一种斜拉桥斜拉索更换装置

摘要

一种斜拉桥斜拉索更换装置，用于更换连接在斜拉桥主梁上的待换斜拉索，该更换装置包括安装在所述待更换斜拉索上的张拉装置和计算机数据采集系统。本发明装置优点：一、可以通过计算机数据采集系统实时控制索力更换过程，知道每一时刻的索力大小；二、可以更换不同吨位的千斤顶，从而实现对不同索力的斜拉索的更换；三、本斜拉索更换装置可适应不同角度、不同长度的斜拉索更换，具有较强的普适性。

权利要求

1.一种斜拉桥斜拉索更换装置，用于更换连接在斜拉桥主梁（4）上的待换斜拉索（1），其特征在于：该更换装置包括安装在所述待换斜拉索（1）上的张拉装置和计算机数据采集系统（12），所述张拉装置包括连接器（9）、张拉引伸杆（13）、穿心式荷载传感器（11）、穿心式液压千斤顶（10）、托换桶（8）和锚垫板（5），所述穿心式荷载传感器（11）、穿心式液压千斤顶（10）、托换桶（8）和锚垫板（5）串接在所述张拉引伸杆（13）上，并通过第一锚具（15）固定一端，所述张拉引伸杆（13）另一端通过连接器（9）与待换斜拉索（1）同轴连接，所述托换桶（8）的两侧通过张紧结构连接斜拉桥主梁（4），所述穿心式荷载传感器（11）连接计算机数据采集系统（12）。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥斜拉索更换装置，其特征在于：所述张紧结构包括固定连接在斜拉桥主梁（4）上的吊耳（7）以及沿所述托换桶（8）对角线方向设置的两条手拉葫芦（14）。

说明书

一种斜拉桥斜拉索更换装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种斜拉桥斜拉索的更换设备, 属于土木工程维护领域。

背景技术

[0002] 斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

[0003] 在长期的使用过程中，斜拉桥的斜拉索会出现各种各样的病害，主要包括：第一：上、下锚头生锈；第二：PE护套老化、开裂、破损；第三：斜拉索防护筒内积水；第四：斜拉索出现风雨振动；第五：索轴线偏位；第六：斜拉索钢绞线或钢丝受力不均匀；第七：斜拉索索体出现疲劳断丝；第八：斜拉索出现腐蚀；第九：斜拉桥防护筒内油脂溢出。

[0004] 斜拉桥这些病害的存在，使桥梁的安全存在严重隐患。海印桥位于广东省广州市市中心，跨越珠江，距海珠桥2．5km，全长1114m。立面呈倒“Y”型。采用扇形索布置，索距5m。桥面设置6个车道，宽35m。主梁采用倒梯形箱形断面。在其使用六年半后，边跨两侧
15号索突然断落，9号索松弛，主要原因是PE管内索上部普遍有水泥浆空缺段和未凝固段，导致平行钢丝有不同的锈蚀，所以在1996年进行了换索。可见，如不及时更换斜拉桥损坏的斜拉索，必将引起桥梁灾难，但是目前对斜拉桥斜拉索的更换装置尚缺乏。

发明内容

[0005] 本发明的目的是设计一种斜拉桥斜拉索的快速更换装置，来解决当斜拉索发生病害需要更换的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种斜拉桥斜拉索更换装置，用于更换连接在斜拉桥主梁上的待换斜拉索，该更换装置包括安装在所述待更换斜拉索上的张拉装置和计算机数据采集系统，所述张拉装置包括连接器、张拉引伸杆、穿心式荷载传感器、穿心式液压千斤顶、托换桶、锚垫板，所述穿心式荷载传感器、穿心式液压千斤顶、托换桶和锚垫板串接在所述张拉引伸杆上，并通过第一锚具固定一端，所述张拉引伸杆另一端通过连接器与待换斜拉索同轴连接，所述托换桶的两侧通过张紧结构连接斜拉桥主梁，所述穿心式荷载传感器连接计算机数据采集系统。

[0007] 所述张紧结构包括固定连接在斜拉桥主梁上的吊耳以及沿所述托换桶对角线方向设置的两条手拉葫芦。

[0008] 本发明装置优点：

[0009] 一、可以通过计算机数据采集系统实时控制索力更换过程，知道每一时刻的索力大小；

[0010] 二、可以更换不同吨位的千斤顶，从而实现对不同索力的斜拉索的更换；

[0011] 三、本斜拉索更换装置可适应不同角度、不同长度的斜拉索更换，具有较强的普适性。

附图说明

[0012] 图1是本发明斜拉桥斜拉索更换装置组成；

[0013] 其中：1、待换斜拉索；2、钢护筒；3、防护油脂；4、斜拉桥主梁；5、锚垫板； 6、第二锚具；7、吊耳；8、托换桶；9、连接器；10、穿心式液压千斤顶；11、穿心式荷载传感器；12、计算机数据采集系统；13、张拉引伸杆；14、手拉葫芦；15、第一锚具。

具体实施方式

[0014] 如图1所示，本斜拉索更换装置由第二锚具6、吊耳7、托换桶8、连接器9、穿心式液压千斤顶10、穿心式荷载传感器11、计算机 数据采集系统12、张拉引伸杆13、手拉葫芦14、第一锚具15组成。

[0015] 具体布置形式：张拉引伸杆13由连接器9固定在待换斜拉索1上，使待换斜拉索1和张拉引伸杆13在同一直线上，吊耳7固定在斜拉桥主梁4上，距离斜拉索1根部位置长度适中，托换桶8由手拉葫芦14连接在吊耳7上，在托换桶8的外部沿着张拉引伸杆13分别安装有穿心式液压千斤顶10、穿心式荷载传感器11以及张拉锚具15，穿心式荷载传感器
11位于穿心式液压千斤顶10和张拉锚具15的中间。

[0016] 计算机数据采集系统12连接着穿心式荷载传感器11，所述连接器9、锚具6、托换桶8、穿心式液压千斤顶10、穿心式荷载传感器11和张拉锚具15的中心轴线和待换钢索1的轴线及其延长线重合。

[0017] 本发明装置工作时，包括以下几个步骤：

[0018] 第一步，在待更换斜拉索上安装斜拉索更换装置，计算机数据采集系统12测定待更换斜拉索1的索力。

[0019] 第二步，卸载——通过对穿心式液压千斤顶10供油产生作用力，让待更换斜拉索1的索力由原来的锚固点处第二锚具6承担，逐渐转换成由液压千斤顶10承担；穿心式液压千斤顶产生的作用力沿待更换斜拉索向上的荷载传递途径是：穿心式液压千斤顶10→托换桶8→锚垫板5→斜拉桥主梁4；穿心式液压千斤顶产生的作用力沿待换斜拉索向下的力传递途径是：穿心式液压千斤顶10→穿心式荷载传感器11→第一锚具15→张拉引伸杆13→连接器9→待换钢索1；当穿心式液压千斤顶10产生的作用力大于待更换斜拉索1的索力时，既第二锚具6松动，向上旋进第二锚具6至锚垫板5上；然后穿心式液压千斤顶
10回油，荷载按上述传递途径反向传递，使第二锚具6重新与锚垫板5密贴，待更换斜拉索
1重新受力，调整第一锚具15的位置，重复上述步骤，直至计算机采集设备12显示斜拉索的索力完全卸载为零。

[0020] 第三步，拆除旧索，换上新索——当待更换斜拉索的索力卸载为零后，拆除旧索梁端锚具。

[0021] 第四步，新索加载——换上新的斜拉索和更换装置，再次对穿心式液压千斤顶10施加作用力，穿心式液压千斤顶10的作用力牵引着张拉引伸杆13向下伸长，此时将第二锚具6往上旋，与锚垫板5密贴；当计算机数据采集系统显示新的斜拉索受力达到第一步中计算机数据采集系统12测定待更换斜拉索1的索力时，将第二锚具6拧紧，然后慢慢释放穿心式液压千斤顶10的顶力，第二锚具6阻止新索回缩，新索受力，完成对新索的张拉。

[0022] 上述穿心式液压千斤顶10向上作用顶升和向下卸载，均通过计算机数据采集控制系统12监测张拉引伸杆13的应力，同时测定待更换斜拉索1的索力和更换以后的斜拉索索力。