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CN110725210B - 一种拉索步进张拉施工方法及张拉设备 - Google Patents

一种拉索步进张拉施工方法及张拉设备 Download PDF

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CN110725210B CN201911013514.XA CN201911013514A CN110725210B CN 110725210 B CN110725210 B CN 110725210B CN 201911013514 A CN201911013514 A CN 201911013514A CN 110725210 B CN110725210 B CN 110725210B
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Abstract

本发明涉及一种拉索步进张拉施工方法及张拉设备，张拉设备包括一个或至少两个沿轴向顺次布置的设备主体，设备主体为中空环形结构，设备主体包括内外布置的内波纹管和外波纹管，内波纹管、外波纹管的上端之间密封固连有环形结构的上端盖，内波纹管、外波纹管的下端之间密封固连有环形结构的下端盖，内波纹管、外波纹管、上端盖和下端盖之间围成环形的液压腔，设备主体上设置有与所述液压腔相通的油口。本发明提供了一种可以减少拉索张拉过程中工作螺母旋拧阻力的拉索步进张拉施工方法及该拉索步进张拉施工方法中使用的张拉设备。

Description

一种拉索步进张拉施工方法及张拉设备
技术领域
本发明涉及一种拉索桥拉索安装领域的拉索步进张拉施工方法及张拉设备。
背景技术
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撑连续梁。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。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成，其中斜拉索是拉索桥的重要组成部分，斜拉索包括索绳，索绳一般由钢绞线制成，索绳的两端分别通过拉索锚固结构与塔和桥体相连。现有的拉索锚固结构包括固定连接于索绳一端的锚头，锚头的外周设置有外螺纹，锚头的外螺纹上螺纹连接有工作螺母，工作螺母的一端顶抵在与塔或桥体固定连接的锚垫板上。
在拉索安装过程时，旋拧工作螺母，工作螺母通过带动锚头移动而实现张紧拉索，现有技术中，由于工作螺母与锚垫板始终接触，因此旋拧工作螺母时，在拉索张力的作用下，工作螺母与锚垫板之间产生很大的旋拧阻力，拉索的张拉特别的费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以减少拉索张拉过程中工作螺母旋拧阻力的拉索步进张拉施工方法；本发明的目的还在于提供一种该拉索步进张拉施工方法中使用的张拉设备。
为解决上述技术问题，本发明中拉索步进张拉施工方法的技术方案如下：
一种拉索步进张拉施工方法，对拉索张拉时，将空心环形结构的张拉设备套设于工作螺母上，张拉设备包括一个或至少两个沿轴向顺次布置的设备主体，设备主体包括内外布置的内波纹管和外波纹管，内波纹管、外波纹管的上端之间密封固连有环形结构的上端盖，内波纹管、外波纹管的下端之间密封固连有环形结构的下端盖，内波纹管、外波纹管、上端盖和下端盖之间围成环形的液压腔，设备主体上设置有与所述液压腔相通的油口，在锚头上旋装用于张拉设备顶抵的工具螺母，张拉设备的一端顶抵在工具螺母上、另一端顶抵在锚垫板上，张拉设备通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，工作螺母与锚垫板脱离，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动；张拉设备再次通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动，如此循环，完成张拉，然后卸掉工具螺母和张拉设备。
本发明中张拉设备的技术方案为：
一种张拉设备，包括一个或至少两个沿轴向顺次布置的设备主体，设备主体为中空环形结构，设备主体包括内外布置的内波纹管和外波纹管，内波纹管、外波纹管的上端之间密封固连有环形结构的上端盖，内波纹管、外波纹管的下端之间密封固连有环形结构的下端盖，内波纹管、外波纹管、上端盖和下端盖之间围成环形的液压腔，设备主体上设置有与所述液压腔相通的油口。
设备主体上还设置有检测油口，检测油口上连接有压力传感器。
设备主体有至少两个，相邻两个设备主体的对应端盖一体设置。
上端盖和/或下端盖上转动装配有至少三个沿周向间隔布置的用于与工作螺母接触配合的摩擦轮。
上端盖和/或下端盖上开设有沿周向延伸的供相应扭矩输入杆穿过的操作长孔。
本发明的有益效果为：使用时，将中空环形结构的设备主体套于工作螺母外周，然后在锚头上旋拧工具螺母，通过向液压腔内注油，设备主体顶抵在锚垫板与工具螺母之间，因为锚垫板是固定于塔或桥体上，因此锚垫板形成整个张拉设备的反力支架，内、外波纹管伸展，从而使得工具螺母带着锚头进而带着锚头上的工作螺母朝远离锚垫板方向移动，工作螺母与锚垫板脱离，此时旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动，该过程中，工作螺母不与锚垫板接触，不与锚垫板之间产生大的旋拧阻力，省时省力，工作螺母旋拧后，张拉设备再次顶压工具螺母，就这样一步步的直至对拉索张拉结束，最后拆掉工具螺母和张拉设备。
附图说明
图1是本发明中张拉设备的一个实施例的使用状态图；
图2是图1中张拉设备对工具螺母张拉后的状态示意图；
图3是图1中操作长孔与工作螺母的配合示意图；
图4是图1中设备主体的结构示意图；
图5是本发明中花键与花键齿的配合示意图。
具体实施方式
本发明中张拉设备的实施例如图1～4所示：包括两个沿轴向顺次布置的设备主体5，设备主体5为中空环形结构，设备主体包括内外布置的内波纹管6和外波纹管8，内波纹管6、外波纹管8的上端之间密封固连有环形结构的上端盖4，内波纹管6、外波纹管8的下端之间密封固连有环形结构的下端盖12，上端盖、下端盖同轴线布置，内波纹管、外波纹管、上端盖和下端盖之间围成环形的液压腔7，设备主体的下端盖上设置有与液压腔相通的油口20。本发明中两个设备主体的相邻端盖即上侧设备主体的下端盖与下侧设备主体的上端盖一体设置，称该一体连接的两个端盖为中间端盖10。中间端盖上还设置有分别与各液压腔相通的检测口22，检测口上连接有压力传感器21。在油泵通过油口20向对应液压腔注油时，内波纹管、外波纹管展开而对外施加作用力，根据胡克定律，由内、外波纹管的展开长度可以计算出内、外波纹管对下端盖的弹性作用力，根据压力传感器测得的压强值和下端盖的有效受压面积可以计算出下端盖受到的液压作用力，从而准确的计算出下端盖的输出力，不受现有技术中液压缸中活塞与缸体之间静摩擦力的影响，实现力的精准输出。本实施例中的内波纹管、外波纹管均为金属波纹管。相比液压缸而言波纹管结构的张拉设备重量更轻，长度更短。
中间端盖上转动装配有四个转动轴线与内波纹管、外波纹管轴线并列布置的摩擦轮 9，四个摩擦轮9沿中间端盖周向间隔布置，摩擦轮具体的安装结构是，中间端盖上开设有与摩擦轮个数对应的摩擦轮安装槽，各摩擦轮安装槽中均设置有摩擦轮轮轴17，摩擦轮固定于摩擦轮轴上，摩擦轮由摩擦轮驱动电机驱动(图中未示出)摩擦轮驱动电机的电机轴上设置有沿上下方向延伸的花键齿19，摩擦轮的轮轴上通过花键18与花键齿19传动连接，花键与花键齿在上下方向上导向移动配合，通过花键实现摩擦轮与电机轴的传动，使得即使摩擦轮轴相对中间端盖有一定的轴向移动，花键与花键齿始终保持传动，摩擦轮安装槽的高度高于摩擦轮的高度，这样摩擦轮可以相对中间端盖具有一定的轴向移动量。摩擦轮用于与工作螺母接触滚动配合，通过摩擦轮9与工作螺母11的接触，在摩擦轮主动转动时，可以通过摩擦轮带动工作螺母旋转。工作螺母11上设置有多个沿周向间隔布置的供相应扭矩输入杆插入的杆插孔2，中间端盖上开设有沿周向延伸的供相应扭矩输入杆穿过的操作长孔 16，操作长孔具有轴向跨度使得工作螺母远离锚垫板移动后还能供扭矩输入杆穿过。
本张拉设备的使用如下：将张拉设备从锚头15远离锚垫板3的一侧套装于工作螺母 11上，摩擦轮与工作螺母的外周接触配合，然后将工具螺母14由远离锚垫板的一侧旋拧到锚头15上，这样张拉设备的一端顶抵在锚垫板3上，另外一端伸展顶抵在工具螺母14上从而对工具螺母施力从而拉紧拉索1，工具螺母带着锚头15和与锚头螺纹连接的工作螺母11朝远离锚垫板一侧移动如图2所示，此后可以有两种方式旋转工作螺母，第一种，摩擦轮转动，从而带动工作螺母旋转；第二种，通过在工作螺母的杆插孔中插入扭矩输入杆，工作人员扳动扭矩输入杆从而带动工作螺母旋转。工作螺母朝向锚垫板移动，然后张拉设备再次推动工具螺母朝远离锚垫板一侧移动，如此步进式的完成拉索的张拉。在本发明的其它实施例中，相邻两个设备主体的端盖也可以不一体设置，比如说上侧设备主体的下端盖直接顶抵在下侧设备主体的上端盖上。图中项13表示用于旋拧工具螺母的操作手柄。
一种拉索步进张拉施工方法的实施例如图1～5所示：对拉索张拉时，将空心环形结构的张拉设备套设于工作螺母上，张拉设备与上述各张拉设备实施例相同，在此不再详述，在锚头上旋装用于张拉设备顶抵的工具螺母，张拉设备的一端顶抵在工具螺母上、另一端顶抵在锚垫板上，张拉设备通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，工作螺母与锚垫板脱离，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动；张拉设备再次通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动，如此循环，完成张拉，然后卸掉工具螺母和张拉设备。

Claims (3)

1.一种拉索步进张拉施工方法，其特征在于：对拉索张拉时，将空心环形结构的张拉设备套设于工作螺母上，张拉设备包括一个或至少两个沿轴向顺次布置的设备主体，设备主体包括内外布置的内波纹管和外波纹管，内波纹管、外波纹管的上端之间密封固连有环形结构的上端盖，内波纹管、外波纹管的下端之间密封固连有环形结构的下端盖，内波纹管、外波纹管、上端盖和下端盖之间围成环形的液压腔，设备主体上设置有与所述液压腔相通的油口，在锚头上旋装用于张拉设备顶抵的工具螺母，张拉设备的一端顶抵在工具螺母上、另一端顶抵在锚垫板上，张拉设备通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，工作螺母与锚垫板脱离，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动；张拉设备再次通过工具螺母、锚头带动工作螺母朝远离锚垫板方向移动，旋拧工作螺母朝向锚垫板方向移动，如此循环，完成张拉，然后卸掉工具螺母和张拉设备，上端盖和/或下端盖上转动装配有至少三个沿周向间隔布置的用于与工作螺母接触配合的摩擦轮，摩擦轮固定于摩擦轮轴上，摩擦轮由摩擦轮驱动电机驱动，摩擦轮驱动电机的电机轴上设置有沿上下方向延伸的花键齿，摩擦轮的摩擦轮轴上通过花键与花键齿传动连接，花键与花键齿在上下方向上导向移动配合。
2.根据权利要求1所述的拉索步进张拉施工方法，其特征在于：设备主体上还设置有检测油口，检测油口上连接有压力传感器。
3.根据权利要求1所述的拉索步进张拉施工方法，其特征在于：设备主体有至少两个，相邻两个设备主体的对应端盖一体设置。
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