用于悬索桥的自行走主鞍及悬索桥的制作方法

1.本实用新型涉及悬索桥技术领域，特别是涉及一种用于悬索桥的自行走主鞍及悬索桥。


背景技术：

2.悬索桥主鞍起着支承主缆并实现主缆转向的作用，是悬索桥的关键构件之一。一般悬索桥主鞍通常采用整体铸造或铸焊结合的结构型式。铸钢的材料性能普遍较低，随着悬索桥跨径加大，主缆索股多、缆力大，势必导致通常做法的索鞍尺寸更大、板厚更厚、重量更重，且大规模的铸件也加大了能耗及环保方面的压力。
3.主缆缆力自平衡体系能够有效减小索塔不平衡水平力，降低工程造价。主缆自平衡体系成立的关键是释放主鞍与索塔之间的纵向约束，那么如何高效平衡主鞍与索塔之间的纵向力是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本实用新型实施例的目的是提供一种用于悬索桥的自行走主鞍及悬索桥，以解如何高效平衡主鞍与索塔之间的纵向力的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种用于悬索桥的自行走主鞍，包括：主鞍本体、滚动组件和索塔，所述滚动组件滚动连接于所述主鞍本体与所述索塔之间。
8.其中，所述滚动组件包括多根连杆和沿悬索桥纵向设置的多个滚轴，相邻的所述滚轴通过所述连杆连接用以联动滚动。
9.其中，所述主鞍本体为沿其纵向的多个主鞍单体连接而成，相邻所述主鞍单体之间通过螺栓紧固连接；所述主鞍本体包括鞍槽，所述鞍槽为多块钢板焊接而成。
10.其中，在所述鞍槽内侧的底部设置有阶梯型垫块，所述阶梯型垫块的横截面形状为由两侧向中间凹陷，纵截面形状为弧形。
11.其中，所述阶梯型垫块包括横向连接的多块横向垫块，所述横向垫块的横截面形状为由两侧向中间凹陷的阶梯型结构。
12.其中，所述阶梯型垫块包括纵向连接的多块纵向垫块，所述纵向垫块的底端构造有沿纵向排列的多个定位突块，所述鞍槽内侧的底部构造有沿纵向排列的多个定位凹槽，所述定位突块与所述定位凹槽匹配卡接。
13.其中，所述主鞍本体还包括沿悬索桥纵向设置的纵肋，所述纵肋位于所述滚动组件的上方，所述纵肋的纵截面外形为“弓”形，其上缘为弧形，且在所述纵肋的底部两端构造有支脚，所述纵肋的顶部抵接于所述鞍槽的底端。
14.其中，还包括承接机构，所述承接机构沿悬索桥纵向延伸，并设置于所述纵肋的底
部与所述滚动组件的顶部之间，所述承接机构包括由钢板焊接而成的箱体以及填充于所述箱体内的超高性能混凝土。
15.其中，所述主鞍本体还包括挡块和沿悬索桥横向延伸设置的横肋，所述横肋沿悬索桥纵向排列并支撑所述鞍槽，所述挡块横向延伸并安装于所述横肋两侧面的底端。
16.本实用新型实施例还一种悬索桥，包括如本实用新型实施例的用于悬索桥的自行走主鞍。
17.(三)有益效果
18.本实用新型实施例提供的一种用于悬索桥的自行走主鞍及悬索桥，在主鞍本体与索塔之间设置滚动组件，在不平衡缆力作用下，滚动组件滚动，实现主鞍本体纵向自由行走，降低了索塔塔底的弯矩，达到主缆自平衡的目的，降低工程造价。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例用于悬索桥的自行走主鞍的纵截面结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例用于悬索桥的自行走主鞍的横截面结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例滚动组件的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例纵肋的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例阶梯型垫块的横截面示意图；
24.图6为本实用新型实施例阶梯型垫块的纵截面示意图；
25.图7为本实用新型实施例定位突块的结构示意图。
26.附图标记：
27.1：主鞍本体；11：鞍槽；12：横向垫块；13：纵向垫块；131：定位突块；2：滚动组件；21：滚轴；22：连杆；3：索塔；4：纵肋；41：支脚；5：承接机构；51：箱体；52：超高性能混凝土；6：挡块；7：横肋；8：下承板。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.如图1和图2所示，本实用新型实施例公开了一种用于悬索桥的自行走主鞍，包括：主鞍本体1、滚动组件2和索塔3，滚动组件2滚动连接于主鞍本体1与索塔3之间。
31.具体地，滚动组件2的底部通过下承板8安装于索塔3，顶部通过承接机构5、纵肋4和主鞍本体1连接，滚动组件2可通过滚动来实现主缆自平衡。
32.本实施例在主鞍本体1和索塔3之间设置滚动组件2，在不平衡缆力作用下，滚动组件2滚动，实现主鞍本体1纵向自由行走，降低了索塔3塔底的弯矩，达到主缆自平衡的目的。
33.本实用新型实施例提供的一种用于悬索桥的自行走主鞍及悬索桥，在主鞍本体1
与索塔3之间设置滚动组件2，在不平衡缆力作用下，滚动组件2滚动，实现主鞍纵向自由行走，降低了索塔3塔底的弯矩，达到主缆自平衡的目的，降低工程造价。
34.其中，如图3所示，滚动组件2包括多根连杆22和沿悬索桥纵向设置的多个滚轴21，相邻的滚轴21通过连杆22连接用以联动滚动。具体地，该滚动组件2包括利用连杆22连接的多个滚轴21，滚轴21采用高强度合金钢制成，承载力高，刚度大，加工精度高，滚动摩擦系数可降低至0.005左右，通过滚轴21的纵向滚动来平衡纵向力。连杆22水平连接在滚轴21的下部，使得各个滚轴21可以同步滚动，在滚轴21滚动过程中连杆22也随其一同运动。
35.其中，如图1和图2所示，主鞍本体1为沿其纵向的多个主鞍单体连接而成，相邻所述主鞍单体之间通过螺栓紧固连接；主鞍本体1包括鞍槽11，鞍槽11为多块钢板焊接而成。具体地，为了减小加工制作难度和运输成本，主鞍本体1采用分块制作，现场装配的方式，在相邻的两个主鞍单体的横截面之间利用螺栓将其紧固连接；鞍槽11位于主鞍本体1的顶部，其为三块钢板焊接而成的长方体结构。
36.进一步地，如图5和图6所示，在鞍槽11内侧的底部设置有阶梯型垫块，阶梯型垫块的横截面形状为由两侧向中间凹陷，纵截面形状为弧形。具体地，本实施例中的阶梯型垫块从横截面来看是阶梯型，且高度由两侧向中央下降，纵截面为弧形，其弧度与鞍槽11的弧度一致，使之可以放入到鞍槽11内部。本实施例采用了装配式阶梯型垫块的构造替代了现有技术中鞍槽底板、侧板及阶梯式槽路一体铸造的方式，本实施例拆装简单，可预先加工再到现场进行安装，提高了装配效率。
37.更进一步地，如图5所示，阶梯型垫块包括横向连接的多块横向垫块12，横向垫块12的横截面形状为由两侧向中间凹陷的阶梯型结构。本实施例中设置在两侧的横向垫块12的高度高于设置在中央的横向垫块12的高度，且每个横向垫块12也构造有类似的阶梯型结构。
38.更进一步地，如图6和图7所示，阶梯型垫块包括纵向连接的多块纵向垫块13，纵向垫块13的底端构造有沿纵向排列的多个定位突块131，鞍槽11内侧的底部构造有沿纵向排列的多个定位凹槽(图中未示出)，定位突块131与定位凹槽匹配卡接。具体地，本实施例中的定位突块131和定位凹槽均为沿悬索桥横向延伸，但排列方式是沿悬索桥纵向排列，通过定位突块131与定位凹槽之间的定位作用，起到纵向抗滑定位的作用。可以理解的是，定位突块131具有凸起，定位凹槽具有凹槽，凸起和凹槽沿悬索桥的横向延伸，可以相互匹配安装，使得两者在纵向上不发生相对运动。值得注意的是，“横向垫块12”和“纵向垫块13”的名称仅为区分两者不同的排列方式，在实际应用时，可能为同一垫块，一块垫块也可能在横向充当横向垫块12，在纵向则充当纵向垫块13，例如横向垫块12为三块，纵向垫块13也为三块，则总共需要九块垫块。
39.其中，如图4所示，主鞍本体1还包括沿悬索桥纵向设置的纵肋4，纵肋4位于滚动组件2的上方，纵肋4的纵截面外形为“弓”形，其上缘为弧形，且在纵肋4的底部两端构造有支脚41，纵肋4的顶部抵接于鞍槽11的底端。具体地，本实施例中的纵肋4的纵截面形状类似“弓”型，由钢板焊接而成，顶面的弧度与主鞍本体1的弧度一致，下缘为梯形，两端设置支脚41作为支撑，而底部的中间部分为镂空，不起到支撑作用，这样结构的纵肋4有效改善了各个滚轴21的受力均匀性。
40.其中，本实施例的用于悬索桥的自行走主鞍还包括承接机构5，承接机构5沿悬索
桥纵向延伸，并设置于纵肋4的底部与滚动组件2的顶部之间，承接机构5包括由钢板焊接而成的箱体51以及填充于箱体51内的超高性能混凝土52(ultra
‑
high performance concrete，简称：uhpc)。具体地，本实施例采用钢板与uhpc的组合结构：采用钢板焊接成型为高度合适的长方体箱体51，现场浇筑uhpc，组合形成承接机构5设置于支脚41底部与滚动组件2之间。采用纵肋4和承接机构5一同使用，可使得纵肋4、横肋7的压力有效扩散，在滚轴21支承上表面达到了压应力均匀分布，有效提高了纵向多个滚轴21的支撑反力均匀性。
41.其中，主鞍本体1还包括挡块6和沿悬索桥横向延伸设置的横肋7，横肋7沿悬索桥纵向排列并支撑主鞍本体1，挡块6横向延伸并安装于横肋7两侧面的底端。具体地，本实施例的横肋7底部安装于承接机构5，顶部构造有用于放置并支撑主鞍本体1的槽体。挡块6用于约束横肋7，起到限位作用。
42.本实用新型实施例还公开了一种悬索桥，包括如上述实施例的用于悬索桥的自行走主鞍。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。