斜拉桥索梁锚固结构的制作方法

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种斜拉桥索梁锚固结构。

背景技术：

斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在索塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁组合起来的一种结构体系，具有跨越能力大、造型优美等特点，是大跨度桥梁的主要桥型。在建造斜拉桥时，索梁锚固结构中锚管倾斜角度的控制及定位是十分重要的施工环节，由于锚管角度受索梁锚固点和索塔锚固点连线和斜拉索自重引起垂度的双重影响，施工中稍有偏差，会造成斜拉索与锚管边缘摩擦，很容易损伤斜拉索，成为重大事故的安全隐患。

现有技术在施工过程中对锚管角度的控制方法如下：

根据设计图纸提供的索梁定位点和索梁锚点的三维坐标值，以及斜拉板角度、主梁纵坡和桥面横坡等参数进行计算，通过计算结果放样出锚管角度和索梁锚固结构中各个板件之间的相互关系，然后通过人工在斜拉板上划出定位线，通过定位线将索梁锚固结构中各个板件焊接在一起，最后通过吊线法将锚固结构安装在主梁顶板上。具体的吊线法安装步骤：检测锚管中心线与主梁中心线的相对偏差，检测斜拉板的倾斜角度，采用拉尺或水准仪测量锚管端部与主梁顶板的高差，通过计算得出锚管的实测角度。

上述过程锚管角度三维空间定位难度大，角度转换时容易出现错误，通过人工划定位线，受人为因素影响较大，划线精度不高，从而导致锚管角度的控制难度大。其次吊线法受气候环境的影响较大，存在测量偏差较大的现象，影响锚管的角度控制。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

技术实现要素：

本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种斜拉桥索梁锚固结构，以解决锚管角度的控制难度大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：

一种斜拉桥索梁锚固结构，包括两个对称设置的斜拉板、设置在两个斜拉板之间的锚箱单元、锚管和锚封板，锚箱单元包括承压板、锚垫板和加劲板，承压板包括第一承压板和与第一承压板平行设置的第二承压板，两个斜拉板、第一承压板、第二承压板、锚垫板和锚封板构成一个空腔结构，锚管位于所述空腔结构内，所述锚垫板上设有锚垫板索孔，所述锚封板上设有锚封板索孔，锚管底部垂直于锚垫板并与锚垫板索孔连接，锚管顶部伸出锚封板索孔并与锚封板垂直连接。

优选地，所述第一承压板的两侧和第二承压板的两侧均分别与对应的两个斜拉板的内侧面垂直连接。

优选地，锚垫板垂直安装在第一承压板和第二承压板的下端，锚封板垂直安装在第一承压板和第二承压板的上端。

优选地，所述加劲板包括内侧加劲板和外侧加劲板，内侧加劲板安装在所述空腔结构内，用于固定锚管，外侧加劲板分别安装在第一承压板和第二承压板的外侧，用于局部加强。

优选地，斜拉索的下端穿过锚管，并通过锚具锚固在锚垫板的下方。

本实用新型斜拉桥索梁锚固结构中锚管角度的控制方法，应用于以上所述的一种斜拉桥索梁锚固结构，包括以下步骤：

步骤1：构建斜拉桥索梁锚固结构的三维模型；

步骤2：根据三维模型提取斜拉板、承压板、锚垫板、锚封板、锚管和加劲板的几何尺寸，并下料加工；

步骤3：根据三维模型生成斜拉板激光划线程序文件，然后将程序文件输入激光划线设备并运行，通过激光在斜拉板上划出纵基准线和横基准线；

步骤4：根据纵基准线和横基准线组焊斜拉桥索梁锚固结构；

步骤5：将斜拉桥索梁锚固结构通过对线法安装在主梁顶板上。

优选地，所述步骤1中三维模型的构建过程为：

步骤1.1：根据索梁定位点和索梁锚点的三维坐标值，以及斜拉板角度、主梁纵坡和桥面横坡，放样出斜拉板和主梁顶板的相对位置，然后放样出斜拉索中心线，所述斜拉索中心线在斜拉板上的投影为纵基准线；

步骤1.2：过索梁锚点做斜拉索中心线的垂面，所述垂面为锚垫板所在的平面，根据锚垫板的尺寸放样出锚垫板，其中锚垫板与斜拉板的交线为横基准线；

步骤1.3：根据斜拉板、承压板、加劲板、锚管和锚封板的尺寸以及相互位置关系依次放样出斜拉板、承压板、加劲板、锚管和锚封板。

优选地，所述步骤3还包括：在锚垫板上划出锚垫板横向中心线和锚垫板纵向中心线，在承压板上划出承压板纵向中心线，在锚封板上划出锚封板横向中心线和锚封板纵向中心线。

优选地，所述步骤4中斜拉桥索梁锚固结构组焊过程为：

步骤4.1：组焊锚箱单元，首先将若干内侧加劲板焊接在锚垫板上，然后将第一承压板的承压板纵向中心线和第二承压板的承压板纵向中心线分别与锚垫板的锚垫板纵向中心线对齐并对称焊接在锚垫板的前后两侧，最后在第一承压板和第二承压板的外侧分别对称焊接有若干外侧加劲板，锚垫板、承压板和外侧加劲板形成稳定的三角结构；

步骤4.2：组焊锚箱单元和斜拉板，首先将锚垫板的左侧与一个斜拉板的横基准线对齐，同时将锚垫板横向中心线与纵基准线对齐，然后将承压板与对应的斜拉板焊接，最后将另一个斜拉板采用同样的方法安装在锚垫板的右侧；

步骤4.3：组焊锚管，所述锚管底部内侧开设有焊接坡口，将锚管底部与锚垫板索孔对齐并通过定位焊固定；

步骤4.4：组焊锚封板，首先将锚管顶部穿过锚封板索孔，然后将锚封板横向中心线与斜拉板的纵基准线对齐，同时将锚封板纵向中心线与对应的承压板纵向中心线对齐，并通过定位焊固定，最后焊接焊缝。

优选地，所述步骤5还包括：首先通过三维放样确定主梁顶板的节点中心线和斜拉板的纵基准线的相对尺寸，然后根据相对尺寸在主梁顶板上划出对位纵基准线，最后将斜拉板的纵基准线与主梁顶板的对位纵基准线对正并焊接。

与现有技术相比本实用新型具如下有益效果：

本实用新型是将锚垫板、承压板和加劲板组焊成锚箱单元，在斜拉板上采用精密激光划线的方法确定纵基准线和横基准线，然后根据纵基准线和横基准线组焊锚箱单元和斜拉板，最后组焊锚管和锚封板，从而实现锚管角度的控制。该锚管角度控制方法将锚管空间角度转换为板件之间明确的二维尺寸关系，便于测量和定位，通过锚箱单元和锚管安装双控制的锚管角度控制技术，解决锚管空间角度控制难度大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是斜拉桥索梁锚固结构整体结构示意图。

图2是锚箱单元结构示意图。

图3是构建斜拉桥索梁锚固结构的三维模型流程图。

图4是斜拉桥索梁锚固结构组焊流程图。

图5是斜拉板划线示意图。

图6是承压板划线示意图。

图7是锚垫板板划线示意图。

图8是锚封板板划线示意图。

图9是斜拉桥索梁锚固结构与主梁顶板结构示意图。

图10是斜拉桥索梁锚固结构截面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1至图2所示，一种斜拉桥索梁锚固结构，包括斜拉板1、锚箱单元2、锚管3和锚封板4。锚箱单元2包括承压板21、锚垫板22和加劲板23，承压板21包括第一承压板211和与第一承压板211平行设置的第二承压板212，第一承压板211的下端和第二承压板212的下端分别垂直焊接在锚垫板22的上表面前后两端，锚封板4均垂直于第一承压板211和第二承压板212并焊接在第一承压板211和第二承压板212的上端，锚封板4与锚垫板22相互平行。

其中，斜拉板1有两个，对称且相互平行设置，锚箱单元2和锚封板4均位于两个斜拉板1之间，第一承压板211的两侧和第二承压板212的两侧均分别与对应的两个斜拉板1的内侧面垂直固定连接，具体的采用焊接方式固定连接，两个斜拉板1、第一承压板211、第二承压板212、锚垫板22和锚封板4构成一个空腔结构。

其中，锚管3位于空腔结构内，锚垫板22上设有锚垫板索孔5，锚封板4上设有锚封板索孔6，锚管3底部垂直于锚垫板22并与锚垫板索孔5对齐后固定连接，具体采用焊接方式固定连接，锚管3顶部伸出锚封板索孔6并与锚封板4垂直连接，具体采用焊接方式焊接锚管3与锚封板索孔6之间的缝隙。

其中，加劲板23包括内侧加劲板231和外侧加劲板232，内侧加劲板231安装在空腔结构内，用于固定锚管3，外侧加劲板232分别安装在第一承压板211和第二承压板212的外侧，锚垫板22、承压板21和外侧加劲板232形成稳定的三角结构，用于局部加强。斜拉索的下端穿过锚管3，并通过锚具锚固在锚垫板22的下方。

实施例二

结合图3至图10，一种斜拉桥索梁锚固结构中锚管角度的控制方法，应用于实施例一中的一种斜拉桥索梁锚固结构，具体步骤如下：

步骤1：构建斜拉桥索梁锚固结构的三维模型。

具体包含以下过程：

使用autocad软件，根据斜拉桥图纸中索梁定位点和索梁锚点的三维坐标值，以及斜拉板角度、主梁纵坡和桥面横坡，放样出斜拉板1和主梁顶板7的相对位置，如图3中a1所示，然后放样出斜拉索中心线8，即索梁定位点和索梁锚点的连线，斜拉索中心线8在斜拉板1上的投影为纵基准线9，如图3中a2所示。

过索梁锚点做斜拉索中心线8的垂面，该垂面为锚垫板22所在的平面，根据斜拉桥图纸中锚垫板22的尺寸放样出锚垫板22，如图3中a3所示，具体的尺寸包括锚垫板22的长度、宽度和厚度，其中锚垫板22与斜拉板1的交线为横基准线10。

根据斜拉桥图纸中斜拉板1、承压板21、加劲板23、锚管3和锚封板4的尺寸以及上述各板件之间的相互位置关系依次放样出斜拉板1、承压板21、加劲板23、锚管3和锚封板4，如图3中a4所示。

步骤2：根据三维模型提取斜拉板1、承压板21、锚垫板22、锚封板4、锚管3和加劲板23的几何尺寸，并下料加工。

具体提取斜拉板1的轮廓信息以及斜拉板上纵基准线9和横基准线10位置信息，提取锚垫板22轮廓信息以及锚垫板索孔5位置和大小信息，提取锚封板4轮廓信息以及锚封板索孔6位置和大小信息，提取承压板21、内侧加劲板231、外侧加劲板232和锚管3的轮廓信息。根据所提取的信息下料加工上述各板件。

步骤3：根据三维模型生成斜拉板的程序文件，然后将程序文件输入激光划线设备并运行，通过激光在斜拉板1上划出纵基准线9和横基准线10。

具体的，根据斜拉板1的轮廓信息以及斜拉板上纵基准线9和横基准线10位置信息，采用autocad软件的dxf格式文件生成程序文件。然后将一个斜拉板1放置在激光划线设备平台上，并按照激光划线设备坐标系对正，运行该程序通过激光自动在斜拉板上划出纵基准线9和横基准线10，划线偏差不大于0.5mm。通过激光划线设备在另一个斜拉板1划出纵基准线9和横基准线10。

在锚垫板22上手工划出锚垫板横向中心线11和锚垫板纵向中心线12，具体的取锚垫板22四个边的中点，然后将相对的两个中点连线。同样的方法在承压板21上划出承压板纵向中心线13，在锚封板4上划出锚封板横向中心线14和锚封板纵向中心线15。

步骤4：组焊斜拉桥索梁锚固结构。

具体包含以下过程：

步骤4.1：组焊锚箱单元2。

首先将若干内侧加劲板231焊接在锚垫板22上，起到固定锚管3的作用，如图4中b2所示，然后将第一承压板211的承压板纵向中心线13和第二承压板212的承压板纵向中心线13分别与锚垫板22的锚垫板纵向中心线12对齐并对称焊接在锚垫板22的前后两侧，如图4中b3所示，最后在第一承压板211和第二承压板212的外侧分别对称焊接有若干外侧加劲板232，如图4中b4所示，其中锚垫板22、承压板21和外侧加劲板232形成稳定的三角结构，其作用是用于承压板21的局部加强。

步骤4.2：组焊锚箱单元2和两个斜拉板1。

首先将锚垫板22的左侧与一个斜拉板1的横基准线10对齐，同时将该锚垫板22的锚垫板横向中心线11与该斜拉板1的纵基准线对齐9，如图4中b5所示，其中锚箱单元2与斜拉板1的对线偏差偏差不大于0.5mm。然后将第一承压板211和第二承压板212分别与对应的斜拉板1焊接，最后将另一个斜拉板1采用同样的方法安装在锚垫板22的右侧。

步骤4.3：组焊锚管3。

其中锚管3底部内侧加工有焊接坡口，将锚管3底部与锚垫板索孔5对齐并通过定位焊固定。

步骤4.4：组焊锚封板4。

如图4中b6所示，首先将锚管3顶部穿过锚封板索孔6，然后将锚封板横向中心线14与斜拉板1的纵基准线9对齐，同时将锚封板纵向中心线15与对应的承压板纵向中心线13对齐，并通过定位焊固定，最后焊接各板件之间的焊缝。其中，锚封板4和锚管3安装时，注意安装方向，并检查锚管3与斜拉板1、承压板21的相对关系。

步骤5：将斜拉桥索梁锚固结构通过对线法安装在主梁顶板上。主梁顶板7上预先布设有节点中心线，首先通过三维放样确定主梁顶板7的节点中心线和斜拉板1的纵基准线9的相对尺寸，然后根据相对尺寸在主梁顶板7上划出对位纵基准线，最后将斜拉板1的纵基准线9与主梁顶板7上的对位纵基准线对正并焊接。

现有技术中吊线法受气候环境的影响较大，存在测量偏差较大的现象，进而影响锚管的角度定位，对线法相比吊线法不受气候环境的影响，安装精度更高。

综上所述，本实用新型斜拉桥索梁锚固结构及锚管角度的控制方法的主要创新点在于：

通过三维放样确定各板件轮廓尺寸以及斜拉板1的纵基准线9和横基准线10位置信息；通过激光划线设备在斜拉板1上划出纵基准线9和横基准线10；通过对线法将索梁锚固结构安装在主梁顶板7上，控制精度高于吊线法。

本实用新型是将锚垫板22、承压板21和加劲板23组焊成锚箱单元2，在斜拉板1上通过激光划线设备确定纵基准线9和横基准线10，然后根据纵基准线9和横基准线10组焊锚箱单元2和斜拉板1，最后组焊锚管3和锚封板4，从而实现锚管角度的控制。该锚管角度控制方法将锚管空间角度转换为板件之间明确的二维尺寸关系，便于测量和定位，通过锚箱单元2和锚管3安装双控制的锚管角度控制技术，解决了锚管空间角度控制难度大的问题，同时降低了组焊难度，提高了生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，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各实施例技术方案的精神和范围。

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