[发明专利]一种悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力装置及方法

说明书

本发明公开了一种悬索桥主缆‑鞍座滑移状态主动调控升力装置及方法，包括悬浮电磁铁、隔板和永磁铁；悬浮电磁铁嵌设在鞍座的鞍槽底部；相邻两块隔板间形成一个索股槽路；每个索股槽路数量与索股数量相等；位于每个索股槽路内的悬浮电磁铁，沿纵桥向布设有若干个凸齿电磁铁；每个凸齿电磁铁的顶面均为弧形面，所有凸齿电磁铁的顶面连接线为拱形弧，且拱形弧的形状与落座后主缆形状相同；其中，凸齿电磁铁的横截面积从弧形拱的拱顶向两侧拱底的方向，逐渐减小；每个凸齿电磁铁的上方均设置横截面积与其相匹配的永磁铁块；每个永磁铁块的顶面均设置有压力传感器。本发明能够有效消除悬索桥施工过程中主塔两侧主缆的不平衡力。

技术领域

本发明涉及桥梁工程设计与建造领域，特别是一种悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力装置及方法。

背景技术

悬索桥加劲梁施工过程中，由于主塔两侧主缆索力不平衡（也即主缆沿纵桥向的主缆索力不平衡），导致主塔根部承受较大弯矩，严重影响主塔安全性、稳定性及耐久性。在实际施工过程中常采用设置索鞍预偏量，来减小不平衡主缆力带来的影响，但是该方法施工繁杂，需要多次顶推索鞍，更需要精细化的预偏量计算；一旦计算存在误差，几乎无法纠偏，导致主塔受力不平衡。所以，如何有效消除悬索桥施工过程主塔两侧主缆不平衡力是悬索桥建造的关键技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力装置及方法，该悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力装置及方法能够有效消除悬索桥施工过程中主塔两侧主缆的不平衡力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力装置，包括悬浮电磁铁、隔板和永磁铁。

悬浮电磁铁嵌设在鞍座的鞍槽底部。

隔板沿横桥向均匀安装在悬浮电磁铁顶部，相邻两块隔板之间形成一个索股槽路。每个鞍座中的索股槽路数量与对应主缆中的索股数量相等。

位于每个索股槽路内的悬浮电磁铁，沿纵桥向布设有若干个凸齿电磁铁。每个凸齿电磁铁的顶面均为弧形面，所有凸齿电磁铁的顶面连接线为拱形弧，且拱形弧的形状与落座后主缆形状相同。其中，凸齿电磁铁的横截面积从弧形拱的拱顶向两侧拱底的方向，逐渐减小。

每个凸齿电磁铁的上方均设置一个横截面积与其相匹配的永磁铁块，每个索股槽路内的所有永磁铁块形成为一组永磁铁。每组永磁铁的顶面连接线也为与落座后主缆形状相同的拱形弧。每个永磁铁块的顶面均设置有压力传感器。

每个永磁铁块与位于正下方的凸齿电磁铁之间通过绝缘的自由伸缩导向组件相连接。

自由伸缩导向组件包括绝缘套筒和绝缘伸缩杆。绝缘套筒竖直嵌设在凸齿电磁铁中，且绝缘套筒的顶面不高于凸齿电磁铁的顶面。绝缘伸缩杆的底端插设在绝缘套筒内，且与绝缘套筒内壁滑动连接。绝缘伸缩杆的顶端固定安装在永磁铁块上。

相邻凸齿电磁铁之间形成线圈放置槽，用于绕设悬浮电磁铁的通电线圈；通电线圈的输入端与电源正极相连接，通电线圈的输出端依次与功率放大器、嵌入DSP控制器和电源负极相连接。

在每个索股槽路的顶部均设置有锌填块，用于填充主缆素股顶部的索股槽路空间。

一种悬索桥主缆-鞍座滑移状态主动调控升力方法，包括如下步骤。

步骤1、吊装主缆：将悬索桥的主缆吊装至对应鞍座的正上方，并使主缆的每个索股对应鞍座的一个索股槽路。