基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土木工程之橋梁工程領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于無應(yīng)力 索長的斜拉索更換方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)早期建設(shè)的斜拉橋的斜拉索均存在不同程度的腐蝕，斜拉索作為斜拉橋的主 要承載構(gòu)件，若拉索不能滿足安全性和使用性的要求則并沒有特別的辦法進(jìn)行維修，只能 對拉索進(jìn)行更換。傳統(tǒng)更換斜拉索的方法是通過張拉力控制的，這種控制方法要求必須中 斷交通。一座中等跨度的斜拉橋更換斜拉索項(xiàng)目周期約為8-10個月，對于市政橋或高速公 路橋，這將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和社會效益的不利影響。為此本發(fā)明提出一種可不中斷交 通的斜拉索更換方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，該方法適用 于施工階段的控制采用幾何控制法且斜拉索采用平行鋼絲的斜拉橋，該方法僅需要根據(jù)被 更換斜拉索當(dāng)前狀態(tài)下的索力大小，測量計(jì)算出斜拉索有應(yīng)力長度，確定對應(yīng)該狀態(tài)斜拉 索的無應(yīng)力長度和現(xiàn)場拔出量，通過控制斜拉索的最終現(xiàn)場拔出量實(shí)現(xiàn)斜拉索更換。本發(fā) 明提出的方法可以替代傳統(tǒng)基于張拉力的換索方法，現(xiàn)場更換斜拉索不再需要控制張拉 力，僅控制斜拉索現(xiàn)場拔出量，可實(shí)現(xiàn)不中斷交通條件下的斜拉索更換。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種基于無應(yīng)力索長的斜拉 索更換方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟一、確定損壞斜拉索的實(shí)際受力；
[0007] 步驟二、現(xiàn)場測量損壞斜拉索的橋塔錨固點(diǎn)和主梁錨固點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)損壞斜拉索 的實(shí)際受力計(jì)算出損壞斜拉索的有應(yīng)力長度;對新制斜拉索材料做拉伸試驗(yàn)，確定其彈性 模量；
[0008] 步驟三、根據(jù)損壞斜拉索的實(shí)際受力、損壞斜拉索的有應(yīng)力長度和新制斜拉索材 料的彈性模量，計(jì)算出新制斜拉索的無應(yīng)力長度和現(xiàn)場拔出量，所述現(xiàn)場拔出量是在指斜 拉索安裝過程中斜拉索拉伸受力時，測得的所述橋塔錨固點(diǎn)和/或主梁錨固點(diǎn)以外的斜拉 索長度；
[0009] 步驟四、工廠根據(jù)新制斜拉索的無應(yīng)力長度制造新制斜拉索，所述新制斜拉索的 長度等于新制斜拉索的無應(yīng)力長度，同時現(xiàn)場開展拆除損壞斜拉索工作；
[0010] 步驟五、將所述新制斜拉索的一端固定在所述橋塔錨固點(diǎn)上，新制斜拉索的另一 端與千斤頂通過連接裝置可拆卸連接，所述千斤頂設(shè)置為帶動所述新制斜拉索的另一端穿 過所述主梁錨固點(diǎn)的錨墊板并繼續(xù)沿相同方向向前拉伸至終點(diǎn)，所述終點(diǎn)與所述主梁錨固 點(diǎn)的距離等于所述現(xiàn)場拔出量，當(dāng)所述新制斜拉索的另一端到達(dá)所述終點(diǎn)時，將所述主梁 錨固點(diǎn)用錨具鎖定，以使所述新制斜拉索固定在所述橋塔錨固點(diǎn)和所述主梁錨固點(diǎn)之間， 再將所述千斤頂與所述斜拉索的連接斷開并移除所述千斤頂和所述連接裝置，完成斜拉索 更換。
[0011]優(yōu)選的是，所述的基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，所述步驟一中，損壞斜拉索 的實(shí)際受力是通過建立結(jié)構(gòu)有限元模型計(jì)算得到損壞斜拉索受力理論值，現(xiàn)場采用測試儀 利用動測法測得損壞斜拉索受力實(shí)際值，實(shí)測值和理論值相互校核確定的。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，所述連接裝置，其包括：
[0013] 引伸桿，其一端通過連接器與所述新制斜拉索的另一端連接，所述引伸桿另一端 通過螺母與所述千斤頂可拆卸連接，所述連接器上設(shè)有光感凸起，所述光感凸起與所述新 制斜拉索的另一端的端面平齊；
[0014] 連接筒，其為中空圓柱體，其套設(shè)在所述引伸桿的外部，所述連接筒的長度大于所 述現(xiàn)場拔出量，所述連接筒的上部和下部分別通過螺母與所述錨墊板和所述千斤頂連接， 所述連接筒的外壁設(shè)有沿其軸向設(shè)置的標(biāo)尺，所述標(biāo)尺的邊緣與所述連接筒的邊緣平齊， 且所述標(biāo)尺的讀數(shù)由上至下依次增加，所述標(biāo)尺的一側(cè)設(shè)有平行于所述標(biāo)尺并貫穿所述連 接筒的第一開口，所述連接筒、所述引伸桿和所述千斤頂?shù)闹休S線均位于所述新制斜拉索 的延長線上；
[0015] 光感定位器，其位于所述連接筒的內(nèi)部并與所述第一開口滑動連接，所述光感定 位器設(shè)置為僅與所述光感凸起可產(chǎn)生干涉；
[0016] 控制器，其設(shè)置在所述連接筒的外部，所述控制器與所述光感定位器和所述千斤 頂電聯(lián)接，所述控制器設(shè)置為當(dāng)所述光感定位器與所述光感凸起產(chǎn)生干涉時，所述控制器 接收所述光感定位器傳遞的定位信息并控制所述千斤頂停止張拉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述光感凸起 的定位。
[0017] 優(yōu)選的是，所述的基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，所述連接器，其由第一瓦形 板、第二瓦形板和多個第三瓦形板組成，所述多個第三瓦形板均位于所述第一瓦形板和所 述第二瓦形板之間，且與所述第一瓦形板和所述第二瓦形板同向平鋪排列，所述第一瓦形 板與第三瓦形板、所述第二瓦形板與第三瓦形板以及所述多個第三瓦形板之間的相鄰側(cè)邊 均通過軸鉸接，所述第一瓦形板不與所述第三瓦形板鉸接的側(cè)邊的上部和下部均設(shè)有第一 螺栓板，所述第二瓦形板與所述第一螺栓板位置相適應(yīng)處設(shè)有第二螺栓板，以使所述第一 瓦形板和所述第二瓦形板通過螺栓穿過所述第一螺栓板和所述第二螺栓板固定連接;所述 第一瓦形板、所述第二瓦形板和所述第三瓦形板的上部和下部的內(nèi)圓弧上均設(shè)有鋸齒板； 所述第一螺栓板或所述第二螺栓板之間還設(shè)有所述光感凸起，所述光感凸起的高度大于所 述第一螺栓板或所述第二螺栓板的高度。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，所述連接筒的圓周面上均 勻設(shè)有多對沿其軸向設(shè)置的第二開口。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的基于無應(yīng)力索長的斜拉索更換方法，所述控制器內(nèi)部還設(shè)有藍(lán) 牙模塊，所述藍(lán)牙模塊設(shè)置為將光感定位器的定位信息實(shí)時傳遞給帶藍(lán)牙接收裝置的移動 終端。
[0020] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0021] 第一、與傳統(tǒng)基于張拉力控制的斜拉索更換方法相比，本發(fā)明的斜拉索更換方法 可在不中斷交通情況下進(jìn)行斜拉索更換，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；
[0022]第二、本發(fā)明的連接器可通過增加或減少第三瓦形板的數(shù)量，以適應(yīng)不同型號的 斜拉索和引伸桿，普適性強(qiáng)；
[0023]第三、通過在連接裝置上設(shè)置標(biāo)尺、光感定位器、光感凸起和控制器，使用前，根據(jù) 計(jì)算得出的現(xiàn)場拔出量調(diào)整光感定位器的位置，新制斜拉索安裝時，光感凸起可實(shí)現(xiàn)自動 定位，且當(dāng)光感凸起位于定位點(diǎn)時，斜拉索的拔出量等于現(xiàn)場拔出量，安裝過程無需人工測 量控制，提高了斜拉索更換效率和安裝精度；
[0024]第四、通過在連接裝置的控制器內(nèi)部設(shè)置藍(lán)牙模塊，可實(shí)現(xiàn)光感定位器定位信息 的適時傳輸，降低安裝工人的工作強(qiáng)度，提高工作效率。
[0025] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的新制斜拉索安裝時未拉伸狀態(tài)的示意圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明的新制斜拉索安裝時拉伸到終點(diǎn)狀態(tài)的示意圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明的連接裝置