[發明專利]一種懸索橋索鞍用滾軸限位支承結構

在審

• 申請號: 202111507907.3
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114164760A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 萬田保;黃安明;陳龍;楊光武;周智倫;王東緒;李恒
• 申請（專利權）人: 德陽天元重工股份有限公司;中鐵大橋勘測設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16;E01D19/14
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 王統國

本發明公開了一種懸索橋索鞍用滾軸限位支承結構，包括支承滾軸組件，所述支承滾軸組件的至少一根滾軸上具有齒形限位件，齒形限位件具有朝向鞍體一側和/或朝向底座一側成型的輪齒，且齒形限位件與滾軸保持同步運動，在鞍體一側和/或底座一側固定有與齒形限位件的輪齒相嚙合的齒條，支承滾軸組件通過齒形限位件的輪齒與對應齒條的轉動嚙合實現允許位移范圍內的往復運動。本發明在不影響支承滾軸組件與鞍體和/或底座之間滾動配合的前提下，通過支承滾軸組件上的齒形限位件與對應齒條的嚙合而實現自鎖，輔助重載之下的支承滾軸組件與鞍體和/或底座之間的摩擦力約束限位，防止偏離設計位置。

技術領域

本發明涉及懸索橋索鞍安裝用的支承結構，具體是一種懸索橋索鞍安裝用的滾軸限位支承結構。

背景技術

在懸索橋工程的索鞍安裝結構中，具有鞍槽的鞍體一般以可前后自由活動的形式裝配于塔體頂部或者錨塊頂部所錨固的底座（主要由格柵架、下承板或者預埋底板等組成）上，以承受來自主纜的壓力并約束主纜的豎向位移和橫向位移，及適應于橋梁建設時的鞍體在底座上的頂推作業、鞍體隨著主纜的擺動、和橋梁建成投運后隨著動靜載荷變化導致的主纜發生的線型的變化等工況。其中，通過滾軸支承組件（亦即滾軸支座）對鞍座的支承，從而滿足索鞍前后位移的結構是一種較典型的結構形式，通常謂之滾軸式索鞍。

滾軸式索鞍的支承滾軸組件主要由外框、及在該外框內沿著預定的滾動位移方向（即索鞍的縱向）而并排的若干根滾軸組成。

在索鞍的安裝結構中，支承滾軸組件的滾軸通過頂部區域與鞍體的底部表面（通常為上承板底面，也可以是鞍體底部用作承力的其它表面）進行較為精密的接觸配合，支承滾軸組件的滾軸通過底部區域與底座的頂部表面（通常為下承板頂面，也可以是底座頂部用作承力的其它表面）進行較為精密的接觸配合。鞍體自重及鞍體通過主纜所承受載荷均作用于支承滾軸組件，以及通過該支承滾軸組件作用于下方底座。為了保證頂推作業和/或適應于相對滾動位移工況，支承滾軸組件滾軸的頂、底區域的配合結構的摩擦系數均較小。

在橋梁動靜載荷變化時，支承滾軸組件通過各滾軸在索鞍底部和底座頂部之間的相對滾動位移而使鞍體在底座上實現縱向的往復運動。

此種滾軸式索鞍的支承滾軸組件與鞍體和/或底座之間的配合結構，不具有對設計位置處（即設計理論要求的支承滾軸組件與鞍體和底座之間的配合位置）的允許位移（即設計理論要求的往復運動區間）進行限位的鎖止結構，僅靠鞍體自重及鞍體通過主纜所承受載荷作用于支承滾軸組件時，支承滾軸組件與鞍體和底座之間產生的摩擦系數在設計位置處進行允許位移的約束保證。然而，隨著橋梁載荷的突變、以及不可控的自然環境突變等影響，單純依靠前述摩擦系數對設計位置處的允許位移進行約束不夠穩定、可靠，容易使支承滾軸組件滾動位移過渡而偏離與鞍體和/或底座的設計位置，從而影響整座懸索橋的受力結構排布，這尤其以邊跨處傾斜布置的散索鞍最為突出。

邊跨處傾斜布置的散索鞍無論是在安裝時、還是在后期服役過程中，均處于傾斜布置狀態。隨著橋梁載荷的突變、以及不可控的自然環境突變等影響，鞍體和支承滾軸組件的自重、以及鞍體通過主纜所承受載荷以超過支承滾軸組件最大設計摩擦系數而作用于支承滾軸組件，在沒有足夠的摩擦力約束限位時，支承滾軸組件便會相對于上方的鞍體和/或下方的底座而產生超出允許位移量的相對位移，導致支承滾軸組件與上方的鞍體和/或下方的底座之間相對于設計位置而錯位（即偏離設計位置）。

目前，業內對滾軸式索鞍所存在的上述技術問題未有行之有效的解決措施。

發明內容

本發明的技術目的在于：針對上述滾軸式索鞍的特殊性及存在的技術問題，提供一種既不影響支承滾軸組件與鞍體和/或底座之間的滾動位移配合關系，又能對它們在設計位置處的允許位移進行穩定、可靠地鎖止限位的懸索橋索鞍用滾軸限位支承結構。