架设一拉索的方法

专利名称：架设一拉索的方法
技术领域：
本发明涉及在壳体中诸如绞线件之类的绷紧的加强件的安装方法，它用来形成属于用作土木工程建造的悬挂系统的一拉索。
背景技术：
在拉索悬挂系统中，一个或多个塔架通过在塔架和一结构之间沿着倾斜路线的一组拉索来支撑例如一桥梁的桥面板之类的结构。一拉索是由在两端部锚固点之间拉伸、并通常围绕有一壳体的一组加强件构成。这些加强件通常是金属绞线件。在一拉索桥梁的情况中，每一加强件被锚固至一塔架和桥梁的桥面板，以在支撑中起到一定的作用。
欧洲专利0 421 862描述了一种用于拉紧拉索的诸绞线件的方法，它能有利地使所有各绞线件中的拉紧平均，并同时使用一简单的绞线件千斤顶，该千斤顶比公用的千斤顶要轻质和易于操作得多(尤其是在塔架上)。根据这种方法，拉紧一第一绞线件以形成一控制绞线件。使用该简单的千斤顶来拉紧每一后继的绞线件，直至其拉紧程度与控制绞线件的相同。在该操作的过程中，当新的绞线件中的拉紧程度增加时，在已经锚固的绞线件中的拉紧程度稍有下降。逐渐地，该过程保证在拉索中的各绞线件被拉紧到相同的值。
对于大型的建筑结构，所使用的拉索通常十分长，其长度可能长达几百米，且必须提供极大数量的组成加强件(绞线件或类似的构件)，以承受荷载。
此外，在跨度很大的拉索结构中(超过500米)，在拉索捆束上的风阻载荷(drag load)要比风在桥面板上的作用更占主要地位，并可能导致明显地超过塔架的工程计算载荷(appreciable over-engineering of the tower)。由于风阻与壳体的直径成正比，因此希望设置小直径壳体的拉索，也就是说希望拉索更加紧凑。
因此，就必需要在用以增加拉索的支撑能力的每根拉索的绞线件的最大数量与由于空气动力学方面的原因而需要的其最小直径之间进行仔细的商榷。
现在一般需要在壳体内提供用于加强件的足够的空间，以在拉索放置在位时穿入加强件。这是因为，在大型桥梁中所使用的拉索是十分重的，这就意味着不可能在桥面板上或一预制区域中预制好之后再扯起它们。一般来说，壳体沿着拉索的倾斜路线放置在位，然后一根一根地或分小组地安装绞线件，使用一沿着壳体内侧滑动的梭子将它们扯引到位，该梭子由设置在塔架上的一绞盘来驱动。当最后的绞线件(或最后一组绞线件)被扯引时，在壳体中扔需要有足够的空间以使梭子能通过。很明显，在寻求上述的折衷方案时希望该剩余的空间最小。
EP-A-0 654 562通过由若干壳体部分形成的壳体来避免上述的问题，在绞线件束被拉紧后，围绕绞线件束装配这些壳体部分，以能仅需留出一最小量的空间。但对于拉索的整体设计而言，提供一单件的而非若干部分组成的壳体肯定是较佳的。这特别是为加强件提供了更好的抵抗环境侵袭的保护。
本发明的一个目的是提供一个克服上述问题的、令人满意的解决方案。

发明内容
因此，本发明提出一种用于架设一拉索的方法，所述拉索包括一倾斜的壳体和容纳在该壳体中的一束大致平行的、绷紧的加强件，所述诸加强件各自锚固在一第一和第二锚固区域中，诸加强件分成N根加强件的若干组来放置到位，N是一个大于或等于1的数字。通过对加强件施加基本均匀的拉力值来安装壳体和一些加强件。该方法包括以下步骤(1)至少在壳体的一端处束紧安装好的加强件；(2)在束紧的加强件留出的可用空间中，沿着壳体内侧滑过又一组加强件；(3)在第一和第二锚固区域之间拉紧又一加强件组中的每一加强件，以使所有已安装好的加强件具有大致相同的拉力值；以及(4)重复步骤(1)至(3)，直至完成加强件的安装。
这样的加强件安装使加强件能均匀地定位在壳体内。具有在所有具有相同特性的加强件中均匀的拉力保证了它们遵循平行的路线。在壳体的一端或两端束紧它们，从而使它们能聚集在一起以在实际上壳体的整个长度上形成一紧凑的形式，从而使供下面的加强件穿过的可用空间最大。因此，就不那么需要为了便于最后一些的加强件插入而增大壳体的横截面。本发明很适合于制作用于给定数量的加强件的小横截面的拉索，从而使风阻最小。
为了执行步骤(2)，有利的是又一组加强件的每一加强件临时地附接在一梭子上，在该梭子上固定有朝向第一锚固区域运行并连接至一上引绞盘的一第一绳子和朝向第二锚固区域运行并连接至一下拉绞盘的一第二绳子。
又一组加强件较佳地是通过致动上引绞盘来沿着壳体的内侧滑过，且同时下拉绞盘也工作，以迫使第二绳子沿着相反的方向运动。在将又一组加强件滑过之后，梭子可通过致动下拉绞盘被再次向下带回，且同时上引绞盘也工作，以迫使第一绳子沿着相反的方向运动。
较佳地，该梭子包括一支承件和用来临时固定又一组加强件的每一加强件的装置，这些装置放置在支承件的一凹入的表面上。在一个特殊的实施例中，对于梭子，至少在步骤(1)至(3)的一第一反复执行中使用一第一支承件，然后至少在步骤(1)至(3)的一第二反复执行中使用至少一第二支承件，第二支承件比第一支承件小。这可以考虑到随着加强件逐渐穿过而逐渐变小的壳体中所留出的可用空间。
每一绞线件可包括一绞线件，该绞线件包括一中心金属丝和在中心金属丝周围扭绞的若干外围金属丝。为了执行步骤(2)，有利的是，在又一组加强件的每一加强件的一端部中切去外围金属丝，并将中心金属丝附接至用于临时将梭子附接于该端部的装置上。
在至少步骤(1)至(3)中的一些步骤中，梭子可包括用来将又一组加强件中的加强件从束紧的加强件分开的装置，这些装置可包括至少一个安装成绕大致垂直于第一和第二绳子的一轴枢转的辊子。当梭子和又一组加强件中的加强件在可用空间较小时被扯引穿过时，该辊子压靠在束紧的加强件上，以防止摩擦对诸加强件造成损伤。辊子可具体地安装在梭子的、相对其在步骤(2)中穿过壳体的行进方向的前部处。
有利的是，束紧安装好的加强件的步骤(1)包括根据一模板来束紧所述加强件，该模板的横截面具有一总体形状大致呈圆形且直径约为壳体内径的一上部。较佳的是，至少在步骤(1)至(3)的一些反复执行中，模板的横截面具有一总体形状大致呈平直或凹入的下部。
在步骤(1)中，有利的是，在壳体的两端处都束紧安装好的加强件。
附图简述

图1是示出根据本发明的一种用于拉索桥梁的方法的概略图；图2A示出可用于本发明一实施例的一束紧装置的例子；图2B是图2A所示束紧装置的剖面图；图3A和3B是用于图2A所示的束紧装置中的楔形件的两个例子的图；图4A和4B是用于本发明一实施例的梭子从上方和一端所见的图；图5示出可用于本发明一实施例的束紧装置的另一例子；图6是用于图5所示的束紧装置的一关闭和打开装置的图。
具体实施例方式
本发明特别可以在拉索桥梁领域找到其可应用之处。这里我们考虑一被包含在一壳体5中并在一塔架20和一桥面板21之间拉伸的拉索(图1)。所述的拉索可以非常长，例如超过100米长。它可包含可能极多数量的基元的加强件，大约为一百根或者更多。
拉索的加强件为聚合成束并容纳在壳体5内的绞线件4。每一绞线件被拉紧并在其两端处锚固在两锚固区域16a、16b中，两锚固区域分别为一个位于塔架20上，而另一个位于桥面板21上。设置在两区域16a、16b中的锚固装置是传统的类型，例如设有支承在结构上一锚枕，并装配有截头圆锥体形的孔以容纳在每一绞线件附近的截头圆锥体形钳爪件。
在用于架设该拉索的方法的第一个步骤中，沿着其在两锚固区域之间的倾斜路径将壳体设置到位，同时一第一绞线件或第一组绞线件被拉紧并在其两端锚固。自此，壳体5就可以靠置在已经设置在位的该绞线件或诸绞线件上。在该第一步骤中，包括一梭子2和两根绳子6a、6b的运动的传动装置(所有这些将在下文中描述)也被放置在壳体5中。
只要壳体5内的可用空间足够用来将绞线件容易地插入其中，所要安装的第一根绞线件一般不会出现任何放置方面的问题。这些绞线件从一放置在桥梁的桥面板上的卷线筒17上放出，或者当这些绞线件已经被预先切断时，从一绞线件存储处取出。然后将它们穿过壳体，例如使用安装在塔架上的一上引绞盘15a将它们从桥面板21引向塔架20。在这个阶段中，可以使用与稍后将述的梭子相同的梭子2。
为了防止已经安装好的绞线件缠结，这些绞线件定位成它们差不多地沿着它们的整个长度相互平行。为此，每一绞线件被放置在两锚枕上的相应位置上。这可以通过对称地编号在位于区域16a、16b中的锚枕中具有相应位置的截头圆锥体形的孔、然后将每一绞线件在各端处引入到具有相同标号孔来实现。
在锚固之前，例如使用如欧洲专利0 421 862中所描述的方法，拉紧穿过壳体每一绞线件，以使各已经绷紧的绞线件具有均匀的拉力值。因为诸绞线件具有相同的构造且锚固在两锚枕中几何上相应的位置处，这就使各绞线件的路线实际上在两锚枕之间平行。
因而，在壳体内的绞线件所占据的空间可能保持较小，包括在壳体的难于接近的中心部分处。当壳体压在安装好的诸绞线件上时，其截面的下部保持可用于插入后续的绞线件。
但在某一较长的时间之后，会难于将更多的绞线件引入到壳体5中，这是因为在壳体中可用的空间不再足以供梭子不受阻碍地通过了。在每一锚枕处，需要在诸绞线件之间设有一定的间隔，以能布置截头圆锥体形的孔并同时给予锚枕足够的坚固性。因而，已经沿着平行的路线设置在位的绞线件占据壳体中相当大部分的空间，并且这可能会阻止后续绞线件的插入。
为了避免遇到这些困难，把已经锚固的绞线件4束紧，将它们沿着其路线束在一起，要滑动穿过的壳体又一绞线件1或绞线件组所附着的梭子2(图1)就可放置在留在壳体5底部处的可用空间中了。
当又一绞线件1或又一组绞线件被穿过时，梭子2由设置在塔架20上的上引绞盘15a所拉动的一绳子6a来驱动。对称地，另一绳子6b固定在梭子上，并向下运行到一上引绞盘15b。一旦被扯引的该又一绞线件或又一组绞线件卸下，该绞盘15b就致动，以将梭子2向下带回。
在一较佳实施例中，当绞盘15a扯引又一绞线件1时，下拉绞盘15b也致动，以迫使绳子6b和梭子沿着相反的方向运动。同样地，当绞盘15b收回梭子2时，上引绞盘15a也致动，以迫使绳子6a和梭子沿着相反的方向运动。这些步骤意味着，当梭子沿着壳体5的底部中运动时，梭子+绳子的组件总是处于拉力之下，从而保证该组件沿着壳体遵循一均匀的路线，并使其与诸绞线件发生缠结的危险性最小。
至少在壳体5的一端处借助于一束紧装置3来束紧已经安装好的绞线件。与绞线件被拉紧的情况相同的情况指的是，沿着拉索的整个长度扩展这样的局部的束紧，从而使梭子2在其中运动的可用空间最大。为了加强这样的效果，明智的是，在壳体5的每一端部都设置一束紧装置3，如图1所示。
如图2A所示，束紧装置3有利地根据一模板来束紧已经安装好的加强件4，该模板的横截面有一总体形状大体呈圆形的上部，该圆形形状的直径等于壳体的内径或者近似于该直径。然后，壳体5靠置在该束紧的绞线件束上，在其上部被占据了最少量的空间，因此，在壳体的下部中空出了最大量的空间，以使梭子2更易于工作。
在图2A中以及在图2B的剖面图中所示的本发明实施例中，束紧装置3包括一围绕绞线件束的一带子11，且有一楔形件10插入两者之间。楔形件10形成束紧模板的横截面的一下部。
楔形件10可以设计成若干形状。图3A示出了这样的楔形件10的一个示例性的实施例。该楔形件10包括两个部分一放置成与要被束紧的诸绞线件4直接接触的上部12a，以及一接受带子11的下部13。
在图3A中，楔形件10的上部12a是平面的，这就意味着束紧模板的横截面的下部总体形状呈平面状。与绞线件4接触的该上部12a较佳地用一弹性体材料制成，以避免在束紧的过程中损伤绞线件。楔形件10的下部13a可具有各种形状，它用诸如木头之类的刚性材料制成。
在图3B所示的一可替代形式中，弹性体材料制成的楔形件10的上部12b是凸出的，这意味着束紧模板的横截面的下部是凹入的。
当然，也可以采用其它的束紧装置3。诸绞线件4彼此的紧密度以及如此形成的绞线件束在壳体内所留出的可用空间的量反应了它们的有效性。
例如，可以使用如图5所示的一机械装置。该装置包括一刚性的底盘24和一围绕要束紧的绞线4的上件27。它还包括一固定在该机械束紧装置的上件27上的一液压千斤顶22。该千斤顶绕着与底盘相连的一转动轴23致动底盘24，以在诸绞线件4周围打开和关闭该装置。该装置有利地设计成能快速地打开和关闭，以避免在绞线件穿过循环的过程中浪费时间。
图6示意地示出了用于图5所示的机械束紧装置的一打开和个关闭装置的例子。一齿部26固定在该机械装置的上件27上。两个另外的齿部25固定在底盘24上。这些齿部25设计成能在装置关闭时使其定位在齿部26的各侧上。这一有利的结构能避免绞线件4在该机械装置处于关闭位置时离开该装置。
因此，束紧已锚固的绞线件4就可空出壳体内的空间，以允许载有又一绞线件1的梭子2通过。然后，绞线件1的安装在于将梭子放置束紧过程中在壳体5中留出的可用空间中，也就是说放置在壳体的底部，然后致动上引绞盘15a以用绳子6a沿着壳体5拉动梭子2。
一旦又一绞线件1到底壳体5的另一端，它就从梭子2上脱开，以可锚固到区域16a中，并且通过取下装置3来放松诸已锚固的绞线件4。如果又一绞线件1不是预制的，也就是说不是预先切断的，还要在桥面板21的高度处切去该绞线件1，以将其从卷线筒17分离，并将其设置到区域16b中的锚枕中。以与前面的绞线件4一样的方式拉紧和锚固又一绞线件。特别是，在锚固之后，例如采用欧洲专利0 421 862的方法，使绞线件1和已安装的绞线件4获得相同的拉力值。
当安装了又一些绞线件之后，束紧模板变得愈加肥大，这逐渐减少梭子2通过可用的空间。可以提供若干可互换的、不同尺寸的梭子，开始时使用最大的梭子(当可用空间相对较大时，其具有穿过壳体的更稳定的路线)，并将最后的一些绞线件扯引穿过较小的梭子。
也可以在安装又一些绞线件时使用不同的束紧装置。例如，可以在开始时使用一如图3A所示的楔形件，形成一在底部是平直的束紧模板，并继而使用图3B所示的一楔形件，形成在底部是凹入的一束紧模板。
当安装又一些绞线件1、直至安装最后一根绞线件时，可以重复相同的操作。作为一种较佳的方式，在相继的层中安装绞线件，从位于壳体顶部处的位置开始，并朝占据较下位置的绞线件逐渐下降。
此外，梭子2有利地是具有一使其横截面尺寸最小的结构。在图4A和4B中所示的梭子包括一支承件14，当其送出和回来的行程中，该支承件可靠置在壳体5的底部上。该支承件14可有利地用金属片制成，并呈半圆形。
有利的是，梭子2的支承件14是可拆卸的，以致只要已安装的绞线件束不阻碍梭子在壳体中的工作，该梭子就可以使用；而当已锚固的绞线件4空出的空间太紧以致于无法让梭子带子其支承件不受阻碍的工作时，可以缩回该支承件14。也可以设计若干可拆卸的、尺寸减小的支承件。
梭子2包括一托架7，用来容纳要扯引穿过的又一绞线件的端部。因此，可以将要设置到位的又一绞线件1放置在梭子2的托架7中，并可使用临时固定装置来固定在该托架中。这些装置(未在图4A和4B中示出)能容易地被拆卸，以使进行桥梁建造工作的操作者能快速地将绞线件1从梭子2脱开，以将绞线件装配到锚固区域16a。
一绞线件通常包括一中心金属丝和六根绕中心金属丝扭绞的外围金属丝。为了将其附接至梭子的托架7，一个可能的方式是在绞线件的一端部1a切去六根外围金属丝，如图4A示意性地所示，并将中心金属丝楔入一小的锚固装置(未示出)中，该锚固装置例如包含容纳在托架7中的截头圆锥体形的钳爪件。这样的结构可使托架以及梭子整体的横截面最小。
可注意到，可以同时从一锚固区域相另一锚固区域拉动若干根绞线件。在拉动一组N根绞线件(N≥1)的情况下，在梭子上有N个托架，以使每一托架能保持该组的N根绞线件中的一根。在图4A和4B中，以示例的方式示出了两个托架7。当逐渐安装绞线件时，可以改变数量N，特别是减小该数量，就可减小在安装结束时段中的梭子2的尺寸。
梭子2也可包括用于附接绳子6a、6b的装置8，该装置8可以是任何类型的。例如，每一绳子6a、6b的端部可使用螺钉8固定在与支承件14相连的一底座19上，且托架7附接于该底座19。
有利的是，梭子2包括用于将又一绞线件1从锚固和束紧好的绞线件4分开的装置。在所示的实施例中，这些装置包括安装成在梭子上绕轴A枢转的两个辊子，所述轴A安装在支承件14上或底座19上，并垂直于绳子6a、6b。这些辊子9介于支承件14、绳子6a、6b以及又一绞线件1之间，以防止绞线件和/或绳子与已经安装在位的绞线件发生摩擦，从而可能会损坏它们。在扯引的过程中，可以在壳体内梭子上、较佳地在梭子的前部处相对梭子的行进方向设置单个辊子9。
权利要求
1.一种用于架设一拉索的方法，所述拉索包括一倾斜的壳体和容纳在该壳体中的一束大致平行的、绷紧的加强件，所述诸加强件各自锚固在第一和第二锚固区域中，诸加强件分成N根加强件的若干组来放置到位，N是一个大于或等于1的数字，在该方法中，通过对加强件施加基本均匀的拉力值来安装壳体和一些加强件，该方法的特征在于包括以下步骤(1)至少在壳体的一端处束紧安装好的加强件；(2)在束紧的加强件留出的可用空间中，沿着壳体内侧滑过又一组加强件；(3)在第一和第二锚固区域之间拉紧又一组加强件中的每一加强件，以使所有已安装好的加强件具有大致均匀的拉力值；以及(4)重复步骤(1)至(3)，直至完成加强件的安装。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了执行步骤(2)，又一组加强件的每一加强件临时地附接在一梭子上，在该梭子上固定有朝向第一锚固区域运行并连接至一上引绞盘的一第一绳子和朝向第二锚固区域运行并连接至一下拉绞盘的一第二绳子。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，又一组加强件通过致动上引绞盘来沿着壳体的内侧滑过，且同时下拉绞盘也工作，以迫使第二绳子沿着相反的方向运动。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将又一组加强件滑过之后，梭子可通过致动下拉绞盘被再次向下带回，且同时上引绞盘也工作，以迫使第一绳子沿着相反的方向运动。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，梭子包括一支承件和用来临时固定又一组加强件的每一加强件的装置，这些装置放置在支承件的一凹入的表面上。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对于梭子，至少在步骤(1)至(3)的一第一反复执行中使用一第一支承件，然后至少在步骤(1)至(3)的一第二反复执行中使用至少一第二支承件，第二支承件比第一支承件小。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每一加强件包括一绞线件，该绞线件包括一中心金属丝和在中心金属丝周围扭绞的若干外围金属丝，为了执行步骤(2)，在又一组加强件的每一加强件的一端部中切去外围金属丝，并将中心金属丝附接至用于临时将梭子附接于该端部的装置上。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在至少步骤(1)至(3)中的一些步骤中，梭子包括用来将又一组加强件中的加强件从束紧的加强件分开的装置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，用于分开加强件的装置包括至少一个安装成绕大致垂直于第一和第二绳子的一轴枢转的辊子。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，辊子安装在梭子的、相对其在步骤(2)中穿过壳体的行进方向的前部处。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，束紧安装好的加强件的步骤(1)包括根据一模板来束紧所述加强件，该模板的横截面具有一总体形状大致呈圆形且直径约为壳体内径的一上部。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，至少在步骤(1)至(3)的一些反复执行中，模板的横截面具有一总体形状大致呈平面的下部。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，至少在步骤(1)至(3)的一些反复执行中，模板的横截面具有一总体形状呈凹下的下部。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，在壳体的两端处都束紧安装好的加强件。
全文摘要
一拉索包括一倾斜的壳体和容纳在该壳体中的一束大致平行的、绷紧的加强件，所述诸加强件各自锚固在第一和第二锚固区域中。根据本发明，通过对加强件施加基本均匀的拉力值来安装壳体和一些加强件，然后若干次地反复执行以下步骤至少在壳体的一端处束紧安装好的加强件；在束紧的加强件留出的可用空间中，沿着壳体内侧滑过又一组加强件；以及在第一和第二锚固区域之间拉紧又一组加强件中的每一加强件，以使所有已安装好的加强件具有大致均匀的拉力值。
文档编号E01D11/04GK1508371SQ20031012338
公开日2004年6月30日 申请日期2003年12月17日 优先权日2002年12月18日
发明者B·莱辛克, J·－P·梅桑, J·－C·佩舍龙, C·罗伯逊, , B 莱辛克, づ迳崃, っ飞 申请人:国际弗里希尼特斯特普公司