一种组装式索鞍结构的制作方法

本实用新型涉及悬索桥的索鞍（主索鞍或散索鞍）结构，具体是一种组装式索鞍结构。

背景技术：

在悬索桥结构中，主索鞍或散索鞍安装于塔顶，用作对主缆进行支承并转向，是悬索桥的核心受力构件之一，对其性能要求非常高。

索鞍的结构复杂、且性能要求非常高，通常是采用全铸结构或铸焊结构成型的。然而，由于索鞍的鞍头结构复杂、且壁厚差异大，导致铸造技术难度非常大，铸件毛坯容易产生内部缺陷（包括气孔、夹砂等）及变形问题，尺寸精度难以保证，增大了后续加工的技术难度和作业量，制造成本高。

有鉴于此，业内在尝试研究以钢板作为基材而焊接成型索鞍的技术，例如中国专利文献公开的“一种悬索桥焊接式主索鞍”（公开号CN 204282215，公开日2015年04月22日）、“一种悬索桥焊接式散索鞍”（公开号CN 204282216，公开日2015年04月22日）等。这些技术虽然将索鞍的鞍头以钢板焊接的成型结构而分为鞍槽组件和鞍体组件，鞍槽组件和鞍体组件相互焊接在一起成型为索鞍，但其鞍槽组件型槽内嵌装的、形成槽路的鞍槽型线板为匹配于鞍槽底板顶面曲率的长度方向整体结构，由于鞍槽组件型槽的结构较大、且鞍槽型线板的结构复杂，以此而设定成型的整体结构鞍槽型线板的加工技术难度较大，且在组装时与鞍槽组件的鞍槽底板之间较难实现全面吻合，组装精度低，受力不够稳定、可靠。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种制造技术难度小、成型精度高、受力稳定的组装式索鞍结构。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种组装式索鞍结构，包括以钢板成型的、且连接在一起的鞍槽组件和鞍体组件；所述鞍槽组件主要由弧形的鞍槽底板和焊接竖立在鞍槽底板两侧的鞍槽壁板组成，具有型槽，所述鞍槽组件的型槽内沿着型槽长度方向而顺序装配有多段弧形的、且曲率匹配于鞍槽底板顶面曲率的鞍槽型线板，每一段鞍槽型线板的顶面沿着型槽长度方向而设置有多条槽路，各段鞍槽型线板沿着型槽长度方向平滑对接，且相邻两段鞍槽型线板顶面的各槽路一一对应。

所述型槽内的相邻两段鞍槽型线板顶面的一一对应槽路的表面精度控制在±0.1mm范围内。

所述鞍槽型线板顶面的槽路型线结构对应于主索鞍鞍槽内的槽路设计结构或散索鞍鞍槽内的槽路设计结构。

所述型槽内的每一段鞍槽型线板是由以型槽宽度中线而左、右对称的两块型线板组成。

所述鞍槽型线板朝向鞍槽壁板的壁面沿着所述鞍槽型线板的长度方向而设置有多个型线板侧连接孔，所述鞍槽壁板上设有多个与所述鞍槽型线板上的各型线板侧连接孔一一对应的壁板侧连接孔，一一对应的壁板侧连接孔和型线板侧连接孔内穿装有连接件，由连接件将所述鞍槽型线板固定于鞍槽组件的型槽内。

所述鞍槽组件的鞍槽壁板为扇形结构，所述鞍槽壁板的底边曲率匹配于所述鞍槽底板的顶面曲率。

所述鞍体组件主要由一块底板、两块承力筋板、多块中部加强肋板和多块边部加强肋板组成；底板平整布置在鞍槽组件的下方；两块承力筋板对应鞍槽组件的长度方向而竖向排布在底板的中部且保持间距，每块承力筋板的底边与底板焊接在一起、顶边与鞍槽组件的鞍槽底板焊接在一起；多块中部加强肋板沿着鞍槽组件的长度方向而排布在两块承力筋板之间，每块中部加强肋板的底边与底板焊接在一起、顶边与鞍槽组件的鞍槽底板焊接在一起、两侧侧边分别与对应承力筋板的内侧壁面焊接在一起；多块边部加强肋板对应两块承力筋板而分为两组，每组的多块边部加强肋板沿着鞍槽组件的长度方向而排布在对应承力筋板的外侧，每组中的每块边部加强肋板的底边与底板焊接在一起、内侧边与对应承力筋板的外侧壁面及鞍槽组件的鞍槽底板和鞍槽壁板焊接在一起。

所述鞍体组件的承力筋板在鞍槽组件上的焊接位置与鞍槽底板的边部错位，所述承力筋板的外侧壁面与所述鞍槽底板之间具有错位台阶，与之对应的，所述边部加强肋板的内侧边为匹配所述承力筋板与鞍槽底板之间错位台阶的阶梯结构。

所述底板的中部对应相邻两块中部加强肋板之间的间距空间而设置有人孔。

所述焊接为全熔透焊缝和/或部分熔透焊缝。

本实用新型的有益技术效果是：

1. 本实用新型在钢板焊接成型的基础上，将装配于型槽内的、结构复杂的鞍槽型线板沿着型槽长度方向而分为多段，使每一段鞍槽型线板的长度减小，且多段鞍槽型线板能够沿着型槽长度方向而能够依序对接，如此使鞍槽组件的型槽内形成能够安装悬索桥主缆的槽路结构，本实用新型相较鞍槽型线板整体成型技术而言，具有制造技术难度小、制造效率高、成型精度高、受力稳定、经济实用等特点；此外，本实用新型的鞍槽型线板顶面的槽路型线结构可以对应于主索鞍鞍槽内的槽路设计结构或散索鞍鞍槽内的槽路设计结构，即本实用新型可以是主索鞍结构，也可以是散索鞍结构；

2. 本实用新型的鞍槽型线板在鞍槽组件型槽内的装配结构，既确保了鞍槽型线板在型槽内装配的稳定性和精度，又降低了装配难度，提高了装配效率；

3. 本实用新型的鞍体组件结构具有结构强度高、可承载荷大等特点；此外，本实用新型鞍体组件底板上的人孔结构，有效增强了中部加强肋板焊接操作的灵活性和可靠性，使得中部加强肋板在狭小空间内的焊接操作难度有效降低。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中鞍槽型线板的结构示意图。

图3是图2中鞍槽型线板单侧的A-A视图。

图4是图1的B-B视图。

图5是图1的仰视图。

图中代号含义：1—鞍槽组件；11—鞍槽底板；12—鞍槽壁板；13—鞍槽型线板；14—壁板侧连接孔；15—连接件；16—型线板侧连接孔；17—槽路；2—鞍体组件；21—底板；22—承力筋板；23—中部加强肋板；24—边部加强肋板；25—人孔。

具体实施方式

本实用新型涉及悬索桥的索鞍（主索鞍或散索鞍）结构，具体是一种组装式索鞍结构，下面以多个实施例对本实用新型的技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1、图2、图3、图4和图5对本实用新型的内容进行详细、具体的说明；其它实施例虽未单独绘图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图所示。在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型为组装式的主索鞍结构，其包括以钢板成型的、且连接在一起的鞍槽组件1和鞍体组件2，即鞍槽组件1和鞍体组件2的主体结构分别是由钢板焊接成型、且鞍槽组件1和鞍体组件2之间亦为焊接结构，各钢板之间的焊接采用全熔透焊缝焊接方式和/或部分熔透焊缝焊接方式。

具体的，鞍槽组件1主要由一块弧形的鞍槽底板11和两块扇形的鞍槽壁板12组成。鞍槽底板11基本为两端等宽结构，鞍槽底板11的弧形曲率根据对应悬索桥结构的主缆支承和转向要求而设定。扇形鞍槽壁板12在长度方向为直板结构，扇形鞍槽壁板12的底边曲率匹配于鞍槽底板11的顶面曲率，两块扇形的鞍槽壁板12为对称结构；两块鞍槽壁板12沿着鞍槽底板11的长度方向而以对称方式排布在鞍槽底板11的顶面两侧处，每块鞍槽壁板12与鞍槽底板11之间焊接组合，如此使两块鞍槽壁板12焊接竖立在鞍槽底板11的顶面两侧，组成鞍槽组件1的雏形，该雏形的鞍槽组件1具有型槽。

上述鞍槽组件1的型槽内沿着型槽长度方向而顺序装配有四段（该数量非特定的，两段以上均可）弧形的、且曲率匹配于鞍槽底板11顶面曲率的鞍槽型线板13，每一段鞍槽型线板13是由以型槽宽度中线而左、右对称的两块型线板组成。鞍槽型线板13采用厚钢板或锻件成型，在每一段鞍槽型线板13的顶面沿着型槽长度方向而设置有多条槽路17，各段鞍槽型线板13沿着型槽方向平滑对接，且相邻两段鞍槽型线板13顶面的各槽路17一一对应，一一对应槽路17的表面精度应控制在±0.1mm范围内。要求前述鞍槽型线板13顶面的槽路型线结构对应于主索鞍鞍槽内的槽路设计结构。每一段鞍槽型线板13中的每一块型线板朝向鞍槽壁板12的壁面沿着鞍槽型线板13的长度方向而设置有多个型线板侧连接孔16，与之对应的，鞍槽壁板12根部处亦设有多个壁板侧连接孔14，要求鞍槽型线板13上的各型线板侧连接孔16与鞍槽壁板12上的各壁板侧连接孔14一一对应，一一对应的壁板侧连接孔14和型线板侧连接孔16内穿装有连接件15-例如锁紧螺栓，由各一一对应连接孔内穿装的多根连接件15将鞍槽型线板13固定于鞍槽组件1的型槽内。

鞍体组件2主要由一块底板21、两块承力筋板22、多块中部加强肋板23和多块边部加强肋板24组成。其中，底板21为面积大于鞍槽组件1俯视轮廓的平板结构，底板21平整布置在鞍槽组件1的下方。两块承力筋板22对应鞍槽组件1的长度方向而竖向排布在底板21的中部且保持间距，每块承力筋板22的底边与底板21焊接在一起、顶边与鞍槽组件1的鞍槽底板11焊接在一起，承力筋板22在鞍槽组件1上的焊接位置与鞍槽底板11的边部错位，以此使得承力筋板22的外侧壁面与鞍槽底板11之间具有错位台阶，即两块承力筋板22的排布位置处在鞍槽底板11的覆盖范围内。多块中部加强肋板23沿着鞍槽组件1的长度方向而排布在两块承力筋板22之间，每块中部加强肋板23的底边与底板21焊接在一起、顶边与鞍槽组件1的鞍槽底板11焊接在一起、两侧侧边分别与对应承力筋板22的内侧壁面焊接在一起，为了方便每块中部加强肋板23的排布调整和焊接操作，底板21的中部对应相邻两块中部加强肋板23之间的间距空间而设置有人孔25。多块边部加强肋板24对应两块承力筋板22而分为两组，每组具有多块边部加强肋板24；每组的多块边部加强肋板24沿着鞍槽组件1的长度方向而排布在对应承力筋板22的外侧，每组中的每块边部加强肋板24的底边与底板21焊接在一起、内侧边与对应承力筋板22的外侧壁面及鞍槽组件1的鞍槽底板11和鞍槽壁板12焊接在一起，基于前述中部加强肋板23与鞍槽组件1的对应关系，每块边部加强肋板24的内侧边为匹配承力筋板22与鞍槽底板11之间错位台阶的阶梯结构，每块边部加强肋板24的顶端延伸至鞍槽壁板12的腰部处；两组边部加强肋板24在两块中部加强肋板23的外侧最好是能够形成左右对称配合。

实施例2

本实用新型为组装式的散索鞍结构，其包括以钢板成型的、且连接在一起的鞍槽组件和鞍体组件，即鞍槽组件和鞍体组件的主体结构分别是由钢板焊接成型、且鞍槽组件和鞍体组件之间亦为焊接结构，各钢板之间的焊接采用全熔透焊缝焊接方式和/或部分熔透焊缝焊接方式。

具体的，鞍槽组件主要由一块弧形的鞍槽底板和两块扇形的鞍槽壁板组成。鞍槽底板为两端存在宽度差的梯形结构（基于其弧形结构，而梯形结构的视角为俯视或仰视），鞍槽底板的弧形曲率根据对应悬索桥结构的主缆支承和转向要求而设定。扇形鞍槽壁板在长度方向为弧形结构，其长度方向的弧形曲率变化对应于鞍槽底板两端的宽度差，扇形鞍槽壁板的底边曲率匹配于鞍槽底板的顶面曲率，两块扇形的鞍槽壁板为对称结构；两块鞍槽壁板沿着鞍槽底板的长度方向而以对称方式排布在鞍槽底板的顶面两侧处，每块鞍槽壁板与鞍槽底板之间焊接组合，如此使两块鞍槽壁板焊接竖立在鞍槽底板的顶面两侧，组成鞍槽组件的雏形，该雏形的鞍槽组件具有一端呈扩口状的型槽。

上述鞍槽组件的型槽内沿着型槽长度方向而顺序装配有四段（该数量非特定的，两段以上均可）弧形的、且曲率匹配于鞍槽底板顶面曲率的鞍槽型线板，基于型槽的扩口结构，至少是扩口段的鞍槽型线板的宽度存在差值，要求各段鞍槽型线板的组合结构匹配于扩口状的型槽；每一段鞍槽型线板是由以型槽宽度中线而左、右对称的两块型线板组成。鞍槽型线板采用厚钢板或锻件成型，在每一段鞍槽型线板的顶面沿着型槽长度方向而设置有多条槽路，各段鞍槽型线板沿着型槽方向平滑对接，且相邻两段鞍槽型线板顶面的各槽路一一对应，一一对应槽路的表面精度应控制在±0.1mm范围内。要求前述鞍槽型线板顶面的槽路型线结构对应于散索鞍鞍槽内的槽路设计结构。每一段鞍槽型线板中的每一块型线板朝向鞍槽壁板的壁面沿着鞍槽型线板的长度方向而设置有多个型线板侧连接孔，与之对应的，鞍槽壁板根部处亦设有多个壁板侧连接孔，要求鞍槽型线板上的各型线板侧连接孔与鞍槽壁板上的各壁板侧连接孔一一对应，一一对应的壁板侧连接孔和型线板侧连接孔内穿装有连接件-例如锁紧螺栓，由各一一对应连接孔内穿装的多根连接件将鞍槽型线板固定于鞍槽组件的型槽内。

鞍体组件主要由一块底板、两块承力筋板、多块中部加强肋板和多块边部加强肋板组成。其中，底板为面积大于鞍槽组件俯视轮廓的平板结构，底板平整布置在鞍槽组件的下方。两块承力筋板对应鞍槽组件的长度方向而竖向排布在底板的中部且保持间距，每块承力筋板的底边与底板焊接在一起、顶边与鞍槽组件的鞍槽底板焊接在一起，承力筋板在鞍槽组件上的焊接位置与鞍槽底板的边部错位，以此使得承力筋板的外侧壁面与鞍槽底板之间具有错位台阶，即两块承力筋板的排布位置处在鞍槽底板的覆盖范围内。多块中部加强肋板沿着鞍槽组件的长度方向而排布在两块承力筋板之间，每块中部加强肋板的底边与底板焊接在一起、顶边与鞍槽组件的鞍槽底板焊接在一起、两侧侧边分别与对应承力筋板的内侧壁面焊接在一起，为了方便每块中部加强肋板的排布调整和焊接操作，底板的中部对应相邻两块中部加强肋板之间的间距空间而设置有人孔。多块边部加强肋板对应两块承力筋板而分为两组，每组具有多块边部加强肋板；每组的多块边部加强肋板沿着鞍槽组件的长度方向而排布在对应承力筋板的外侧，每组中的每块边部加强肋板的底边与底板焊接在一起、内侧边与对应承力筋板的外侧壁面及鞍槽组件的鞍槽底板和鞍槽壁板焊接在一起，基于前述中部加强肋板与鞍槽组件的对应关系，每块边部加强肋板的内侧边为匹配承力筋板与鞍槽底板之间错位台阶的阶梯结构，每块边部加强肋板的顶端延伸至鞍槽壁板的腰部处；两组边部加强肋板在两块中部加强肋板的外侧最好是能够形成左右对称配合。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1或2相同，不同之处在于：每一段鞍槽型线板为一块整体型线板结构，即左、右两侧无需分体。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本实用新型依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。