一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)向，包括外套管、轉(zhuǎn)向靴和鋼索限位翼；所述外套管與橋梁轉(zhuǎn)向架連接或埋置在混凝土隔墻內(nèi)；所述轉(zhuǎn)向靴設(shè)有在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索平緩轉(zhuǎn)向的支承弧面，轉(zhuǎn)向靴安裝并固定在外套管內(nèi)；在外套管的兩端設(shè)有所述鋼索限位翼。本發(fā)明的有益效果是：采用轉(zhuǎn)向靴-外套管作為轉(zhuǎn)向器，與以往的體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向裝置相比，采用常規(guī)鋼板、鋼管加工，焊接而成，加工工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量易于控制。轉(zhuǎn)向靴重量輕，安裝程序單一，安裝簡(jiǎn)便，加工、安裝成本低。
【專利說明】一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程體外預(yù)應(yīng)力構(gòu)造裝置，尤其涉及一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器。
【背景技術(shù)】
[0002]體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁改造過程中得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為橋梁加固施工中最有效的手段之一，預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向位置的確定及轉(zhuǎn)向空間角度的準(zhǔn)確，是保障預(yù)應(yīng)力施加的有效所必需的條件。由于預(yù)應(yīng)力鋼索張拉力很大，轉(zhuǎn)向裝置如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，有可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力施加過程中變形、破壞、角度變化等情況，造成鋼索外部護(hù)套破壞、施加預(yù)應(yīng)力偏差過大、減少使用壽命等現(xiàn)象。
[0003]以往的轉(zhuǎn)向器大多采用套接轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)向鋼管、穿越鋼管及外套鋼管組成。轉(zhuǎn)向鋼管——鋼索在其內(nèi)部穿越，按鋼索轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)成圓順曲線，由工廠彎制；穿越鋼管——直徑大于轉(zhuǎn)向管的直管，與轉(zhuǎn)向鋼管等長(zhǎng)。將轉(zhuǎn)向鋼管與穿越鋼管套接，中間空隙填入環(huán)氧砂漿成為一體，這樣形成內(nèi)曲外直的轉(zhuǎn)向管。轉(zhuǎn)向管外側(cè)設(shè)置外套管，外套管與鋼索轉(zhuǎn)向架子或者埋入混凝土轉(zhuǎn)向隔墻內(nèi)，轉(zhuǎn)向管外側(cè)、外套管內(nèi)壁包裹不銹鋼板，減少之間的摩擦力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向管在套管內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)向裝置缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，成本高。轉(zhuǎn)向鋼管的彎制難度大，精確性難以保證；轉(zhuǎn)向管與穿越管之間灌注環(huán)氧砂漿，屬于有毒物質(zhì)，且由于縫隙小，灌注質(zhì)量不易控制；預(yù)應(yīng)力鋼索張拉時(shí)，需要轉(zhuǎn)向管進(jìn)行縱向限位，否則由于鋼索張拉，伸出后，轉(zhuǎn)向角度發(fā)生變化，且有可能被破壞；重量大，安裝困難，特別是對(duì)于高空作業(yè)安裝，需要機(jī)械配合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器的技術(shù)方案。使體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向裝置易于加工制造和安裝，有效控制工程質(zhì)量，降低施工成本。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)向，包括與橋梁轉(zhuǎn)向架連接或埋置在混凝土隔墻內(nèi)的外套管；所述預(yù)應(yīng)力鋼索穿過所述外套管的內(nèi)孔，在外套管的內(nèi)孔中設(shè)有轉(zhuǎn)向靴，所述轉(zhuǎn)向靴設(shè)有徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在外套管內(nèi)孔中平緩轉(zhuǎn)向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，支承面的兩端設(shè)置在外套管的兩端；在外套管的兩端設(shè)有鋼索限位翼。
[0006]更進(jìn)一步，為了使外套管具有足夠的強(qiáng)度，所述外套管是無縫鋼管。
[0007]更進(jìn)一步,所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
[0008]更進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)向靴包括支承板、主加勁肋板和側(cè)加勁肋板；所述支承板的外側(cè)面是所述在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索平緩轉(zhuǎn)向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面，在支承弧面的兩端各設(shè)有一段平滑連接的過渡平面；整個(gè)支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內(nèi)側(cè)面沿支承所述鋼索的走向設(shè)有所述主加勁肋板,在支承板的內(nèi)側(cè)面、主加勁肋板的兩側(cè)設(shè)有所述側(cè)加勁肋板；主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的上沿與所述外套管的內(nèi)壁連接。
[0009]更進(jìn)一步，為了使鋼纜平緩轉(zhuǎn)向，所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出的一段過渡平面是轉(zhuǎn)角過渡面，所述轉(zhuǎn)角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角是預(yù)應(yīng)力鋼索的轉(zhuǎn)角。
[0010]更進(jìn)一步，為了保證轉(zhuǎn)向靴的安裝牢固，所述支承板的厚度不小于16mm，所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的厚度不小于16_。
[0011]更進(jìn)一步，在所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板之間設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0012]更進(jìn)一步，在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉(zhuǎn)向靴的支承弧面的兩側(cè)連接，兩塊翼板的下端與外套管的內(nèi)壁連接；兩塊翼板自與轉(zhuǎn)向靴的連接處向轉(zhuǎn)向靴的外側(cè)擴(kuò)展。
[0013]更進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)向靴支承面的長(zhǎng)度大于所述外套管的長(zhǎng)度。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用轉(zhuǎn)向靴-外套管作為轉(zhuǎn)向器，與以往的體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向裝置相比，采用常規(guī)鋼板、鋼管加工，焊接而成，加工工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量易于控制。轉(zhuǎn)向靴重量輕，安裝程序單一，安裝簡(jiǎn)便，加工、安裝成本低廉。
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明轉(zhuǎn)向靴拆分圖；
圖3是圖2的B向視圖，是轉(zhuǎn)向靴支承面視圖；
圖4是本實(shí)用新轉(zhuǎn)向靴結(jié)構(gòu)圖；
圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)向器拆分圖；
圖6是本發(fā)明安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]體外預(yù)應(yīng)力是加固補(bǔ)強(qiáng)舊橋梁的一種有效的方法之一，其技術(shù)原理是在橋梁梁部外部設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼索，經(jīng)過張拉鋼索，給梁體施加預(yù)應(yīng)力，調(diào)整梁體預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，達(dá)到提高橋梁使用性能的目的。為了把預(yù)應(yīng)力傳遞給梁體，要在梁體體外設(shè)置傳遞應(yīng)力的轉(zhuǎn)向架或轉(zhuǎn)向隔板，同時(shí)通過改變鋼索方向，合理實(shí)現(xiàn)新增預(yù)應(yīng)力在梁體的合理分配。
[0018]鋼索方向的轉(zhuǎn)變，必須保證其平緩過渡，在保證鋼索角度的同時(shí)，不能在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)造成鋼索彎折破壞，同時(shí)將預(yù)應(yīng)力合理傳遞到轉(zhuǎn)向支架上，鋼索轉(zhuǎn)向器就是實(shí)現(xiàn)這一功能的裝置。
[0019]如圖1、圖2、圖3、圖4，一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)向，包括與橋梁轉(zhuǎn)向架連接或埋置在混凝土隔墻內(nèi)的外套管10 ;所述預(yù)應(yīng)力鋼索穿過所述外套管的內(nèi)孔，在外套管的內(nèi)孔中設(shè)有轉(zhuǎn)向靴20，所述轉(zhuǎn)向靴設(shè)有在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在外套管內(nèi)孔中平緩轉(zhuǎn)向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，即支承弧面的中心線21f垂直于外套管的軸線11，支承面的兩端設(shè)置在外套管的兩端；在外套管的兩端設(shè)有鋼索限位翼30。
[0020]所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
[0021]所述轉(zhuǎn)向靴包括支承板21、主加勁肋板22和側(cè)加勁肋板23 ;所述支承板的外側(cè)面是所述在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索平緩轉(zhuǎn)向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面21a，在支承弧面的兩端各設(shè)有一段平滑連接的過渡平面，即所述平滑連接的過渡平面是與支承弧面相切的平面；為了使轉(zhuǎn)向靴能夠穩(wěn)定的定位在鋼索轉(zhuǎn)角的位置上，整個(gè)支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內(nèi)側(cè)面沿支承所述鋼索的走向設(shè)有所述主加勁肋板,在支承板的內(nèi)側(cè)面、主加勁肋板的兩側(cè)設(shè)有所述側(cè)加勁肋板；主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板的上沿22a和側(cè)加勁肋板的上沿23a與所述外套管的內(nèi)壁連接。
[0022]支承板可以采用的一種設(shè)計(jì)方案是:所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面21b，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出一的段過渡平面是轉(zhuǎn)角過渡面21c，所述轉(zhuǎn)角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角Al等于支承弧面的圓弧段對(duì)應(yīng)的夾角AO ;也是預(yù)應(yīng)力鋼索的轉(zhuǎn)角。
[0023]所述支承板的厚度不小于16mm，所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的厚度不小于16mm。
[0024]在所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板之間設(shè)有加強(qiáng)筋24。
[0025]在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉(zhuǎn)向靴的支承弧面的兩側(cè)連接，兩塊翼板的下端與外套管的內(nèi)壁連接；兩塊翼板自與轉(zhuǎn)向靴的連接處向轉(zhuǎn)向靴的外側(cè)擴(kuò)展。
[0026]所述轉(zhuǎn)向靴支承面的長(zhǎng)度大于所述外套管的長(zhǎng)度。通常采用轉(zhuǎn)向靴支承面長(zhǎng)度大于外套管長(zhǎng)度20mm。
[0027]所述支承弧面的圓弧段對(duì)應(yīng)的夾角即是本發(fā)明橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器可使預(yù)應(yīng)力鋼索產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角。支承弧面的圓弧段對(duì)應(yīng)的夾角為不大于40°。
[0028]支承板支承弧面的圓弧半徑與預(yù)應(yīng)力鋼索的直徑相關(guān)，根預(yù)應(yīng)力鋼索施工規(guī)范確定。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)角加大時(shí)，可以加大外套管的內(nèi)徑、減小轉(zhuǎn)向靴支承板的長(zhǎng)度。通常外套管的長(zhǎng)度為500mm?800mm。
[0029]實(shí)施例一:
如圖1、圖2、圖3、圖4，一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)向，鋼索最大轉(zhuǎn)角為15°。包括外套管10、轉(zhuǎn)向靴20和鋼索限位翼30。
[0030]所述外套管的內(nèi)徑為250mm無縫鋼管，厚度為8mm，長(zhǎng)度Ll=800mm ;外套管與橋梁轉(zhuǎn)向架連接。
[0031]所述轉(zhuǎn)向靴包括支承板21、主加勁肋板22和側(cè)加勁肋板23。所述支承板的外側(cè)面是所述在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索平緩轉(zhuǎn)向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面21a，支承弧面的圓弧半徑R=2250mm，支承弧面對(duì)應(yīng)的夾角為A0=15°，支承板的長(zhǎng)度L2=820mm,支承板的厚度為18mm ;所述支承板支承弧面的一端延伸出平行過渡面21b,平行過渡面與所述外套管的中心線平行，平行過渡面至外套管中心線的距離D=15mm ;平行過渡面的端頭與外套管的端頭對(duì)齊；支承板支承弧面的另一端延伸出轉(zhuǎn)角過渡面21c，轉(zhuǎn)角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角Al等于支承弧面的圓弧段對(duì)應(yīng)的夾角A0，即是預(yù)應(yīng)力鋼索的轉(zhuǎn)角；角過渡面的端頭伸出外套管的端頭。在支承板的內(nèi)側(cè)面21d沿支承鋼索的走向(如圖2，線21e)設(shè)有所述主加勁肋板，主加勁肋板的厚度為18_ ;在支承板的內(nèi)側(cè)面、主加勁肋板的兩側(cè)設(shè)有所述側(cè)加勁肋板,側(cè)加勁肋板的厚度為18mm ;主加勁肋板的上沿22a和側(cè)加勁肋板的上沿23a按外套管內(nèi)壁的曲線設(shè)計(jì)加工，保證與外套管接觸密貼。主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的底沿與支承板焊接接。
[0032]在所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板之間設(shè)有多條加強(qiáng)筋24。本實(shí)施例中，所述加強(qiáng)筋是直徑為20mm的鋼筋，主加勁肋板與兩個(gè)側(cè)加勁肋板之間個(gè)設(shè)有4條加強(qiáng)筋，相鄰加強(qiáng)筋之間的間距為150mm。
[0033]如圖5、圖6，所述一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器安裝方法如下:
外套管被安裝在橋梁轉(zhuǎn)向架上或埋置在混凝土隔墻內(nèi)。
[0034]轉(zhuǎn)向靴穿入外套管內(nèi)，主加勁肋板的上沿22a和側(cè)加勁肋板的上沿23a與外套管的內(nèi)壁接觸；設(shè)有平行過渡面的一端(如圖6，20a)與外套管的一端對(duì)齊，設(shè)有轉(zhuǎn)角過渡面的一端(如圖6，20b)伸出外套管的另一端。
[0035]根據(jù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處的走向?qū)⑥D(zhuǎn)向靴準(zhǔn)確定位后，將主加勁肋板和側(cè)加勁肋板與外套管內(nèi)壁在兩端接觸部位進(jìn)行焊接，保證轉(zhuǎn)向靴牢靠固定、外套管與轉(zhuǎn)向靴形成牢固的整體。
[0036]由于整個(gè)支承面在外套管中的位置不超過外套管的中心線，在進(jìn)行轉(zhuǎn)向靴定位的過程中可避免發(fā)生轉(zhuǎn)向靴的方向逆轉(zhuǎn)。
[0037]在所述外套管每一端安裝鋼索限位翼；每端的鋼索限位翼包括兩塊翼板，兩塊翼板的上端與所述轉(zhuǎn)向靴的支承弧面的兩側(cè)焊接，兩塊翼板的下端與外套管的內(nèi)壁焊接；兩塊翼板自與轉(zhuǎn)向靴的連接處向轉(zhuǎn)向靴的外側(cè)擴(kuò)展。
[0038]將鋼索40穿過外套管，轉(zhuǎn)向靴的支承弧面壓在鋼索上，使鋼索產(chǎn)生15°的轉(zhuǎn)角。
【權(quán)利要求】
1.一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)向，包括與橋梁轉(zhuǎn)向架連接或埋置在混凝土隔墻內(nèi)的外套管；其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力鋼索穿過所述外套管的內(nèi)孔，在外套管的內(nèi)孔中設(shè)有轉(zhuǎn)向靴，所述轉(zhuǎn)向靴設(shè)有徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索在外套管內(nèi)孔中平緩轉(zhuǎn)向的支承面，所述支承面包括一段支承弧面，所述支承弧面沿外套管的軸向彎曲，支承面的兩端設(shè)置在外套管的兩端；在外套管的兩端設(shè)有鋼索限位翼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述外套管是無縫鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述外套管是壁厚不小于8mm的無縫鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向靴包括支承板、主加勁肋板和側(cè)加勁肋板；所述支承板的外側(cè)面是所述在徑向支承預(yù)應(yīng)力鋼索平緩轉(zhuǎn)向的支承面，在所述支承面的中段是所述支承弧面，在支承弧面的兩端各設(shè)有一段平滑連接的過渡平面；整個(gè)支承面在所述外套管中的位置不超過外套管的中心線；在支承板的內(nèi)側(cè)面沿支承所述鋼索的走向設(shè)有所述主加勁肋板，在支承板的內(nèi)側(cè)面、主加勁肋板的兩側(cè)設(shè)有所述側(cè)加勁肋板；主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的底沿與支承板固定連接，主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的上沿與所述外套管的內(nèi)壁連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述支承板支承弧面的一端延伸出的一段過渡平面是平行過渡面，所述平行過渡面與所述外套管的中心線平行；支承板支承弧面的另一端延伸出的一段過渡平面是轉(zhuǎn)角過渡面，所述轉(zhuǎn)角過渡面與所述外套管的中心線之間的夾角是預(yù)應(yīng)力鋼索的轉(zhuǎn)角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述支承板的厚度不小于16mm,所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板的厚度不小于16_。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，在所述主加勁肋板和側(cè)加勁肋板之間設(shè)有加強(qiáng)筋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，在所述外套管每一端的所述鋼索限位翼包括兩塊翼板，所述兩塊翼板的上端與所述轉(zhuǎn)向靴的支承弧面的兩側(cè)連接，兩塊翼板的下端與外套管的內(nèi)壁連接；兩塊翼板自與轉(zhuǎn)向靴的連接處向轉(zhuǎn)向靴的外側(cè)擴(kuò)展。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁體外預(yù)應(yīng)力鋼索轉(zhuǎn)向靴-外套管轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向靴支承面的長(zhǎng)度大于所述外套管的長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】E01D22/00GK104018433SQ201410219783
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】孫建平, 金樁, 邱映和, 崔守遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中交隧道工程局有限公司