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索鞍是指供悬索或斜拉索通过塔顶的支承结构。它的上座由肋板式的弧形铸钢块件制成,上设有索槽,安放悬索或斜拉索
索鞍是专供悬索绕过塔顶的支撑并使主缆平顺地改变方向的结构。索鞍的上座由肋形的铸钢块件组成,上设有索槽安放悬索。在刚性桥塔中的索鞍,一般还在上座下设一排辊轴,辊轴下设下座底板,把辊轴传来的集中载荷更好地分布在塔柱上。在摆柱式或柔性桥塔中的索鞍,仅设铸钢的上座,并通过螺栓与塔柱固定。索鞍铸件较重,例如金门大桥索鞍重150吨,长6.58 m,宽3.05 m,高3.22 m。为了便于制造,分三段浇铸。为了在安装时便于调整,在上座下往往设一排辊轴,当调整完毕后将其封死,仍然使它固结在塔顶。有的吊桥为了减轻索鞍重量不采用铸件,而采用焊接的钢结构索鞍,圆弧半径一般为主索直径的8~12倍,以此减少主索钢丝的二次应力。
索鞍一般分为主索鞍和散索鞍,主索鞍主要是将主缆传来的巨大压力传递到主塔,散索鞍主要是改变主缆的传力方向,并将主缆分散为索股分别锚固在锚碇上。
主索鞍
主索鞍由座板、座体两部分组成,多为铸钢件制造,也有用钢板组焊加工的。安放索股的鞍槽要加工成精确的阶梯形圆弧曲面。以适应主缆索股在鞍内的设计形状、排列,主缆与鞍座为有足够的摩擦力,在索槽加设形状复杂的钢板垫片,以克服相对滑动。
由于鞍体承受主缆的张力,要求曲面圆弧半径为主缆直径的8~10倍,为此鞍座体大质重。为便于铸造和吊装,将鞍体分为几段浇铸,先加工结合面,再合口钻孔安装连接螺栓,最后冉进行整体加工,安装定位销和打上对位刻度线。以便解体运输和保证安装对接精度。
鞍座随安装荷载增加,缆力增大,边跨缆增长鞍座在座板上位移,使主缆在塔顶两端内力相等而减小对塔身的弯矩。鞍座与座板的相对滑动(也有用滚轴的)即可实现此功能。
散索鞍
散索鞍多为铸钢件,主要由座板、盆式橡胶支座、鞍体三部分组成,为便于铸造、运输安装,将鞍体分成几段加工,组装成整体。散索鞍形状复杂,鞍体主要有两个功能(即两部分组成),一是将主缆索股六边形整形为矩形,压紧在鞍槽内;二是将主缆索殷顺鞍内弧形槽散开。
如果主缆在展束过程巾轴线方向不变(无转折)就不设散索鞍,而用展束套。展束套呈漏斗状,其构造沿内壁纵向是曲线,曲率半径由大变小,从母线处分为两半,用铸钢制造。
1.主索鞍安装操作要点
(1)各部件铸造质量、加工精度合格.底座板顶面与鞍体面粗糙度达标。
(2)保证塔顶与底座板接触面平整,高程及预埋栓孔符合设计要求。
(3)划出座板中心线及安装位置控制线。
(4)吊装座板、调整位置准确后用高强砂浆灌注栓孔,锚固。与鞍体接触面要擦净油污,均匀涂抹二硫化钼和钙钠基脂混合减摩剂。
(5)吊装鞍体,将分块连接面油脂污物擦净,使结合面密贴,以保证索股槽路弧线正确。依次将分件体吊至座板上,吊装时注意轻放,避免棱角刻伤座板面。
(6)先装定位销,再栓紧连接螺栓,注意紧固次序及螺栓均匀受力。
(7)将鞍体向岸侧预偏,进行临时锁定,待吊装梁段时,解除临时锁定,随梁段吊装,主缆受力增大,锚、边跨伸长,鞍体向跨中滑移。成桥后,检查鞍体是否到位,如果未到设计位置,采用顶推装置顶推到位。
2.散索鞍操作要点
(1)隧道式锚碇散索鞍操作要点:采用整体拖拉就位安装。
1)滑道设置。
铺设枕木钢轨,调整轨道间距及标高一致,按索鞍底部宽度确定轨距,在鞍座底部外侧安装限位块,保证始终在轨道中线上。在轨面上涂润滑油。
2)散索鞍在洞外组装,用吊车拼装于轨道上,挂好洞外牵引滑车组及导向滑车,栓道上,挂好洞外牵引滑车组及导向滑车,栓挂牵引带链滑车,牵引下滑,避免散索鞍偏斜掉道。
3)在散索鞍基础锚碇端的顶面,安装挡块、防止散索鞍定位调整时下滑。
4)拖拉溜放。
将组装好的散索鞍栓好滑车组,用猫道承重绳,作滑车地垅,向洞内拽拉,后端设保险链滑车。拽拉过程中.观察滑道沉降,鞍体偏移,随时垫塞加固和调整。
5)就位安装。
当散索鞍溜放至基座时,需用龙门架或洞顶上预埋锚环,作提升装置,以便将散索鞍吊上基座对位、调整和安装地脚螺栓。
(2)重力式锚碇散索鞍安装。
1)吊装设备准备:用塔吊或汽车吊起吊安装。
2)鞍体组装:根据起吊能力,分块吊装,也可整体吊装。
3)散索鞍基础顶(下坡方向)设限位装置。
4)吊运就位安装:先装座板(或铰座板),调整对位准确后浇注混凝土锚固;安装盆式橡胶支座;吊鞍体。安装连接螺栓,为防鞍体下滑在鞍体与限位装置间楔紧,对穿铰轴的散索鞍,要栓拉杆以防倾转。