[发明专利]一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置

说明书

本发明公开了一侧骑跨式临时索自平衡顶推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，包括倾斜的主缆，所述主缆的下方设置有钢箱梁（13），所述钢箱梁（13）上表面设置有耳板，所述主缆上设置有若干永久索夹，永久吊索的顶端与所述永久索夹相连，所述永久吊索的底端与所述耳板相连，所述耳板上预留有一个销轴孔。本发明提供的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，解决了悬索桥吊索耳板只有一个吊孔时吊索更换的难题，避免了多点起吊更换一根吊索的情况，具有高空作业量少，施工简单，对既有悬索桥主缆和加劲梁线形内力挠动小的优势。

技术领域

本发明涉及一种一侧骑跨式临时索自平衡顶推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。

可见，国内对悬索桥吊索更换技术已经有较深的研究。但本发明需要解决的问题是针对类似江阴大桥只预留了一个吊耳孔钢锚箱耳板，如何在较小的高空作业量和对原桥尽量少的挠动情况下，实现吊索的更换。本发明的特点是充分利用现有悬索桥吊索耳板只预留一个吊耳孔的构造情况下，设计出新的吊索更换托换体系。

发明内容

本发明针对现有悬索桥吊索耳板只预留一个吊耳孔的构造情况，提出了一种新型的吊索更换托换装置，解决了悬索桥吊索更换时施工成本高、对桥梁结构现有状态影响大、施工过程复杂、难度大等问题。