鄧海毅
摘 要:懸索橋主纜是懸索橋的主要承重結構,是橋梁的救生繩。在超大跨度橋梁施工中,對超大跨度主懸索橋進行加固的索裝置設計是超大跨度橋梁施工中的重要環(huán)節(jié),設計水平和設計質量直接決定了超大跨度主懸索橋的施工質量。橋梁性能和使用壽命緩慢,因此,在建設具有優(yōu)良跨度的懸索橋時,主索張緊裝置的科學合理設計尤為重要。本文對主懸索橋加勁肋索進行深入研究,并詳細闡述其設計技巧,供同行參考。
關鍵詞:懸索橋;主纜緊纜機;研究;開發(fā)
1主纜緊纜機總體結構
1.1緊錮結構
緊固裝置由緊固蹄、液壓千斤頂和緊固架組成。由于收纜裝置需要在主纜的制造地安裝使用,所以緊固架就變成了兩部分。安裝時,先用銷子將兩部分連接起來,將主纜繞成六邊形,然后通過4塊連接板將其擰在一起作為一個整體。緊固架使用6個液壓千斤頂,千斤頂安裝在可拆卸的六角緊固架上,緊固裝置和液壓系統安裝在移動設備上,移動設備頂部增加了平衡吊梁,以為設備系統的平穩(wěn)運行提供保證。
1.2移動裝置
移動裝置是纜索加強筋的操作部分,主要由大車、小車、車架和液壓牽引絞車組成。施工時,由于緊固裝置被主纜包圍,方便移動設備使用可在主纜上行走的推車。MC尼龍滾輪制成,有利于保護主纜。纜索加強筋的運動是塔頂的升降拉力和液壓絞車本身的拉力的組合。離塔頂較遠時,采用液壓絞盤自行牽引,接近塔頂時,可通過塔頂升降機牽引。為增加運行穩(wěn)定性,收緊纜繩裝置設有平衡吊梁,通過獨輪車與吉步行塔的承重繩相連。
1.3液壓系統
在主纜緊纜機中,作為其動力的一個組成部分,主要由兩套高、低壓泵組成,其中還包括由液壓泵站、高壓軟管、快換接頭、液控單向閥、換向閥等部件。
1.3.1液壓系統的操作
高壓油管進回油快換接頭端開閉至上座同號快換接頭,控制采用二通閥。后液壓千斤頂的伸縮,是一個三通四通換向閥,用于控制相應的液壓千斤頂處于工作或非工作狀態(tài)。檢查油路連接是否可靠,然后打開溢流閥(順時針松開),同時主反向閥手柄處于中間位置。啟動發(fā)動機,待油泵正常運轉后,在各操作位置轉動三通四通反向閥手柄,然后順時針轉動溢流閥泄壓旋鈕調節(jié)壓力。在抽油站正常啟動位置,先將三位四通換向閥手柄撥到“伸出”位置,各二位二通換向閥手柄處于非工作位置。狀態(tài)并檢查是否可以設置抽油站。調整壓力;其次,如能正常調節(jié)壓力,將雙向換向閥手柄轉至工作位置,打開各液壓千斤頂;再次將三通換向閥手柄轉至“縮回”位,所有液壓千斤頂即可收回;最后,將主換向閥手柄轉至中間位置,所有液壓千斤頂均不工作,完成后,液壓千斤頂必須復位千斤頂并清除每個油路中的高壓油。
1.3.2緊固蹄的操作
在初壓階段,在低壓(5MPa)下拉緊電纜,使夾鉗輕輕接觸主電纜表面并相互接觸,然后增加壓力(35MPa)進行加載(同步)。當緊固蹄碰到調整好的位置時保持壓力。 當工作壓力超過設定值時,油泵自動關閉以起到保護的作用。
在初壓階段,如果工作壓力很大,6個緊固蹄的性能會不協調,如果緊固蹄與主纜表面接觸,則緊固蹄不平整,鋼電線變得容易。緩慢滲入鞋子是縫隙被割破或變形,所以要嚴格控制6個緊固蹄同時擠出。
1.4附屬機構
附屬裝置包括基座、底板和吊籃。立柱用于安裝主框架和加勁肋行走機構,適用于運輸和放置緊纜機。底板可加配重塊,使緊纜機的重心在主索下方,使緊纜機在主索上行走時不會滾動。緊纜機沿主纜爬行時,在塔頂附近行走時,車身傾斜角度較大。
2關鍵技術
2.1液壓系統的技術特點
液壓控制系統采用旋轉式換向閥,操作方便。超高壓控制,每個千斤頂可獨立或同時工作,液壓系統具有過載自動保護功能。液壓泵站由兩套高低壓泵組成,當系統壓力低(10MPa)時,系統流量增加(13.4升/分鐘),液壓缸高速運動,當系統壓力高(70兆帕),流量系統降低(每分鐘2.2升),液壓缸低速移動,大大提高工作效率,滿足施工要求。
2.2緊纜機結構特點
緊纜機反力架的結構由之前的十二鑄鋼體改為六角焊接體,大大簡化了加工工藝,車身結構更加合理,不僅減輕了車身重量,而且還可以提高身體力量和免疫功能。機架與緊固蹄之間加有約束裝置,自動控制液壓千斤頂的運動,保證主纜成型,滿足制造工藝要求。緊固裝置由機器的液壓絞車承載,可保證緊纜機的平穩(wěn)運行,防止塔頂絞車長時間牽引,具有靈活的特點。
2.3緊固裝置技術特點
重點是緊固蹄對外形進行設計的設計效果,對緊固蹄的結構造型進行了改進,形成了主拉線,為主纜線進行波阿虎。緊固蹄的曲率半徑R主要受主纜直徑的影響,通過考慮緊固蹄結構和孔隙率控制,在主纜孔隙率的情況下確定主纜的直徑。主纜的空隙率為 18%時,對緊固蹄的曲率半徑予以確定。
2.4移動裝置的技術特點
對于防傾斜裝置平衡吊梁的設置應在重心降低的基礎上進行,應用鋼絲繩和貓道門對平衡吊梁兩端的承重繩利用滑車進行了解,避免緊纜機出現左右搖擺的現象,為其裝置在實際運用中的穩(wěn)定性提供保證。
3工作原理
將電纜架安裝在主電纜上后,車身由前后兩個滾輪支架支撐。主框架圍成正八邊形,用銷軸連接固定。為安全起見,使用滑輪將電纜加強件連接到平臺繩索承載繩,以防止車身傾斜。此時,索加強筋可在升力作用下沿主索行走。
緊纜機在進行移動時,主要是對主電纜進行移動,當其達到緊纜的位置時停止移動,電動泵站由電機進行啟動,然后推進手動換向閥,使其到達千斤頂進油的位置。在此過程中,由液壓千斤頂起到一定的推動作用,推動緊固蹄,確保其可以對主纜進行固定。當主纜的表面與壓緊蹄塊進行接觸前,出現了較快的移動,在壓力方面,液壓系統的值較低僅為2.5MPa。當主纜的表面與壓緊蹄塊進行接觸時,出現逐漸增加的壓力,當其泵站設置的壓力達到最大的壓力值時停止,這一過程中就是主纜的拉緊過程。
泵站使用的反向閥具有保持中性壓力的功能。當壓力增加到最大31.8 MPa時,手動換向閥移動到中間位置,然后關閉主電纜靠近蹄塊。進行綁扎主纜的目的是為了保證液壓千斤頂卸荷后,剛性主纜幾乎保持圓形,并保持一定的自由空間比。綁扎完成后,將手動換向閥移至千斤頂回油位置,將蹄塊回原位,然后用絞盤將電纜固定器拉至主電纜的下一個緊固位置。
4結語
簡而言之,拉緊纜索是建造懸索橋上部結構的關鍵過程。在收緊主纜時,自由空間的比例是質量控制的目標??沼啾葲Q定了主纜成型后的直徑,直接影響懸索橋纜夾的安裝、主纜盤管的施工和主纜表面鋼絲的保護,具有重要意義。工況和使用場所要求結構簡單、操作舒適、工作穩(wěn)定可靠,以保證施工質量和工期。
參考文獻:
[1]叢霄,賈麗君,肖汝誠.大跨徑懸索橋施工階段風險評估[J].山東交通學院學報,2016,24(01):47-52.
[2]赫英,蔣敏杰.特大跨徑懸索橋主纜緊纜機設計與研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2012(24):47.
[3]張念鋒.懸索橋主纜緊纜機的研究與開發(fā)[J].現代制造技術與裝備,2012(01):13-14.
[4]閆友聯,喻勝剛,張永福,張騰,彭武.潤揚大橋懸索橋主纜緊纜施工[J].橋梁建設,2004(04):44-46.
[5]張騰,閆友聯.潤揚長江公路大橋主纜緊纜機開發(fā)設計與研究[A].中國公路學會.第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集(上卷)[C].中國公路學會:中國公路學會,2004:5.