索構件的轉向器制造技術

本發明專利技術公開了一種索構件的轉向器，包括耳板，及和耳板一體成型的彎曲筒，及卡扣在耳板一端的連桿耳板，及固定在彎曲筒內的熱鑄填充體和分絲管群組，及貫穿分絲管群組的鋼絞線，及固定在彎曲筒出口處的減振墊塊，及扣在彎曲筒兩端的防水罩，及扣在防水罩上的斜拉索哈弗管套頭，及和斜拉索哈弗管套頭連接的斜拉索哈弗管，及設置在防水罩內側、用于固定鋼絞線的索箍，及貫穿防水罩、且與彎曲筒螺紋連接的緊固螺釘，及固定在彎曲筒出口處圓周外側與防水罩之間的止水圈；本發明專利技術具有結構簡單、更換方便、受力性好、結構可靠性高、強度和彈性模量高、韌性好、耐久性佳的特點。

【技術實現步驟摘要】
索構件的轉向器
本專利技術涉及一種建筑用裝置的
，尤其涉及一種索構件的轉向器。
技術介紹
在橋梁工程中，承受拉力的索構件在彎曲段需要通過轉向構造(稱為轉向器或夾具)來承受沿索構件彎曲段徑向的分力，實現索構件彎曲段隔離體的力平衡狀態，如圖1所示，且例如：在懸索橋中，需要通過安裝在主纜(索構件)上的夾具來承受吊索傳遞的豎向力，如圖2所示；在直線形及拱形張弦梁橋中，需要通過安裝在支撐桿(壓彎構件)上的轉向器來承受索構件彎曲產生的豎向力，如圖3～5所示。上述所舉案例中，第一種類型為“拉桿(索)-拉桿(索)”形式，第二種類型為“拉桿(索)-壓彎桿(支撐桿)”形式，在第一種類型中，其為兩個索構件之間的力傳遞及構造問題，從設計角度應解決結構受力(功能)、施工可行性及維護可行性三方面，而對于懸索橋中的夾具(如圖6～7所示)，設計為兩塊半圓環式的鑄鋼件，待主纜制作完畢后再用螺栓連接副將其兩塊半圓環式的鑄鋼件緊固至主纜上的預定位置，然后再安裝吊索及其它構件，若夾具在橋梁設計使用壽命期內出現損壞，也可對其進行原位維修或將其拆卸后進行維修及更換，夾具的上述構造經過若干工程案例已證明其施工及維護均具備可行性。但是，懸索橋的夾具構造為針對懸索橋主纜及吊索的特定受力狀態、特定施工歷程等特點設計的構造物，一旦某條件發生變化，上述夾具構造即不再適用。懸索橋主纜夾具構造適用的前提條件有三點：1)主纜斷面為采用平行鋼絲的整束式鋼索，索體外表面包裹封閉層；2)主纜先施工，夾具后安裝；3)主纜在橋梁設計使用壽命期內不可更換，為永久性構件。若在其他類型的纜索承重橋梁中需要使用“拉桿-拉桿”形式的轉向構造，應先判定符合上述三個前提條件后方可應用懸索橋主纜夾具構造實現索構件轉向，否則應根據實際條件設計新的轉向構造。對于采用“內凹折線形拉索+連桿”形式的三叉張弦梁橋(如圖8～9所示)，拉索及連桿在結構自重及橋面活載作用下均承受拉力，從受力狀態來看屬于“拉桿-拉桿”類型，拉索類似于懸索橋中的主纜，連桿類似于懸索橋中的吊索。根據實際需求，三叉張弦梁橋的拉索設計采用平行鋼絞線拉索(如圖10所示，“平行鋼絞線拉索”為國內外已有的產品，非本專利申請保護內容)且可在橋梁使用壽命期內更換單根鋼絞線，拉索轉向構造須先行定位安裝后再安裝拉索，這些特點已明顯不滿足懸索橋主纜夾具的適用條件，因此有必要根據三叉張弦梁橋的特點設計新的轉向構造。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本專利技術提供一種結構簡單、更換方便、受力性好、結構可靠性高、強度和彈性模量高、韌性好、耐久性佳的索構件的轉向器。為實現上述目的，本專利技術提供了一種索構件的轉向器，包括耳板，及和耳板一體成型的彎曲筒，及卡扣在耳板一端的連桿耳板，及固定在彎曲筒內的熱鑄填充體和分絲管群組，及貫穿分絲管群組的鋼絞線，及固定在彎曲筒出口處的減振墊塊，及扣在彎曲筒兩端的防水罩，及扣在防水罩上的斜拉索哈弗管套頭，及和斜拉索哈弗管套頭連接的斜拉索哈弗管，及設置在防水罩內側、用于固定鋼絞線的索箍，及貫穿防水罩、且與彎曲筒螺紋連接的緊固螺釘，及固定在彎曲筒出口處圓周外側與防水罩之間的止水圈。進一步的，所述彎曲筒內的分絲管群組由兩根以上的分絲管組成，在每根所述分絲管中均內穿一根鋼絞線，所述分絲管設計為“一段直線形”+“一段彎曲形”+“一段直線形”的形式，且其彎曲段的彎曲半徑和彎曲角度與其內穿鋼絞線的設計彎曲半徑和設計彎曲角度相同。進一步的，所述分絲管群組由至少兩根以上分絲管經過疊放、焊接形成，所述分絲管群組的特征斷面上的分絲管位置應與所述拉索的特征斷面上的鋼絞線位置一一對應，所述分絲管群組的材料采用常規的低合金高強度結構鋼，也可以用其它高強度材料制成。進一步的，所述彎曲筒設計為“一段直線形”+“一段彎曲形+“一段直線形”的形式，且其彎曲段的彎曲半徑和彎曲角度與其內穿拉索的設計彎曲半徑和設計彎曲角度相同，所述彎曲筒的出口處的內壁設置有用于安裝拉索減振墊的卡槽，所述卡槽為圓環形。進一步的，所述耳板與所述彎曲筒連為一體形成整體式鑄鋼件，所述耳板的平面上設置有圓孔，所述圓孔用于安裝錨固連桿的一端的銷軸孔，所述耳板的平面與所述彎曲筒側面采用圓弧形倒角平順地過渡。進一步的，所述分絲管群組與所述整體式鑄鋼件先各自加工完畢，再通過后澆的熱鑄填充體連接。進一步的，所述熱鑄填充體的材料采用含有鋁、銅、鎂元素的鋅合金，所述熱鑄填充體的抗拉強度不低于300MPa，所述熱鑄填充體中各種金屬元素的配合比可根據實際情況確定，所熱鑄填充體的加工制造要求可按現行國家行業標準執行。進一步的，所述鋼絞線在進入所述彎曲筒之前先穿過一個索箍，然后將拉索內的鋼絞線呈放射狀分散開，將每根鋼絞線穿過所述分絲管群組，再將鋼絞線穿入另一個索箍匯集成一整束拉索，從而穿出所述彎曲筒。進一步的，所述鋼絞線呈放射狀散開的部位，設置減振墊塊，所述減振墊塊上下共計兩個。進一步的，所述彎曲筒的兩端，設置防水罩，所述防水罩共計兩個，且在所述防水罩端部設置止水圈，所述止水圈上下共計兩個，所述防水罩通過兩個以上的緊固螺釘錨固于所述彎曲筒之上。本專利技術的有益效果：1.分絲管群組構造平行鋼絞線拉索在穿過轉向器時采用每根鋼絞線獨立地穿過轉向器中的分絲管群組的形式，每根分絲管獨立承受每根鋼絞線彎曲時產生的徑向力，化整為零，相對于整束式轉向器降低了拉索彎曲段與轉向器接觸部位的應力集中程度，降低了拉索彎曲段的鋼絞線外裹保護層發生破損的風險。相對于整束式轉向，分絲管群組構造可實現單根鋼絞線的更換。2.整體式鑄鋼件構造相對于懸索橋主纜夾具的分塊式構造，整體式鑄鋼件采用一次成形，其受力性能更佳；取消了螺栓連接副，免去了現場擰緊螺栓連接副的步驟；大大減少了零件數量，提高了結構可靠性。3.熱鑄填充體構造相對于環氧砂漿或環氧鐵砂，熱鑄填充體在液態時的流動性強，熱鑄填充體在冷卻后的強度高、彈性模量高、韌性好、耐久性佳，可密實地填充分絲管群組與整體式鑄鋼件的間隙，能可靠地傳力，可與整體式鑄鋼件的性能實現良好的匹配；相對于熱鑄鋼，熱鑄鋅合金熔點低，對分絲管群組及整體式鑄鋼件的熱影響較小，轉向器加工過程中的精度可控性更佳。4.其它構造索箍可束緊從分絲管群組穿出的鋼絞線，減小拉索外露段的外觀體量，減振墊塊可提高整個拉索系統的阻尼，吸收拉索外露段振動時的能量，降低鋼絞線在分絲管出口處承受的疲勞效應，防水罩、止水圈及緊固螺釘形成的防水系統可有效地避免雨水進入轉向器內部，降低整體式鑄鋼件彎曲筒的內表面和鋼絞線彎曲段發生銹蝕的概率。以下將結合附圖對本專利技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本專利技術的目的、特征和效果。附圖說明圖1為現有轉向器受力狀態的示意圖；圖2為現有懸索橋的主纜、夾具及吊索隔離體的受力狀態的示意圖；圖3為現有直線形張弦梁橋轉向器的受力狀態的示意圖；圖4為現有拱形張弦梁橋轉向器的受力狀態的示意圖；圖5為現有張弦梁橋轉向器隔離體的受力狀態的示意圖；圖6為現有懸索橋主纜夾具左右型裝配示意圖；圖7為現有懸索橋主纜夾具上下型裝配示意圖；圖8為現有轉向器“內凹折線形拉索+連桿”形式的三叉張弦梁橋平面布置的示意圖；圖9為現有轉向器“內凹折線形拉索+連桿”形式的三叉張弦梁橋立面布置的示意圖；圖10為現有轉向器平行鋼絞本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種索構件的轉向器，其特征在于：包括耳板，及和耳板一體成型的彎曲筒，及卡扣在耳板一端的連桿耳板，及固定在彎曲筒內的熱鑄填充體和分絲管群組，及貫穿分絲管群組的鋼絞線，及固定在彎曲筒出口處的減振墊塊，及扣在彎曲筒兩端的防水罩，及扣在防水罩上的斜拉索哈弗管套頭，及和斜拉索哈弗管套頭連接的斜拉索哈弗管，及設置在防水罩內側、用于固定鋼絞線的索箍，及貫穿防水罩、且與彎曲筒螺紋連接的緊固螺釘，及固定在彎曲筒出口處圓周外側與防水罩之間的止水圈；所述分絲管群組由至少兩根以上分絲管經過疊放、焊接形成，所述分絲管群組的特征斷面上的分絲管位置應與所述拉索的特征斷面上的鋼絞線位置一一對應，所述分絲管群組的材料采用常規的低合金高強度結構鋼；所述鋼絞線在進入所述彎曲筒之前先穿過一個索箍，然后將拉索內的鋼絞線呈放射狀分散開，將每根鋼絞線穿過所述分絲管群組，再將鋼絞線穿入另一個索箍匯集成一整束拉索，從而穿出所述彎曲筒。

【技術特征摘要】
1.一種索構件的轉向器，其特征在于：包括耳板，及和耳板一體成型的彎曲筒，及卡扣在耳板一端的連桿耳板，及固定在彎曲筒內的熱鑄填充體和分絲管群組，及貫穿分絲管群組的鋼絞線，及固定在彎曲筒出口處的減振墊塊，及扣在彎曲筒兩端的防水罩，及扣在防水罩上的斜拉索哈弗管套頭，及和斜拉索哈弗管套頭連接的斜拉索哈弗管，及設置在防水罩內側、用于固定鋼絞線的索箍，及貫穿防水罩、且與彎曲筒螺紋連接的緊固螺釘，及固定在彎曲筒出口處圓周外側與防水罩之間的止水圈；所述分絲管群組由至少兩根以上分絲管經過疊放、焊接形成，所述分絲管群組的特征斷面上的分絲管位置應與所述拉索的特征斷面上的鋼絞線位置一一對應，所述分絲管群組的材料采用常規的低合金高強度結構鋼；所述鋼絞線在進入所述彎曲筒之前先穿過一個索箍，然后將拉索內的鋼絞線呈放射狀分散開，將每根鋼絞線穿過所述分絲管群組，再將鋼絞線穿入另一個索箍匯集成一整束拉索，從而穿出所述彎曲筒。2.根據權利要求1所述的一種索構件的轉向器，其特征在于：所述彎曲筒內的分絲管群組由兩根以上的分絲管組成，在每根所述分絲管中均內穿一根鋼絞線，所述分絲管設計為“一段直線形”+“一段彎曲形”+“一段直線形”的形式，且其彎曲段的彎曲半徑和彎曲角度與其內穿鋼絞線的設計彎曲半徑和設計彎曲角度相同。3.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡方健，何飛，湯秋華，馮師蓉，
申請(專利權)人：上海市城市建設設計研究總院，
類型：發明
國別省市：上海;31