[发明专利]超长斜拉索外护套管伸缩补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种斜拉索外护套管伸缩补偿装置，特别是超长斜拉索外护套管伸缩补偿装置。

背景技术

随着斜拉桥技术的发展，斜拉桥的跨径越来越大，如今超大跨径斜拉桥钢绞线拉索长度已超过400米，在钢绞线拉索体系中，外护套管作为拉索的最外部防护层，对拉索的使用寿命起着至关重要的作用；外护套管套于钢绞线束上，由于安装工艺的需要，预留有一定的空隙，使得外护套管在钢绞线束上能够自由伸缩；高密度聚乙烯材料的热膨胀系数远远大于钢绞线，因此在拉索体系设计时必须设置外护套管伸缩装置，以便在温度变化时外护套管能自由释放应力。

传统的设计中常将伸缩装置设置在拉索接近锚固处，采用在梁端或塔端的其中一端固定，另一端则可以自由伸缩的结构方式；然而随着超长拉索的出现，现有的设计逐渐显现问题，随着拉索的增长，外护套管的自重也随之而增加；如采用梁端固定的方式, 如图3所示，使得小规格护套管3的长度L3几乎为整根拉索自由段的全长；由于小规格护套管3的自重较大，由于高密度聚乙烯材料本身抗压和抗拉强度较低，这样的结构易造成下端受过大的压应力而发生弯曲变形现象；如采用塔端固定的方式, 如图4所示，使得大规格护套管4的长度L4几乎为整根拉索自由段的全长；由于大规格护套管4的自重较大，易造成上端受过大的拉应力而发生拉伸开裂现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长斜拉索外护套管伸缩补偿装置，该超长斜拉索外护套管伸缩补偿装置能有效降低外护套管因自重而产生的内应力，解决超长斜拉索外护套管下端受过大的压应力而发生弯曲变形或上端受过大的拉应力而发生拉伸开裂的现象，以提高超长拉索的防腐保护性能，延长拉索的使用寿命。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种超长斜拉索外护套管伸缩补偿装置，包括防水装置、用于与梁端连接的小规格护套管、用于与塔端连接的大规格护套管和连接装置，防水装置套接于梁端预埋管上，小规格护套管下端套接于防水装置上，大规格护套管上端与连接装置相连接；其特征在于：所述小规格护套管下端通过防水装置与梁端预埋管固定连接，大规格护套管上端通过连接装置与塔端预埋管固定连接，所述小规格护套管长度L1为拉索总长L的1/10～9/10，即小规格护套管上端延伸至拉索总长L的1/10～9/10之间的任意位置以上，并预留伸缩长度；所述大规格护套管长度L2为拉索总长L的9/10～1/10，即大规格护套管下端对应延伸至拉索总长L的9/10～1/10之间的任意位置以下、并与小规格护套管重叠套接或通过伸缩管套接。

其进一步技术方案是：用于与塔端连接的大规格护套管Ⅰ内径与用于与梁端连接的小规格护套管外径大致相同，小规格护套管上端延伸至拉索中部以上，并预留伸缩长度；大规格护套管下端延伸至拉索中部以下，并与小规格护套管重叠套接；大规格护套管与小规格护套管重叠套接重叠长度X1大于大规格护套管Ⅰ和小规格护套管因温差变化而产生的热胀冷缩长度。

其进一步技术方案或是：用于与塔端连接的大规格护套管Ⅱ的外径与小规格护套管外径相同，在大规格护套管Ⅱ下端焊接有一伸缩管，该伸缩管另一端与小规格护套管的上端重叠套接，伸缩管与小规格护套管重叠套接的重叠长度X2大于大规格护套管Ⅱ和小规格护套管因温差变化而产生的热胀冷缩长度。

其更进一步技术方案是：所述大规格护套管上端与塔端预埋管固定连接是大规格护套管上端通过大规格护套管的承压台阶卡在连接装置内，依靠拉应力与连接装置固定连接；而连接装置采用焊接或法兰连接的方式与塔端预埋管固定连接，从而实现大规格护套管上端与塔端预埋管固定连接。

 其更进一步技术方案或是：所述小规格护套管下端与梁端预埋管固定连接是小规格护套管下端通过小规格护套管的承压台阶在自重作用下套接于防水装置上，而防水装置的另一端套接固定于梁端预埋管上，从而实现小规格护套管下端与梁端预埋管固定连接。

其又进一步技术方案是：所述小规格护套管、大规格护套管和伸缩管均是采用高密度聚乙烯或其他相同材质塑料制成的不同规格的套管。

其又更进一步技术方案是：所述小规格护套管长度L1为拉索总长L的4/10～6/10，即小规格护套管上端延伸至拉索总长L的4/10～6/10之间的任意位置以上，并预留伸缩长度；所述大规格护套管长度L2为拉索总长L的6/10～4/10，即大规格护套管下端对应延伸至拉索总长L的6/10～4/10之间的任意位置以下，并与小规格护套管重叠套接或通过伸缩管套接。