[发明专利]一种超高强度超长斜拉索耐腐蚀疲劳冷铸锚具在审
申请号: | 202011201436.9 | 申请日: | 2020-11-02 |
公开(公告)号: | CN112458898A | 公开(公告)日: | 2021-03-09 |
发明(设计)人: | 赵军;薛花娟;吴琼;翟鹏程;缪盛凯 | 申请(专利权)人: | 江苏法尔胜缆索有限公司;江苏法尔胜路桥科技有限公司 |
主分类号: | E01D19/14 | 分类号: | E01D19/14 |
代理公司: | 江阴市轻舟专利代理事务所(普通合伙) 32380 | 代理人: | 孙燕波 |
地址: | 214445 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超高 强度 超长 斜拉索耐 腐蚀 疲劳 冷铸 | ||
1.一种超高强度超长斜拉索耐腐蚀疲劳冷铸锚具,包括锚杯(5)和连接筒(1),所述连接筒(1)设置在所述锚杯(5)前端、二者同轴贯通,斜拉索穿过所述连接筒(1)并锚固在所述锚杯(5)内,其特征在于:所述锚杯(5)具有锚固腔,斜拉索的钢丝束从前向后呈锥形散开通过锚固填料(4)锚固在所述锚固腔内,所述锚固腔包括两个以上连续设置的锥形锚固腔,多个所述锥形锚固腔中至少包括一个长度为L1、内腔锥度为β的主锥形锚固腔,该主锥形锚固腔单独满足对斜拉索的锚固强度。
2.根据权利要求1所述的冷铸锚具,其特征在于:所述锚杯(5)的前端向前延伸出连接凸台(8),所述连接凸台(8)伸入所述连接筒(5)内部,通过内、外螺纹连接固定。
3.根据权利要求1所述的冷铸锚具,其特征在于:所述锚固腔的前端为小端口、后端为大端口,小端口和大端口之间即为所述锚固腔,所述大端口设置有锚板(7),所述锚板(7)上按照所述钢丝束(6)的排布设置穿丝孔(501),钢丝尾部一一对应穿过所述穿丝孔,并在尾部墩头,所述墩头大于穿丝孔孔径。
4.根据权利要求3所述的冷铸锚具,其特征在于:所述墩头直径不小于1.5倍的钢丝直径,所述墩头高度不小于1倍的钢丝直径。
5.根据权利要求1所述的冷铸锚具,其特征在于:多个所述锥形锚固腔的内腔锥度相同。
6.根据权利要求1所述的冷铸锚具,其特征在于:所述主锥形锚固腔起始于所述锚固腔的锚口,所述锚口即位于所述锚固腔前端的小端口。
7.根据权利要求6所述的冷铸锚具,其特征在于:所述L1的有效长度按照如下公式计算
式(1)中,
τb为锚固填料对钢丝的粘结应力;
σb:钢丝公称抗拉强度;
L1:为主锥形锚固腔的锥体长度;
K:有效锚固长度系数,考虑到起始于小端口的钢丝束不能够充分发散,k取值2/3;
[τb]:钢丝与锚固填料的允许粘接力,取值25MPa;
d:钢丝直径。
8.根据权利要求6所述的冷铸锚具,其特征在于:所述内腔锥度β按照如下公式计算
式(2)中,
σc:锚固填料锥体压缩应力;
Pb:斜拉索破断荷载,为已知参数;
Ae:主锥形锚固腔对应的锥体表面积,Ae由β、L1和锚口口径根据锥体表面积计算公式求算;
θ:锚固填料对锥体的摩擦角为24.22°,该摩擦角由锚固填料和锚杯的摩擦系数确定,Tanθ=0.45;
β:内腔锥度,β≥5.0°;
[σc]:锚固填料许用压缩应力,为已知参数。
9.根据权利要求6或7或8所述的冷铸锚具,其特征在于:多个所述锥形锚固腔是由n个长度为L1、内腔锥度为β的主锥形锚固腔和1个长度为L2的副锥形锚固腔组成,n为大于0的自然数,且L1>L2,L1和L2满足如下关系:
L=n*L1+L2,式中L为锚固腔的总长度。
10.根据权利要求9所述的冷铸锚具,其特征在于:所述锚杯的平均壁厚采用如下公式进行计算
式(3)中,
σr:锚杯总体的环向应力;
σc:锚固填料锥体压缩应力,σc是根据式(2)计算出的β值确定实际β的取值,然后求算得出;
Di:锚杯平均外径;
Dj:锚杯平均内径,根据L、L1、L2、β和锚口直径可计算出锚杯平均内径,其中L1根据式(1)计算,β根据式(2)计算;
[σr]:锚杯材料的许用环向应力,为已知参数;
根据式(3)确定锚杯的平均外径Di,则锚杯的平均壁厚=Di-Dj。
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