CN114232687A - 一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，包括支撑底座和多组支撑组件，所述支撑底座由上刚性轮盘、下刚性轮盘和支撑筒组成，两个刚性轮盘分别对称固定于支撑筒上下两侧，所述上刚性轮盘和下刚性轮盘上均带有多个开孔滑槽，两个刚性轮盘上的开孔滑槽上下对称设置，所述支撑组件设于两个刚性轮盘之间，支撑组件两端分别套接在上下对称的开孔滑槽内并通过螺帽固定，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置。分离支撑装置能够维持悬浮隧道并排锚索之间的间距，避免锚索在水下洋流等横向作用下发生相互碰撞和缠绕的现象。

Description

一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置

技术领域

本发明涉及一种悬浮隧道工程领域，特别是涉及一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置。

背景技术

“悬浮隧道建设”自2018入选为我国面向未来的60个重大科学和工程技术难题以来，受到诸多专家学者的关注。人们分别对悬浮水中的管段结构断面形式，结构基础间的锚固支撑体系，隧道管体与驳岸段的连接方式等方面提出方案改进。悬浮隧道作为水下交通构筑物被用于跨越长大水域，这些水域水深常达几十米局部地区甚至达几百米，同时复杂的水域环境对支撑锚索体系的安全性、可靠性和耐久性也等提出较高的要求。悬浮隧道在水下运营时，其支撑的锚索需要向整体结构提供竖向张力并限制隧道管体产生过大的位移。然而，张力锚索受自身重力垂度的影响而较难维持良好的线性。同时，由于水下洋流的横向作用，结构并排的支撑锚索在其环境中可能相互碰撞或缠绕，从而破坏锚索的整体支撑作用，存在重大的安全风险。故有必要提出一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，以充分发挥支撑锚索的功能作用，提升锚索的整体刚度，维持锚索的基本线性，避免并排锚索之间产生现相互碰撞和缠绕的现象。

发明内容

鉴于背景技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，该装置结构简单、安装方便，能够维持悬浮隧道并排锚索之间的间距，避免锚索在水下洋流等横向作用下发生相互碰撞和缠绕的现象，增强了锚索整体的侧向刚度，有利于锚索的整体受力。

本发明是采取如下技术方案来完成的：一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，包括支撑底座和多组支撑组件，所述支撑底座由上刚性轮盘、下刚性轮盘和支撑筒组成，上刚性轮盘和下刚性轮盘分别对称固定于支撑筒上下两侧，所述上刚性轮盘和下刚性轮盘上均带有多个开孔滑槽，两个刚性轮盘上的开孔滑槽上下对称设置，所述支撑组件设于两个刚性轮盘之间，支撑组件两端分别套接在上下对称的开孔滑槽内并通过螺帽固定在支撑底座上，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置。

进一步地，所述支撑组件包括支撑螺杆和至少两根悬臂连接杆，所述支撑螺杆两端部分别套接于上下对应的开孔滑槽内并沿开孔滑槽移动调节，所述支撑螺杆两端具有与螺帽适配的外螺纹，螺帽螺纹连接在支撑螺杆两端或上端部，所述悬臂连接杆一端套接固定在支撑螺杆上，悬臂连接杆另一端设有长度可调节的刚性伸缩杆，刚性伸缩杆后端部固定有锚索扣箍。

进一步地，所述悬臂连接杆呈中空设计，所述刚性伸缩杆前端套接在悬臂连接杆内并设置调节旋钮，所述调节旋钮调节控制刚性伸缩杆长度。

进一步地，所述扣箍包括扣箍底座和扣箍环，扣箍底座焊接固定在刚性伸缩杆上，扣箍环通过扣箍螺帽可调节连接在扣箍底座上。

进一步地，所述开孔滑槽为带弧度的滑槽。

进一步地，所述开孔滑槽两侧均设有多个限位孔，所述支撑组件上设置有固定盘，固定盘上设置有至少两个固定螺杆，固定螺杆向刚性轮盘方向延伸，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置后，固定螺杆穿过限位孔并通过螺帽紧固。

进一步地，所述支撑筒为可调节支撑筒，可调节支撑筒包括上支撑筒和下支撑筒，上支撑筒下端部设有调节螺纹筒，所述调节螺纹筒一端螺纹连接在下支撑筒内腔并沿下支撑筒内腔可调节转动，转动调节螺纹筒调节上支撑筒和下支撑筒之间距离。

进一步地，所述调节螺纹筒包括连接部和固定在连接部下方的调节部，连接部上端部具有圆环形连接块，所述上刚性轮盘内具有与圆环形连接块适配的槽孔，圆环形连接块置于槽孔内并可在槽孔内转动，所述下支撑筒的上开口处设上限位凸沿，连接部下端部穿过上限位凸沿与调节部固定连接，所述下支撑筒的中空内壁设置内螺纹，所述调节部外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，调节部可转动螺纹连接在下支撑筒内腔，调节上刚性轮盘和下刚性轮盘之间距离时，转动调节螺纹筒，调节部可沿下支撑筒内腔上下螺纹转动。

进一步地，所述连接部上设有手持部，手持部位于上刚性轮盘和下刚性轮盘之间。

进一步地，所述下刚性轮盘中间处设置有与下支撑筒内腔导通的通孔，所述下支撑筒内腔螺纹连接有限位筒，限位筒位于调节部下方，所述限位筒外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，通孔内壁具有与限位筒外螺纹适配的内螺纹，限位筒由下支撑筒下端部***并可转动螺纹连接在下支撑筒内腔。

本发明的有益效果：

(1)分离支撑装置能够维持悬浮隧道并排锚索之间的间距，避免锚索在水下洋流等横向作用下发生相互碰撞和缠绕的现象。

(2)分离支撑装置与若干根并排的锚索连接，维持锚索的基本线性增强了锚索整体的侧向刚度，有利于锚索的整体受力。

(3)分离支撑装置内设调节旋钮和滑槽，可根据锚索布置间距和方式调整紧固件的角度和伸出长度，整体结构形式简单，有利于水下环境安装与调整。

附图说明

图1一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第一实施例的结构示意图；

图2为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第一实施例俯视结构示意图；

图3为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第一实施例的支撑组件的结构示意图；

图4为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第一实施例的悬臂连接杆的结构示意图；

图5为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第二实施例的结构示意图；

图6为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第二实施例的支撑组件的结构示意图；

图7为一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置第三实施例的支撑底座的剖面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照图1-4所示，本发明第一实施例提供一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，包括支撑底座和多组支撑组件。所述支撑底座由两个刚性轮盘和支撑筒2组成，所述支撑底座由上刚性轮盘1、下刚性轮盘18和支撑筒组成，两个刚性轮盘分别对称固定于支撑筒2上下两侧，刚性轮盘与支撑筒2优选焊接固定形成支撑底座，刚性轮盘可选用圆形刚性轮盘或方形或多边形等各种不同形状轮盘。所述上刚性轮盘和下刚性轮盘上均带有多个开孔滑槽3，所述两个刚性轮盘上均带有多个开孔滑槽3，所述开孔滑槽3为带弧度的滑槽，两个刚性轮盘上的开孔滑槽3上下对称设置。所述支撑组件设于两个刚性轮盘之间，支撑组件分别套接在上下对称的开孔滑槽内并通过螺帽4固定，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置。

所述支撑组件包括支撑螺杆5和至少两根悬臂连接杆6。所述支撑螺杆两端部分别套接于上下对应的开孔滑槽3内并沿开孔滑槽移动调节，所述支撑螺杆两端具有与螺帽适配的外螺纹7，螺帽螺纹连接在支撑螺杆5两端。每根支撑螺杆5均穿过其位置对应的带弧度开孔滑槽3，两端紧固螺帽分别位于上刚性轮盘上端部和下刚性轮盘下端部，两端紧固螺帽拧紧后，将支撑组件紧固于两个刚性轮盘之间，通过两端的紧固螺帽4与支撑底座相衔接。所述悬臂连接杆6一端套接固定在支撑螺杆5上，所述悬臂连接杆一端固定有套筒31，套筒31套接并焊接固定在支撑螺杆5上，支撑螺杆5和悬臂连接杆6通过套筒采用金属焊接形成受力整体，套筒将支撑组件限制在两个刚性轮盘之间。悬臂连接杆6另一端设有长度可调节的刚性伸缩杆8，所述悬臂连接杆6呈中空设计，所述刚性伸缩杆8前端套接在悬臂连接杆内并设置调节旋钮9，所述调节旋钮9调节控制刚性伸缩杆8长度。根据悬浮隧道并排锚索的位置，沿开孔滑槽滑动支撑螺杆8，调节支撑螺杆的朝向和调节刚性伸缩杆的长度，使得分离支撑装置与锚索位置相匹配。根据锚索布置间距和方式调整紧固件的角度和伸出长度，整体结构形式简单，有利于水下环境安装与调整。

刚性伸缩杆8后端部固定有锚索扣箍，优选焊接固定。所述锚索扣箍包括扣箍底座10和扣箍环11，扣箍底座10焊接固定在刚性伸缩杆8上，扣箍环11通过扣箍螺帽12可调节连接在扣箍底座10上，扣箍环11与扣箍底座10形成有效连接。扣箍环两侧具有调节螺杆13，调节螺杆13分别套接在扣箍底座10上并通过扣箍螺帽12调节固定。所述扣箍环呈弧线设计，带弧度的扣箍形式适应悬浮隧道张拉锚索的外表面。支撑螺杆上的双悬臂锚索扣箍能为分离支撑装置架设于并排锚索提供可靠约束。锚索扣箍是通过扣箍底座与紧扣箍环环抱悬浮隧道锚索共同发挥作用，扣箍螺帽可以调整分离支撑装置与悬浮隧道并排锚索的松紧程度，调整并排锚索上分离支撑装置的位置。

刚性轮盘、支撑筒2和支撑螺杆5均采用通用标准模数的高强金属材质热加工而成，结合标准的尺寸关系方便后续的局部构件的更换和维护。

当悬浮隧道并排锚索上安装分离支撑装置后，分离支撑装置能够维持悬浮隧道并排锚索之间的间距，锚索受到水下洋流的横向作用及自身重力发生横向振动和垂度变形时，其分离支撑装置能够约束并排锚索，使锚索在受横向作用时能够保持统一的振动形式，避免了锚索因不同步振动产生相互碰撞或缠绕的现象，从而提升锚索的整体刚度。分离支撑装置与若干根并排的锚索连接，维持锚索的基本线性增强了锚索整体的侧向刚度，有利于锚索的整体受力。

参照图5-图6，本发明第二实施例提供一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，与第一实施例基本相同，区别在于：所述开孔滑槽3两侧均设有多个限位孔14，所述支撑组件上套接有固定盘15，固定盘套接在支撑螺杆上并位于两个套筒之间，固定盘可沿支撑螺杆移动。固定盘的数量优选两个，一个固定盘朝向上刚性轮盘，另一个固定盘朝向下刚性轮盘。所述固定盘15上设置有至少两个固定螺杆16固定螺杆向刚性轮盘方向延伸。当支撑组件沿开孔滑槽3移动调节支撑组件朝向角度和固定位置后，固定螺杆16穿过限位孔并通过螺帽17紧固。通过固定螺杆16与限位孔14的限位连接，防止支撑组件在水下洋流的横向作用在开孔滑槽3内移动，确保锚索布置间距和方式调整紧固件的角度不发生变化。

参照图7，本发明第三实施例提供一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，与第二实施例基本相同，区别在于：所述支撑筒为可调节支撑筒，可调节支撑筒包括上支撑筒19和下支撑筒20，所述上支撑筒19上端与上刚性轮盘1中间处焊接固定，上支撑筒19下端部设有调节螺纹筒21，所述下支撑筒20下端与下刚性轮盘18中间处焊接固定。下支撑筒20呈中空设计，调节螺纹筒21一端螺纹连接在下支撑筒20内腔并沿下支撑筒内腔可调节转动，转动调节螺纹筒21调节上支撑筒19和下支撑筒20之间距离。在水下安装时，方便施工人员根据实际情况，调节上支撑筒和下支撑筒之间的距离，提高施工效率。

所述调节螺纹筒21包括连接部22和固定在连接部下方的调节部23，连接部上端部具有圆环形连接块24，所述上刚性轮盘内具有与圆环形连接块适配的槽孔25，圆环形连接块24置于槽孔25内并可在槽孔25内转动。所述下支撑筒的上开口处设上限位凸沿26，连接部下端部穿过上限位凸沿26与调节部23固定连接。所述下支撑筒的中空内壁设置内螺纹，所述调节部23外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，调节部23可转动螺纹连接在下支撑筒20内腔。调节上刚性轮盘1和下刚性轮盘18之间距离时，只需转动调节螺纹筒21，调节部23可沿下支撑筒内腔上下螺纹转动。施工时，可根据现场实际需求调节支撑底座的高度，上刚性轮盘1和下刚性轮盘18之间的距离调节后，支撑螺杆5在两个轮盘之间的长度随之调整。相邻支撑组件之间的距离即可根据实际需求进行调节再固定，适用于不同工程需求。支撑底座可预先在工厂预制，现场只需要通过实际情况安装支撑螺杆和固定支撑组件，施工方便。

安装支撑组件时，先行将上刚性轮盘和下刚性轮盘的距离调节至最大，再将支撑组件中支撑螺杆两端套接在对称的开孔滑槽内，再转动调节螺纹筒，将上刚性轮盘和下刚性轮盘之间距离调节到工程要求的具体高度，方便支撑组件的安装。

所述连接部上设有手持部27，手持部27位于上刚性轮盘1和下刚性轮盘18之间，手持部外壁与上刚性轮盘和下刚性轮盘外壁持平。通过转动手持部27，带动调节部23在下支撑筒内腔上下螺纹移动，无需转动上刚性轮盘或下刚性轮盘，即可调节上刚性轮盘和下刚性轮盘之间的距离。所述连接部22主杆直径小于上限位凸沿26开口处，调节部直径大于上限位凸沿开口处，上限位凸沿防止调节部从下支撑筒内腔转出。

所述下刚性轮盘中间处设置有通孔28，下刚性轮盘和下支撑筒焊接固定，通孔28与下支撑筒内腔导通。所述下支撑筒内腔螺纹连接有限位筒29，限位筒29位于调节部23下方。所述限位筒外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，限位筒29由下支撑筒下端部***并可转动螺纹连接在下支撑筒内腔，所述通孔内壁具有与限位筒外螺纹适配的内螺纹。通过转动调节螺纹筒调节上刚性轮盘和下刚性轮盘之间的距离后，转动限位筒直至与调节部下端面相抵。在到水下洋流的横向作用及自身重力发生横向振动和垂度变形时，限位筒能够防止调节螺纹筒向下转动。

限位筒中心设置六角孔，通过工具套接在六角孔内，协助限位筒在下支撑筒内腔转动。所述通孔下开口处具有下限位凸沿30，下限位凸沿对限位筒进行限位，防止限位筒从下支撑筒中旋转出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：包括支撑底座和多组支撑组件，所述支撑底座由上刚性轮盘、下刚性轮盘和支撑筒组成，上刚性轮盘和下刚性轮盘分别对称固定于支撑筒上下两侧，所述上刚性轮盘和下刚性轮盘上均带有多个开孔滑槽，两个刚性轮盘上的开孔滑槽上下对称设置，所述支撑组件设于两个刚性轮盘之间，支撑组件两端分别套接在上下对称的开孔滑槽内并通过螺帽固定在支撑底座上，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置。

2.根据权利要求1所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述支撑组件包括支撑螺杆和至少两根悬臂连接杆，所述支撑螺杆两端部分别套接于上下对应的开孔滑槽内并沿开孔滑槽移动调节，所述支撑螺杆两端具有与螺帽适配的外螺纹，螺帽螺纹连接在支撑螺杆两端或上端部，所述悬臂连接杆一端套接固定在支撑螺杆上，悬臂连接杆另一端设有长度可调节的刚性伸缩杆，刚性伸缩杆后端部固定有锚索扣箍。

3.根据权利要求2所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述悬臂连接杆呈中空设计，所述刚性伸缩杆前端套接在悬臂连接杆内并设置调节旋钮，所述调节旋钮调节控制刚性伸缩杆长度。

4.根据权利要求2或3所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述扣箍包括扣箍底座和扣箍环，扣箍底座焊接固定在刚性伸缩杆上，扣箍环通过扣箍螺帽可调节连接在扣箍底座上。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述开孔滑槽为带弧度的滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述开孔滑槽两侧均设有多个限位孔，所述支撑组件上套接有固定盘，固定盘上设置有至少两个固定螺杆，固定螺杆向刚性轮盘方向延伸，支撑组件沿开口滑槽移动调节支撑组件朝向角度和固定位置后，固定螺杆穿过限位孔并通过螺帽紧固。

7.根据权利要求6所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述支撑筒为可调节支撑筒，可调节支撑筒包括上支撑筒和下支撑筒，上支撑筒下端部设有调节螺纹筒，所述调节螺纹筒一端螺纹连接在下支撑筒内腔并沿下支撑筒内腔可调节转动，转动调节螺纹筒调节上支撑筒和下支撑筒之间距离。

8.根据权利要求7所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述调节螺纹筒包括连接部和固定在连接部下方的调节部，连接部上端部具有圆环形连接块，所述上刚性轮盘内具有与圆环形连接块适配的槽孔，圆环形连接块置于槽孔内并可在槽孔内转动，所述下支撑筒的上开口处设上限位凸沿，连接部下端部穿过上限位凸沿与调节部固定连接，所述下支撑筒的中空内壁设置内螺纹，所述调节部外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，调节部可转动螺纹连接在下支撑筒内腔，调节上刚性轮盘和下刚性轮盘之间距离时，转动调节螺纹筒，调节部可沿下支撑筒内腔上下螺纹转动。

9.根据权利要求8所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述连接部上设有手持部，手持部位于上刚性轮盘和下刚性轮盘之间。

10.根据权利要求6或7或8所述的一种适用于悬浮隧道锚索的分离支撑装置，其特征是：所述下刚性轮盘中间处设置有与下支撑筒内腔导通的通孔，所述下支撑筒内腔螺纹连接有限位筒，限位筒位于调节部下方，所述限位筒外壁具有与下支撑筒内壁适配的外螺纹，通孔内壁具有与限位筒外螺纹适配的内螺纹，限位筒由下支撑筒下端部***并可转动螺纹连接在下支撑筒内腔。

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