具有緊箍力測量功能的可變直徑拉索夾持器及其安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土木工程領(lǐng)域的拉索構(gòu)件索力測量裝置附件，具體地說是涉及一種具有抱緊力測量功能的可變直徑拉索夾持器及其安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拉索構(gòu)件作為土木工程領(lǐng)域中的常用構(gòu)件類型，被廣泛應(yīng)用于大跨徑斜拉橋、懸索橋、拱橋及斜拉預(yù)應(yīng)力網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等索支承結(jié)構(gòu)體系中。在進行既有的索支承結(jié)構(gòu)的承載力鑒定時，需要對拉索構(gòu)件的索力進行測試。現(xiàn)有的技術(shù)中，針對既有索支承結(jié)構(gòu)的拉索索力測試方法主要有3種:頻譜法、長度變化測定法、磁通量法。頻譜法是利用牢固附著在拉索上的加速度傳感器，測試拉索的加速度振動時程曲線，通過軟件求解拉索的振動頻率，再利用拉索的振動頻率與索力的相關(guān)性公式求得拉索索力值；該方法操作簡單，測試成本低，測試精度能滿足工程測試要求。長度變化測定法是對測試前預(yù)先標定好長度的拉索索段在測試工況下的長度變化量進行測量，測量可利用位移計、光纖光柵傳感器等測試元件實現(xiàn)，利用長度變化量計算出拉索的應(yīng)變變化值，從而得到拉索的索力變化值；該方法操作較簡單，測試成本較低，測試精度較高。磁通量法是利用拉索應(yīng)力變化會導(dǎo)致其磁通量變化的原理進行索力測試，該方法不需要測試裝置與拉索直接接觸，測試精度較高，但操作程序復(fù)雜，測試成本高昂。上述拉索索力測試方法中的頻譜法和長度變化測定法都需要通過拉索夾持器來實現(xiàn)拉索與測試元件的聯(lián)結(jié)，因此保證拉索夾持器與拉索間的握緊程度(抱緊力)合適是非常重要的，如果抱緊力不夠或不穩(wěn)定，則會造成測試結(jié)果的錯誤或較大誤差，而抱緊力過大，則可能導(dǎo)致拉索防腐保護層的損傷，甚至是拉索自身的損傷，從而降低拉索的使用壽命。
[0003]目前，常采用的拉索夾持器主要有柔性松緊布帶式和剛性半環(huán)形抱合式，但不論哪一種拉索夾持器都不具備抱緊力測量的功能，因此無法有效地保證與拉索間適合的握緊程度；同時，剛性半環(huán)形抱合式拉索夾持器通常為固定抱合尺寸設(shè)計，需要為特定測試拉索對象定制，不具備通用性，無法適用于不同截面和形狀的拉索；而柔性松緊布帶式拉索夾持器則由于布帶具有松弛特性，在長期張拉下，其抱緊力會持續(xù)下降，無法適用于長期索力監(jiān)測的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種適用于不同截面形狀、不同直徑大小的測試拉索用，具備抱緊力測量功能的拉索夾持器及其安裝方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
具有緊箍力測量功能的可變直徑拉索夾持器，由一個內(nèi)含抱緊力測量組件和收緊轉(zhuǎn)輪組件的封閉鋼箱構(gòu)成的夾持器平臺和與夾持器平臺連接的夾持器緊固鏈帶組成。
[0006]進一步，所述封閉鋼箱的左側(cè)設(shè)有用于安裝收緊轉(zhuǎn)輪組件的內(nèi)部空腔，封閉鋼箱左側(cè)的內(nèi)部空腔設(shè)有可拆式的端面板。封閉鋼箱的中部設(shè)有用于安裝抱緊力測量組件的空洞腔體，空洞腔體側(cè)面設(shè)有一條引出抱緊力測試組件的數(shù)據(jù)線的孔道；所述封閉鋼箱右側(cè)設(shè)置一個凹進槽口，凹進槽口內(nèi)安裝有小螺桿，用于連接夾持器緊固鏈帶；所述封閉鋼箱頂面設(shè)有連接螺孔，用于與測試拉索索力用的測試傳感器進行連接。
[0007]進一步，所述抱緊力測量組件由連接彈簧、上連接板、微型壓力傳感器、下支承板組成；所述連接彈簧的上端與封閉鋼箱的頂板連接，連接彈簧的下端與上連接板連接；所述微型壓力傳感器的頂面與上連接板粘貼，微型壓力傳感器的底面與下支承板粘貼，連接彈簧、上連接板、微型壓力傳感器、下支承板形成整體的壓力測量組件。微型壓力傳感器的數(shù)據(jù)線通過空洞腔體側(cè)面的孔道牽引到封閉鋼箱外面。
[0008]在夾持器平臺未與拉索連接狀態(tài)下，抱緊力測量組件的下支承板凸出于夾持器平臺的封閉鋼箱底面1.0-1.5mm,當(dāng)拉索夾持器夾緊拉索后，則抱緊力測量組件中的微型壓力傳感器會測量出相應(yīng)的接觸壓力值。
[0009]進一步，所述收緊轉(zhuǎn)輪組件由位于封閉鋼箱外的轉(zhuǎn)動手輪、位于封閉鋼箱內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸、連接在轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)動鼓組成；所述轉(zhuǎn)動手輪與轉(zhuǎn)動軸連接，轉(zhuǎn)動手輪的輪柄上設(shè)置有銷孔，封閉鋼箱左側(cè)的外壁上亦設(shè)置有銷孔。轉(zhuǎn)動手輪上的銷孔與封閉鋼箱上的銷孔配合，可鎖定收緊轉(zhuǎn)輪組件。所述轉(zhuǎn)動鼓位于封閉鋼箱內(nèi)，轉(zhuǎn)動鼓上亦設(shè)置有小螺桿，用于連接夾持器緊固鏈帶。當(dāng)拉索夾持器安裝完成后，順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動手輪時，就可以拉緊夾持器緊固鏈帶，從而提高拉索夾持器的抱緊力。
[0010]進一步，所述夾持器緊固鏈帶是由兩端帶圓環(huán)鋼絲繩卡頭的細鋼絲繩、可扣緊在細鋼絲繩上的多片鏈板組成；所述細鋼絲繩一端連接在封閉鋼箱右側(cè)的凹進槽口內(nèi)的小螺桿上，另一端連接在收緊轉(zhuǎn)輪組件的轉(zhuǎn)動鼓的小螺桿上；所述鏈板由上鏈板夾板和下鏈板夾板組成，上鏈板夾板和下鏈板夾板通過緊固螺栓連接固定。上鏈板夾板和下鏈板夾板均開有比細鋼絲繩半徑小0.04-0.06mm的半圓弧槽。
[0011]進一步，封閉鋼箱的左側(cè)設(shè)置有容許夾持器緊固鏈帶的細鋼絲繩通過的孔道。
[0012]進一步，所述夾持器平臺的封閉鋼箱的底面和夾持器緊固鏈帶的下鏈板夾板的底面均粘貼有厚度為1.5-2.0mm的高阻尼橡膠層，以防止拉索夾持器對拉索防腐保護層產(chǎn)生傷害。
[0013]本發(fā)明之具有抱緊力測量功能的可變直徑拉索夾持器的安裝方法為，包括如下步驟:
A10、根據(jù)所測試拉索的截面形狀和截面尺寸，確定夾持器緊固鏈帶的鏈板數(shù)量，利用緊固螺栓將各片鏈板固定在細鋼絲繩上。
[0014]A20、將夾持器緊固鏈帶的細鋼絲繩的左端圓環(huán)鋼絲繩卡頭用螺母固定在夾持器平臺的封閉鋼箱的右側(cè)凹進槽口內(nèi)的小螺桿上。
[0015]A30、將夾持器平臺放在拉索的頂面，拆下夾持器平臺的封閉鋼箱內(nèi)部空腔的端面板，將夾持器緊固鏈帶的細鋼絲繩的右端圓環(huán)鋼絲繩卡頭用螺母固定在收緊轉(zhuǎn)輪組件的轉(zhuǎn)動鼓上的小螺桿上。
[0016]A40、將夾持器平臺的封閉鋼箱內(nèi)部空腔的端面板重新安裝上，使夾持器緊固鏈帶的細鋼絲繩在封閉鋼箱的孔道內(nèi)通過，順時針旋轉(zhuǎn)收緊轉(zhuǎn)輪組件的轉(zhuǎn)動手輪，對夾持器緊固鏈帶進行預(yù)緊。
[0017]A50、當(dāng)夾持器緊固鏈帶預(yù)緊后，此時抱緊力測量組件中的微型壓力傳感器開始受壓，將微型壓力傳感器的數(shù)據(jù)線連接配套的外部設(shè)備壓力數(shù)據(jù)測試儀，讀取其壓力數(shù)值；繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)收緊轉(zhuǎn)輪組件的轉(zhuǎn)動手輪，直到讀取的壓力數(shù)值達到設(shè)定的壓力值區(qū)間。微調(diào)轉(zhuǎn)動手輪的位置，使得轉(zhuǎn)動手輪上的銷孔與封閉鋼箱外壁上的銷孔重合，將銷栓貫穿轉(zhuǎn)動手輪上的銷孔插入封閉鋼箱外壁上的銷孔內(nèi)，鎖定收緊轉(zhuǎn)輪組件的轉(zhuǎn)動手輪。
[0018]通過以上步驟，完成具有抱緊力測量功能的可變直徑拉索夾持器的安裝。
[0019]本發(fā)明的拉索夾持器適用于正多邊形、圓形等各種截面型式的拉索，適用于多種尺寸規(guī)格的拉索，可用于拉索的短期測試，也可用于拉索的長期監(jiān)測。本發(fā)明的拉索夾持器具有的抱緊力測試功能和抱緊力調(diào)節(jié)功能，可以有效保證測試期間夾持器對拉索的抱緊力在合適的范圍內(nèi)，保障測試數(shù)據(jù)的可靠性和防止夾持器對拉索防腐保護層的傷害。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的拉索夾持器在工作狀態(tài)下的側(cè)視圖；
圖2是本發(fā)明提供的拉索夾持器在工作狀態(tài)下的俯視圖；
圖3是本發(fā)明提供的夾持器緊固鏈帶示意圖；
圖4是圖3中的1-Ι橫剖面圖；
圖5是本發(fā)明提供的夾持器平臺俯視圖；
圖6是圖5中的I1-1I橫剖面圖；
圖7是本發(fā)明轉(zhuǎn)動手輪正視圖；
圖8是本發(fā)明提供的封閉鋼箱側(cè)視圖；
圖9是圖8中的II1-1II橫剖面圖。
[0021]圖中:1一一拉索；2—一夾持器平臺；3—一夾持器緊固鏈帶；4一一抱緊力測量組件；5—一收緊轉(zhuǎn)輪組件；6—一封閉鋼箱；7—一細鋼絲繩；8—一鏈板；9一一圓環(huán)鋼絲繩卡頭；10—一緊固螺栓；11一一上鏈板夾板；12—一下鏈板夾板；13—一高阻尼橡膠層；14——內(nèi)部空腔；15——空洞腔體；16——凹進槽口 ；17——轉(zhuǎn)動手輪；18——轉(zhuǎn)動軸；19——轉(zhuǎn)動鼓；20——空洞腔體的孔道；21——凹進槽口內(nèi)的小螺桿；22——連接螺孔；23——轉(zhuǎn)動鼓上的小螺桿；24——封閉鋼箱上的孔道；25——連接彈簧；26——上連接板；27 微型壓力傳感器；28 下支承板；29 轉(zhuǎn)動手輪的輪柄上的銷孔；30 封閉鋼箱左側(cè)外壁上的銷孔；31—一端面板；32—一螺釘；33—一轉(zhuǎn)動軸上的孔道；34—一滾珠軸承。
【具體實施方式】
[0022]為了適應(yīng)不同截面型式和截面尺寸拉索的測試需要，本發(fā)明提供了一種具有抱緊力測量功能的拉索夾持器，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做出詳細的說明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明之具有抱緊力測量功能的可變直徑拉索夾持器由置于在拉索1頂面的夾持器平臺2和環(huán)向抱緊拉索1的夾持器緊固鏈帶3組成。
[0024]如圖2所示，夾持器平臺2是由封閉鋼箱6、安裝在封閉鋼箱6內(nèi)的抱緊力測量組件4和收緊轉(zhuǎn)輪組件5組成；夾持器緊固鏈帶3 —端連接在封閉鋼箱6上，另一端連接在收緊轉(zhuǎn)輪組件5上。
[0025]如圖3所示，夾持器緊固鏈帶3由兩端帶圓環(huán)鋼絲繩卡頭9的細鋼絲繩7和可扣緊在細鋼絲繩7上的多片鏈板8組成，其中鏈板8上設(shè)有緊固螺栓10。
[0026]如圖4所示，鏈板8由上鏈板夾板11和