207685669U）公布了江阴大桥短吊索更换的装置和过程，其核心技术是在永久索的一侧布置临时索，张拉使永久索的索力降为零，然后拆除吊索。该方法采用单点更换，当临时索张拉较小时，待更换吊索存在索力，销轴拆除困难；当临时索索力张拉至待更换吊索索力为零时，临时索的索力非常大，吊耳耳板已经屈服，发生塑性变形，同时，临时索力大对主缆和加劲梁的线形挠动也大。专利2（CN202214681U）介绍了一种悬索桥的吊索更换装置，它在待更换吊索的一侧安装临时索张拉装置，并布置穿心式荷载传感器进行实时监控。公布一种短吊索更换装置，也是在临时吊索的一侧布置临时张拉装置，通过张拉使待更换吊索索力下降，存在同专利1同样的问题。专利3（CN106480822A）公布了一种悬索桥吊索更换系统及更换悬索桥吊索的方法，该方法给出了旧索拆除后或新索安装前如何放索和挂索的过程，并未给如何使待更换吊索索力为零的施工过程和装置,而缺失的该部分是悬索桥吊索更换的核心和关键内容。文献《汕头海湾大桥试验吊索更换工程施工和监控》公布了一种悬索桥吊索更换方式，它首先在桥面设置桁架，支撑于相邻吊索横梁，利用原主梁预制节段吊装施工时设置的吊装孔，将梁体预起吊。然后，按照两种方式进行吊索的更换：一种是对吊索的锚栓接长，在锚板与接长的锚栓上设置上、下支撑架，中间布置千斤顶，驱动千斤顶顶升上下支撑架，松动原锚栓的螺母，实现更换。另一种方式是加劲梁上、下设置反力梁，通过顶升上反力梁卸载吊索内力，实现吊索更换。毫无疑问，这种换索的方案比之前方案具有明显的优势，它只需将梁体预起吊400 kN就可以，而不用使待更换吊索的索力降为零，从而实现对悬索桥加劲梁线形和内力干挠最少的目标。为了克服单点吊单点更换时，临时索索力过大的问题，江阴大桥在最近的一根吊索更换时，采用五吊点起吊更换一根吊索的方案，成功实现了吊索的更换。该方法有施工作业面多，对既有桥梁的状态影响大、范围广的特点。