[发明专利]一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法

说明书

本发明公开了一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，属于桥梁结构技术领域。本发明所述的悬索桥索鞍包括鞍座和索股。鞍座由底座、端板、侧板、盖板等组成。索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板。每层分隔板上、下侧制作有与索股相对应的凹槽，索股的下方和上方与分隔板的间隙，分别紧密地填塞有软金属带和弹性垫带。侧板内侧中间有竖向的凸块，对应分隔板上的凹口，阻止分隔板的纵向滑动；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。该悬索桥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。

技术领域

本发明涉及一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，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，迫切需要一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法，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

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种高抗滑悬索桥索鞍及其安装施工方法。

本发明提供的一种高抗滑悬索桥索鞍，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，索股在鞍座内水平分层，每层之间有分隔板，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，下部分间隙填塞有软金属带，上部分间隙填塞有弹性垫带，侧板内侧有竖向的凸块，对应各分隔板两侧的凹口；分隔板两侧有螺栓孔，以便在分隔板穿入螺栓后，拧紧螺帽固定。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。弹性垫带对索股提供挤压力，除了对上层分隔板提供支撑力外，主要是能增加索股的抗滑摩擦力。

本发明提供的所述索鞍的安装施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一，先吊装并固定底座，再吊装侧板，先将二者螺栓连接，定位准确后焊接；

步骤二，将各螺栓旋入底座螺栓孔，戴上螺帽，并旋至最底部，拧紧固定；