專利名稱：一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法
技術領域：
本發明涉及橋梁工程領域，具體說是一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法。尤指拱橋懸臂扣掛法施工過程中，利用扣、錨索(指扣索和錨索)平衡扣索塔架額外水平力的方法。
背景技術：
隨著我國鐵路、高速公路建設項目的日益增多，大跨度拱橋也越來越多。拱橋懸臂扣掛法施工是大跨度拱橋施工最常用的施工方法，當采用此方法進行施工時，通常扣索和錨索的下端分別錨固在拱段前端的扣點和后錨碇處，扣索和錨索的上端錨固在扣索塔架上的錨梁兩端。錨梁與扣索塔架之間采用螺栓連接或焊接。
在施工過程中，經常因為吊裝需要在扣索塔架上設置起重繩轉向滑輪等結構，會對扣索塔架產生額外的水平力，這種額外的水平力會對扣索塔架產生較大的額外彎矩和位移，需要額外的材料用量來承擔這種水平力，造成扣索塔架結構的浪費。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，只在結構布置上對既有的扣、錨索張拉錨固系統進行較小改造，就可基本消除額外水平力對扣索塔架的影響，結構簡單，受力明確，使用方便，經濟實用，可大大減少扣索塔架為了承受額外水平力而增加的材料用量。為達到以上目的，本發明采取的技術方案是
一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟1，在扣塔塔架7上縱橋向設置錨梁1-1，錨梁1-1與扣索塔架7接觸面間抄墊滑板1-2,滑板1-2為摩擦系數極小的材料；
步驟2，將轉向滑輪9通過連接板10與錨梁1-1朝向錨索4的一側連接，轉向滑輪9上設有產生額外水平力6的起重繩8 ；
步驟3，在扣索塔架7上設置錨梁橫橋向限位裝置1-3，并在錨梁1-1底部設置縱橋向限位塊1-4 ；
步驟4，在額外水平力6作用之前，按照常規的拱橋懸臂扣掛法施工方法，將扣索3的一端錨固在拱段2上，將錨索4的一端錨固在后錨碇5上，扣索3和錨索4的另一端則分別錨固在扣索塔架上的錨梁1-1兩端，并張拉到設計索力，保證扣、錨索的水平分力相等，同時調整好拱段2的線形；
當額外水平力6作用時，錨梁1-1會向錨索4側滑動，使得錨梁1-1上扣索3的水平分力增大，錨索4水平分力減小，最終使扣索3與錨索4的水平分力差值等于額外水平力6，從而抵消掉額外水平力6 ；
當額外水平力6解除后，由于錨梁1-1上扣索3的水平分力比錨索4的水平分力大，錨梁1-1承受的總的水平力是朝向扣索3的，因而錨梁1-1會朝向扣索3側滑動，滑動過程中錨梁1-1上扣索3的水平分力減小、錨索4的水平分力增大，直至回到原位置，扣索3與錨索4的水平分力再次平衡，錨梁1-1才停止滑動,此時扣索3的索力也恢復到原索力，從而使拱段2的線形也恢復原狀。在上述技術方案的基礎上，滑板1-2的材質為不銹鋼板或聚四氟乙烯板。在上述技術方案的基礎上，所述連接板10是兩塊兩端開銷孔的鋼板，通過銷軸鉸接于錨梁1-1的腹板上。本發明所述的利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，只在結構布置上對既有的扣、錨索張拉錨固系統進行較小改造，就可基本消除額外水平力對扣索塔架的影響，結構簡單，受力明確，使用方便，經濟實用，可大大減少扣索塔架為了承受額外水平力而增加的材料用量。
本發明有如下附圖
圖I本發明實施例的總體布置圖，
圖2圖I中A部分的局部放大圖，
圖3額外水平力作用狀態下圖I中A部分的局部放大圖，
圖4圖2的左視圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。如圖I 4所示，本發明所述的利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，將產生額外水平力的起重繩的轉向滑輪連接在錨固扣索、錨索的錨梁上，并在所述錨梁與扣索塔架的接觸面之間抄墊摩擦系數極小的滑板。有額外水平力作用時，所述錨梁會沿額外水平力的方向相對于扣索塔架自由移動，使扣索、錨索的索力自動增加、減小，產生反向不平衡水平力來抵消上述額外水平力，從而基本消除額外水平力對扣索塔架的影響；額外水平力消失時，所述張錨梁會自動回到原位，扣索、錨索也會自動恢復至初始索力，不會對拱段的線形產生影響，具體地說，包括以下步驟
步驟1，在扣塔塔架7上縱橋向設置錨梁1-1，錨梁1-1與扣索塔架7接觸面間抄墊滑板1-2，滑板1-2為摩擦系數極小的材料，例如可以為不銹鋼板、聚四氟乙烯板等；
步驟2，將轉向滑輪9通過連接板10與錨梁1-1朝向錨索4的一側連接，轉向滑輪9上設有產生額外水平力6的起重繩8，所述連接板10是兩塊兩端開銷孔的鋼板，通過銷軸鉸接于錨梁1-1的腹板上；
步驟3，在扣索塔架7上設置錨梁橫橋向限位裝置1-3，并在錨梁1-1底部設置縱橋向限位塊1-4 ；
步驟4，在額外水平力6作用之前，按照常規的拱橋懸臂扣掛法施工方法，將扣索3的一端(下端)錨固在拱段2上，將錨索4的一端(下端)錨固在后錨碇5上，至少一組扣索3和錨索4的另一端(上端)則分別錨固在扣索塔架上的錨梁1-1兩端(拱橋懸臂扣掛施工過程中需要多組扣索3和錨索4，本方法需至少利用其中一組扣索3和錨索4)，并張拉到設計索力，保證扣、錨索的水平分力相等，同時調整好拱段2的線形；當額外水平力6作用時，錨梁1-1會向錨索4側滑動，使得錨梁1-1上扣索3的水平分力增大，錨索4水平分力減小，最終使扣索3與錨索4的水平分力差值等于額外水平力6，從而抵消掉額外水平力6 ；
扣索3增大的索力主要傳遞給剛度較大的拱段2，錨索4索力的減小只對后錨碇5有影響，而扣索塔架7在此過程中基本不會承受額外水平力；
當額外水平力6解除后，由于錨梁1-1上扣索3的水平分力比錨索4的水平分力大，錨梁1-1承受的總的水平力是朝向扣索3的，因而錨梁1-1會朝向扣索3側滑動，滑動過程中錨梁1-1上扣索3的水平分力減小、錨索4的水平分力增大，直至回到原位置，扣索3與錨索4的水平分力再次平衡，錨梁1-1才停止滑動,此時扣索3的索力也恢復到原索力，從而使拱段2的線形也恢復原狀。采用本發明所述方法，在吊裝等施工過程有額外水平力作用時，錨梁會沿額外水平力方向相對于扣索塔架自由移動，使扣、錨索的索力自動增加、減小，產生反向不平衡水 平力來抵消上述額外水平力，扣索增大的索力主要傳遞給了剛度較大的拱段，錨索減小的索力只對后方錨碇有影響，從而大大減小了額外水平力對扣索塔架的影響。吊裝等施工過程結束，額外水平力消失時，所述張錨梁會自動回位，扣、錨索也會自動恢復至初始索力，不會對拱段線形產生影響。在扣索塔架7與錨梁1-1接觸面間采用滑板1-2抄墊，是為了減小錨梁1-1與扣索塔架7之間的摩擦系數，從而使得在額外水平力6的作用下，錨梁1-1能夠縱橋向自由滑動，使水平力不傳遞給扣索塔架7。在扣索塔架7上設置錨梁橫橋向限位裝置1-3，是為了限制錨梁1-1的橫橋向移動，相當于錨梁的橫向限位裝置，以確保其橫向穩定。在錨梁1-1底部設置縱橋向限位塊1-4，是為了確保錨梁在允許的范圍內縱向移動，防止錨梁1-1因過大的縱橋向滑動而從扣索塔架7上脫落。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I，在扣塔塔架(7 )上縱橋向設置錨梁(1-1)，錨梁(1-1)與扣索塔架(7 )接觸面間抄墊滑板(1-2)，滑板(1-2)為摩擦系數極小的材料； 步驟2，將轉向滑輪(9)通過連接板(10)與錨梁(1-1)朝向錨索(4)的一側連接，轉向滑輪(9)上設有產生額外水平力(6)的起重繩(8)； 步驟3，在扣索塔架(7)上設置錨梁橫橋向限位裝置(1-3)，并在錨梁(1-1)底部設置縱橋向限位塊(1-4)； 步驟4，在額外水平力(6)作用之前，按照常規的拱橋懸臂扣掛法施工方法，將扣索(3)的一端錨固在拱段(2)上，將錨索(4)的一端錨固在后錨碇(5)上，扣索(3)和錨索(4)的另一端則分別錨固在扣索塔架上的錨梁(1-1)兩端，并張拉到設計索力，保證扣、錨索的水平分力相等，同時調整好拱段(2)的線形； 當額外水平力(6)作用時，錨梁(1-1)會向錨索(4)側滑動，使得錨梁(1-1)上扣索(3)的水平分力增大，錨索(4)水平分力減小，最終使扣索(3)與錨索(4)的水平分力差值等于額外水平力(6)，從而抵消掉額外水平力(6); 當額外水平力(6)解除后，由于錨梁(1-1)上扣索(3)的水平分力比錨索(4)的水平分力大，錨梁(1-1)承受的總的水平力是朝向扣索(3)的，因而錨梁(1-1)會朝向扣索(3)側滑動，滑動過程中錨梁(1-1)上扣索(3)的水平分力減小、錨索(4)的水平分力增大，直至回到原位置，扣索(3)與錨索(4)的水平分力再次平衡，錨梁(1-1)才停止滑動，此時扣索(3)的索力也恢復到原索力，從而使拱段(2)的線形也恢復原狀。
2.如權利要求I所述的利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，其特征在于滑板(1-2)的材質為不銹鋼板或聚四氟乙烯板。
3.如權利要求I所述的利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，其特征在于所述連接板(10)是兩塊兩端開銷孔的鋼板，通過銷軸鉸接于錨梁(1-1)的腹板上。
全文摘要
本發明涉及一種利用扣、錨索平衡額外水平力的方法，將產生額外水平力的起重繩的轉向滑輪連接在錨固扣索、錨索的錨梁上，并在所述錨梁與扣索塔架的接觸面之間抄墊摩擦系數極小的滑板。有額外水平力作用時，所述錨梁會沿額外水平力的方向相對于扣索塔架自由移動，使扣索、錨索的索力自動增加、減小，產生反向不平衡水平力來抵消上述額外水平力，從而基本消除額外水平力對扣索塔架的影響；額外水平力消失時，所述張錨梁會自動回到原位，扣索、錨索也會自動恢復至初始索力，不會對拱段的線形產生影響。本發明所述方法，結構簡單，受力明確，使用方便，經濟實用，可大大減少扣索塔架為了承受額外水平力而增加的材料用量。
文檔編號E01D21/00GK102704405SQ201210207980
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者婁松, 張靜, 李軍堂, 汪芳進, 涂滿明, 王東輝, 王令俠, 王超英, 許佳平 申請人:中鐵大橋局集團有限公司