【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁，涉及悬索桥，具体涉及一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统及方法。
技术介绍
1、回转缆悬索桥锚跨段在施工过程中，从第一根索股到成桥线型的过程中，索股进入锚碇索鞍鞍槽的角度会不可避免的随施工过程发生改变，这一变化会使得索鞍鞍槽隔板承受相当大的挤压力，致使隔板间距发生变化无法正常施工甚至存在相当的安全隐患。
2、回转缆悬索桥采用传统混凝土锚碇，设置在锚碇上的索鞍无法转动，整个施工过程对索鞍产生指向面外的赘余力，对索鞍整体稳定性有一定影响。
3、传统锚碇为适应回转缆悬索桥的需要，一般设置若干个索鞍来完成主缆回转，但这种方法有一个明显的缺陷是会在对应索鞍处的锚碇混凝土局部应力集中现象明显，在邻近区域既有拉力也有压力的影响，可能会导致混凝土开裂，影响全桥的使用寿命。
4、传统回转缆悬索桥锚碇浇筑施工中在混凝土形成强度后拆除需要花费大量的人力物力资源。
5、综上所述，传统锚碇系统的受力效果并不理想，无法适应回转缆悬索桥锚跨处的力学特性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统及方法，解决现有技术中的回转锚固过程与回转缆悬索桥锚跨处的力学特性的适应性有待进一步提升的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，包括弧形导缆体，弧形导缆体设置
4、所述的弧形导缆体包括导缆弧板，导缆弧板的弧形内壁中间位置设置有转动索鞍鞍头，导缆弧板的弧形内壁周向两端位置分别设置有端部弹性平衡滑动副。
5、所述的钢混组合台体包括弧形钢壳体，弧形钢壳体的外壁中部设置有转动索鞍鞍座。
6、所述的导缆弧板位于弧形钢壳体的轴向底部外侧，所述的转动索鞍鞍头安装在所述的转动索鞍鞍座内；所述的端部弹性平衡滑动副与弧形钢壳体的外壁接触。
7、所述的转动索鞍鞍头两侧的导缆弧板的弧形内壁和转动索鞍鞍座两侧的弧形钢壳体的外壁之间还分别通过弹性变形滑动副接触。
8、本专利技术还具有如下技术特征：
9、具体的，所述的弹性变形滑动副包括弧形槽体，弧形槽体的槽口朝向径向外侧开设，弧形槽体径向外侧的槽底内安装有多个可拆卸的弹簧缓冲体，弹簧缓冲体与导缆弧板接触；弧形槽体径向内侧的侧壁上安装有多个半球铰滑动副；半球铰滑动副与弧形钢壳体接触。
10、优选的，所述的弹簧缓冲体包括缓冲底座，缓冲底座安装在弧形槽体的槽底，缓冲底座上垂直固定有缓冲外筒的一端，缓冲外筒的中心轴线径向设置，缓冲外筒的另一端内套装有缓冲内筒的一端，缓冲内筒的另一端上垂直固定有缓冲顶板，缓冲顶板顶在导缆弧板的内壁上；缓冲外筒和缓冲内筒外套装有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端顶在缓冲底座上，缓冲弹簧的另一端顶在缓冲顶板上。
11、进一步的，所述的缓冲底座内开设有锁定孔和牵引孔，锁定孔的两端贯通缓冲底座的侧壁，牵引孔的外端贯通缓冲底座的侧壁，牵引孔的内端与锁定孔的中间位置相连通且垂直设置。
12、所述的牵引孔两侧的锁定孔内分别固定安装有一个锁定弹簧座，锁定弹簧座上分别安装有一个锁定导向杆，锁定导向杆的内端穿过锁定弹簧座并相对于锁定弹簧座能够伸缩运动，锁定导向杆的外端固定设置有锁定销头；锁定导向杆上套装有锁定弹簧，锁定弹簧的一端顶在锁定弹簧座上，锁定弹簧的另一端顶在锁定销头上。
13、所述的锁定导向杆的内端上连接有牵引绳的一端，牵引绳的另一端绕过安装在锁定孔和牵引孔拐角处的滑轮后进入牵引孔，牵引绳的另一端伸出牵引孔的外端与环形拉杆相连；拉动环形拉杆能够控制锁定销头伸出或伸入锁定孔。
14、所述的弧形槽体径向外侧的槽底内开设有多个弹簧缓冲体安装槽，弹簧缓冲体安装槽的开槽方向为轴向，每个弹簧缓冲体安装槽内安装有两个弹簧缓冲体；每个弹簧缓冲体安装槽的侧壁上开设有两对锁定销孔，所述的锁定销头能够进入锁定销孔中实现所述的缓冲底座在所述的弧形槽体上的锁定。
15、具体的，所述的半球铰滑动副包括半球铰，半球铰的尾端固定安装在弧形槽体径向内侧的侧壁上，半球铰的球头端安装在球头铰接座内，半球铰的球头端通过锁定环锁定在球头铰接座内，球头铰接座固定在第二滑动支座的径向外侧，第二滑动支座的径向内侧设置有第二滑动滚轮组，第二滑动滚轮组与所述的弧形钢壳体接触。
16、优选的，所述的弧形槽体的槽内与导缆弧板接触的位置设置有橡胶板。
17、具体的，所述的端部弹性平衡滑动副包括多个径向设置的弹簧导向伸缩杆，多个弹簧导向伸缩杆的大端固定安装在导缆弧板的内壁上，多个弹簧导向伸缩杆的小端均安装在第一滑动支座的径向外侧；每个弹簧导向伸缩杆上套装有一个复位弹簧，复位弹簧的一端顶在导缆弧板的内壁上，复位弹簧的另一端顶在第一滑动支座的外侧；所述的第一滑动支座的径向内侧设置有第一滑动滚轮组，第一滑动滚轮组与所述的弧形钢壳体接触。
18、具体的，所述的钢混组合台体还包括轴向设置在所述的弧形钢壳体的内壁上的多个加劲板；转动索鞍鞍座内部的底面设置有底面格栅，底面格栅位于弧形钢壳体的径向内侧；所述的弧形钢壳体内填充有填充混凝土；所述的弧形钢壳体的外壁周向两端的轴向上部还设置有限位板。
19、优选的，所述的导缆弧板的弧形外壁上设置有多对主缆约束挡块。
20、本专利技术还保护一种回转锚固方法，该方法采用如上所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统。
21、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
22、(ⅰ)本专利技术的系统为一种自适应角度改变的悬索桥钢混组合分布传力系统，能够延长锚碇设计使用年限、解决传统钢筋混凝土锚碇在施工到成桥过程中无法适应主缆索股角度发生改变以及索鞍处应力过于集中的问题，同时一定程度上简化施工，节省成本。
23、(ⅱ))本专利技术的系统能够在从施工到成桥过程中在保证ip点不发生变更的情况下自适应的更改自身的角度，解决了回转缆锚碇处的索鞍在架设主缆前期与索鞍存在一定夹角，致使索鞍鞍槽隔板在上拔力的影响下产生较大形变以及传统混凝土锚碇的索鞍无法随着施工过程的进行自适应的转变自身角度，在整个过程对索鞍产生指向面外的赘余力。
24、(ⅲ)本专利技术的系统能够通过弹性变形滑动副的半球铰滑动副将整个导缆组的主缆力均匀传递给钢混组合台体，避免的局部应力集中的发生。
25、(ⅳ)本专利技术的系统的钢混组合台体的弧形钢壳体既能提高锚碇强度的同时，能够减少与半球铰滑动副的摩擦力还可以用作施工过程的模具，免去了灌注模板的准备和施工过程中的拆除作业，节省时间以及人力等成本。
26、(ⅴ)本专利技术的系统的弧形导缆组中弧形导缆体与弹性变形滑动副通过弹簧缓冲体实现两者之间的压缩变形。
27、(ⅵ)本专利技术的系统的弧形导缆组中弧形导缆体与弹性变形滑动副通过橡胶板传递在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，包括弧形导缆体(1)，弧形导缆体(1)设置在钢混组合台体(2)的外部；
2.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的弹性变形滑动副(3)包括弧形槽体(301)，弧形槽体(301)的槽口朝向径向外侧开设，弧形槽体(301)径向外侧的槽底内安装有多个可拆卸的弹簧缓冲体(303)，弹簧缓冲体(303)与导缆弧板(101)接触；弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上安装有多个半球铰滑动副(304)；半球铰滑动副(304)与弧形钢壳体(201)接触。
3.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的弹簧缓冲体(303)包括缓冲底座(30301)，缓冲底座(30301)安装在弧形槽体(301)的槽底，缓冲底座(30301)上垂直固定有缓冲外筒(30302)的一端，缓冲外筒(30302)的中心轴线径向设置，缓冲外筒(30302)的另一端内套装有缓冲内筒(30303)的一端，缓冲内筒(30303)的另一端上垂直固定有缓冲顶板(30304)
4.如权利要求3所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的缓冲底座(30301)内开设有锁定孔(3030101)和牵引孔(3030102)，锁定孔(3030101)的两端贯通缓冲底座(30301)的侧壁，牵引孔(3030102)的外端贯通缓冲底座(30301)的侧壁，牵引孔(3030102)的内端与锁定孔(3030101)的中间位置相连通且垂直设置；
5.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的半球铰滑动副(304)包括半球铰(30401)，半球铰(30401)的尾端固定安装在弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上，半球铰(30401)的球头端安装在球头铰接座(30402)内，半球铰(30401)的球头端通过锁定环(30403)锁定在球头铰接座(30402)内，球头铰接座(30402)固定在第二滑动支座(30404)的径向外侧，第二滑动支座(30404)的径向内侧设置有第二滑动滚轮组(30405)，第二滑动滚轮组(30405)与所述的弧形钢壳体(201)接触。
6.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的弧形槽体(301)的槽内与导缆弧板(101)接触的位置设置有橡胶板(302)。
7.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的端部弹性平衡滑动副(103)包括多个径向设置的弹簧导向伸缩杆(10301)，多个弹簧导向伸缩杆(10301)的大端固定安装在导缆弧板(101)的内壁上，多个弹簧导向伸缩杆(10301)的小端均安装在第一滑动支座(10302)的径向外侧；每个弹簧导向伸缩杆(10301)上套装有一个复位弹簧(10303)，复位弹簧(10303)的一端顶在导缆弧板(101)的内壁上，复位弹簧(10303)的另一端顶在第一滑动支座(10302)的外侧；所述的第一滑动支座(10302)的径向内侧设置有第一滑动滚轮组(10304)，第一滑动滚轮组(10304)与所述的弧形钢壳体(201)接触。
8.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的钢混组合台体(2)还包括轴向设置在所述的弧形钢壳体(201)的内壁上的多个加劲板(203)；转动索鞍鞍座(202)内部的底面设置有底面格栅(204)，底面格栅(204)位于弧形钢壳体(201)的径向内侧；所述的弧形钢壳体(201)内填充有填充混凝土(205)；所述的弧形钢壳体(201)的外壁周向两端的轴向上部还设置有限位板(206)。
9.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的导缆弧板(101)的弧形外壁上设置有多对主缆约束挡块(104)。
10.一种回转锚固方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1至9任一项所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统。
...【技术特征摘要】
1.一种自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，包括弧形导缆体(1)，弧形导缆体(1)设置在钢混组合台体(2)的外部；
2.如权利要求1所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的弹性变形滑动副(3)包括弧形槽体(301)，弧形槽体(301)的槽口朝向径向外侧开设，弧形槽体(301)径向外侧的槽底内安装有多个可拆卸的弹簧缓冲体(303)，弹簧缓冲体(303)与导缆弧板(101)接触；弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上安装有多个半球铰滑动副(304)；半球铰滑动副(304)与弧形钢壳体(201)接触。
3.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的弹簧缓冲体(303)包括缓冲底座(30301)，缓冲底座(30301)安装在弧形槽体(301)的槽底，缓冲底座(30301)上垂直固定有缓冲外筒(30302)的一端，缓冲外筒(30302)的中心轴线径向设置，缓冲外筒(30302)的另一端内套装有缓冲内筒(30303)的一端，缓冲内筒(30303)的另一端上垂直固定有缓冲顶板(30304)，缓冲顶板(30304)顶在导缆弧板(101)的内壁上；缓冲外筒(30302)和缓冲内筒(30303)外套装有缓冲弹簧(30305)，缓冲弹簧(30305)的一端顶在缓冲底座(30301)上，缓冲弹簧(30305)的另一端顶在缓冲顶板(30304)上。
4.如权利要求3所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的缓冲底座(30301)内开设有锁定孔(3030101)和牵引孔(3030102)，锁定孔(3030101)的两端贯通缓冲底座(30301)的侧壁，牵引孔(3030102)的外端贯通缓冲底座(30301)的侧壁，牵引孔(3030102)的内端与锁定孔(3030101)的中间位置相连通且垂直设置；
5.如权利要求2所述的自适应主缆倾角变化的分布传力式回转锚固系统，其特征在于，所述的半球铰滑动副(304)包括半球铰(30401)，半球铰(30401)的尾端固定安装在弧形槽体(301)径向内侧的侧壁上，半球铰(30401)的球头端安装在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，邱泓杰，封博顺，孙晨景，高笠翔，王晓晨，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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