(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811500732.1
(22)申请日 2018.12.10
(71)申请人 河海大学
地址 211100 江苏省南京市江宁区佛城西
路8号
申请人 江苏华通工程检测有限公司
(72)发明人 袁爱民 买尔旦·艾克拜尔
徐亚林 董凌峰
(74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限
公司 32224
代理人 董建林
(51)Int.Cl.
E01D 22/00(2006.01)
E01D 19/16(2006.01)
(54)发明名称一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置(57)摘要本发明公开了一侧骑跨 式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，属于土木工程悬索桥维修加固工程技术领域，包括倾斜的主缆，所述主缆的下方设置有钢箱梁（13），所述钢箱梁（13）上表面设置有耳板，所述主缆上设置有若干永久索夹，永久吊索的顶端与所述永久索夹相连，所述永久吊索的底端与所述耳板相连，所述耳板上预留有一个销轴孔。本发明提供的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，解决了悬索桥吊索耳板只有一个吊孔时吊索更换的难题，避免了多点起吊更换一根吊索的情况，具有高空作业量少，施工简单，对既有悬索
桥主缆和加劲梁线形内力挠动小的优势。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109487709 A 2019.03.19
C N 109487709
A
1.一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：包括倾斜的主缆，所述主缆的下方设置有钢箱梁（13），所述钢箱梁（13）上表面设置有耳板，所述主缆上设置有若干永久索夹，永久吊索的顶端与所述永久索夹相连，所述永久吊索的底端与所述耳板相连，所述耳板上预留有一个销轴孔；
位于所述永久索夹的高端的所述主缆上设置有临时索夹（1），临时吊索（2）的中部骑跨式位于所述临时索夹（1）上并向下延伸，所述临时吊索（2）的两个底端均与临时吊索扁担梁
（3）相连，临时吊索扁担梁（3）与所述耳板之间连有临时吊索张拉螺杆（7），所述临时吊索张拉螺杆（7）的顶端穿出所述临时吊索扁担梁（3）后再依次穿过临时吊索张拉撑脚（4）与临时吊索张拉千斤顶（5）后由临时吊索张拉杆螺母（6）固定；所述临时吊索张拉螺杆（7）的底端连有临时索张拉螺杆连接叉耳(8)，张拉螺杆销轴（9）依次穿过所述临时索张拉螺杆连接叉耳(8)上的通孔和所述耳板上的销轴孔后固定；
相邻所述永久吊索的耳板与相邻吊索主拉杆（15）底端相连，相邻吊索主拉杆（15）的顶端与相邻吊索扁担梁（14）相连，所述相邻吊索扁担梁（14）和临时吊索扁担梁（3）之间连有两个反力梁（12）；
待更换的所述永久吊索中下端设置有永久索张拉扁担梁（11），所述永久索张拉扁担梁
（11）为一对对开梁，所述对开梁套住待更换的所述永久吊索；所述永久索张拉扁担梁（11）上设置有永久索张拉千斤顶（10），所述永久索张拉千斤顶（10）与所述反力梁（12）相连。
2.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述
永久吊索的两端均设置有第一连接叉耳，所述第一连接叉耳与所述耳板或永久索夹之间通过永久吊索销轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述临时索夹（1）为套包所述主缆的卡环结构，所述卡环结构的顶端设置有用于容纳所述临时吊索（2）的凹口（16）。
4.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述临时吊索扁担梁（3）中央设置有用于穿过所述临时吊索张拉螺杆（7）顶端的张拉杆孔（17），所述临时吊索扁担梁（3）两端设置有用于固定所述临时吊索（2）的临时索孔（18）。
5.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述永久索张拉扁担梁（11）的两个所述对开梁通过C型套固定连接。
6.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述反力梁（12）为工字钢梁，所述工字钢梁上设置有若干腹板（19）及横向加劲板（20）。
7.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述临时索夹（1）为薄壁轻型。
8.根据权利要求7所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述薄壁轻型包括由厚度小于0.5cm的铁片或者铜片制成的所述临时索夹
（1）。
9.根据权利要求1所述的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，其特征在于：所述永久索张拉扁担梁（11）位于待更换的所述永久吊索的锚杯处。
权 利 要 求 书1/1页CN 109487709 A
一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，属于土木工程悬索桥维修加固工程技术领域。
背景技术
[0002]悬索桥吊索是悬索桥构件中最容易受损、最关键的受力构件之一，设计使用年限仅为20年，而悬索桥的设计年限一般为100年以上，因此在悬索桥的设计使用年限期间，吊索至少要更换4-6次。
[0003]相对于建桥时的吊索安装，服役期间悬索桥吊索更换已经没有锚道和起重吊装设备可以利用，面临不中断交通、高空作业、施工面狭窄等问题，且存在拆除旧索和安装新索两种施工，施工工艺复杂。如果选用的悬索桥吊索托换体系不佳，吊索更换施工过程中很容易影响悬索桥结构的线形及内力，使更换前后的结构内力、线形发生很大变化。可见，悬索桥的吊杆更换具有难度大、施工工艺复杂、更换成本高的特点。
[0004]虽然国内有了江阴长江大桥、抚顺天湖自锚式混凝土悬索桥以及汕头海湾大桥出现更换吊索的案例，但相关技术资料仍较少。文献《大跨径悬索桥异响钢丝绳短吊索的检测和更换》和专利1（CN207685669U）公布了江阴大桥短吊索更换的装置和过程，其核心技术是在永久索的一侧布置临时索，张拉使永久索的索力降为零，然后拆除吊索。该方法采用单点更换，当临时索张拉较小时，待更换吊索存在索力，销轴拆除困难；当临时索索力张拉至待更换吊索索力为零时，临时索的索力非常大，吊耳耳板已经屈服，发生塑性变形，同时，临时索力大对主缆和加劲梁的线形挠动也大。专利2（CN202214681U）介绍了一种悬索桥的吊索更换装置，它在待更换吊索的一侧安装临时索张拉装置，并布置穿心式荷载传感器进行实时监控。公布一种短吊索更换装置，也是在临时吊索的一侧布置临时张拉装置，通过张拉使待更换吊索索力下降，存在同专利1同样的问题。专利3（CN106480822A）公布了一种悬索桥吊索更换系统及更换悬索桥吊索的方法，该方法给出了旧索拆除后或新索安装前如何放索和挂索的过程，并未给如何使待更换吊索索力为零的施工过程和装置，而
缺失的该部分是悬索桥吊索更换的核心和关键内容。文献《汕头海湾大桥试验吊索更换工程施工和监控》公布了一种悬索桥吊索更换方式，它首先在桥面设置桁架，支撑于相邻吊索横梁，利用原主梁预制节段吊装施工时设置的吊装孔，将梁体预起吊。然后，按照两种方式进行吊索的更换：一种是对吊索的锚栓接长，在锚板与接长的锚栓上设置上、下支撑架，中间布置千斤顶，驱动千斤顶顶升上下支撑架，松动原锚栓的螺母，实现更换。另一种方式是加劲梁上、下设置反力梁，通过顶升上反力梁卸载吊索内力，实现吊索更换。毫无疑问，这种换索的方案比之前方案具有明显的优势，它只需将梁体预起吊400 kN就可以，而不用使待更换吊索的索力降为零，从而实现对悬索桥加劲梁线形和内力干挠最少的目标。为了克服单点吊单点更换时，临时索索力过大的问题，江阴大桥在最近的一根吊索更换时，采用五吊点起吊更换一根吊索的方案，成功实现了吊索的更换。该方法有施工作业面多，对既有桥梁的状态影响大、范围广的特点。
[0005]可见，国内对悬索桥吊索更换技术已经有较深的研究。但本发明需要解决的问题是针对类似江阴大桥只预留了一个吊耳孔钢锚箱耳板，如何在较小的高空作业量和对原桥尽量少的挠动情况下，实现吊索的更换。本发明的特点是充分利用现有悬索桥吊索耳板只预留一个吊耳孔的构造情况下，设计出新的吊索更换托换体系。
发明内容
[0006]本发明针对现有悬索桥吊索耳板只预留一个吊耳孔的构造情况，提出了一种新型的吊索更换托换装置，解决了悬索桥吊索更换时施工成本高、对桥梁结构现有状态影响大、施工过程复杂、难度大等问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，包括倾斜的主缆，所述主缆的下方设置有钢箱梁，所述钢箱梁上表面设置有耳板，所述主缆上设置有若干永久索夹，永久吊索的顶端与所述永久索夹相连，所述永久吊索的底端与所述耳板相连，所述耳板上预留有一个销轴孔；
位于所述永久索夹的高端的所述主缆上设置有临时索夹，临时吊索的中部骑跨式位于所述临时索夹上并向下延伸，所述临时吊索的两个底端均与临时吊索扁担梁相连，临时吊索扁担梁与所述耳板之间连有临时吊索张拉螺杆，所述临时吊索张拉螺杆的顶端穿出所述临时吊索扁担梁后再依次穿过临时吊索张拉撑脚与临时吊索张拉千斤顶后由临时吊索张拉杆螺母固定；所述临时吊索张拉螺杆的底端连有临时索张拉螺杆连接叉耳，张拉螺杆销轴依次穿过所述临时索张拉螺杆连接叉耳上的通孔和所述耳板上的销轴孔后固定；
相邻所述永久吊索的耳板与相邻吊索主拉杆底端相连，相邻吊索主拉杆的顶端与相邻吊索扁担梁相连，所述相邻吊索扁担梁和临时吊索扁担梁之间连有两个反力梁；
待更换的所述永久吊索中下端设置有永久索张拉扁担梁，所述永久索张拉扁担梁为一对对开梁，所述对开梁套住待更换的所述永久吊索；所述永久索张拉扁担梁上设置有永久索张拉千斤顶，所述永久索张拉千斤顶与所述反力梁相连。
[0008]所述永久吊索的两端均设置有第一连接叉耳，所述第一连接叉耳与所述耳板或永久索夹之间通过永久吊索销轴固定连接。
[0009]所述临时索夹为套包所述主缆的卡环结构，所述卡环结构的顶端设置有用于容纳所述临时吊索的凹口。
[0010]所述临时吊索扁担梁中央设置有用于穿过所述临时吊索张拉螺杆顶端的张拉杆孔，所述临时吊索扁担梁两端设置有用于固定所述临时吊索的临时索孔。
[0011]所述永久索张拉扁担梁的两个所述对开梁通过C型套固定连接。
[0012]所述反力梁为工字钢梁，所述工字钢梁上设置有若干腹板及横向加劲板。[0013]所述临时索夹为薄壁轻型。
[0014]所述薄壁轻型包括由厚度小于0.5cm的铁片或者铜片制成的所述临时索夹。[0015]所述永久索张拉扁担梁位于待更换的所述永久吊索的锚杯处。
[0016]本发明提供的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，临时吊索采用骑跨式，临时索夹只受压力，只须采用薄壁轻型材料制作，临时索夹轻，便于安装和施工。临时索夹的作用是对主缆起安全防护作用，防止被临时吊索划伤；本发明中的临时吊
索只须张拉至目标索力，无须施加巨大的张拉力，使待更换永久吊索的索力降为零。临时吊索的作用一方面是对待更换永久吊索起卸载作用，另一方面是对待更换永久吊索施工过程起安全防护作用。
[0017]本发明具有以下优点：一、能适应钢箱梁耳板预留一个吊耳孔，不同吊索间距、吊索长度的各类悬索桥的吊索更换作业；二、临时吊索采用骑跨式，临时索夹只受压力，因此临时索夹只需要作的薄壁轻型，材料成本低；三、对主缆、主梁及永久吊索的内力和线形影响均较小，对周围索力的影响也小, 永久吊索更换时施工安全，便捷，工期短。
[0018]本发明提供的一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，解决了悬索桥吊索耳板只有一个吊孔时吊索更换的难题，避免了多点起吊更换一根吊索的情况，具有高空作业量少，施工简单，对既有悬索桥主缆和加劲梁线形内力挠动小的优势。附图说明
[0019]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中反力梁的结构示意图；
图3为本发明中临时吊索扁担梁的结构示意图；
图4为本发明中永久索张拉扁担梁的结构示意图；
图5为本发明中临时吊索张拉螺杆的结构示意图；
图6为本发明中临时索夹的结构示意图；
其中：1、临时索夹，2、临时吊索，3、临时吊索扁担梁，4、临时吊索张拉撑脚，5、临时吊索张拉千斤顶，6、临时吊索张拉杆螺母，7、临时吊索张拉螺杆，8、临时索张拉螺杆连接叉耳，
9、张拉螺杆销轴，10、永久索张拉千斤顶，11、永久索张拉扁担梁，12、反力梁，13、钢箱梁，
14、相邻吊索扁担梁，15、相邻吊索主拉杆，16、凹口，17、张拉杆孔，18、临时索孔，19、腹板，
20、横向加劲板。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0021]如图1~图6所示，一侧骑跨式临时索自平衡顶推式悬索桥吊索更换托换装置，包括倾斜的主缆，所述主缆的下方设置有钢箱梁13，所述钢箱梁13上表面设置有耳板，所述主缆上设置有若干永久索夹，永久吊索的顶端与所述永久索夹相连，所述永久吊索的底端与所述耳板相连，所述耳板上预留有一个销轴孔；
位于所述永久索夹的高端的所述主缆上设置有临时索夹1，临时吊索2的中部骑跨式位于所述临时索夹1上并向下延伸，所述临时吊索2的两个底端均与临时吊索扁担梁3相连，临时吊索扁担梁3与所述耳板之间连有临时吊索张拉螺杆7，所述临时吊索张拉螺杆7的顶端穿出所述临时吊索扁担梁3后再依次穿过临时吊索张拉撑脚4与临时吊索张拉千斤顶5后由临时吊索张拉杆螺母6固定；所述临时吊索张拉螺杆7的底端连有临时索张拉螺杆连接叉耳8，张拉螺杆销轴9依次穿过所述临时索张拉螺杆连接叉耳8上的通孔和所述耳板上的销轴孔后固定；
相邻所述永久吊索的耳板与相邻吊索主拉杆15底端相连，所述相邻吊索主拉杆15的顶端与相邻吊索扁担梁14相连，所述相邻吊索扁担梁14和临时吊索扁担梁3之间连有两个反
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议