[发明专利]一种悬索桥索鞍用滚轴限位支承结构

说明书

本发明公开了一种悬索桥索鞍用滚轴限位支承结构，包括支承滚轴组件，所述支承滚轴组件的至少一根滚轴上具有齿形限位件，齿形限位件具有朝向鞍体一侧和/或朝向底座一侧成型的轮齿，且齿形限位件与滚轴保持同步运动，在鞍体一侧和/或底座一侧固定有与齿形限位件的轮齿相啮合的齿条，支承滚轴组件通过齿形限位件的轮齿与对应齿条的转动啮合实现允许位移范围内的往复运动。本发明在不影响支承滚轴组件与鞍体和/或底座之间滚动配合的前提下，通过支承滚轴组件上的齿形限位件与对应齿条的啮合而实现自锁，辅助重载之下的支承滚轴组件与鞍体和/或底座之间的摩擦力约束限位，防止偏离设计位置。

技术领域

本发明涉及悬索桥索鞍安装用的支承结构，具体是一种悬索桥索鞍安装用的滚轴限位支承结构。

背景技术

在悬索桥工程的索鞍安装结构中，具有鞍槽的鞍体一般以可前后自由活动的形式装配于塔体顶部或者锚块顶部所锚固的底座（主要由格栅架、下承板或者预埋底板等组成）上，以承受来自主缆的压力并约束主缆的竖向位移和横向位移，及适应于桥梁建设时的鞍体在底座上的顶推作业、鞍体随着主缆的摆动、和桥梁建成投运后随着动静载荷变化导致的主缆发生的线型的变化等工况。其中，通过滚轴支承组件（亦即滚轴支座）对鞍座的支承，从而满足索鞍前后位移的结构是一种较典型的结构形式，通常谓之滚轴式索鞍。

滚轴式索鞍的支承滚轴组件主要由外框、及在该外框内沿着预定的滚动位移方向（即索鞍的纵向）而并排的若干根滚轴组成。

在索鞍的安装结构中，支承滚轴组件的滚轴通过顶部区域与鞍体的底部表面（通常为上承板底面，也可以是鞍体底部用作承力的其它表面）进行较为精密的接触配合，支承滚轴组件的滚轴通过底部区域与底座的顶部表面（通常为下承板顶面，也可以是底座顶部用作承力的其它表面）进行较为精密的接触配合。鞍体自重及鞍体通过主缆所承受载荷均作用于支承滚轴组件，以及通过该支承滚轴组件作用于下方底座。为了保证顶推作业和/或适应于相对滚动位移工况，支承滚轴组件滚轴的顶、底区域的配合结构的摩擦系数均较小。

在桥梁动静载荷变化时，支承滚轴组件通过各滚轴在索鞍底部和底座顶部之间的相对滚动位移而使鞍体在底座上实现纵向的往复运动。

此种滚轴式索鞍的支承滚轴组件与鞍体和/或底座之间的配合结构，不具有对设计位置处（即设计理论要求的支承滚轴组件与鞍体和底座之间的配合位置）的允许位移（即设计理论要求的往复运动区间）进行限位的锁止结构，仅靠鞍体自重及鞍体通过主缆所承受载荷作用于支承滚轴组件时，支承滚轴组件与鞍体和底座之间产生的摩擦系数在设计位置处进行允许位移的约束保证。然而，随着桥梁载荷的突变、以及不可控的自然环境突变等影响，单纯依靠前述摩擦系数对设计位置处的允许位移进行约束不够稳定、可靠，容易使支承滚轴组件滚动位移过渡而偏离与鞍体和/或底座的设计位置，从而影响整座悬索桥的受力结构排布，这尤其以边跨处倾斜布置的散索鞍最为突出。

边跨处倾斜布置的散索鞍无论是在安装时、还是在后期服役过程中，均处于倾斜布置状态。随着桥梁载荷的突变、以及不可控的自然环境突变等影响，鞍体和支承滚轴组件的自重、以及鞍体通过主缆所承受载荷以超过支承滚轴组件最大设计摩擦系数而作用于支承滚轴组件，在没有足够的摩擦力约束限位时，支承滚轴组件便会相对于上方的鞍体和/或下方的底座而产生超出允许位移量的相对位移，导致支承滚轴组件与上方的鞍体和/或下方的底座之间相对于设计位置而错位（即偏离设计位置）。

目前，业内对滚轴式索鞍所存在的上述技术问题未有行之有效的解决措施。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述滚轴式索鞍的特殊性及存在的技术问题，提供一种既不影响支承滚轴组件与鞍体和/或底座之间的滚动位移配合关系，又能对它们在设计位置处的允许位移进行稳定、可靠地锁止限位的悬索桥索鞍用滚轴限位支承结构。