抗滑型悬索桥索夹的制作方法
【专利摘要】防止索夹沿主缆向下滑动是悬索桥的重要设计内容。本实用新型提供了一种抗滑型悬索桥索夹，包含从索夹内主缆丝股间通过、并与索夹壁固连的摩擦板，能利用原本在丝股间传递的索夹夹紧力来产生更多摩擦力，抗滑能力得到大幅提升，可使索夹长度减小1／3。本实用新型采用了传统接触面材料介质，不会导致主缆局部应力增加或疲劳强度降低。本实用新型沿用了可靠的摩擦力抗滑原理，实现了不增加索夹夹紧力强度条件下的抗滑能力提升，还可使索夹内主缆丝股的受力更加均匀。本实用新型的原理可靠、效果显著、结构简易、施工方便、经济性好，具备实用价值。
【专利说明】抗滑型悬索桥索夹
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及悬索桥【技术领域】，特别是一种抗滑索夹。
【背景技术】
[0002]悬索桥主缆一般由若干镀锌高强钢丝、镀锌高强钢丝绳、镀锌高强钢绞线紧密集成，索夹是主缆与吊索的连接件，吊索在桥梁立面内一般沿竖向布置。
[0003]现有技术中，索夹一般采用两片式，两片半圆环形索夹壁在主缆外围对合，并通过螺杆连接，通过给螺杆施加拉力，使索夹壁因受拉而减小内径，从而牢牢握住从索夹中通过的主缆。为使索夹与主缆接触面充分密贴，索夹壁一般采用延伸率高的铸钢材料，同时为了让索夹壁受拉时能够充分变形以适应主缆形状，索夹壁厚度不能太大，这限制了单位长度的索夹壁的承拉能力，两片索夹的连接螺杆一般沿主缆轴线方向单排排列，使得索夹沿主缆轴向的长度较大。
[0004]现有的索夹技术采用摩擦力来抗滑。主缆同索夹的接触面介质为金属材料,适用粘着-犁沟摩擦理论，工程实践中一般采用更方便使用的库伦摩擦理论。根据库伦摩擦理论，在接触面上产生摩擦力的充要条件是:接触面的摩擦系数大于零、接触面上存在压力和相互接触的物体之间具有相对滑动或具有相对滑动的趋势。索夹与主缆丝股的接触面经过热喷锌(铝)处理，抗滑设计时一般取0.15的摩擦系数；索夹内的主缆表面承受着较大夹紧力；索夹处吊索轴力沿主缆切向的分力一般非零，使主缆与索夹接触面存在切向滑动力，使索夹具有向主缆较低位置滑动的趋势。上述三个因素是现有技术中索夹与主缆间通过摩擦力抗滑的基本原理。
[0005]根据库伦摩擦理论，提高接触面的摩擦系数是增强抗滑能力的一个途径。但在工程实践中，因索夹内主缆丝股受索夹夹紧力作用，接触应力较大，在索夹出口处还存在较高局部应力，主缆的轴向疲劳强度对接触面介质敏感,索夹一般采用铸钢，与主缆的接触面需作热喷锌(铝)处理，干膜厚度一般不小于200um，在不降低现有主缆疲劳强度的前提下，是否还有能提供更高摩擦系数的接触面介质材料，还需要进一步的研究。根据粘着-犁沟摩擦理论可知，在不改变接触面介质的材质的条件下，想要提高接触面摩擦系数是非常困难的。
[0006]根据库伦摩擦理论，抗滑力大小与接触面压力成正比，增强接触面上的压力也是提高索夹抗滑力的一条途径，这又包括维持索夹长度不变增强单位长度索夹与主缆间接触压力强度、及维持单位长度索夹与主缆间接触压力强度不变加长索夹，这两种措施。但前者会导致索夹内主缆空隙率进一步降低，为防止索夹出口处主缆丝股局部应力过高，一般将索夹内外的主缆丝股空隙率差别限制在2%以内，可见单位长度索夹与主缆接触面上的压力是不能随意提高的。现有技术为了增加索夹抗滑力，所采取的主要方法就是增加索夹沿主缆的长度。
[0007]现有的索夹技术的一个缺陷是，索夹夹紧力只在索夹内壁和主缆外缘这一个接触面上可产生抗滑摩擦力，导致单位长度的索夹抗滑能力较低、索夹较长。实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种新型悬索桥索夹。本实用新型提供了一种抗滑型悬索桥索夹，包括在索夹内的主缆丝股间增加的一种与索夹壁连接的抗滑装置，可利用原本在索夹内主缆丝股间传递的夹紧力来产生新的抗滑摩擦力，使索夹抗滑能力得到提升，解决单位长度的索夹抗滑能力较低、索夹较长的问题。
[0009]为此，具体的解决方案是:
[0010]一种悬索桥索夹，是悬索桥主缆和吊索的连接件，包括两片对合并用螺杆连接的索夹壁，吊索与索夹壁连接，构成主缆的若干丝股从索夹壁围成的圆孔中通过，主缆表面与索夹壁内侧面紧密接触，其特征在于，还包括主缆抗滑装置，该主缆抗滑装置从索夹内的主缆丝股间通过，并在两片索夹壁对合处附近与索夹壁连接。
[0011]本实用新型具有以下优点:
[0012]一是抗滑原理可靠。本实用新型沿用了现有技术中的摩擦抗滑原理，现代悬索桥实践已经证明摩擦抗滑原理既有效又可靠。在本实用新型中，与主缆丝股直接接触的索夹壁内侧面及抗滑装置表面的材料及表面膜大体一致，具有大致相同的摩擦系数；抗滑装置与索夹壁连接，可以传递沿主缆轴线方向的力，即主缆丝股相对于抗滑装置及索夹壁的相对滑动趋势的方向是一致的，即摩擦力的方向是一致的。在现有技术中，作用在圆形截面主缆表面上的索夹夹紧力，通过主缆丝股传递互相抵消以维持主缆丝股在索夹内的受力平衡状态，即主缆内部丝股间在任意方向上均存在压力，该压力的集度同主缆表面与索夹壁内侧面间的索夹夹紧力的集度相一致。在本实用新型中，抗滑装置从主缆丝股间通过，上下两面都与主缆丝股接触，并参与主缆丝股间索夹夹紧力的传递过程，即在抗滑装置与主缆丝股接触的两个表面上，都承受着与索夹夹紧力集度相同的压力，从而巧妙地增大了作用在抗滑索夹与主缆丝股的全部接触面上的压力的总和，实现了抗滑摩擦力的提升。
[0013]二是抗滑能力大幅提升。如前所述，置于索夹内主缆丝股间的抗滑装置有两个可产生摩擦力的表面，作用在这些表面上的压力的集度，与索夹壁与主缆表面间的压力集度相同，考虑到抗滑装置的宽度大致为索夹内的主缆直径，设索夹内主缆直径为D，则抗滑力提升幅度为UD + 2XD) / ( JiD) — 100% = 63.7%，本实用新型索夹的抗滑能力有大幅提升。
[0014]三是不会加剧对主缆疲劳强度的影响。主缆丝股与抗滑装置及索夹壁内侧面的接触面的材料介质一致或相似，且这些接触面上的压力集度相等，即主缆丝股的接触应力也没有发生变化，考虑到与抗滑装置及索夹壁内侧面接触的是索夹内主缆丝股的不同部分，局部应力也没有发生叠加，故本实用新型不会加剧对主缆疲劳强度的影响。
[0015]四是索夹内主缆丝股的受力均匀程度有所改善。现有技术中，索夹内主缆丝股间的内摩擦力，是防止与索夹壁不直接接触的主缆丝股发生滑动的原因。这种内摩擦逐层抗滑力的一项后果，是位于中部的主缆丝股具有沿主缆轴向的较大变形量，这种变形量具有由外至内累加的情况，主缆丝股的受力均匀程度并不十分理想。本实用新型在索夹内主缆丝股间增加了与鞍槽槽壁连接的抗滑装置，破坏了主缆丝股轴向变形的由外至内的累加机制，使索夹内主缆丝股受力均匀程度有所改善。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的索夹结构的一种优选实施例的侧视图；
[0017]图2是图1所示实施例的平剖面图；
[0018]图3是图1所示实施例的横截面图。
[0019]其中，I—索夹壁甲，2—索夹壁乙，3—螺杆，4—摩擦板，5——摩擦板连接区甲，6—摩擦板连接区乙，7—摩擦板连接螺栓，8—螺杆通过孔
[0020]现结合附图和以下给出的实施例，详细说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0021]附图示出了本实用新型索夹的一种优选实施例。该索夹是悬索桥吊索与主缆的连接件，吊索与索夹壁甲I下方的吊耳连接，索夹壁甲I和索夹壁2通过螺杆3连接，对合成中部具有圆孔的管状，主缆由若干丝股构成，从索夹中部的圆孔中通过。两片索夹壁对合处有缝隙，抗滑装置4从该缝隙伸出形成连接区甲5和连接区乙6，连接区甲5与索夹壁乙2通过螺栓7连接，连接区乙6与索夹壁甲I通过螺栓7连接，抗滑装置4的中部从索夹内的主缆丝股中通过，抗滑装置4与索夹壁连接螺栓3相交处设有通过孔8，在与索夹壁甲2上的凸止口相交处设有凹止口。
[0022]该实施例的索夹的安装步骤是:
[0023]第一步是与抗滑装置4下方及与其相交的主缆丝股架设完毕后，将位于该抗滑装置上方的少量主缆丝股用木条垫起，塞入该抗滑装置，并用软绳从该抗滑装置侧边附近的螺杆通过孔8，绕过其下方的主缆丝股，与该抗滑装置另一侧边附近的螺杆通过孔连接，使该抗滑装置临时固定在主缆上。
[0024]第二步是待主缆丝股架设完毕，完成紧缆工序后，解除临时固定用的软绳，安装索夹壁甲1、索夹壁乙2和螺杆3。
[0025]第三步是待螺杆3张拉后，安装连接螺栓6。
[0026]第四步是悬索桥后续施工使主缆重力荷载增大时，对螺杆3进行补充张拉后，补充连接接螺栓6的扭力。
【权利要求】
1.一种悬索桥索夹，是悬索桥主缆和吊索的连接件，包括两片对合并用螺杆连接的索夹壁，吊索与索夹壁连接，构成主缆的若干丝股从索夹壁围成的圆孔中通过，主缆表面与索夹壁内侧面紧密接触，其特征在于，还包括主缆抗滑装置，该主缆抗滑装置从索夹内的主缆丝股间通过，并在两片索夹壁对合处附近与索夹壁连接。
【文档编号】E01D19/16GK203923909SQ201420315530
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月14日 优先权日:2014年6月14日
【发明者】苏传海 申请人:苏传海