一种高精度索鞍的制作方法

1.本实用新型属于桥梁技术领域，具体涉及高精度索鞍。


背景技术：

2.目前，悬索桥的主要形式为平面缆索体系，平行索面悬索桥计算理论成熟，施工工艺已经十分完备，因此目前已经建造完成的悬索桥大部分为平面缆索体系。但是随着悬索桥跨度的增加，特大跨度悬索桥由于宽跨比相对较小，不利于桥梁的抗风。特大跨度悬索桥结构更趋细柔，结构自振频率降低，更容易发生动力失稳，这些是悬索桥向更大跨度发展的控制性因素。
3.空间缆索悬索桥是是在平面缆索体系悬索桥的基础上发展而来，其主缆线形为空间三维体系，受力相对于平面体系复杂，但比平面缆索体系具有更佳的观赏性和更优的气动性能。
4.与同等规模的平面缆索体系悬索桥相比，空间缆索体系悬索桥在提高桥梁动力性能上具有巨大优势，空间缆索悬索桥由于主缆与吊杆组成了三维体系，在吊索内力增加不多的情况下，空间缆索极大增加了悬索桥的横向刚度。
5.在竖向偏心荷载作用下，空间缆索体系悬索桥相比平面缆索体系，其抗扭刚度明显提高。在静风荷载作用（横风作用、竖向作用、扭转）下，横向位移显著减小，横向刚度大幅度提高。在动力特性方面，同等规模的两种桥梁形式的同样振型，无论横向还是扭转，空间缆索体系出现的阶次均晚于平面缆索体系，且同阶次振型频率要高于平面缆索体系。可见空间缆索体系悬索桥具有更佳的动力稳定特性。
6.如图1~2所示，与本实用新型最接近的二维索鞍技术为圆管型分丝管组件1其由若干个无缝小钢管组焊按半径r弯制而成，两端分别直接与标高定位板2、加强筋板7焊接成一体。
7.其缺点在于，现有技术弯制成型是在同一平行的平面内进行，无法精准的进行三维空间弯曲，主要因为圆管型分丝管是由无缝钢管冷弯与组焊成型，焊接产生高温，钢材是有热胀冷缩特性，在冷却过程中会产生较大的形变，导致有较大的尺寸误差，其加工工艺难度较大，无法高精度进行生产，目前只能的工艺水平只能在二维平面内进行加工。
8.因此常规分丝管索鞍加工工艺的限制无法制作空间索鞍，即使弯曲以后精度也无法达到工程应用的要求。


技术实现要素：

9.本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供高精度索鞍及应于斜拉索的双向弯曲空间索鞍的制造方法。
10.本实用新型的技术方案是：一种高精度索鞍，包括分丝管组件，分丝管组件端部设置有定位圆柱头，所述定位圆柱头插入固定到定位筒中，所述定位筒、定位圆柱头之间形成调节单元，所述定位筒固定到标高锚垫板的端面。
11.更进一步的，所述标高锚垫板与分丝管组件的端部之间还设置有连接杆，所述连接杆包括一体结构的连接端、拆卸端。
12.更进一步的，所述分丝管组件形成分丝管腔，所述连接端插入并封堵住分丝管腔。
13.更进一步的，所述标高锚垫板中形成通孔，所述连接端从通孔中通过。
14.更进一步的，所述调节单元包括定位筒筒壁处形成的滑槽，所述定位圆柱头的外壁处形成凸筋，所述凸筋插入到滑槽。
15.所述滑槽为成对对称布设，所述凸筋带动定位圆柱头在定位筒进行滑动调节。
16.更进一步的，所述调节单元调节完成后，凸筋与滑槽之间点焊固定。
17.更进一步的，所述定位筒、定位圆柱头之间灌注有进行填充固定的自流平浆体
18.更进一步的，所述自流平浆体固化后，抽出连接杆，自流平浆体中形成与分丝管组件中分丝管腔连通的独立通道。
19.本实用新型的有益效果如下：
20.本实用新型在分丝管组件端部设置定位圆柱头，并在标高锚垫板端部设置定位筒，通过定位圆柱头、定位筒的配合，能够便于将索鞍调节到指定参数要求，通过装入的连接杆并与对分丝管组件中钢管通孔的封堵，并便于抽出后形成独立通道。
21.本实用新型可以同时适应平面和空间索鞍的使用需求，空间索鞍的制作精度大大提高，加工精度，尺寸误差小，其加工工艺难度低，能够满足工程应用的使用。
附图说明
22.图1为现有技术的侧面剖视图；
23.图2为现有技术的俯视图；
24.图3为本实用新型的侧面剖视图；
25.图4为本实用新型的俯视图；
26.图5为本实用新型中连接杆、分丝管组件的连接示意图；
27.图6为本实用新型中定位筒的截面图；
28.其中：
[0029]1ꢀꢀ
分丝管组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀ
标高锚垫板
[0030]3ꢀꢀ
连接杆
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀ
定位筒
[0031]5ꢀꢀ
定位圆柱头
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6ꢀꢀ
自流平浆体
[0032]7ꢀꢀ
加强筋板
[0033]
201通孔
[0034]
301连接端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
302拆卸端
[0035]
401滑槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
501凸筋
[0036]
601独立通道。
具体实施方式
[0037]
以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：
[0038]
如图3~6所示，一种高精度索鞍，包括分丝管组件1，分丝管组件1端部设置有定位圆柱头5，所述定位圆柱头5插入固定到定位筒4中，所述定位筒4、定位圆柱头5之间形成调
节单元，所述定位筒4固定到标高锚垫板2的端面。
[0039]
所述标高锚垫板2与分丝管组件1的端部之间还设置有连接杆3，所述连接杆3包括一体结构的连接端301、拆卸端302。
[0040]
所述分丝管组件1形成分丝管腔，所述连接端301插入并封堵住分丝管腔。
[0041]
所述标高锚垫板2中形成通孔201，所述连接端301从通孔201中通过。
[0042]
所述调节单元包括定位筒4筒壁处形成的滑槽401，所述定位圆柱头5的外壁处形成凸筋501，所述凸筋501插入到滑槽401。
[0043]
所述滑槽401为成对对称布设，所述凸筋501带动定位圆柱头5在定位筒4进行滑动调节。
[0044]
所述调节单元调节完成后，凸筋501与滑槽401之间点焊固定。
[0045]
所述定位筒4、定位圆柱头5之间灌注有进行填充固定的自流平浆体6
[0046]
所述自流平浆体6固化后，抽出连接杆3，自流平浆体6中形成与分丝管组件1中分丝管腔连通的独立通道601。
[0047]
所述分丝管组件1均为空间弯曲的分丝管组件。所述分丝管组件1由若干根双向空间弯曲的钢管焊接而成。
[0048]
所述定位筒4的内壁、定位圆柱头5的外壁之间为间隙配合，从而便于调节定位圆柱头5的进入位置。
[0049]
所述标高锚垫板2与定位圆柱5之间的定位筒4内部灌注有自流平浆体6；当连接杆3拆卸后，留下的自流平浆体6中部容腔形成与分丝管组件1一一对应的独立通道601。
[0050]
优选的，所述标高锚垫板2与定位筒4外壁之间设置有加强筋板7，所述加强筋为焊接固定。所述加强筋板7提高标高锚垫板2、定位筒4固定的牢固度。
[0051]
相应的，所述加强筋板7为均布布设的四个。
[0052]
所述凸筋501、滑槽401之间为间隙配合，从而便于定位圆柱5沿轴向在定位筒4内进行位置调整。
[0053]
相应的，所述通孔201与连接杆3为间隙配合。所述连接杆3与丝管组件1的管道为过盈配合。
[0054]
优选的，凸筋501的长度小于定位圆柱5的长度，使得自流平浆体6与定位圆柱5之间的砼-分丝管接口处具有台阶面，提高了径向稳定性。
[0055]
优选的，通孔201与连接杆3为间隙配合，使连接杆3插入分丝管组件1的管道时留有容错空间。
[0056]
优选的，连接杆3与丝管组件1的管道为过盈配合，用于密封丝管组件1的管道，避免自流平浆体6流入密封丝管组件1的管道内造成堵塞。
[0057]
高精度空间索鞍的工作原理如下：
[0058]
本实用新型中高精度空间索鞍，标高锚垫板2与分丝管组件1分体组装，两侧的标高锚垫板2就可以实现预先定位，即能够将标高锚垫板2的关键尺寸控制好，再与分丝管组件1分别加工，然后利用自流平浆体6混接，并利用连接杆3形成与分丝管组件1内一一对应的独立孔道，利用自流平浆体6做软连接，可以对分丝管组件1弯曲后的误差进行纠偏，达到较高精度的使用要求。
[0059]
一种应于斜拉索的双向弯曲空间索鞍的制造方法，包括以下步骤：
[0060]
ⅰ
.加工空间弯曲的分丝管组件
[0061]
将钢管逐根进行空间弯曲，然后组焊起来加工厂成分丝管组件1；
[0062]
ⅱ
.焊接定位圆柱头
[0063]
将分丝管组件1插入到定位圆柱头5中，将分丝管组件1、定位圆柱头5组焊为一体；
[0064]
ⅲ
.调节并确定标高锚垫板的安装参数
[0065]
在拉索桥的塔身两侧设置定位架，将两侧的标高锚垫板2分别与两侧的定位筒4组焊，组焊后分别放在两侧的定位架上，开始在定位架上调整标高锚垫板2间安装参数；
[0066]
ⅳ
.装入定位圆柱头
[0067]
将标高锚垫板2从定位架拆除，将定位圆柱头5装入到定位筒4中，连接杆3一一对应的穿过标高锚垫板2插入到分丝管组件1中；
[0068]
ⅴ
.调节安装定位圆柱头
[0069]
调节定位圆柱头5插入到定位筒4中的深度，直至标高锚垫板2满足步骤
ⅲ
中的安装参数，焊接固定定位圆柱头5、定位筒4；
[0070]
ⅵ
.固定完成索鞍制作
[0071]
定位筒4内部灌注自流平浆体6，待自流平浆体6凝固后抽出连接杆3成独立通道601，完成索鞍制作。
[0072]
步骤
ⅰ
中空间弯曲的具体过程如下：
[0073]
首先，将单根钢管先按rp半径进行平弯，
[0074]
然后，将单根钢管按rh1和rh2进行横向弯曲，弯曲尺寸精度可以按目前工艺水平来管控，误差只需要控制在
±
20mm即可。
[0075]
步骤
ⅲ
中标高锚垫板的安装参数，具体如下：
[0076]
安装参数包括定位架上调整标高锚垫板2之间的x向距离l；
[0077]
安装参数包括定位架上调整标高锚垫板2之间的y向距离h；
[0078]
安装参数包括两标高锚垫板2水平角度α、β；
[0079]
调整完毕后记录l、h、α和β的值。
[0080]
相应的，两侧标高锚垫板2是索鞍尺寸的基准，其关键尺寸l和h尺寸精度控制在
±
1mm，锚垫板倾角α和β定位精度控制在
±
0.1
°
。
[0081]
应于斜拉索的双向弯曲空间索鞍的制造方法制造的双向弯曲空间索鞍，能够应用于斜拉索的双向空间弯曲的斜拉索中，分丝管索鞍弯曲加工工艺采用常规的现有工艺，利用自流平浆体6做软连接，并利用连接杆3形成与分丝管组件1内一一对应的独立孔道，可以对分丝管组件1弯曲后的误差进行纠偏，即使有较大的误差也能达到工程应用的要求。
[0082]
本实用新型在分丝管组件端部设置定位圆柱头，并在标高锚垫板端部设置定位筒，通过定位圆柱头、定位筒的配合，能够便于将索鞍调节到指定参数要求，通过装入的连接杆并与对分丝管组件中钢管通孔的封堵，并便于抽出后形成独立通道。
[0083]
本实用新型可以同时适应平面和空间索鞍的使用需求，空间索鞍的制作精度大大提高，加工精度，尺寸误差小，其加工工艺难度低，能够满足工程应用的使用。