CN108203932A - 一种悬索桥缆索吊装系统及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种悬索桥缆索吊装系统及其安装方法，属于桥梁工程设备技术领域，上游和下游吊装单元结构相同且沿桥宽方向相互对称；上游吊装单元包括左支承单元、右支承单元和吊装单元；左支承单元包括左支撑构件、两套第一调平滑车、四套第二调平滑车和两套主索转向索鞍，左支撑构件包括两套支垫钢箱、一套型钢支垫、一套起重索锚固和两套主索鞍；右支承单元包括右支撑构件、五套第二调平滑车和两套转向索鞍，右支撑构件包括两套支垫钢箱、一套型钢支垫和两套主索鞍；吊装单元包括上挂架、下挂架、左侧的行走小车、右侧的行走小车、左侧的牵引滑车、右侧的牵引滑车和多个承索器。该系统降低了系统自重，使系统可以用在几座桥的吊装工作中。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程设备技术领域，具体涉及一种悬索桥缆索吊装系统及其安装方法。
背景技术
悬索桥，指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。
这就导致在高度较高、地形条件比较复杂，尤其是在水面、峡谷中大型机械设备无法进场施工的场所，增加了施工的难度和成本。
缆索吊装的工作原理是利用主缆承受吊重和作为行走小车的运行轨道，主索行走小车上的起重装置和牵引装置将构件吊起、升降、运输和安装。由于现有吊装系统具有自身重量大、滑轮结构易磨损、寿命低、通用性差等缺陷，急需改进。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种悬索桥缆索吊装系统及其安装方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种悬索桥缆索吊装系统，包括上游吊装单元和下游吊装单元，所述上游吊装单元和所述下游吊装单元结构相同且沿桥的宽度方向相互对称；
所述上游吊装单元包括左支承单元、右支承单元和吊装单元；
所述左支承单元包括左支撑构件、两套第一调平滑车、四套第二调平滑车和两套主索转向索鞍，所述左支撑构件包括两套支垫钢箱、一套型钢支垫、一套起重索锚固和两套主索鞍；
两套所述支垫钢箱焊接在上游左塔顶横梁顶面两端，所述型钢支垫焊接在所述支垫钢箱上，两套所述主索鞍分别焊接在所述型钢支垫顶面两端，所述起重索锚固焊接在两套所述支垫钢箱之间的上游左塔顶横梁顶面上；
四套所述第二调平滑车平行间隔安装在远离所述左支承单元的地面上，两套所述第一调平滑车分别安装在四套所述第二调平滑车的两侧，两套所述主索转向索鞍间隔设置在所述左支撑构件和第二调平滑车之间；
所述右支承单元包括右支撑构件、五套第二调平滑车和两套转向索鞍，所述右支撑构件包括两套支垫钢箱、一套型钢支垫和两套主索鞍；
两套所述支垫钢箱焊接在上游右塔顶横梁顶面两端，所述型钢支垫焊接在所述支垫钢箱上，两套所述主索鞍分别焊接在所述型钢支垫顶面两端；
五套所述第二调平滑车平行间隔安装在远离所述右支承单元的地面上，两套所述转向索鞍间隔设置在所述右支撑构件和第二调平滑车之间；
所述吊装单元包括上挂架、下挂架、左侧的行走小车、右侧的行走小车、左侧的牵引滑车、右侧的牵引滑车和多个承索器，主索依次往复绕过所述左支承单元的四套第二调平滑车、两套主索转向索鞍、两套主索鞍、左侧的牵引滑车、左侧的行走小车、右侧的行走小车、右侧的牵引滑车及所述右支承单元的两套主索鞍、两套转向索鞍和五套第二调平滑车，主索两端分别与两套所述第一调平滑车固定连接；
多个所述承索器均匀安装在两套所述牵引滑车两侧的主索上，所述上挂架安装在两套所述行走小车下部的连接轴上，所述下挂架与所述上挂架通过起吊索连接，左侧的牵引索依次绕过左侧的牵引滑车、左侧的型钢支垫和支垫钢箱后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的牵引滑车、右侧的型钢支垫和支垫钢箱后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上，起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱、上挂架、下挂架、右侧的支垫钢箱后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
优选地，所述第一调平滑车和第二调平滑车均包括两块第一立板、两块第二立板和两根第一轴，所述第一调平滑车还包括一个第一滑轮，所述第二调平滑车还包括一个第二滑轮，两个所述第一立板一端分别设置在两个所述第二立板一端的外侧，所述第一滑轮设置在所述第一调平滑车的第一立板和第二立板之间并通过一根所述第一轴和卡板固定，所述第二滑轮设置在所述第二调平滑车的第一立板和第二立板之间并通过一根所述第一轴和卡板固定，另一根所述第一轴绕过两块所述第一立板另一端并通过卡板固定，所述第一滑轮为Φ1200的热轧滑轮，所述第二滑轮为Φ880的热轧滑轮，主索依次往复绕过所述左支承单元的四套第二调平滑车的第二滑轮和所述右支承单元的五套第二调平滑车的第二滑轮，主索两端分别与两套所述第一调平滑车的第一滑轮固定连接。
优选地，所述主索转向索鞍包括底板、六块第三立板和十个第三滑轮，六块所述第三立板均匀设置在所述底板上，相邻两个所述第三立板之间一上一下设置有两个所述第三滑轮，上面的五个所述第三滑轮的内环和下面的五个第三滑轮的内环分别通过第二轴，两套所述主索转向索鞍上的第三滑轮转向一致，主索依次绕过所有上面的第三滑轮和所有下面的第三滑轮，所述主索转向索鞍将主索分为上五条和下五条两部分。
优选地，所述型钢支垫包括第一箱体和设置在所述第一箱体一端的两个同轴的第四滑轮；
所述支垫钢箱包括第二箱体和设置在所述第二箱体一侧的三个同轴的第五滑轮；
所述起重索锚固包括两块第四立板和绕过两块所述第四立板的第三轴；
所述主索鞍包括十一块第五立板和十个同轴的第六滑轮，十一块第五立板平行间隔设置，相邻两块所述第五立板之间设置一个所述第六滑轮；
从所述第三滑轮过来的主索依次绕过所述第六滑轮、第五滑轮和第四滑轮，主索经过所述第六滑轮由上五条和下五条变成平行的十条。
优选地，所述转向索鞍包括十一块第六立板和十个同轴的第七滑轮，十一块第六立板平行间隔设置，相邻两块所述第六立板之间设置一个所述第七滑轮，所述第七滑轮为Φ880热轧滑轮。
优选地，所述承索器包括承索器支架、十四个第八滑轮和六个第九滑轮，所述第九滑轮的直径大于所述第八滑轮的直径，两个第八滑轮、六个第八滑轮、六个第八滑轮和六个第九滑轮从下到上依次间隔设置在所述承索器支架上；
所述牵引滑车包括牵引滑车支架和从上到下依次设置在所述牵引滑车支架内的三个第十滑轮、两个行走轮和十二个限位轮，两个所述行走轮平行设置，三个所述第十滑轮平行设置，十二个所述限位轮每三个为一组分两层设置；
所述行走小车包括行走小车支架和二十个第十一滑轮，二十个所述第十一滑轮每十个为一组均匀设置在所述行走小车支架内；
所述上挂架包括上挂架支架、十二个第十二滑轮和七个第十三滑轮，所述第十三滑轮的直径大于所述第十二滑轮的直径，七个所述第十三滑轮分为两个一组、三个一组和两个一组间隔设置在所述上挂架支架内部上方，十二个所述第十二滑轮每三个一组间隔设置在七个所述第十三滑轮下方；
所述下挂架包括下挂架支架和六个第十四滑轮，所述下挂架支架的纵截面为倒三角形，六个所述第十四滑轮每两个一组间隔设置在所述下挂架支架内部上方；
从四滑轮过来的主索依次绕过左侧的第八滑轮、行走轮、第十一滑轮和右侧的第十一滑轮、行走轮和第八滑轮，然后绕过所述第七滑轮后再次绕过右侧的第二滑轮；
左侧的所述牵引滑车支架右端与左侧的所述行走小车支架的左端通过转轴连接，右侧的所述牵引滑车支架左端与右侧的所述行走小车支架的右端通过转轴连接，所述上挂架支架上端两侧分别通过连接板与左右两侧的所述牵引滑车支架的连接轴连接，所述下挂架支架通过起吊索与所述上挂架连接；
左侧的牵引索依次绕过左侧的第十滑轮、第五滑轮、第四滑轮后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的第十滑轮、第五滑轮、第四滑轮后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上；
起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的第五滑轮、第八滑轮、第十二滑轮、第十四滑轮、右侧的第八滑轮、第五滑轮后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
本发明的另一目的在于提供一种悬索桥缆索吊装系统安装方法,包括以下步骤：
步骤1：安装上游吊装单元：
步骤11：将左支承单元和右支承单元的第一调平滑车及左支承单元的第二调平滑车安装在设计位置上；
步骤12：将左支承单元和右支承单元的两套支垫钢箱按设计要求焊接在塔顶横梁预埋件上；将型钢支垫焊接在两套支垫钢箱上；将两套主索鞍焊接在型钢支垫上；将左支承单元的起重索锚固焊接在两套支垫钢箱之间的上游左塔顶横梁顶面上；
步骤13：将左支承单元的两套主索转向索鞍安装在设计位置上；
步骤14：将右支承单元的两套转向索鞍安装在设计位置上；
步骤15：架设主索，主索按照顺序依次往复绕过：左支承单元的第一调平滑车、第二调平滑车、主索转向索鞍、支垫钢箱、主索鞍和右支承单元的支垫钢箱、主索鞍、转向索鞍、第二调平滑车；
步骤16：依次将牵引滑车、行走小车、承索器安装在主索上，然后将上挂架安装在行走小车下部连接轴上，最后将下挂架由起吊索连接安装在上挂架下部连接轴上；
步骤17：架设牵引索、起吊索：
左侧的牵引索依次绕过左侧的牵引滑车、型钢支垫和支垫钢箱后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的牵引滑车、型钢支垫和支垫钢箱后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上：
起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱、承索器、上挂架、下挂架和右侧的下挂架、上挂架、承索器、支垫钢箱后固定在右侧的起吊索卷扬机上；
步骤18：安装承索器限位索，承索器限位索作用是保证承索器间距按照设计值排列，按照顺序依次连接：塔顶限位索固定点、承索器、牵引滑车限位索；
步骤2：重复步骤1的过程，安装下游吊装单元。
本发明提供的悬索桥缆索吊装系统及其安装方法的有益效果如下：
(1)本发明解决了在高度较高、地形条件比较复杂，尤其是在水面、峡谷中大型机械设备无法进场施工的场所，通过缆索吊装系统把预制构件吊装成桥梁的难题，具有易操作、易掌握，施工方便、工艺简单、成本低，安全等特点。
(2)本发明是通过安装在主索上的缆索吊装系统将重200吨的预制构件从空中吊装至安装位置组装成桥梁。
(3)本缆索吊装系统是在融合了力学、金属材料学、非金属材料学、金属表面处理方法、机械设计、机械加工、焊接技术、防腐技术、注塑、重载热轧钢制滑轮和精密机械加工等技术制作的重载桥梁设备。缆索吊装系统是一项新技术，广泛应用于桥梁建造行业，是一项关系到国家的交通建设、经济繁荣和国防安全的关键技术。
(3)本发明的缆索吊装系统结构紧凑，最大承载力300t，移动速度为1m/s，可在跨距为1100m的悬索桥上进行吊装作业，可满足多座悬索桥的施工要求
因此本发明已经降低了系统自重、改变滑轮轮槽表面渗碳深度提高抗磨性能、提高系统使用寿命、通过前瞻性设计使系统可以用在几座桥的吊装工作中，提供的缆索吊装系统对于悬索桥的施工技术的发展具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例1的悬索桥缆索吊装系统的主视图；
图2为本发明实施例1的悬索桥缆索吊装系统的俯视图；
图3为左支承单元的结构示意图；
图4为右支承单元的结构示意图；
图5为吊装单元的结构示意图；
图6为第一调平滑车的主视图；
图7为第一调平滑车的左视图；
图8为主索转向索鞍的主视图；
图9为主索转向索鞍的左视图；
图10为型钢支垫的主视图；
图11为支垫钢箱的侧视图；
图12为起重索锚固的侧视图；
图13为主索鞍的侧视图；
图14为承索器的侧视图；
图15为牵引滑车的主视图；
图16为牵引滑车的侧视图；
图17为行走小车的主视图；
图18为行走小车的侧视图；
图19为上挂架的主视图；
图20为上挂架的俯视图；
图21为下挂架的主视图；
图22为下挂架的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
实施例1
本发明提供了一种悬索桥缆索吊装系统及其安装方法，具体如图1至图5所示，包括上游吊装单元和下游吊装单元，上游吊装单元和下游吊装单元结构相同且沿桥的宽度方向相互对称；
上游吊装单元包括左支承单元A、右支承单元B和吊装单元C；
左支承单元A包括左支撑构件D、两套第一调平滑车1、四套第二调平滑车2和两套主索转向索鞍3，左支撑构件D包括两套支垫钢箱4、一套型钢支垫5、一套起重索锚固6和两套主索鞍7；
两套支垫钢箱4焊接在上游左塔顶横梁顶面两端，型钢支垫5焊接在支垫钢箱4上，两套主索鞍7分别焊接在型钢支垫5顶面两端，起重索锚固6焊接在两套支垫钢箱4之间的上游左塔顶横梁顶面上；
四套第二调平滑车2平行间隔安装在远离左支承单元A的地面上，两套第一调平滑车1分别安装在四套第二调平滑车2的两侧，两套主索转向索鞍3间隔设置在左支撑构件D和第二调平滑车2之间；
右支承单元B包括右支撑构件E、五套第二调平滑车2和两套转向索鞍8，右支撑构件E包括两套支垫钢箱4、一套型钢支垫5和两套主索鞍7；
两套支垫钢箱4焊接在上游右塔顶横梁顶面两端，型钢支垫5焊接在支垫钢箱4上，两套主索鞍7分别焊接在型钢支垫5顶面两端；
五套第二调平滑车2平行间隔安装在远离右支承单元B的地面上，两套转向索鞍8间隔设置在右支撑构件E和第二调平滑车2之间；
吊装单元C包括上挂架9、下挂架10、左侧的行走小车11、右侧的行走小车11、左侧的牵引滑车12、右侧的牵引滑车12和多个承索器13，主索15依次往复绕过左支承单元A的四套第二调平滑车2、两套主索转向索鞍3、两套主索鞍7、左侧的牵引滑车12、左侧的行走小车11、右侧的行走小车11、右侧的牵引滑车12及右支承单元B的两套主索鞍7、两套转向索鞍8和五套第二调平滑车2，主索15两端分别与两套第一调平滑车1固定连接；
多个承索器13均匀安装在两套牵引滑车12两侧的主索15上，上挂架9安装在两套行走小车11下部的连接轴上，下挂架10与上挂架9通过起吊索连接，左侧的牵引索依次绕过左侧的牵引滑车12、左侧的型钢支垫5和支垫钢箱4后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的牵引滑车12、右侧的型钢支垫5和支垫钢箱4后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上，起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱4、上挂架9、下挂架10、右侧的支垫钢箱4后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
具体地，如图6和图7所示，第一调平滑车1和第二调平滑车2均包括两块第一立板1-1、两块第二立板1-2和两根第一轴1-3，第一调平滑车1还包括一个第一滑轮1-4，第二调平滑车2还包括一个第二滑轮，两个第一立板1-1一端分别设置在两个第二立板1-2一端的外侧，第一滑轮1-4设置在第一调平滑车1的第一立板1-1和第二立板1-2之间并通过一根第一轴1-3和卡板1-5固定，第二滑轮设置在第二调平滑车2的第一立板1-1和第二立板1-2之间并通过一根第一轴1-3和卡板固定，另一根第一轴1-3绕过两块第一立板1-1另一端并通过卡板固定，第一滑轮1-4为Φ1200的热轧滑轮，第二滑轮为Φ880的热轧滑轮，主索15依次往复绕过左支承单元A的四套第二调平滑车2的第二滑轮和右支承单元B的五套第二调平滑车2的第二滑轮，主索15两端分别与两套第一调平滑车1的第一滑轮1-4固定连接。
如图8和图9所示，主索转向索鞍3包括底板30、六块第三立板31和十个第三滑轮32，六块第三立板31均匀设置在底板30上，相邻两个第三立板31之间一上一下设置有两个第三滑轮32，上面的五个第三滑轮32的内环和下面的五个第三滑轮32的内环分别通过第二轴33，两套主索转向索鞍3上的第三滑轮32转向一致，主索15依次绕过所有上面的第三滑轮32和所有下面的第三滑轮32，主索转向索鞍3将主索15分为上五条和下五条两部分。
如图10至图13所示，支撑构件的部件具体为：型钢支垫5包括第一箱体50和设置在第一箱体50一端的两个同轴的第四滑轮51；支垫钢箱4包括第二箱体40和设置在第二箱体40一侧的三个同轴的第五滑轮41；起重索锚固6包括两块第四立板60和绕过两块第四立板60的第三轴61；主索鞍7包括十一块第五立板70和十个同轴的第六滑轮71，十一块第五立板70平行间隔设置，相邻两块第五立板70之间设置一个第六滑轮71；
从第三滑轮32过来的主索15依次绕过第六滑轮71、第五滑轮41和第四滑轮51，主索15经过第六滑轮71由上五条和下五条变成平行的十条。
转向索鞍8包括十一块第六立板80和十个同轴的第七滑轮81，十一块第六立板80平行间隔设置，相邻两块第六立板80之间设置一个第七滑轮81，第七滑轮81为Φ880热轧滑轮。
如图14至图22所示，吊装单元的部件具体为：承索器13包括承索器支架130、十四个第八滑轮131和六个第九滑轮132，第九滑轮132的直径大于第八滑轮131的直径，两个第八滑轮131、六个第八滑轮131、六个第八滑轮131和六个第九滑轮132从下到上依次间隔设置在承索器支架130上；
牵引滑车12包括牵引滑车支架120和从上到下依次设置在牵引滑车支架120内的三个第十滑轮121、两个行走轮122和十二个限位轮123，两个行走轮122平行设置，三个第十滑轮121平行设置，十二个限位轮123每三个为一组分两层设置；
行走小车11包括行走小车支架110和二十个第十一滑轮111，二十个第十一滑轮111每十个为一组均匀设置在行走小车支架110内；
上挂架9包括上挂架支架90、十二个第十二滑轮91和七个第十三滑轮91，第十三滑轮91的直径大于第十二滑轮91的直径，七个第十三滑轮91分为两个一组、三个一组和两个一组间隔设置在上挂架支架90内部上方，十二个第十二滑轮91每三个一组间隔设置在七个第十三滑轮91下方；
下挂架10包括下挂架支架100和六个第十四滑轮101，下挂架支架100的纵截面为倒三角形，六个第十四滑轮101每两个一组间隔设置在下挂架支架100内部上方；
从四滑轮过来的主索15依次绕过左侧的第八滑轮131、行走轮122、第十一滑轮111和右侧的第十一滑轮111、行走轮122和第八滑轮131，然后绕过第七滑轮81后再次绕过右侧的第二滑轮；
左侧的牵引滑车支架120右端与左侧的行走小车支架110的左端通过转轴连接，右侧的牵引滑车支架120左端与右侧的行走小车支架110的右端通过转轴连接，上挂架支架90上端两侧分别通过连接板与左右两侧的牵引滑车支架120的连接轴连接，下挂架10支架通过起吊索与上挂架9连接；
左侧的牵引索依次绕过左侧的第十滑轮121、第五滑轮41、第四滑轮51后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的第十滑轮121、第五滑轮41、第四滑轮51后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上；
起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的第五滑轮41、第八滑轮131、第十二滑轮91、第十四滑轮101、右侧的第八滑轮131、第五滑轮41后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
本实施例中的另一目的在于提供一种悬索桥缆索吊装系统安装方法,包括以下步骤：
步骤1：安装上游吊装单元：
步骤11：将左支承单元A和右支承单元B的第一调平滑车1及左支承单元A的第二调平滑车2安装在设计位置上；
步骤12：将左支承单元A和右支承单元B的两套支垫钢箱4按设计要求焊接在塔顶横梁预埋件上；将型钢支垫5焊接在两套支垫钢箱4上；将两套主索鞍7焊接在型钢支垫5上；将左支承单元A的起重索锚固6焊接在两套支垫钢箱4之间的上游左塔顶横梁顶面上；
步骤13：将左支承单元A的两套主索转向索鞍3安装在设计位置上；
步骤14：将右支承单元B的两套转向索鞍8安装在设计位置上；
步骤15：架设主索15，主索15按照顺序依次往复绕过：左支承单元A的第一调平滑车1、第二调平滑车2、主索转向索鞍3、支垫钢箱4、主索鞍7和右支承单元B的支垫钢箱4、主索鞍7、转向索鞍8、第二调平滑车2；
步骤16：依次将牵引滑车12、行走小车11、承索器13安装在主索15上，然后将上挂架9安装在行走小车11下部连接轴上，最后将下挂架10由起吊索连接安装在上挂架9下部连接轴上；
步骤17：架设牵引索、起吊索：
左侧的牵引索依次绕过左侧的牵引滑车12、型钢支垫5和支垫钢箱4后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索依次绕过右侧的牵引滑车12、型钢支垫5和支垫钢箱4后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上：
起吊索一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱4、承索器13、上挂架9、下挂架10和右侧的下挂架10、上挂架9、承索器13、支垫钢箱4后固定在右侧的起吊索卷扬机上；
步骤18：安装承索器限位索，承索器限位索作用是保证承索器13间距按照设计值排列，按照顺序依次连接：塔顶限位索固定点、承索器13、牵引滑车12限位索；
步骤2：重复步骤1的过程，安装下游吊装单元。
本实施例中，承索器13全部滑轮、牵引滑车12的行走轮122及限位轮123、上挂架9的第十二滑轮91、型钢支垫5的第四滑轮51材料均为尼龙材料。
一、本实施例焊接件的加工精度如下表
焊接件加工精度要求
二、焊接件的热处理
去应力退火热处理(整体焊后热处理)
1)将产品放入封闭炉内整体加热，炉内初始温度不得高于400℃；
2)将炉内温度逐步升高至400℃后，加热范围内升温速度不应超过220℃/h且不小于55℃/h，升温期间，产品任意长度为4600mm范围内的温差不得大于140℃，当温度上升至640±20℃时，停止升温，进行保温。
3)将炉内温度保持在640±20℃，保温时间不得小于2h，保温期内、加热范围内最高与最低温度之差不得大于80℃；
4)升温和保温期间应控制加热范围内气氛，防止焊件表面过度氧化；
5)最后将炉内温度进行降温，焊件温度高于400℃时，降温速度不应超过280℃/h且不小于55℃/h，产品出炉时焊件温度不得高于400℃，出炉后应在静止的空气内自然冷却。
三、焊接件的加工及方法
(1)底板焊接的水平度直接影响到孔与孔之间的同心度，影响整个焊接件的成形效果，因此至关重要。为了保证底板焊接时的水平度，加工前先将底板点焊于底板工装上，并将四周点固妥当，从而防止焊接过程中与底板分离。焊接立板时，先焊中间立板，再以中间立板为基准，左右两侧交替焊接(左边焊一根，右边焊一根，以此类推)，从而减少热影响区的范围而减少变形。
(2)当立板间距偏差过大时，直接影响到孔与孔之间的同心度，所以焊接时先将各个轴工装插入第一个立板的对应孔内，焊接下一块立板时，先将定距管插入各个轴上，再将立板套在各个轴上，再焊接立板与底板的焊缝。以此类推，焊完一整件零部件，热处理完成后再取出轴工装。
(3)焊缝的气孔及缺陷直接影响到整套设备的质量及使用年限。为了保证设备的质量，焊接由为重要。焊接时采用CO2气体保护焊低电流焊接，焊工必须持有国家认可的焊工资格证，方可施焊。焊接完成后，焊缝缺陷的检验需使用超声检测仪(UT)进行检测，即执行《承压设备无损检测》标准书中NB/T47013.4-2015 100％检测达Ⅰ级合格；当焊缝的检测不合格时，应采用碳弧气刨清根后重新采用相同焊接工艺施焊(返修次数不得超过2次及以上)，并重新进行无损检测。
(4)各个孔的同心度直接影响到轴的组装，在焊接完成后不得将工装轴拆掉。底座工装、工装轴及焊接件需同时进行热处理，待热处理自然冷却后，再将底座工装拆除，最后取出工装轴，从而保证整个焊接件的尺寸。
四、操作流程：
1.启动起吊索的卷扬机，带动起吊索17，由起吊索17带动上挂架9和下挂架10将构件由整备场吊至空中。这时行走小车11、牵引滑车12、承索器13固定不动。
2.启动牵引索卷扬机，带动牵引索16拉动牵引滑车12，由牵引滑车12带动行走小车11、行走小车11带动其下部的上挂架9和下挂架10以及负载由塔前向构件安装位置沿主索15移动。移动过程中起吊索卷扬机按照移动速度同时释放起吊索17，保证起吊索17移动速度与牵引索16移动速度一致。移动过程中牵引滑车12拉动承索器限位索带动承索器13按设计距离在主索15上分布(承索器13起支撑、引导起吊索17、牵引索16作用)。
3.构件到达水平安装位置后停止牵引索卷扬机，起吊索卷扬机继续释放起吊索17，使构件垂直移动到达构件最后安装位置，起吊索卷扬机停止工作。
4.构件安装完成后，启动起吊索卷扬机将上挂架9和下挂架10拉起至准备工作位置，然后启动牵引索卷扬机将起吊系统牵引回塔前。
5.完成一次吊装。
以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，包括上游吊装单元和下游吊装单元，所述上游吊装单元和所述下游吊装单元结构相同且沿桥的宽度方向相互对称；
所述上游吊装单元包括左支承单元(A)、右支承单元(B)和吊装单元(C)；
所述左支承单元(A)包括左支撑构件(D)、两套第一调平滑车(1)、四套第二调平滑车(2)和两套主索转向索鞍(3)，所述左支撑构件(D)包括两套支垫钢箱(4)、一套型钢支垫(5)、一套起重索锚固(6)和两套主索鞍(7)；
两套所述支垫钢箱(4)焊接在上游左塔顶横梁顶面两端，所述型钢支垫(5)焊接在所述支垫钢箱(4)上，两套所述主索鞍(7)分别焊接在所述型钢支垫(5)顶面两端，所述起重索锚固(6)焊接在两套所述支垫钢箱(4)之间的上游左塔顶横梁顶面上；
四套所述第二调平滑车(2)平行间隔安装在远离所述左支承单元(A)的地面上，两套所述第一调平滑车(1)分别安装在四套所述第二调平滑车(2)的两侧，两套所述主索转向索鞍(3)间隔设置在所述左支撑构件(D)和第二调平滑车(2)之间；
所述右支承单元(B)包括右支撑构件(E)、五套第二调平滑车(2)和两套转向索鞍(8)，所述右支撑构件(E)包括两套支垫钢箱(4)、一套型钢支垫(5)和两套主索鞍(7)；
两套所述支垫钢箱(4)焊接在上游右塔顶横梁顶面两端，所述型钢支垫(5)焊接在所述支垫钢箱(4)上，两套所述主索鞍(7)分别焊接在所述型钢支垫(5)顶面两端；
五套所述第二调平滑车(2)平行间隔安装在远离所述右支承单元(B)的地面上，两套所述转向索鞍(8)间隔设置在所述右支撑构件(E)和第二调平滑车(2)之间；
所述吊装单元(C)包括上挂架(9)、下挂架(10)、左侧的行走小车(11)、右侧的行走小车(11)、左侧的牵引滑车(12)、右侧的牵引滑车(12)和多个承索器(13)，主索(15)依次往复绕过所述左支承单元(A)的四套第二调平滑车(2)、两套主索转向索鞍(3)、两套主索鞍(7)、左侧的牵引滑车(12)、左侧的行走小车(11)、右侧的行走小车(11)、右侧的牵引滑车(12)及所述右支承单元(B)的两套主索鞍(7)、两套转向索鞍(8)和五套第二调平滑车(2)，主索(15)两端分别与两套所述第一调平滑车(1)固定连接；
多个所述承索器(13)均匀安装在两套所述牵引滑车(12)两侧的主索(15)上，所述上挂架(9)安装在两套所述行走小车(11)下部的连接轴上，所述下挂架(10)与所述上挂架(9)通过起吊索(17)连接，左侧的牵引索(16)依次绕过左侧的牵引滑车(12)、左侧的型钢支垫(5)和支垫钢箱(4)后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索(16)依次绕过右侧的牵引滑车(12)、右侧的型钢支垫(5)和支垫钢箱(4)后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上，起吊索(17)一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱(4)、上挂架(9)、下挂架(10)、右侧的支垫钢箱(4)后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
2.根据权利要求1所述的悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，所述第一调平滑车(1)和第二调平滑车(2)均包括两块第一立板(1-1)、两块第二立板(1-2)和两根第一轴(1-3)，所述第一调平滑车(1)还包括一个第一滑轮(1-4)，所述第二调平滑车(2)还包括一个第二滑轮，两个所述第一立板(1-1)一端分别设置在两个所述第二立板(1-2)一端的外侧，所述第一滑轮(1-4)设置在所述第一调平滑车(1)的第一立板(1-1)和第二立板(1-2)之间并通过一根所述第一轴(1-3)和卡板(1-5)固定，所述第二滑轮设置在所述第二调平滑车(2)的第一立板(1-1)和第二立板(1-2)之间并通过一根所述第一轴(1-3)和卡板(1-5)固定，另一根所述第一轴(1-3)绕过两块所述第一立板(1-1)另一端并通过卡板(1-5)固定，所述第一滑轮(1-4)为Φ1200的热轧滑轮，所述第二滑轮为Φ880的热轧滑轮，主索(15)依次往复绕过所述左支承单元(A)的四套第二调平滑车(2)的第二滑轮和所述右支承单元(B)的五套第二调平滑车(2)的第二滑轮，主索(15)两端分别与两套所述第一调平滑车(1)的第一滑轮(1-4)固定连接。
3.根据权利要求2所述的悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，所述主索转向索鞍(3)包括底板(30)、六块第三立板(31)和十个第三滑轮(32)，六块所述第三立板(31)均匀设置在所述底板(30)上，相邻两个所述第三立板(31)之间一上一下设置有两个所述第三滑轮(32)，上面的五个所述第三滑轮(32)的内环和下面的五个第三滑轮(32)的内环分别通过第二轴(33)，两套所述主索转向索鞍(3)上的第三滑轮(32)转向一致，主索(15)依次绕过所有上面的第三滑轮(32)和所有下面的第三滑轮(32)，所述主索转向索鞍(3)将主索(15)分为上五条和下五条两部分。
4.根据权利要求3所述的悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，所述型钢支垫(5)包括第一箱体(50)和设置在所述第一箱体(50)一端的两个同轴的第四滑轮(51)；
所述支垫钢箱(4)包括第二箱体(40)和设置在所述第二箱体(40)一侧的三个同轴的第五滑轮(41)；
所述起重索锚固(6)包括两块第四立板(60)和绕过两块所述第四立板(60)的第三轴(61)；
所述主索鞍(7)包括十一块第五立板(70)和十个同轴的第六滑轮(71)，十一块第五立板(70)平行间隔设置，相邻两块所述第五立板(70)之间设置一个所述第六滑轮(71)；
从所述第三滑轮(32)过来的主索(15)依次绕过所述第六滑轮(71)、第五滑轮(41)和第四滑轮(51)，主索(15)经过所述第六滑轮(71)由上五条和下五条变成平行的十条。
5.根据权利要求4所述的悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，所述转向索鞍(8)包括十一块第六立板(80)和十个同轴的第七滑轮(81)，十一块第六立板(80)平行间隔设置，相邻两块所述第六立板(80)之间设置一个所述第七滑轮(81)，所述第七滑轮(81)为Φ880热轧滑轮。
6.根据权利要求5所述的悬索桥缆索吊装系统，其特征在于，所述承索器(13)包括承索器支架(130)、十四个第八滑轮(131)和六个第九滑轮(132)，所述第九滑轮(132)的直径大于所述第八滑轮(131)的直径，两个第八滑轮(131)、六个第八滑轮(131)、六个第八滑轮(131)和六个第九滑轮(132)从下到上依次间隔设置在所述承索器支架(130)上；
所述牵引滑车(12)包括牵引滑车支架(120)和从上到下依次设置在所述牵引滑车支架(120)内的三个第十滑轮(121)、两个行走轮(122)和十二个限位轮(123)，两个所述行走轮(122)平行设置，三个所述第十滑轮(121)平行设置，十二个所述限位轮(123)每三个为一组分两层设置；
所述行走小车(11)包括行走小车支架(110)和二十个第十一滑轮(111)，二十个所述第十一滑轮(111)每十个为一组均匀设置在所述行走小车支架(110)内；
所述上挂架(9)包括上挂架支架(90)、十二个第十二滑轮和七个第十三滑轮(91)，所述第十三滑轮(91)的直径大于所述第十二滑轮的直径，七个所述第十三滑轮(91)分为两个一组、三个一组和两个一组间隔设置在所述上挂架支架(90)内部上方，十二个所述第十二滑轮每三个一组间隔设置在七个所述第十三滑轮(91)下方；
所述下挂架(10)包括下挂架支架(100)和六个第十四滑轮(101)，所述下挂架支架(100)的纵截面为倒三角形，六个所述第十四滑轮(101)每两个一组间隔设置在所述下挂架支架(100)内部上方；
从四滑轮过来的主索(15)依次绕过左侧的第八滑轮(131)、行走轮(122)、第十一滑轮(111)和右侧的第十一滑轮(111)、行走轮(122)和第八滑轮(131)，然后绕过所述第七滑轮(81)后再次绕过右侧的第二滑轮；
左侧的所述牵引滑车支架(120)右端与左侧的所述行走小车支架(110)的左端通过转轴连接，右侧的所述牵引滑车支架(120)左端与右侧的所述行走小车支架(110)的右端通过转轴连接，所述上挂架支架(90)上端两侧分别通过连接板与左右两侧的所述牵引滑车支架(120)的连接轴连接，所述下挂架(10)支架通过起吊索(17)与所述上挂架(9)连接；
左侧的牵引索(16)依次绕过左侧的第十滑轮(121)、第五滑轮(41)、第四滑轮(51)后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索(16)依次绕过右侧的第十滑轮(121)、第五滑轮(41)、第四滑轮(51)后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上；
起吊索(17)一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的第五滑轮(41)、第八滑轮(131)、第十二滑轮、第十四滑轮(101)、右侧的第八滑轮(131)、第五滑轮(41)后固定在右侧的起吊索卷扬机上。
7.悬索桥缆索吊装系统安装方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：安装上游吊装单元：
步骤11：将左支承单元(A)和右支承单元(B)的第一调平滑车(1)及左支承单元(A)的第二调平滑车(2)安装在设计位置上；
步骤12：将左支承单元(A)和右支承单元(B)的两套支垫钢箱(4)按设计要求焊接在塔顶横梁预埋件上；将型钢支垫(5)焊接在两套支垫钢箱(4)上；将两套主索鞍(7)焊接在型钢支垫(5)上；将左支承单元(A)的起重索锚固(6)焊接在两套支垫钢箱(4)之间的上游左塔顶横梁顶面上；
步骤13：将左支承单元(A)的两套主索转向索鞍(3)安装在设计位置上；
步骤14：将右支承单元(B)的两套转向索鞍(8)安装在设计位置上；
步骤15：架设主索(15)，主索(15)按照顺序依次往复绕过：左支承单元(A)的第一调平滑车(1)、第二调平滑车(2)、主索转向索鞍(3)、支垫钢箱(4)、主索鞍(7)和右支承单元(B)的支垫钢箱(4)、主索鞍(7)、转向索鞍(8)、第二调平滑车(2)；
步骤16：依次将牵引滑车(12)、行走小车(11)、承索器(13)安装在主索(15)上，然后将上挂架(9)安装在行走小车(11)下部连接轴上，最后将下挂架(10)由起吊索(17)连接安装在上挂架(9)下部连接轴上；
步骤17：架设牵引索(16)、起吊索(17)：
左侧的牵引索(16)依次绕过左侧的牵引滑车(12)、型钢支垫(5)和支垫钢箱(4)后两端均固定在左侧的牵引索卷扬机上，右侧的牵引索(16)依次绕过右侧的牵引滑车(12)、型钢支垫(5)和支垫钢箱(4)后两端均固定在右侧的牵引索卷扬机上：
起吊索(17)一端固定左侧的起吊索卷扬机上，另一端依次绕过左侧的支垫钢箱(4)、承索器(13)、上挂架(9)、下挂架(10)和右侧的下挂架(10)、上挂架(9)、承索器(13)、支垫钢箱(4)后固定在右侧的起吊索卷扬机上；
步骤18：安装承索器限位索，承索器限位索作用是保证承索器(13)间距按照设计值排列，按照顺序依次连接：塔顶限位索固定点、承索器(13)、牵引滑车(12)限位索；
步骤2：重复步骤1的过程，安装下游吊装单元。
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