[發(fā)明專利]具有緊箍力測量功能的可變直徑拉索夾持器及其安裝方法

在審

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• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105319000A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 許紅勝;吳佳東;顏東煌;潘權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 黃美玲;寧星耀

技術領域

本發(fā)明涉及一種土木工程領域的拉索構(gòu)件索力測量裝置附件，具體地說是涉及一種具有抱緊力測量功能的可變直徑拉索夾持器及其安裝方法。

背景技術

拉索構(gòu)件作為土木工程領域中的常用構(gòu)件類型，被廣泛應用于大跨徑斜拉橋、懸索橋、拱橋及斜拉預應力網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等索支承結(jié)構(gòu)體系中。在進行既有的索支承結(jié)構(gòu)的承載力鑒定時，需要對拉索構(gòu)件的索力進行測試。現(xiàn)有的技術中，針對既有索支承結(jié)構(gòu)的拉索索力測試方法主要有3種：頻譜法、長度變化測定法、磁通量法。頻譜法是利用牢固附著在拉索上的加速度傳感器，測試拉索的加速度振動時程曲線，通過軟件求解拉索的振動頻率，再利用拉索的振動頻率與索力的相關性公式求得拉索索力值；該方法操作簡單，測試成本低，測試精度能滿足工程測試要求。長度變化測定法是對測試前預先標定好長度的拉索索段在測試工況下的長度變化量進行測量，測量可利用位移計、光纖光柵傳感器等測試元件實現(xiàn)，利用長度變化量計算出拉索的應變變化值，從而得到拉索的索力變化值；該方法操作較簡單，測試成本較低，測試精度較高。磁通量法是利用拉索應力變化會導致其磁通量變化的原理進行索力測試，該方法不需要測試裝置與拉索直接接觸，測試精度較高，但操作程序復雜，測試成本高昂。上述拉索索力測試方法中的頻譜法和長度變化測定法都需要通過拉索夾持器來實現(xiàn)拉索與測試元件的聯(lián)結(jié)，因此保證拉索夾持器與拉索間的握緊程度（抱緊力）合適是非常重要的，如果抱緊力不夠或不穩(wěn)定，則會造成測試結(jié)果的錯誤或較大誤差，而抱緊力過大，則可能導致拉索防腐保護層的損傷，甚至是拉索自身的損傷，從而降低拉索的使用壽命。

目前，常采用的拉索夾持器主要有柔性松緊布帶式和剛性半環(huán)形抱合式，但不論哪一種拉索夾持器都不具備抱緊力測量的功能，因此無法有效地保證與拉索間適合的握緊程度；同時，剛性半環(huán)形抱合式拉索夾持器通常為固定抱合尺寸設計，需要為特定測試拉索對象定制，不具備通用性，無法適用于不同截面和形狀的拉索；而柔性松緊布帶式拉索夾持器則由于布帶具有松弛特性，在長期張拉下，其抱緊力會持續(xù)下降，無法適用于長期索力監(jiān)測的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種適用于不同截面形狀、不同直徑大小的測試拉索用，具備抱緊力測量功能的拉索夾持器及其安裝方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

具有緊箍力測量功能的可變直徑拉索夾持器，由一個內(nèi)含抱緊力測量組件和收緊轉(zhuǎn)輪組件的封閉鋼箱構(gòu)成的夾持器平臺和與夾持器平臺連接的夾持器緊固鏈帶組成。

進一步，所述封閉鋼箱的左側(cè)設有用于安裝收緊轉(zhuǎn)輪組件的內(nèi)部空腔，封閉鋼箱左側(cè)的內(nèi)部空腔設有可拆式的端面板。封閉鋼箱的中部設有用于安裝抱緊力測量組件的空洞腔體，空洞腔體側(cè)面設有一條引出抱緊力測試組件的數(shù)據(jù)線的孔道；所述封閉鋼箱右側(cè)設置一個凹進槽口，凹進槽口內(nèi)安裝有小螺桿，用于連接夾持器緊固鏈帶；所述封閉鋼箱頂面設有連接螺孔，用于與測試拉索索力用的測試傳感器進行連接。

進一步，所述抱緊力測量組件由連接彈簧、上連接板、微型壓力傳感器、下支承板組成；所述連接彈簧的上端與封閉鋼箱的頂板連接，連接彈簧的下端與上連接板連接；所述微型壓力傳感器的頂面與上連接板粘貼，微型壓力傳感器的底面與下支承板粘貼，連接彈簧、上連接板、微型壓力傳感器、下支承板形成整體的壓力測量組件。微型壓力傳感器的數(shù)據(jù)線通過空洞腔體側(cè)面的孔道牽引到封閉鋼箱外面。

在夾持器平臺未與拉索連接狀態(tài)下，抱緊力測量組件的下支承板凸出于夾持器平臺的封閉鋼箱底面1.0-1.5mm，當拉索夾持器夾緊拉索后，則抱緊力測量組件中的微型壓力傳感器會測量出相應的接觸壓力值。

進一步，所述收緊轉(zhuǎn)輪組件由位于封閉鋼箱外的轉(zhuǎn)動手輪、位于封閉鋼箱內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸、連接在轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)動鼓組成；所述轉(zhuǎn)動手輪與轉(zhuǎn)動軸連接，轉(zhuǎn)動手輪的輪柄上設置有銷孔，封閉鋼箱左側(cè)的外壁上亦設置有銷孔。轉(zhuǎn)動手輪上的銷孔與封閉鋼箱上的銷孔配合，可鎖定收緊轉(zhuǎn)輪組件。所述轉(zhuǎn)動鼓位于封閉鋼箱內(nèi)，轉(zhuǎn)動鼓上亦設置有小螺桿，用于連接夾持器緊固鏈帶。當拉索夾持器安裝完成后，順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動手輪時，就可以拉緊夾持器緊固鏈帶，從而提高拉索夾持器的抱緊力。