CN107354873A - 一种缆索吊装与转体施工系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁工程技术领域，一种缆索吊装与转体施工系统，包括分别对称设置在两侧河岸的第一塔架和第二塔架，还包括承重子系统、支托所述承重索的索鞍、以及设置在承重索上的跑车，所述承重子系统包括承重索，所述承重索两端分别固定在相对设置于两侧河岸的第一地锚和第二地锚上；所述索鞍内设置有上、中、下三层索鞍滑轮，所述索鞍包括设置在所述第一塔架顶端的第一索鞍和设置在第二塔架顶端的第二索鞍；所述缆索吊装与转体施工系统还包括起重子系统、牵引子系统和塔顶索鞍横移子系统。本发明的缆索吊装与转体施工系统利用缆索吊装与转体施工相结合，能够提高拱桥的施工进度和建桥质量，降低施工成本。

Description

一种缆索吊装与转体施工系统

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种缆索吊装与转体施工系统。

背景技术

在我国公路桥梁系列中，拱桥作为一种古老的桥式以其跨越能力大、承载能力高、可用地方材料、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势而成为建筑历史最悠久、竞争力较强。钢管混凝土拱桥的施工方法本质上是劲性骨架方法，虽然钢管骨架较之钢筋混凝土要轻许多，但跨径增大以后，钢管骨架本身的架设也有很大的难度。对于100m以下的跨径，钢管骨架一般分为3段，吊装质量一般仅有几十吨。可根据实际情况采用浮吊、汽车吊等进行吊装；边段采用扣锁扣住进行合拢，也可以采用很少支架支撑，如江苏泰州引江河大桥(跨度70m)。个别桥梁采用支架施工，如福建安溪铭选大桥(跨度90m)，在支架上高空焊接一节节钢管成拱。这种方法既没有发挥钢管作为劲性骨架的优势，质量又无法保证。对于跨径在50m左右的，架设方法更为灵活。但当跨径超过百米以后，常用的架设方法，主要是缆索吊装和转体施工方法。

缆索吊装施工方法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一，其施工要点是：在预制场预制拱肋(箱)段和拱上结构构件，通过缆索吊机将预制拱段运至安装位置，利用锁扣对各拱段作临时固定，直至合拢段。对各拱段进行轴线调整后实施全拱合拢，最后安装拱上结构。但缆索吊装的吊装能力有限，一般在30-40t以下，最大的吊装能力在70t附近，且随缆索跨径的增大，吊装能力也明显下降。缆索作为施工设备，其设备费用也很大。

桥梁转体施工是在河流两岸或适当位置，利用地形或使用简便的支架或胎架先将半跨预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥轴线位置合拢成拱。根据施工工艺又分为平面转体、竖向转体和平竖转体结合转体三种形式。近年来随着拱桥施工技术的发展，转体施工技术应用也日趋广泛，特别是随着竖转加平转的施工方法，使得转体质量有了极大的提高。

但通常拱桥施工都是将缆索吊装和转体施工技术分开使用，目前还没有将缆索吊装法和转体施工法相结合的缆索吊装转体系统，以提高拱桥的施工进度和建桥质量，降低施工成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种用于桥梁施工的缆索吊装与转体施工系统，利用缆索吊装与转体施工相结合，能够提高拱桥的施工进度和建桥质量，降低施工成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种缆索吊装与转体施工系统，包括分别对称设置在两侧河岸的第一塔架和第二塔架，还包括承重子系统、支托所述承重索的索鞍、以及设置在承重索上的跑车，所述承重子系统包括承重索，所述承重索两端分别固定在相对设置于两侧河岸的第一地锚和第二地锚上；

所述索鞍内设置有上、中、下三层索鞍滑轮，所述索鞍包括设置在所述第一塔架顶端的第一索鞍和设置在第二塔架顶端的第二索鞍；

所述缆索吊装与转体施工系统还包括起重子系统、牵引子系统和塔顶索鞍横移子系统。

进一步的，所述跑车包括第一跑车和第二跑车；所述第一跑车和第二跑车的内部均设置有上、中、下三层跑车滑轮，上层和下层分别设置有至少四个跑车滑轮，下层至少设置两个跑车滑轮；所述第一跑车和第二跑车的外侧分别设有至少一个牵引轮；所述第一跑车和第二跑车之间通过连接绳连接。

进一步的，所述起重子系统包括第一下挂架、第二下挂架、左侧卷扬机组、右侧卷扬机组、第一起重索和第二起重索；所述第一下挂架设置在所述第一跑车的下方；所述第二下挂架设置在所述第二跑车的下方，每一下挂架内设有至少三个下挂架滑轮；所述左侧卷扬机组设置在第一塔架的左侧，所述右侧卷扬机组设置在所述第二塔架的右侧；所述左侧卷扬机组包括第一卷扬机和第二卷扬机；所述右侧卷扬机组包括第三卷扬机和第四卷扬机；所述第一起重索的一端与所述第一卷扬机连接，所述第一起重索的另一端依次绕过所述第一索鞍的中层索鞍滑轮、第一跑车的中层跑车滑轮、第一下挂架内的下挂架滑轮、第二跑车的下层跑车滑轮、第二索鞍的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机相连；其中，所述第一排跑车的中层跑车滑轮和所述第一下挂架内的滑轮上下相互绕设；所述第二起重索的一端与所述第二卷扬机连接，所述第二起重索的另一端依次绕过所述第一索鞍的中层索鞍滑轮、第一跑车的下层跑车滑轮、第二下挂架内的下挂架滑轮、第二跑车的中层跑车滑轮、第二索鞍的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机相连；其中，所述第二排跑车的下层跑车滑轮和所述第一下挂架内的下挂架滑轮上下相互绕设。

进一步的，所述牵引子系统包括第一牵引索、第二牵引索、设置在第一塔架与第二塔架前面的前侧卷扬机组和设置在第一塔架与第二塔架后面的后侧卷扬机组；所述前侧卷扬机组包括设置在第一塔架前面的第五卷扬机和设置在第二塔架前面的第七卷扬机；所述右侧卷扬机组包括第一塔架后面的第六卷扬机和设置在第二塔架后面的第八卷扬机；所述第一牵引索的一端与所述第五卷扬机连接，另一端依次绕过所述第一索鞍的下层索鞍滑轮、第一跑车外侧的跑车滑轮后与所述第六卷扬机连接，且所述第一牵引索通过绕装在第一跑车上的第一牵引索牵引所述第一跑车左右往复移动；所述第二牵引索的一端与所述第七卷扬机连接，另一端依次绕过所述第二索鞍的下层索鞍滑轮、第二跑车外侧的跑车滑轮后与所述第八卷扬机连接；所述第二牵引索通过绕装在第二跑车上的第二牵引索牵引所述第二跑车左右往复移动。

进一步的，所述塔顶索鞍横移子系统包括索鞍平车，所述第一塔架和第二塔架上均设置有所述索鞍平车，所述第一索鞍和第二索鞍分别设置在所述索鞍平车上；所述第一塔架和第二塔架上设置有纵横交错的滑槽；所述索鞍平车能沿着所述滑槽前后左右移动。

进一步的，所述第一下挂架和第二下挂架上分别设置有吊钩。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明一种缆索吊装与转体施工系统，通过在塔架间设置承重子系统、起重子系统、牵引子系统和塔顶索鞍横移子系统，来完成桥梁的架设施工。所述承重子系统主要用于承载跑车、下挂架以及承受格子梁等吊装物；所述起重子系统主要用于起吊或放下格子梁等吊装物，并通过起重索在跑车和下挂之间多次走线来提高吊重能力；所述牵引子系统主要用于拖拉跑车与下挂架，从而完成格子梁等吊装物的水平移动；所述塔顶索鞍横移子系统主要是为吊装横向不同位置的格子梁等吊装物而将索鞍进行横向移动的一套系统。本发明缆索吊装和转体施工方法相结合，能够实现桥梁钢管骨架的快速架设，提高拱桥的施工进度和建桥质量，降低施工成本。

附图说明

图1是本发明一种缆索吊装与转体施工系统的结构示意图；

图2是本发明的承重子系统的结构示意图；

图3是本发明的起重子系统；

图4是本发明的牵引子系统；

其中，附图说明为：1-第一塔架；2-第二塔架；3-第一地锚；4-第二地锚；5-第一索鞍；6-第二索鞍；7-第一跑车；8-第二跑车；9-连接绳；10-第一下挂架；11-第二下挂架；12-承重索；13-第一起重索；14-第二起重索；15-第一卷扬机；16-第二卷扬机；17-第三卷扬机；18-第四卷扬机；19-第一牵引索；20-第二牵引索；21-第五卷扬机；22-第六卷扬机；23-第七卷扬机；24-第八卷扬机；25-吊钩；26-转向滑轮；27-千斤头；28-锁夹。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1-4，一种缆索吊装与转体施工系统，包括分别对称设置在两侧河岸的第一塔架1和第二塔架2，还包括承重子系统、支托承重索12的索鞍、以及设置在承重索12上的跑车，承重子系统包括承重索12，承重索12两端分别固定在相对设置于两侧河岸的第一地锚3和第二地锚4上；

索鞍内设置有上、中、下三层索鞍滑轮，索鞍包括设置在第一塔架1顶端的第一索鞍5和设置在第二塔架2顶端的第二索鞍6；

缆索吊装与转体施工系统还包括起重子系统、牵引子系统和塔顶索鞍横移子系统。

其中，跑车包括第一跑车7和第二跑车8；第一跑车7和第二跑车8的内部均设置有上、中、下三层跑车滑轮，上层和下层分别设置有至少四个跑车滑轮，下层至少设置两个跑车滑轮；第一跑车7和第二跑车8的外侧分别设有至少一个牵引轮；第一跑车7和第二跑车8之间通过连接绳9连接。

其中，起重子系统包括第一下挂架10、第二下挂架11、左侧卷扬机组、右侧卷扬机组、第一起重索13和第二起重索14；第一下挂架10设置在第一跑车7的下方；第二下挂架11设置在第二跑车8的下方，每一下挂架内设有至少三个下挂架滑轮；左侧卷扬机组设置在第一塔架1的左侧，右侧卷扬机组设置在第二塔架2的右侧；左侧卷扬机组包括第一卷扬机15和第二卷扬机16；右侧卷扬机组包括第三卷扬机17和第四卷扬机18；第一起重索13的一端与第一卷扬机15连接，第一起重索13的另一端依次绕过第一索鞍5的中层索鞍滑轮、第一跑车7的中层跑车滑轮、第一下挂架10内的下挂架滑轮、第二跑车8的下层跑车滑轮、第二索鞍6的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机18相连；其中，第一排跑车的中层跑车滑轮和第一下挂架10内的滑轮上下相互绕设；第二起重索14的一端与第二卷扬机16连接，第二起重索14的另一端依次绕过第一索鞍5的中层索鞍滑轮、第一跑车7的下层跑车滑轮、第二下挂架11内的下挂架滑轮、第二跑车8的中层跑车滑轮、第二索鞍6的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机18相连；其中，第二排跑车的下层跑车滑轮和第一下挂架10内的下挂架滑轮上下相互绕设。

其中，牵引子系统包括第一牵引索19、第二牵引索20、设置在第一塔架1与第二塔架2前面的前侧卷扬机组和设置在第一塔架1与第二塔架2后面的后侧卷扬机组；前侧卷扬机组包括设置在第一塔架1前面的第五卷扬机21和设置在第二塔架2前面的第七卷扬机23；右侧卷扬机组包括第一塔架1后面的第六卷扬机22和设置在第二塔架2后面的第八卷扬机24；第一牵引索19的一端与第五卷扬机21连接，另一端依次绕过第一索鞍5的下层索鞍滑轮、第一跑车7外侧的跑车滑轮后与第六卷扬机22连接，且第一牵引索19通过绕装在第一跑车7上的第一牵引索19牵引第一跑车7左右往复移动；第二牵引索20的一端与第七卷扬机23连接，另一端依次绕过第二索鞍6的下层索鞍滑轮、第二跑车8外侧的跑车滑轮后与第八卷扬机24连接；第二牵引索20通过绕装在第二跑车8上的第二牵引索20牵引第二跑车8左右往复移动。

其中，塔顶索鞍横移子系统包括索鞍平车，第一塔架1和第二塔架2上均设置有索鞍平车，第一索鞍5和第二索鞍6分别设置在索鞍平车上；第一塔架1和第二塔架2上设置有纵横交错的滑槽；索鞍平车能沿着滑槽前后左右移动。

其中，第一下挂架10和第二下挂架11上分别设置有吊钩25。

其中，任一卷扬机均绕过转向滑轮26与索鞍内的索鞍滑轮滑动连接，任一地锚上均设置有千斤头27，千斤头27通过钢丝绳与转向滑轮26连接。

本发明一种缆索吊装与转体施工系统的工作原理为：

承重索12为搭载跑车与下挂架、承受格子梁的一组钢丝绳，由若干钢丝绳跨过两岸的第一索鞍5和第二后分别进入两岸的第一地锚3和第二地锚4后自锚形成，并用锁夹28扣合。第一起重索13和第二起重索14是用来起放下挂架及吊装重物的一组钢丝绳，由钢丝绳两头分别跨过两岸的索鞍后经过地锚转向进入各自对应的卷扬机形成，并通过在跑车和下挂之间多次走线形成索鞍平车来提高吊重能力。第一牵引索19和第二是用来拖拉跑车与吊点从而完成吊装重物水平移动的一组钢丝绳，由与跑车相连的钢丝绳两头同时过一岸塔顶的索鞍后经过地锚转向分别进入与之相应的卷扬机形成。

塔顶索鞍横移子系统则是为吊装横向不同位置的格子梁而将索鞍进行横向移动的一套系统。两组索鞍合二为一时，索鞍组两边设置索鞍平车，通过塔顶转向滑轮26将牵引绳引下到地面卷扬机。通过收紧上游索鞍平车达到索鞍组往上游横移，通过收紧下游索鞍平车达到索鞍组往下游移动。当两组索鞍分开时，需要在两组索鞍之间设置索鞍平车。通过收紧两组之间的索鞍平车使两组索鞍同时向中间移动。

不同程度地收紧前、后、左、右四个方向起重索连接的卷扬机组可实现格子梁四个吊点不同程度地提升。不同程度地放松前、后、左、右四组起重索连接的卷扬机可实现格子梁四个吊点不同程度地下降。

收紧前两组起重索连接的第五卷扬机21和第六卷扬机22可实现格子梁前端向上翻转，放松前两组起重索连接的第五卷扬机21和第六卷扬机22可实现格子梁前端向下翻转；收紧后两组起重索连接的第五卷扬机21和第六卷扬机22可实现格子梁后端向上翻转，收紧后两组起重索连接的第五卷扬机21和第六卷扬机22可实现格子梁后端向下翻转；

收紧左侧两组起重索连接的第一卷扬机15和第二卷扬机16可实现格子梁左端向上翻转，放松左侧两组起重索连接的第一卷扬机15和第二卷扬机16可实现格子梁左侧向下翻转；收紧右侧两组起重索连接的第三卷扬机17和第四卷扬机18可实现格子梁右端向上翻转，放松右侧两组起重索连接的第三卷扬机17和第四卷扬机18可实现格子梁右端向下翻转。

收紧前岸索鞍左侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁前端向左偏转，收紧前岸索鞍右侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁前端向右偏转；收紧后岸索鞍左侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁后端向左偏转，收紧后岸索鞍右侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁后端向右偏转。

同时收紧前岸索鞍左侧索鞍平车连接的卷扬机和后岸索鞍右侧索鞍平车连接的卷扬机可同时实现格子梁前端向左、后端向右的偏移。同时收紧前岸索鞍右侧索鞍平车连接的卷扬机和后岸索鞍左侧索鞍平车连接的卷扬机可同时实现格子梁前端向右、后端向左的偏移。

同时收紧前、后岸索鞍左侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁整体向左平移，同时收紧前、后岸索鞍右侧索鞍平车连接的卷扬机可实现格子梁整体向右平移。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种缆索吊装与转体施工系统，包括分别对称设置在两侧河岸的第一塔架和第二塔架，其特征在于，还包括承重子系统、支托所述承重索的索鞍、以及设置在承重索上的跑车，所述承重子系统包括承重索，所述承重索两端分别固定在相对设置于两侧河岸的第一地锚和第二地锚上；

所述索鞍内设置有上、中、下三层索鞍滑轮，所述索鞍包括设置在所述第一塔架顶端的第一索鞍和设置在第二塔架顶端的第二索鞍；

所述缆索吊装与转体施工系统还包括起重子系统、牵引子系统和塔顶索鞍横移子系统。

2.根据权利要求1所述的一种缆索吊装与转体施工系统，其特征在于：所述跑车包括第一跑车和第二跑车；所述第一跑车和第二跑车的内部均设置有上、中、下三层跑车滑轮，上层和下层分别设置有至少四个跑车滑轮，下层至少设置两个跑车滑轮；所述第一跑车和第二跑车的外侧分别设有至少一个牵引轮；所述第一跑车和第二跑车之间通过连接绳连接。

3.根据权利要求2所述的一种缆索吊装与转体施工系统，其特征在于：所述起重子系统包括第一下挂架、第二下挂架、左侧卷扬机组、右侧卷扬机组、第一起重索和第二起重索；所述第一下挂架设置在所述第一跑车的下方；所述第二下挂架设置在所述第二跑车的下方，每一下挂架内设有至少三个下挂架滑轮；所述左侧卷扬机组设置在第一塔架的左侧，所述右侧卷扬机组设置在所述第二塔架的右侧；所述左侧卷扬机组包括第一卷扬机和第二卷扬机；所述右侧卷扬机组包括第三卷扬机和第四卷扬机；所述第一起重索的一端与所述第一卷扬机连接，所述第一起重索的另一端依次绕过所述第一索鞍的中层索鞍滑轮、第一跑车的中层跑车滑轮、第一下挂架内的下挂架滑轮、第二跑车的下层跑车滑轮、第二索鞍的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机相连；其中，所述第一排跑车的中层跑车滑轮和所述第一下挂架内的滑轮上下相互绕设；所述第二起重索的一端与所述第二卷扬机连接，所述第二起重索的另一端依次绕过所述第一索鞍的中层索鞍滑轮、第一跑车的下层跑车滑轮、第二下挂架内的下挂架滑轮、第二跑车的中层跑车滑轮、第二索鞍的中层索鞍滑轮后与第四卷扬机相连；其中，所述第二排跑车的下层跑车滑轮和所述第一下挂架内的下挂架滑轮上下相互绕设。

4.根据权利要求1所述的一种缆索吊装与转体施工系统，其特征在于：所述牵引子系统包括第一牵引索、第二牵引索、设置在第一塔架与第二塔架前面的前侧卷扬机组和设置在第一塔架与第二塔架后面的后侧卷扬机组；所述前侧卷扬机组包括设置在第一塔架前面的第五卷扬机和设置在第二塔架前面的第七卷扬机；所述右侧卷扬机组包括第一塔架后面的第六卷扬机和设置在第二塔架后面的第八卷扬机；所述第一牵引索的一端与所述第五卷扬机连接，另一端依次绕过所述第一索鞍的下层索鞍滑轮、第一跑车外侧的跑车滑轮后与所述第六卷扬机连接，且所述第一牵引索通过绕装在第一跑车上的第一牵引索牵引所述第一跑车左右往复移动；所述第二牵引索的一端与所述第七卷扬机连接，另一端依次绕过所述第二索鞍的下层索鞍滑轮、第二跑车外侧的跑车滑轮后与所述第八卷扬机连接；所述第二牵引索通过绕装在第二跑车上的第二牵引索牵引所述第二跑车左右往复移动。

5.根据权利要求1所述的一种缆索吊装与转体施工系统，其特征在于：所述塔顶索鞍横移子系统包括索鞍平车，所述第一塔架和第二塔架上均设置有所述索鞍平车，所述第一索鞍和第二索鞍分别设置在所述索鞍平车上；所述第一塔架和第二塔架上设置有纵横交错的滑槽；所述索鞍平车能沿着所述滑槽前后左右移动。

6.根据权利要求1所述的一种缆索吊装与转体施工系统，其特征在于：所述第一下挂架和第二下挂架上分别设置有吊钩。