专利名称：拉索用轴向减振体系、设置有该体系的拉索及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拉索用减振体系、设置有减振体系的拉索及其制作方法。
背景技术：
目前，国内外对斜拉桥的拉索在受到风、风雨共同作用和桥身振动而产生 振动时，减少和抑制这些振动的措施有将原来表面光滑的斜拉索做成表面螺 旋形、条型凸纹和V形凹纹的斜拉索；采用辅助索将若干根斜拉索径向联接 起来；在斜拉索的端部安装橡胶减振器、液压减振器或摩擦减振器等。然而， 事实证明，斜拉索的表面处理对风雨共同作用引起的振动的抑制和减弱是有用 的，但对风及桥身引起的振动的抑制和减弱是没有用的；在斜拉索上增加辅助 索可以改变斜拉索的自振频率，避免共振，但对振动的抑制和减弱作用不大； 对于在斜拉索的端部安装橡胶减振器、液压减振器或摩擦减振器等，当斜拉索 受到外力产生振动时，可从径向消耗振动能量，但只是安装在拉索的端部，其 耗能作用也相应受到很大的限制，尤其是对长索的大振幅振动是很难抑制和减 弱。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能提高桥梁拉索的减振效果，尤其 是对超长索的减振效果好的拉索用轴向减振体系及设置有该拉索用轴向减振 体系的拉索，并提供了设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方法。
解决上述技术问题的技术方案是 一种拉索用轴向减振体系，它包括减振 器、减振索和减振索套，减振索安装在减振索套内、并能在减振索套内自由伸 縮，减振索两端均连接安装有减振器或减振索的一端连接安装有减振器、另一 端不装减振器而与拉索一起锚固或锚固在桥梁固定结构上，减振器固定在拉索 体系的锚固端或桥梁固定结构上。
所述减振索为具有一定的抗拉能力、又有一定的刚度、还有一定的柔韧性 的索体，它或为大直径的钢绞线，或为钢丝或钢绞线制作的索体，或者是多段 连接的钢棒； 所述的减振索套为具有一定的刚度、又有一定柔韧性的中空型的管子；
所述的减振器是具有双向减振功能的减振器，它可为粘滞阻尼减振器、液 压减振器或摩擦减振器。
本发明的又一技术方案是 一种设置有拉索用轴向减振体系的拉索，包括 拉索及减振体系，所述的拉索是以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系， 所述的减振体系是本发明上述的拉索用轴向减振体系，该拉索用轴向减振体系 轴向设置在拉索体系中，安装有减振索的减振索套或设置在拉索索体的中心或 设置在拉索索体内的任意位置或设置在拉索索体外侧。
本发明的另一技术方案是一种设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作 方法，它是将本发明上述由减振器、减振索和减振索套构成的拉索用轴向减振 体系安装到拉索体系中的方法，所述的拉索是以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体 的拉索体系，其主要步骤包括
A. 将减振索套安装设置到拉索体系的索体中，并将减振索套与索体固定 成一体；
B. 将减振索安装到减振索套内；
C. 安装减振器在减振索的一端或两端安装减振器，并将减振器安装固 定到拉索体系的锚固端部或桥梁的固定结构上。
本发明之拉索用轴向减振体系及设置有该体系的拉索的减振原理是当拉 索受到外力作用产生振动时，减振索与拉索一起产生变形，在变形过程中，由 于减振器的作用使得减振索受到一个轴向的拉力或压力，使得减振索的变形滞 后，从而影响到拉索的变形，消耗外力引起的振动能量，达到减振的目的。具 体过程是当振动起振后，拉索变形达到最大振幅过程中，减振索与拉索一起 产生变形，由于减振索端部连接的减振器的作用，给减振索一个轴向的拉力阻 止减振索的变形，使得减振索的变形滞后拉索的变形，从而使得减振索阻止了 拉索的变形，起到减振效果；当拉索在减振索的阻碍作用下最终达到最大振幅 而回落时，端部连接的减振器又给减振索一个阻力，阻止减振索的回落，减振 索再阻碍拉索的回落，起到一个减振效果；如此往返，最终消除振动，达到减 振的目的。另外，减振索的运动过程中，不断改变拉索的外界激励频率，避免 了共振现象的发生。因而，本发明之拉索用轴向减振体系及设置有该体系的拉 索克服了上述已有技术中各种单一的减振措施存在的不足之处，具有以下有益
效果
1、 能对拉索进行全索向减振，减振效果更好，特别是对长拉索大振幅的 减振效果更为突出。
2、 拉索用轴向减振体系结构简单，将其安装到拉索体系中构成设置有拉 索用轴向减振体系的拉索的制作方法简单、实用，施工方便。
3、 本发明拉索用轴向减振体系便于与其它减振结构组合减振，并不影响 其它减振结构的安装使用。如原拉索体系中采用的拉索表面螺旋形、条型凸纹
或V形凹纹等处理，拉索端部安装的橡胶减振器、液压减振器或摩擦减振器
等都可照常安装应用。
4、 本发明拉索用轴向减振体系沿拉索轴向布置，结构紧凑，确保了桥梁 的美观性。
5、 用途广泛本发明之"拉索用轴向减振体系"不仅可以在新制作拉索
时设置构成"设置有拉索用轴向减振体系的拉索"，还可以在已经制作好的桥 梁拉索上安装或者在已经安装好的桥梁拉索上安装，因而，可对旧的桥梁拉索 进行改造，增加其抗振能力，提高桥梁的安全性，具有良好的经济和社会效益。 下面结合附图和实施例对本发明之拉索用轴向减振体系、设置有该拉索用 轴向减振体系的拉索及其制作方法的技术特征作进一步的说明。
图l、图2:本发明拉索用轴向减振体系的结构以及安装在钢丝拉索体系 中的使用状态示意图3、图4:设置有拉索用轴向减振体系的钢绞线拉索体系(拉索用轴向
减振体系之安装有减振索的减振索套设置在拉索索体的中心)；
图5:设置有拉索用轴向减振体系的钢丝拉索体系(拉索用轴向减振体系
之安装有减振索的减振索套设置在拉索索体内的任意一位置)；
图6:设置有拉索用轴向减振体系的钢丝拉索体系(拉索用轴向减振体系
之安装有减振索的减振索套设置在拉索索体外侧)。
图中
l一减振器，2—减振索，3—减振索套,4一钢丝拉索体系，5—钢丝， 6—钢绞线拉索体系，7—钢绞线，8—桥梁构件，9一箍套，IO—以钢丝、钢 绞线或钢丝绳为索体的拉索体系。
具体实施例方式
实施例一
一种拉索用轴向减振体系，包括减振器l、减振索2和减振索套3，减振 索2安装在减振索套3内、并能在减振索套3内自由伸縮，减振索2的一端连 接安装有减振器1、另一端不装减振器而与拉索索体一起锚固或锚固在桥梁固 定结构上，减振器1固定在拉索体系4的锚固端或桥梁固定结构上(参见图1 )。
所述减振索2为具有一定的抗拉能力、又有一定的刚度、还有一定的柔韧 性的索体，它或为大直径的钢绞线，或为钢丝或钢绞线制作的索体，或者是多 段连接的钢棒。
所述的减振索套3为具有一定的刚度、又有一定柔韧性的中空型的管子， 本实施例采用的减振索套为具有一定厚度的波纹管，在横向可抗拉索的扭挤 力，保证管径的大小不变形，又可与拉索一起转盘运输。
减振器1要求是具有双向减振功能的减振器，以便减振索在拉或压时都能 起减振效果；它可固定于拉索体系的锚固端，也可固定在桥梁的固定结构上。
所述具有双向减振功能的减振器为粘滞阻尼减振器、液压减振器或摩擦减 振器。
作为本发明实施例一的一种变换，也可以是减振索2两端均连接安装有减 振器1 ，再将两端的减振器分别固定在拉索体系4的锚固端或桥梁固定结构上。 实施例二-
一种设置有拉索用轴向减振体系的钢丝拉索，包括以钢丝为索体的钢丝拉 索体系及拉索用轴向减振体系，所述的拉索用轴向减振体系是实施例一所述包 括减振器1、减振索2和减振索套3的拉索用轴向减振体系，该拉索用轴向减 振体系轴向设置在拉索体系中，该拉索用轴向减振体系的减振索套3设置在平 行钢丝拉索体系4的索体中心取代了中心数根钢丝的位置与索体制成一体，减 振索2安装在减振索套3内、并能在减振索套3内自由伸縮，减振索2两端均 连接安装有减振器1或者是减振索2的一端连接安装有减振器1、另一端不装 减振器而与拉索一起锚固或锚固在桥梁固定结构上，减振器1固定在拉索体系 4的锚固端或桥梁固定结构上(参见图l、图2)。
实施例三
一种设置有拉索用轴向减振体系的钢绞线拉索，包括以钢绞线为索体的钢 绞线拉索体系及拉索用轴向减振体系，所述的拉索用轴向减振体系是实施例一
所述的包括减振器l、减振索2和减振索套3的拉索用轴向减振体系，该拉索 用轴向减振体系的减振索套3设置在钢绞线拉索体系6的索体中心，取代了中 心数根钢绞线的位置与索体制成一体(参见图3、图4)，减振索2安装在减振 索套3内、并能在减振索套3内自由伸縮，减振索2两端均连接安装有减振器 1或者是减振索2的一端连接安装有减振器1、另一端不装减振器而与拉索一 起锚固或锚固在桥梁固定结构上，减振器1固定在拉索体系4的锚固端或桥梁 固定结构上(参见图3、图4)。
作为本发明实施例二、实施例三的一种变换，所述的拉索用轴向减振体系 之安装有减振索的减振索套3也可以设置在以钢丝绳为索体之拉索体系的索 体中心。
作为本发明实施例二、实施例三的一种变换，所述的拉索用轴向减振体系 之安装有减振索的减振索套3也可以设置在以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体之 拉索体系的索体内的任意位置(参见图5)，图5表示安装有减振索的减振索 套3设置在钢丝拉索体系的索体内的任意位置。
实施例四
一种设置有拉索用轴向减振体系的拉索，所述的拉索为以钢丝、钢绞线或 钢丝绳为索体的拉索体系，所述的拉索用轴向减振体系是实施例一所述的包括 减振器l、减振索2和减振索套3的拉索用轴向减振体系，该拉索用轴向减振 体系安装有减振索的减振索套设置在拉索体系的索体外侧，箍套9将拉索用轴 向减振体系之安装有减振索的减振索套与索体连接成一体(参见图6)。
实施例五-
一种设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方法，它是将实施例一所述 的由减振器1、减振索2和减振索套3构成的拉索用轴向减振体系安装到拉索 体系中，所述的拉索体系为以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，其主 要步骤包括
A. 将减振索套安装设置到拉索体系的索体中，并将减振索套与索体固定 成一体
将减振索套布设到索体内设定位置与拉索一起制作完成，并将减振索套与 索体连成一体，该索体或是在工厂预制或在工地现场布丝制作；
B. 将减振索安装到减振索套内；
C. 安装减振器在减振索的一端或两端安装减振器，并将减振器安装固
定到拉索体系的锚固端部或桥梁的固定结构上。
作为本发明实施例五的一种变换，对于拉索用轴向减振体系的减振索及减 振索套布设在索体内的拉索而言，其步骤A.将减振索套安装到拉索体系的索
体中，并将减振索套与索体固定成一体和步骤B.将减振索安装到减振索套内
两步骤可以调整先后次序，B卩先将减振索安装在减振索套中、再将安装有减 振索的减振索套布设到索体内设定位置与索体一起制作完成，并将安装有减振 索的减振索套与索体连成一体。若采用一端减振的方式，也可将一端与索体一 起在锚头锚固。待拉索体系安装施工完成后，再在拉索体系的端部或桥梁固定 结构上安装减振器。
作为本发明实施例五的一种变换，对于拉索用轴向减振体系布设在索体外 的拉索是先将拉索体系制作、安装施工完成后，再在索体外安装固定减振索 套，并将减振索套与索体固定成一整体；然后再将减振索装入减振索套，两端 安装减振器或锚固，最后将减振器安装固定在拉索体系端部或桥梁固定结构 上，并调节减振器达到设计要求。
采用上述将拉索用轴向减振体系布设在拉索体系外的方法，也可以在已 有桥梁拉索中安装本发明的拉索用轴向减振体系。
本发明各实施例中所述的以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系均 为目前公知的包括锚头、索体等构成的拉索体系，其锚头、索体及索体的锚固 方式均为公知，此处不再赘述。
其索体可以是采用已有减振措施的索体，也可以是一般没有减振措施的 索体。
权利要求
1.一种拉索用轴向减振体系，其特征在于它包括减振器(1)、减振索(2)和减振索套(3)，减振索(2)安装在减振索套(3)内、并能在减振索套(3)内自由伸缩，减振索(2)两端均连接安装有减振器(1)或减振索(2)的一端连接安装有减振器(1)、另一端不装减振器而与拉索一起锚固或锚固在桥梁固定结构上，减振器(1)固定在拉索体系的锚固端或桥梁固定结构上。
2. 根据权利要求1所述的拉索用轴向减振体系，其特征在于所述减振 索(2)或为大直径的钢绞线，或为钢丝或钢绞线制作的索体，或者是多段连 接的钢棒。
3. 根据权利要求1所述的拉索用轴向减振体系，其特征在于所述的减 振索套(3)为既有刚度、又有柔韧性的中空型的管子。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的拉索用轴向减振体系，其特征在于所述的减振器(1)是具有双向减振功能的减振器——粘滞阻尼减振器、液压减 振器或摩擦减振器。
5. —种设置有拉索用轴向减振体系的拉索，包括拉索及减振体系，所述 的拉索是以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，其特征在于所述的减 振体系是权利要求1所述的拉索用轴向减振体系，它包括减振器(1)、减振索(2)和减振索套(3)，减振索(2)安装在减振索套(3)内、并能在减振索 套(3)内自由伸縮，减振索(2)两端均连接安装有减振器(1)或减振索(2) 的一端连接安装有减振器(1)、另一端不装减振器而与拉索一起锚固或锚固在 桥梁固定结构上，减振器(1)固定在拉索体系的锚固端或桥梁固定结构上， 该拉索用轴向减振体系轴向设置在拉索体系中，安装有减振索的减振索套或设 置在拉索索体的中心或设置在拉索索体内的任意位置或设置在拉索索体外侧。
6. 根据权利要求5所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索，其特征在 于所述的拉索体系为以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，拉索用轴 向减振体系的减振索套(3)取代了中心数根钢丝、钢绞线或钢丝绳位置，与 索体制成一体，减振索套(3)内穿有减振索(2)，减振索一端或两端连接安 装有减振器(1)，减振器(1)安装固定在拉索体系之锚头的端部。
7. 根据权利要求5所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索，其特征在 于所述的拉索体系为以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，拉索用轴2 向减振体系安装有减振索的减振索套设置在拉索体系的索体外侧，箍套(9) 将拉索用轴向减振体系之安装有减振索的减振索套与索体连接成一体。
8. 根据权利要求5、 6或7所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索，其 特征在于所述减振索(2)或为大直径的钢绞线，或为钢丝或钢绞线制作的 索体，或者是多段连接的钢棒。
9. 根据权利要求5、 6或7所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索，其 特征在于所述的减振索套(3)为既有刚度、又有柔韧性的中空型的管子。
10. 根据权利要求5、 6或7所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索，其特征在于所述的减振器(1)是具有双向减振功能的减振器——粘滞阻尼 减振器、液压减振器或摩擦减振器。
11. 一种设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方法，所述的拉索是以 钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，其特征在于它是将权利要求1所述的由减振器、减振索和减振索套构成的拉索用轴向减振体系安装到拉索体系中的方法，其主要步骤包括A. 将减振索套安装设置到拉索体系的索体中，并将减振索套与索体固定 成一体；B. 将减振索安装到减振索套内；C. 安装减振器在减振索的一端或两端安装减振器，并将减振器安装固 定到拉索体系的锚固端部或桥梁的固定结构上。
12. 根据权利要求11所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方 法，其特征在于它是将拉索用轴向减振体系的减振索及减振索套布设在拉索 体系的索体内，它是先将减振索套布设到索体内中心或设定位置与索体一起制 作完成、并将减振索套与索体连成一体，该索体或在工厂预制或是在工地现场 制作。
13. 根据权利要求11所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方 法，其特征在于它是将拉索用轴向减振体系布设在索体外，是在拉索体系施 工时或施工完成后再在索体外安装固定减振索套，并将减振索套与索体固定成 一整体；然后再将减振索装入减振索套，两端安装减振器或锚固，最后将减振器安装固定在拉索体系端部或桥梁固定结构上。
14.根据权利要求11所述的设置有拉索用轴向减振体系的拉索的制作方 法，其特征在于对于拉索用轴向减振体系的减振索及减振索套布设在索体内 的拉索而言，其步骤A.将减振索套安装设置到拉索体系的索体中，并将减振 索套与索体固定成一体和步骤B.将减振索安装到减振索套内两步骤可以调整 先后次序，即先将减振索装入减振索套中、再将安装有减振索的减振索套布 设到索体内设定位置与索体一起制作完成，并将安装有减振索的减振索套与索 体连成一体。
全文摘要
一种拉索用轴向减振体系，包括减振器、减振索和减振索套，减振索安装在减振索套内、并能在减振索套内自由伸缩，减振索两端均连接安装有减振器或减振索的一端连接安装有减振器、另一端不装减振器而与拉索一起锚固或锚固在桥梁固定结构上，减振器固定在拉索体系的锚固端或桥梁固定结构上。设置有该拉索用轴向减振体系的拉索包括减振体系和以钢丝、钢绞线或钢丝绳为索体的拉索体系，该拉索用轴向减振体系轴向设置在拉索体系中，其制作方法是将安装有减振索的减振索套安装设置到拉索体系的索体中、并与索体固定成一体；在减振索的一端或两端安装减振器、并将减振器安装固定到拉索体系的锚固端部或桥梁的固定结构上。该体系的减振效果好。
文档编号E01D19/00GK101372827SQ20071005306
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月23日 优先权日2007年8月23日
发明者纬 程, 蒋业东, 谢正元, 邓年春 申请人:柳州欧维姆机械股份有限公司