專利名稱：大跨徑懸索橋用主纜索股的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種懸索橋用主纜索股，具體涉及一種大跨徑懸索橋用主纜索 股。屬橋梁建筑工程技術領域。
背景技術：
懸索橋通常由主纜、吊索、橋塔、主梁、錨錠等幾個主要部分組成。主梁、橋面系及 活載等荷載通過吊索傳給主纜，依靠主纜將荷載作用在橋塔及錨碇上。因此主纜是懸索橋 的主要結構組成部分，它承載著橋梁上部結構的全部恒載和活載，其制作質量對懸索橋的 成橋精度及架設施工起決定作用。目前行業內通用的主纜制作方法為預制平行鋼絲索股法，該方法是將若干根鋼絲 (強度通常為1670MPa)在工廠內預先制成六邊形索股，每股索股包含61根、91根或127根 鋼絲，兩端用熱鑄錨錨固，然后盤卷運至架設現場逐股架設，架設后采用專用設備將多股索 股收緊成圓形，即為懸索橋主纜。隨著懸索橋跨徑的越來越大，相應的大跨徑懸索橋主纜所需索股股數也逐漸增 加，索股股數的增加有兩個明顯的缺點1)由于以往懸索橋用主纜鋼絲強度級別較低(1670MPa)，這樣在主跨增大后橋梁 設計總荷載將會增加，因此必然會導致懸索橋主纜所用鋼絲總數增加，從而增加橋梁總重， 造價升高；2)在懸索橋主纜索股股數增加的同時，由于索股需要逐根架設，因此必然使索股 施工期加長，降低全橋施工效率。上述兩個缺點理論上可通過提高主纜用鋼絲強度及單股索股內鋼絲數量獲得解 決。但單股索股內鋼絲數量的增加在實橋使用過程中有一個明顯的難點在當前的主纜索 股制作技術中，由于單股索股內鋼絲數量較少而忽略了索股的高度和寬度，因此單股索股 內的鋼絲長度一致。但索股在架設過程中，不可避免的會通過橋梁上的索鞍等圓弧狀過渡 位置——這些索鞍，包括主索鞍和散索鞍，是懸索橋特有的一種構件，其主要作用是使主纜 沿一定的曲線轉向(圖1)。當索股通過索鞍這類轉彎構件時，必然會產生貼近索鞍的下層 鋼絲內縮，遠離索鞍的上層鋼絲伸長的問題，從而導致等長索股的上、下層鋼絲伸長量不一 (圖2)。即上層鋼絲比下層鋼絲受到更大的拉伸應力。此問題在索股施工時會導致索股鼓絲、散絲等現象，在索股實橋使用過程中由于 索股內上、下層鋼絲在長期受力不均的情況下極易導致部分索股內鋼絲加速疲勞，嚴重的 甚至會產生斷絲等現象，給橋梁留下了巨大的安全隱患。上述問題在以下四種情況時將會更加突出1)對于大跨徑懸索橋，由于主纜索股規格的不斷加大，由此而導致的單股索股內 上、下層鋼絲在過索鞍時的差異更加明顯；2)在多塔連跨的懸索橋中，主纜索股的轉彎次數增多，索股的多次彎曲導致索股 內鋼絲的累計不均勻性更加突出；
3[0012]3)在自錨式懸索橋中，由于索股長度較短，相對于整個索股長度，索鞍處彎曲產生 的索股內鋼絲長度誤差更大，更易出現鼓絲、散絲等現象；4)在具有空間纜的自錨式懸索橋中，由于索股在三維方向上均有彎曲，由此而產 生的鼓絲、散絲現象更加嚴重。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種在橋梁設計荷載不變的情況下， 可降低懸索橋主纜重量、在懸索橋主纜用鋼絲總根數不變的情況下，可有效減少索股數量、 且在大規格索股(包含169根及以上鋼絲的索股)制作過程中能適應懸索橋主纜線形的變 化的大跨徑懸索橋用主纜索股。本實用新型的目的是這樣實現的一種大跨徑懸索橋用主纜索股，其特征在于組成主纜索股的鋼絲強度為1860MPa ；單股主纜索股為六邊形，鋼絲組成為169絲、217絲或271絲；所述索股在索長范圍設置有預彎曲段，并在預彎曲段采用夾具或者鉛絲將相應位 置處的索股夾緊，在索股內每層設置一根標準長度鋼絲，在索股內設置多根標志鋼絲。本實用新型的有益效果是1)組成主纜索股的鋼絲強度為1860MPa，比行業內通用的1670MPa的鋼絲強度提 高了 10%以上，在橋梁設計荷載不變的情況下，可大幅降低懸索橋主纜重量，節約成本，并 可保持橋梁線形。2)鋼絲組成為169絲、217絲或271絲(圖3、圖4、圖5)，比行業內常用的127絲 主纜索股分別多了 42根、90根和144根鋼絲，這樣在懸索橋主纜用鋼絲總根數不變的情況 下，可有效減少索股數量，相應的可減少主纜索股架設時所需時間，縮短施工工期。3)如背景技術中所言，單股索股數量的增多在過索鞍等位置時會加大索股內鋼絲 的受力不均勻性，降低橋梁安全。因此本實用新型在大規格索股制作過程中采用了“股內鋼 絲長度分別控制技術”，可以在同股索股內設置長度不同的鋼絲以適應懸索橋主纜線形的 變化。
圖1為懸索橋主纜的線形示意圖。圖2為通常的主纜索股通過索鞍時的示意圖。圖3為本實用新型的主纜索股鋼絲斷面示意圖(169絲)。圖4為本實用新型的主纜索股鋼絲斷面示意圖(217絲)。圖5為本實用新型的主纜索股鋼絲斷面示意圖(271絲)。圖6為本實用新型的采用了“股內鋼絲長度分別控制技術”的主纜索股示意圖。圖7為圖6中索股預彎曲段的放大圖。圖8為本實用新型的主纜索股用標準絲和標志絲布置示意圖(以169絲主纜索股 為例)。圖中附圖標記[0033]索鞍1、預彎曲段2、夾具或者鉛絲3、標志鋼絲4、標準長度鋼絲5。 具體實施方式
本實用新型涉及的大跨徑懸索橋用主纜索股，組成該主纜索股的鋼絲強度為 1860MPa ；單股主纜索股為六邊形，鋼絲組成為169絲、217絲或271絲(圖3、圖4、圖5)；在 大規格索股制作過程中采用了 “股內鋼絲長度分別控制技術”。該技術是這樣實現的a)在六邊形索股成型后，采用模擬索股在索鞍內彎曲的成型支架對索股在索長范 圍內根據各索鞍的位置進行預彎曲，并在索鞍的兩端及預彎曲段采用夾具或者鉛絲將相應 位置處的索股夾緊，以防止鋼絲串絲，(圖6、圖7)。b)在索股內每層設置一根標準長度鋼絲，以控制每層的鋼絲長度；在索股內設置 多根標志鋼絲，以控制預彎曲后的扭轉狀況(圖8)。
權利要求一種大跨徑懸索橋用主纜索股，其特征在于組成主纜索股的鋼絲強度為1860MPa；單股主纜索股為六邊形，鋼絲組成為169絲、217絲或271絲；所述索股在索長范圍設置有預彎曲段(2)，并在預彎曲段(2)采用夾具或者鉛絲(3)將相應位置處的索股夾緊，在索股內每層設置一根標準長度鋼絲(5)，在索股內設置多根標志鋼絲(4)。
專利摘要本實用新型涉及一種大跨徑懸索橋用主纜索股，屬橋梁建筑工程技術領域。其特征在于組成主纜索股的鋼絲強度為1860MPa；單股主纜索股為六邊形，鋼絲組成為169絲、217絲或271絲；所述索股在索長范圍設置有預彎曲段(2)，并在預彎曲段(2)采用夾具或者鉛絲(3)將相應位置處的索股夾緊，在索股內每層設置一根標準長度鋼絲(5)，在索股內設置多根標志鋼絲(4)。本實用新型主纜索股，在橋梁設計荷載不變的情況下，可降低懸索橋主纜重量；在懸索橋主纜用鋼絲總根數不變的情況下，可有效減少索股數量；且在大規格索股制作過程中能適應懸索橋主纜線形的變化。
文檔編號E01D19/16GK201665818SQ20102012590
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者周祝兵, 寧世偉, 薛花娟, 趙軍, 趙成哲 申請人:江蘇法爾勝新日制鐵纜索有限公司;江蘇法爾勝泓昇集團有限公司