一种三瓣型索夹装置的制作方法

本实用新型涉及大跨度张力结构领域，具体涉及一种考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置。

背景技术：

在大跨度张力结构领域，拉索作为重要的受力构件，常需要通过索夹与其他构件相连，因此，索夹在张力结构中应用较为广泛。张力结构施工时，现有做法为直接在拉索指定位置放置两片可以对合在一起的索夹夹板，两片索夹夹板均设置有螺栓孔，通过高强螺栓将两片夹板直接固定在拉索之上，其他构件通过栓接或者铸造等工艺与索夹夹板连接，与拉索形成一个共同受力的整体。张力结构中拉索与主体结构其他构件是否能协同工作，关键在于拉索与主体结构其他构件之间的连接是否可靠。在预应力拉索张拉过程中，索夹需要与拉索发生一定的相对滑移，而在张拉完成后的正常使用过程中，索夹需要牢牢固定于拉索上。无论预应力拉索张拉过程还是整体结构正常使用过程，都要防止拉索表面产生应力集中的现象以及对拉索局部索丝的磨损。现有的刚性索夹在以上两种过程中经常会使拉索表面在索夹边缘等位置产生明显的应力集中现象，进而对拉索局部索丝造成磨损，且一旦出现这种问题，没有办法更换拉索。要保证拉索充分发挥作用，采用适合的索夹装置，消除拉索表面应力集中现象及拉索局部索丝的磨损十分必要，将直接影响拉索的耐久性和整体结构的承载能力，进而影响整体结构的安全性。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种在张拉和使用过程中考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置，从而解决现有索夹在预应力拉索张拉过程和整体结构正常使用过程中使拉索表面在索夹边缘等位置产生明显的应力集中现象以及易对拉索索丝造成局部磨损的问题。

本实用新型的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置包括：索夹上部主夹板、索夹上部副夹板、索夹下部夹板、低摩阻力软质垫层、高摩阻力软质垫层、高强螺栓和连接件；其中，索夹上部主夹板和索夹上部副夹板相连接的边缘为互补的形状，二者拼接组装成索夹上部夹板；在索夹上部主夹板和索夹上部副夹板相连接处的下表面分别设置有凹槽，二者拼接后形成上部凹槽，在上部凹槽的表面黏贴有低摩阻力软质垫层；索夹上部夹板通过低摩阻力软质垫层紧固在拉索的上表面；索夹下部夹板的上表面设置有下部凹槽，在下部凹槽的表面黏贴有高摩阻力软质垫层，索夹下部夹板通过高摩阻力软质垫层紧固在拉索的下表面；低摩阻力软质垫层与拉索之间的摩擦系数小于索夹上部夹板与拉索之间的摩擦系数，高摩阻力软质垫层的摩擦系数大于索夹下部夹板与拉索之间的摩擦系数；除凹槽以外的区域，索夹上部夹板的下表面与索夹下部夹板的上表面之间有空隙；索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板之间围成的圆柱形空间形成拉索孔道；上部凹槽的空间大于下部凹槽的空间；索夹上部主夹板的上表面覆盖拉索孔道；在索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板内，并且位于拉索孔道的两侧，分别开设有多组与拉索孔道垂直的螺栓孔；在每一组螺栓孔中，位于拉索孔道一侧的螺栓孔贯穿索夹上部主夹板和索夹下部夹板，位于拉索孔道另一侧的螺栓孔贯穿索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板；在螺栓孔中设置高强螺栓，从而固定索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板；在索夹上部主夹板的上表面并且正对拉索的位置设置连接件。

三瓣型索夹装置通过连接件与撑杆进行连接。

进一步，拉索孔道在索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板的边缘位置设置圆角，圆角打磨光滑，为了达到较好的消除拉索表面应力集中现象和降低拉索局部索丝磨损的效果，圆角的半径为所夹持的拉索直径的1/4～2/5。

在索夹上部夹板的凹槽内黏贴低摩阻力软质垫层，以及在索夹下部夹板的凹槽内黏贴高摩阻力软质垫层，能够达到消除拉索表面应力集中现象和降低拉索局部索丝磨损的效果；为了在预应力拉索张拉过程中降低索夹与拉索的摩阻力，减小该过程中索夹对拉索造成的磨损，低摩阻力软质垫层的厚度为1mm～2.5mm；为了保证在整体结构正常使用过程中索夹牢牢固定于拉索之上，高摩阻力软质垫层的厚度为1mm～2.5mm。低摩阻力软质垫层的材料采用铝或工程塑料；高摩阻力软质垫层采用橡胶。夹板采用弹性模量较高的材料，如钢，低摩阻力软质垫层和高摩阻力软质垫层的材料相对于夹板，弹性模量低。

上部凹槽的空间占拉索孔道的3/5～3/4。

在预应力拉索张拉过程中，仅安装索夹上部主夹板与索夹上部副夹板，由于二者拼接后形成上部凹槽的空间已占完整拉索孔道的多半，能够保证拉索不会从索夹孔道中掉出，低摩阻力软质垫层能够减小预应力拉索张拉过程中上部索夹与拉索的摩阻力，使拉索与上部索夹更容易发生相对滑移，并且消除拉索表面应力集中现象和降低拉索局部索丝磨损，在保护拉索的同时也能够减小预应力拉索张拉的施工难度。

索夹上部夹板的下表面与索夹下部夹板的上表面之间有空隙，空隙的距离在5mm～10mm范围内。

在预应力拉索张拉完成后，将索夹下部夹板通过高强螺栓与索夹上部夹板连接，三块夹板在高强螺栓未施加预紧力状态下拼装在一起后，凹槽能够共同围成圆形截面的拉索孔道，拉索孔道的直径与拉索的直径相同，但此时索夹下部夹板与索夹上部夹板之间预留有空隙，在高强螺栓施加预紧力过程中该空隙逐渐减小，此时拉索孔道的竖向径向距离小于拉索直径，目的是保证高强螺栓的预紧力能够施加到拉索上，高摩阻力软质垫层能够提供较大的摩擦力防止索夹下部夹板和索夹上部夹板与拉索相对滑移，保证索夹下部夹板和索夹上部夹板牢牢固定与拉索之上，同时低摩阻力软质垫层和高摩阻力软质垫层能够消除拉索表面应力集中现象和降低拉索局部索丝磨损，保护拉索。

索夹上部主夹板与索夹上部副夹板连接的边缘分别设有互补的限位销和限位槽。

连接件采用短柱或耳板；短柱具有圆形空心的截面。

本实用新型的另一个目的在于提供一种考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置的使用方法。本实用新型的优点：

本实用新型采用索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板的三瓣型索夹装置，并且在拉索孔道的内壁上黏贴低摩阻力软质垫层和高摩阻力软质垫层；并且在夹板的边缘位置进行圆角处理，圆角打磨光滑，从而有效缓解了夹板边缘位置拉索表面应力集中的现象，能够有效降低索夹对拉索局部索丝的磨损，进而保证了索体的耐久性，提高了整体结构的安全性；本实用新型可广泛用于张力结构中。

附图说明

图1为本实用新型的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置的一个实施例的主视图；

图2为本实用新型的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置的一个实施例的俯视图；

图3为本实用新型的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置的一个实施例的侧视图，其中，图3(a)为整体的侧视图，图3(b)为拆分后的侧视图；

图4为本实用新型的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置的一个实施例的剖面图，其中，图4(a)为沿图2中I-I’线的剖面图，图4(b)为沿图2中II-II’线的剖面图，图4(c)为沿图2中II-II’线拆分后的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1、2和4所示，本实施例的考虑索体耐久性的三瓣型索夹装置包括：索夹上部主夹板、索夹上部副夹板、索夹下部夹板8、低摩阻力软质垫层2、高摩阻力软质垫层3、高强螺栓4和连接件5；其中，如图3所示，索夹上部主夹板6和索夹上部副夹板7相连接的边缘为互补的形状，二者拼接组装成索夹上部夹板1；在索夹上部主夹板6和索夹上部副夹板7相连接处的下表面分别设置有凹槽，二者拼接后形成上部凹槽，在上部凹槽的表面黏贴有低摩阻力软质垫层2；索夹上部夹板通过低摩阻力软质垫层2紧固在拉索的上表面；索夹下部夹板88的上表面设置有下部凹槽，在下部凹槽的表面黏贴有高摩阻力软质垫层3，索夹下部夹板8通过高摩阻力软质垫层3紧固在拉索的下表面；低摩阻力软质垫层2的摩擦系数小于高摩阻力软质垫层3的摩擦系数；除凹槽以外的区域，索夹上部夹板的下表面与索夹下部夹板8的上表面之间有空隙；索夹上部主夹板6、索夹上部副夹板7和索夹下部夹板8之间围成的圆柱形空间形成拉索孔道；上部凹槽的空间大于下部凹槽的空间；索夹上部主夹板6的上表面覆盖拉索孔道；在索夹上部主夹板6、索夹上部副夹板7和索夹下部夹板8内，并且位于拉索孔道的两侧，分别开设有多组螺栓孔，位于拉索孔道一侧的螺栓孔贯穿索夹上部主夹板6和索夹下部夹板8，位于拉索孔道另一侧的螺栓孔贯穿索夹上部主夹板6、索夹上部副夹板7和索夹下部夹板8；在螺栓孔中设置高强螺栓4，从而固定索夹上部主夹板6、索夹上部副夹板7和索夹下部夹板8；在索夹上部主夹板6的上表面并且正对拉索的位置设置连接件5，通过连接件5与撑杆进行连接。

如图4(a)所示，拉索孔道在索夹上部主夹板、索夹上部副夹板和索夹下部夹板的边缘位置进行圆角处理，圆角打磨光滑，本实施例中，圆角半径为所夹持的拉索直径的1/3，即15mm。如图4(b)所示，低摩阻力软质垫层采用铝；高摩阻力软质垫层采用橡胶；上部凹槽的空间占拉索孔道的2/3。如图4(c)所示，索夹上部主夹板与索夹上部副夹板连接的边缘分别设有互补的限位销9和限位槽10。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。