栅架6的端面上，形成预支撑，卸掉内筒8-1端部的力， 启动电机8-5反转，内筒8-1相对于外筒8-2转动式回缩，回缩完成后，再卸掉千斤顶8-8 的力，由于中跨主梁3施工已经完成，主缆15施加给边跨主梁2的水平分力由桥塔1转移 给中跨主梁3承担；
[0072] 移走内筒8-1和外筒8-2组成的可伸缩套筒，拆除第一格栅架6和第二格栅架7 ;
[0073] 步骤九，主缆15防腐施工，拆除猫道，对边跨主梁2段上的吊杆18进行第二次张 拉，使主缆15线形及受力与控制目标相吻合；
[0074] 步骤十，拆除边跨临时支墩或支架13,进行桥面铺装施工，完成全桥施工，如图10 所示。
[0075] 实际算例：
[0076] 本算例给出的一种如实施例1所述的塔梁临时锚固装置，采用30mm的钢板和 截面尺寸为70X70mm、厚8mm的方型钢焊接而成的第一格栅架6和第二格栅架7尺寸 为1100X2600X4100mm，两个格栅架前端面的间距为1100mm，传力撑8的可伸缩行程为 320mm，内外筒为Q345钢材，外筒8-2长度为700mm，内筒8-1长度为800mm，内筒8-1的内 外径分别为500mm、560mm，外筒8-2的内外直径分别为550mm、610mm，其压制的螺纹间距为 10mm，螺纹牙深为10mm，采用4套150t的STQ液压千斤顶和4个Y100L-2型的电机8-5。涡 轮环8-4外齿轮和电机8-5齿轮模数均为2,压力角均为20°，齿高均为40mm ;涡轮外齿 轮的分度圆直径为齿数分别为65和5。
[0077] 本算例给出一种如实施例2所述的吊装施工方法，所针对的大跨度自锚式悬索桥 采用如图6至图10所示，主桥跨径布置为（75+500+75)m，主跨500m为悬索结构体系，垂跨 比f/1为1/5,主塔的高为80m，主塔对应的主墩高为17m，钢箱梁的全宽为41. 6m，中跨吊索 的间距6m。桥塔主墩尺寸为8050mmX 5000mm矩形空心截面，边墩尺寸为4000mmX 2800mm 矩形截面。
[0078] 一、极限跨径分析
[0079] 对于需要"先缆后梁"吊装施工的自锚式悬索桥，在桥墩和主塔尺寸、主缆和主梁 形式等所有几何、材料、荷载参数一定的情况下，采用本实用新型装置与工艺，能够明显提 升极限跨径。
[0080] 采用本实用新型所提供的塔梁临时锚固装置进行施工的自锚式悬索桥吊装施工 方法，通过有限元分析计算表明：施工短暂状况下，如果同时要求承载能力极限状态和正常 使用极限状态满足时，中跨跨径可达到504m ;如果只要求承载能力极限状态满足时，中跨 可实现的最大跨径为641m。
[0081] 采用相关文献介绍的墩梁临时固结类施工方法，将主缆锚固块与其下边墩临时固 结，计算分析表明：施工短暂状况下，如果同时要求承载能力极限状态和正常使用极限状态 满足时，中跨最大跨径为27m ;如果只要求承载能力极限状态满足时，中跨最大跨径为46m。 [0082] 综上，对于需要采用"先缆后梁"施工的自锚式悬索桥，本实用新型装置及工艺能 够充分释放桥塔的承载潜能，从而明显提升极限跨径。
[0083] 二、力学核算：
[0084] 1、内外筒强度验算：
[0085] 内筒内径50cm,外径56cm，高度80cm ;外筒内径55cm，外径61cm，高度79cm ;内外 筒螺纹深度均为Icm;通过边跨主梁传递的主缆水平合力为91030. 94KN，由四套本装置承 担，每套装置需承担的水平力F = 91030. 94 + 4 = 22757. 735KN
[0086] 内外筒均采用Q345钢材，轴向容许应力[0 ] = 200MPa
[0087] 内外筒除去螺纹、开口后的最小净截面面积分别为：
[0088] a)内筒外侧有4个齿槽，开孔深度1cm，长度4cm，故：
[0089] A内=[(56-1) 2_502] XJi-4 X (4 X I) = 1633. 34cm2
[0090] b)外筒在千斤顶进油孔直径8cm，故
[0091] A外=[612-(55+l)2]Xjt-8X5 = 1797.83cm2
[0092] 内外筒最小截面面积为：
[0093] Amin= Art= 1633. 34cm2
[0094] 单个内外筒装置可承受的轴向荷载为：
[0095] N = 1633. 34X IO2X 200 X IO-3= 32666. 72KN > F = 22757. 735KN [0096] 所以，内外筒的承载力满足要求。
[0097] 2、螺纹验算：
[0098] A、自锁性验算：
【主权项】
1. 一种塔梁临时锚固装置，包括预先设置在桥塔（1)侧壁上靠近中跨侧的第一预埋钢 板（4)，预先设置在边跨主梁（2)侧壁上靠近边跨侧的第二预埋钢板（5)，其特征在于：第一 预埋钢板（4)上固定安装有第一格栅架（6)，第二预埋钢板（5)上固定安装有第二格栅架 (7)，第一格栅架（6)和第二格栅架（7)的轴向中心线在同一条与边跨主梁（2)车辆行驶方 向平行的轴线上，使得第一格栅架（6)的一个端面和第二格栅架（7)的一个端面相对设置， 形成传力撑（8)的作用面； 第一格栅架（6)和第二格栅架（7)相对设置的两个端面之间通过传力撑（8)支撑传 力，在施工过程中将边跨主梁（2)上承受的水平力传递给桥塔（1); 所述的传力撑（8)包括内筒（8-1)和外筒（8-2)，内筒（8-1)和外筒（8-2)之间通过螺 纹副连接实现转动式伸缩； 外筒（8-2)上通过涡轮环限位套（8-3)安装有涡轮环（8-4)，涡轮环（8-4)通过安装 在外筒（8-2)外壁上的电机（8-5)带动下以外筒（8-2)的中心轴为中心在涡轮环限位套 (8-3)内转动； 涡轮环（8-4)的内侧上对称设置有伸出涡轮环限位套（8-3)的凸缘（8-6)，内筒（8-1) 加工有外螺纹的外壁上沿着轴向加工有与凸缘（8-6)配合的凹槽（8-7)，凸缘（8-6)嵌入在 凹槽（8-7)内，内筒（8-1)在涡轮环（8-4)的带动下相对于外筒（8-2)转动式伸缩，在内筒 (8-1)相对于外筒（8-2)轴向伸缩过程中凸缘（8-6)沿着凹槽（8-7)轴向运动； 由内筒（8-1)和外筒（8-2)组成的可伸缩套筒内安装有千斤顶（8-8)，千斤顶（8-8)的 一端固结在外筒（8-2)远离内筒（8-1)的端部设置的钢架（8-9)上，千斤顶（8-8)的油管 通过设置在外筒（8-2)侧壁上的油管进出口（8-10)进入外筒（8-2)内部； 千斤顶（8-8)用于辅助内筒（8-1)和外筒（8-2)承受第一格栅架（6)和第二格栅架 (7)之间的水平力。
2. 如权利要求1所述的塔梁临时锚固装置，其特征在于：所述的桥塔（1)上设置有用 于限定塔梁临时锚固装置（9)上下两侧的一对竖向限位块（10)。
【专利摘要】本实用新型的提供了一种塔梁临时锚固装置，第一格栅架的一个端面和第二格栅架的一个端面相对设置，形成传力撑的作用面；第一格栅架和第二格栅架相对设置的两个端面之间通过传力撑支撑传力，在施工过程中将边跨主梁上承受的水平力传递给桥塔；由内筒和外筒组成的可伸缩套筒内安装有千斤顶，千斤顶的一端固结在外筒远离内筒的端部设置的钢架上，千斤顶的油管通过设置在外筒侧壁上的油管进出口进入外筒内部。一种采用塔梁临时锚固装置的大跨度自锚式悬索桥吊装施工方法，该方法在施工过程中通过塔梁临时锚固装置将边跨主梁上承受的水平力传递给桥塔。
【IPC分类】E01D21-00
【公开号】CN204418031
【申请号】CN201520042747
【发明人】王晓明, 胡明, 段瑞芳, 李红玉, 段玮, 雷晓鸣, 冯加利, 蔡京洋
【申请人】长安大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月21日