一种扩展结构及桥梁拉索的制作方法

1.本发明涉及桥梁建筑领域，尤其涉及一种扩展结构及桥梁拉索。


背景技术：

2.拉索是桥梁建筑中重要的受力部件，对于桥梁的安全运行有着重要的作用。随着各项技术的进步和社会经济的快速发展，人们对于桥梁建设的要求越来越高，桥梁建筑的规模越来越大，且数量日益增多，这就对桥梁拉索的性能提出了新的要求。
3.传统的桥梁拉索采用钢绞线，其密度大，在大量使用的过程中大大增加了桥梁本身的重量，提升了桥梁设计和建造的难度。因此，人们开始使用具有质量轻、强度高等优势的复合材料绞线制作拉索。
4.在桥梁拉索的安装过程中，最后一道工序为张拉工序，也就是用张拉设备将承载力的拉索夹持固定，然后使拉索张拉一定的力值，再将拉索固定在桥梁上，保证桥梁路面受力平衡。但是，由于复合材料为各向异性材料，其横向抗剪切强度明显低于纵向抗拉强度，故在使用张拉设备夹紧复合材料绞线时，容易出现复合材料绞线破坏断裂的情况，导致张拉工序无法进行，限制了复合材料绞线在桥梁拉索中的应用。
5.此外，复合材料绞线的防撞性能和防火性能有限，位于桥面附近的复合材料绞线在长期使用过程中可能受损，同样限制了复合材料绞线在桥梁拉索中的应用。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种扩展结构。
7.本发明提供如下技术方案：
8.一种扩展结构，包括第一锚具和钢绞线，所述第一锚具用于锚固复合材料绞线，所述钢绞线的一端与所述第一锚具固定连接，所述钢绞线的另一端用于与桥梁相连。
9.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第一锚具上开设有可容所述复合材料绞线穿入的第一安装孔，所述第一锚具与所述复合材料绞线压接。
10.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第一锚具包括楔形夹座和楔形夹；
11.所述楔形夹座上开设有楔形孔，所述楔形夹穿设于所述楔形孔内；
12.所述楔形夹具有小端和大端，所述小端开设有可容所述复合材料绞线穿入的第二安装孔，所述大端开设有缝隙以使所述大端能够在受压时收拢，所述缝隙与所述第二安装孔连通。
13.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，还包括第二锚具，所述第二锚具与所述第一锚具固定连接，所述钢绞线由所述第二锚具锚固。
14.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第二锚具通过连接件与所述第一锚具相连。
15.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第一锚具上设有第一连接部，所
述第一连接部与所述连接件螺纹连接，所述连接件的侧壁上设有平直部以便于在旋拧所述连接件时着力。
16.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第一锚具上设有第一连接部，所述第一连接部与所述连接件插接配合，所述第一连接部与所述连接件压接或销接。
17.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述第二锚具上设有第二连接部，所述第二连接部与所述连接件螺纹连接，所述连接件的侧壁上设有平直部以便于在旋拧所述连接件时着力。
18.作为对所述扩展结构的进一步可选的方案，所述连接件上开设有可容所述钢绞线和所述复合材料绞线穿入的通孔。
19.本发明的另一目的是提供一种桥梁拉索。
20.本发明提供如下技术方案：
21.一种桥梁拉索，包括复合材料绞线和上述扩展结构；
22.所述复合材料绞线具有扩展端，所述扩展端锚固于所述第一锚具上。
23.本发明的实施例具有如下有益效果：
24.张拉桥梁拉索时，在复合材料绞线的末端设置扩展结构，先使复合材料绞线锚固在第一锚具上，然后将钢绞线与第一锚具固定连接。此时，施工方可以利用张拉设备直接将钢绞线夹持固定，然后通过钢绞线和第一锚具来牵引复合材料绞线，完成对复合材料绞线的张拉，并将钢绞线固定在桥梁上，从而保证复合材料绞线能够顺利地应用在桥梁拉索中。同样地，将桥梁拉索与桥面固定时，在复合材料绞线的末端设置扩展结构，使复合材料绞线通过钢绞线与桥面间接连接，处于桥面附近的桥梁拉索为钢绞线材质，具有很好的防撞和防火性能。
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1示出了本发明实施例1提供的一种扩展结构的整体结构示意图；
28.图2示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构的整体结构示意图；
29.图3示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构中锚具本体在一具体实施方式下的右视图；
30.图4示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构中锚具本体在另一具体实施方式下的右视图；
31.图5示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构中锚具本体在又一具体实施方式下的右视图；
32.图6示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构中连接件的结构示意图；
33.图7示出了本发明实施例2提供的一种扩展结构中第二锚具的结构示意图；
34.图8示出了本发明实施例3提供的一种扩展结构的整体结构示意图；
35.图9示出了本发明实施例3提供的一种扩展结构中第一锚具的结构示意图。
36.主要元件符号说明：
37.100
‑
第一锚具；110
‑
锚具本体；111
‑
第一安装孔；120
‑
第一连接部；130
‑
楔形夹座；131
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楔形孔；140
‑
楔形夹；141
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第二安装孔；142
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缝隙；200
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连接件；210
‑
平直部；220
‑
通孔；300
‑
第二锚具；310
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锚环；320
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夹片；330
‑
第二连接部；400
‑
钢绞线；500
‑
复合材料绞线。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.实施例1
44.请参阅图1，本实施例提供一种扩展结构，用于桥梁拉索中，对复合材料绞线500的一端进行扩展。扩展结构包括第一锚具100和钢绞线400，第一锚具100对复合材料绞线500的一端进行锚固，钢绞线400的一端与第一锚具100固定连接，另一端则与桥梁相连。
45.其中，钢绞线400可以直接或者间接地固定在第一锚具100上。
46.张拉桥梁拉索时，在复合材料绞线500的末端设置上述扩展结构。先使复合材料绞线500锚固在第一锚具100上，再将钢绞线400与第一锚具100固定连接。此时，施工方可以利用张拉设备直接将钢绞线400夹持固定，通过钢绞线400和第一锚具100来牵引复合材料绞线500，完成对复合材料绞线500的张拉，并将钢绞线400固定在桥梁上，从而保证复合材料绞线500能够顺利地应用在桥梁拉索中。
47.同样地，将桥梁拉索与桥面固定连接时，在复合材料绞线500的末端设置上述扩展结构，使复合材料绞线500通过钢绞线400与桥面间接连接。此时，处于桥面附近的桥梁拉索为钢绞线400材质，具有很好的防撞和防火性能。
48.实施例2
49.请参阅图2，本实施例提供一种扩展结构，用于桥梁拉索中，对复合材料绞线500的一端进行扩展。扩展结构包括第一锚具100、连接件200、第二锚具300和钢绞线400，且复合材料绞线500、第一锚具100、连接件200、第二锚具300和钢绞线400依次连接。
50.具体地，第一锚具100包括锚具本体110和第一连接部120。复合材料绞线500锚固于锚具本体110上，第一连接部120则与连接件200固定连接。
51.请结合图3，锚具本体110呈圆柱状，锚具本体110的一端与第一连接部120一体成型或者焊接固定，另一端则开设有第一安装孔111。第一安装孔111沿锚具本体110的轴向设置，且第一安装孔111可容复合材料绞线500穿入。
52.施工时，先将复合材料绞线500穿入锚具本体110上的第一安装孔111，然后利用扣压机将锚具本体110和复合材料绞线500压接固定。
53.请参阅图3，在本实施例的一个具体实施方式中，第一安装孔111的数量为一个，其横截面为圆形。
54.请参阅图4，在本实施例的另一具体实施方式中，第一安装孔111的数量为多个(如六个、七个或八个等)，其横截面均为圆形。其中一个第一安装孔111的轴线与锚具本体110的轴线重合，剩余的第一安装孔111则环绕锚具本体110的轴线均匀分布，并与处于中间位置的第一安装孔111连通，整体呈花瓣状。
55.请参阅图5，在本实施例的又一具体实施方式中，第一安装孔111的数量为多个(如六个、七个或八个等)，其横截面均为圆形。其中一个第一安装孔111的轴线与锚具本体110的轴线重合，剩余六个第一安装孔111则环绕锚具本体110的轴线均匀分布，且不与处于中间位置的第一安装孔111连通，各第一安装孔111分散布置。
56.总之，锚具本体110上第一安装孔111的设置由复合材料绞线500而定，与复合材料绞线500的形状和构造相适配。
57.请一并参阅图2和图6，具体地，连接件200呈圆柱状，且连接件200的轴线与锚具本体110的轴线重合。连接件200的一端与第一连接部120固定连接，另一端则与第二锚具300固定连接。
58.在本实施例的一个具体实施方式中，连接件200与第一连接部120螺纹连接。连接件200朝向第一连接部120的一端设有外螺纹，第一连接部120背向锚具本体110的一端则开设有内螺纹孔。
59.利用扣压机将锚具本体110和复合材料绞线500压接固定后，施工方再将连接件200拧入第一连接部120中，并用拧紧工具拧紧。
60.在本实施例的另一具体实施方式中，连接件200与第一连接部120螺纹连接。连接件200朝向第一连接部120的一端开设有内螺纹孔，第一连接部120上则设置有外螺纹。
61.利用扣压机将锚具本体110和复合材料绞线500压接固定后，施工方再将第一连接部120拧入连接件200中，并用拧紧工具(如扳手等)拧紧。
62.在本实施例的又一具体实施方式中，连接件200与第一连接部120插接配合，二者
压接。
63.利用扣压机将锚具本体110和复合材料绞线500压接固定后，施工方再将第一连接部120插入连接件200中，或者将连接件200插入第一连接部120背向锚具本体110的一端，然后利用扣压机将连接件200和第一连接部120压接固定。
64.在本实施例的又一具体实施方式中，连接件200与第一连接部120插接配合，且连接件200和第一连接部120的侧壁上均开设有销孔。销孔沿连接件200的径向设置，销孔内穿设有插销，插销将连接件200和第一连接部120销接固定。
65.进一步地，当连接件200与第一连接部120螺纹连接时，在连接件200的外侧壁上开设有缺槽，由此形成平直部210，以便拧紧工具对连接件200着力。
66.请参阅图7，具体地，第二锚具300由夹片式锚具改进而来，第二锚具300由锚环310、夹片320和第二连接部330组成，且锚环310和第二连接部330的轴线均与连接件200的轴线重合。
67.将连接件200与第一连接部120固定后，施工方再利用锚环310和夹片320将钢绞线400锚固，其属于夹片式锚具的常规应用，在此不作赘述。
68.第二连接部330与锚环310一体成型或者焊接固定，第二连接部330设置在锚环310朝向连接件200的一端，并与连接件200固定连接。
69.在本实施例的一个具体实施方式中，连接件200与第二连接部330螺纹连接。连接件200朝向第二连接部330的一端设有外螺纹，第二连接部330背向锚环310的一端则开设有内螺纹孔。
70.将钢绞线400锚固在第二锚具300上后，施工方再将连接件200拧入第二连接部330中，并用拧紧工具拧紧。
71.在本实施例的另一具体实施方式中，连接件200与第二连接部330螺纹连接。连接件200朝向第二连接部330的一端开设有内螺纹孔，第二连接部330上则设置有外螺纹。
72.将钢绞线400锚固在第二锚具300上后，施工方再将第二连接部330拧入连接件200中，并用拧紧工具拧紧。
73.进一步地，无论连接件200与第一连接部120是否螺纹连接，均可以在连接件200的外侧壁上开设缺槽，形成平直部210，便于拧紧工具对连接件200着力以将连接件200和第二连接部330拧紧。
74.请再次参阅图6，进一步地，无论是将复合材料绞线500锚固在第一锚具100上，还是将钢绞线400锚固在第二锚具300上，都需要留出一定长度的复合材料绞线500和钢绞线400，使复合材料绞线500的末端穿出第一锚具100，长度为3
‑
5mm，使钢绞线400的末端穿出第二锚具300，长度为3
‑
5mm，以保证锚固的稳定性。为此，在连接件200上开设有可容复合材料绞线500和钢绞线400穿入的通孔220，且通孔220的轴线与连接件200的轴线重合。
75.本实施例还提供一种桥梁拉索，包括复合材料绞线500和上述扩展结构。复合材料绞线500的一端先与桥梁上其它结构固定连接，另一端则作为扩展端，且扩展端锚固于第一锚具100上。
76.张拉桥梁拉索时，在复合材料绞线500的扩展端设置上述扩展结构。先使复合材料绞线500的扩展端锚固在第一锚具100上，然后将第一锚具100与连接件200相连，再将钢绞线400锚固在第二锚具300上，最后将第二锚具300与连接件200相连。此时，施工方可以利用
张拉设备直接将钢绞线400夹持固定，依次通过钢绞线400、第二锚具300、连接件200和第一锚具100来牵引复合材料绞线500，完成对复合材料绞线500的张拉，从而保证复合材料绞线500能够顺利地应用在桥梁拉索中。
77.与直接利用张拉设备将复合材料绞线500夹持固定相比，通过第一锚具100对复合材料绞线500进行锚固，能够使复合材料绞线500受力均匀，不易破坏断裂，并且同样能够将复合材料绞线500固定牢靠。
78.同样地，将桥梁拉索与桥面固定连接时，在复合材料绞线500的扩展端设置上述扩展结构，使复合材料绞线500通过钢绞线400与桥面间接连接。此时，处于桥面附近的桥梁拉索为钢绞线400材质，具有很好的防撞和防火性能。
79.实施例3
80.请一并参阅图8和图9，与实施例2的不同之处在于，第一锚具100的结构不同。
81.具体地，第一锚具100由楔形夹座130、楔形夹140和第一连接部120组成。
82.楔形夹座130呈圆柱状，楔形夹座130的一端与第一连接部120一体成型或者焊接固定，并开设有楔形孔131。楔形孔131沿楔形夹座130的轴向贯穿楔形夹座130，且楔形孔131靠近第一连接部120一端的孔径大于另一端。
83.楔形夹140穿设于楔形孔131内，其外侧壁相对于楔形夹座130轴线的倾斜角度等于楔形孔131的孔壁相对于楔形夹座130轴线的倾斜角度，具有小端和大端。此外，楔形夹140的小端开设有可容复合材料绞线500穿入的第二安装孔141，楔形夹140的大端则开设有缝隙142，且缝隙142与第二安装孔141连通。
84.在本实施例中，第二安装孔141沿楔形夹140的轴线贯穿楔形夹140，且第二安装孔141的横截面为圆形。
85.此外，第二安装孔141的数量可以为一个，也可以为多个(如六个、七个或八个等)。当第二安装孔141的数量为一个时，其内径相对较大。当第二安装孔141的数量为多个时，其内径相对较小，且其中一个第二安装孔141的轴线与楔形夹140的轴线重合，其余的第二安装孔141则环绕楔形夹140的轴线均匀分布，并与处于中间位置的第二安装孔141连通，整体呈花瓣形。总之，第二安装孔141与复合材料绞线500相适配。
86.安装时，施工方先将楔形夹座130和楔形夹140依次套入复合材料绞线500的扩展端，使复合材料绞线500在穿入第二安装孔141后又从第二安装孔141内穿出，露出3
‑
5mm，然后使楔形夹140和楔形夹座130相对滑移，进而使楔形夹140与楔形孔131的孔壁相互挤压。由于缝隙142的存在，楔形夹140的大端在受压时收拢，并将复合材料绞线500夹紧，从而利用摩擦力将复合材料绞线500锚固。
87.在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
88.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
89.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。