CN110306433B - 一种湍流水域先导索快速过江方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湍流水域先导索快速过江方法，涉及悬索桥施工领域，包括步骤：在两岸边跨侧均施工主塔和布设卷扬系统，在任一侧卷扬系统卷入先导索，另一侧卷扬系统卷入牵引索；将先导索经过所在岸边的主塔塔顶后，通过拖拉索与拖轮上的张力调整装置连接；通过拖轮牵引先导索至对岸，并通过张力调整装置自适应补偿先导索的牵引张力，然后与对岸的牵引索连接；将先导索的荷载转移至牵引索，解除张力调整装置与拖拉索的连接；启动两岸的卷扬系统，对先导索和牵引索同时收卷，直至先导索到达指定高度。本发明方法，可平衡由风浪和水流导致的拖轮速度与先导索放索速度的不匹配，避免先导索落水，保证拖轮的承载力安全。

Description

一种湍流水域先导索快速过江方法

技术领域

本发明涉及悬索桥施工领域，具体涉及一种湍流水域先导索快速过江方法。

背景技术

在悬索桥猫道架设施工中，关键在于先导索的过江施工。通过拖轮牵引先导索过江是最常用的一种牵引方式，主要有水下牵引法、水面浮子或自浮牵引法、以及空中牵引法。

先导索的拖轮水下牵引法适用于河床平缓且无抛填杂物妨碍先导索移动的施工环境；水面牵引的浮子法，需要在江内沿线满铺浮子或浮船，封航时间长；水面牵引的自浮法不仅封航时间较长，还对先导索材质要求严格，需采用高强度尼龙绳索；空中牵引法通过控制调整拖轮的速度，使先导索不浸水，适用于水流平缓区域，但在河道狭窄、风浪较大和水流湍急的水域，先导索的张力瞬间万变，拖轮前行速度难以与先导索张力以及水流、风速匹配。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种湍流水域先导索快速过江方法，安全、快速实现先导索的过江施工。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种湍流水域先导索快速过江方法，其包括步骤：

在两岸边跨侧均施工主塔和布设卷扬系统，在任一侧卷扬系统卷入先导索，另一侧卷扬系统卷入牵引索；

将先导索经过所在岸边的主塔塔顶后，通过拖拉索与拖轮上的张力调整装置连接；

通过拖轮牵引先导索至对岸，并通过张力调整装置自适应补偿先导索的牵引张力，然后与对岸的牵引索连接；

将上述先导索的荷载转移至牵引索，解除张力调整装置与拖拉索的连接；

启动两岸的卷扬系统，对先导索和牵引索同时收卷，直至先导索到达指定高度。

在上述技术方案的基础上，将先导索的荷载转移至牵引索时，张力调整装置承受先导索的荷载为零；

先导索的荷载转移过程为主动逐级卸载。

在上述技术方案的基础上，卷扬系统位于主塔远离临江的一侧，主塔塔顶设有转向装置，张力调整装置上卷绕有调节索；

将先导索经过所在岸边主塔塔顶后，通过拖拉索与拖轮上的张力调整装置连接，具体包括：

将先导索的引出端引至所在岸边的主塔塔顶，经转向装置转向并下放至主塔塔底临江一侧，并通过绳卡(51)与拖拉索一端卡紧连接；

将调节索的引出端穿过拖拉索另一端的索头环，并通过锁扣(61)固定在拖轮上。

在上述技术方案的基础上，通过张力调整装置自适应补偿先导索的牵引张力，具体包括：

当先导索的牵引张力高于第一阈值时，张力调整装置控制调节索放索；

当先导索的牵引张力低于第二阈值时，张力调整装置控制调节索收索；

且第一阈值大于第二阈值。

在上述技术方案的基础上，张力调整装置还包括张力感应装置，通过张力感应装置实时监测先导索的牵引张力。

在上述技术方案的基础上，卷扬系统卷入牵引索后，还包括：

将牵引索引出端引至所在岸边的主塔塔顶，经转向装置转向并下放至主塔塔底临江一侧的定位平台。

在上述技术方案的基础上，上述先导索和牵引索的引出端均设有索头环；

先导索和牵引索连接时，将先导索的索头环和牵引索的索头环固定，完成对接。

在上述技术方案的基础上，先导索到达指定高度后，还包括：

启动两岸的卷扬系统，对先导索放卷，牵引索收卷，直至先导索过江完成。

在上述技术方案的基础上，转向装置为转向滑轮装置。

在上述技术方案的基础上，先导索和牵引索为钢丝绳或尼龙绳，其直径为10-30mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的湍流水域先导索快速过江方法，在拖轮牵引先导索时，可平衡由风浪和水流导致的拖轮速度与先导索放索速度的不匹配，使先导索的牵引张力始终保持在一定范围内，以避免先导索落水，同时实时监测先导索状态，保证拖轮的承载力安全。

(2)本发明的湍流水域先导索快速过江方法，可利用张力调整装置将先导索的荷载逐渐转移至牵引索，实现先导索与拖轮的快速脱离，避免封航时间过长。

附图说明

图1为本发明实施例中湍流水域先导索快速过江方法的流程图；

图2为本发明实施例中步骤S1-S2的示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明实施例中步骤S3的示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本发明实施例中步骤S4的示意图；

图7为图6的俯视图。

图中：1-主塔，11-转向装置，2-卷扬系统，3-先导索，4-牵引索，5-拖拉索，51-绳卡，6-拖轮，61-锁扣，7-张力调整装置，71-调节索，72-张力感应装置，8-定位平台。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种湍流水域先导索快速过江方法，其包括步骤：

S1.在两岸边跨侧均施工主塔1和布设卷扬系统2，在任一侧卷扬系统2卷入先导索3，另一侧卷扬系统2卷入牵引索4。

首先，在两岸边跨侧均施工一主塔1，主塔1的塔顶设置有转向装置11。然后在每个主塔1远离临江的一侧布设卷扬系统2。两个卷扬系统2上均卷入缆索。其中，需要过江的缆索为先导索3，另一岸的缆索即为牵引索4。

S2.将先导索3经过所在岸边的主塔1塔顶后，通过拖拉索5与拖轮6上的张力调整装置7连接。

S3.通过拖轮6牵引先导索3至对岸，并通过张力调整装置7自适应补偿先导索3的牵引张力，然后与对岸的牵引索4连接。

S4.将先导索3的荷载转移至牵引索4，解除张力调整装置7与拖拉索5的连接，以完成断索操作。

S5.启动两岸的卷扬系统2，对先导索3和牵引索4同时收卷，直至先导索3到达指定高度，即可开通航道。

本发明的湍流水域先导索快速过江方法，利用拖轮6上的张力调整装置7来平衡由于风浪和水流影响导致的拖轮6速度与先导索3放索速度不匹配对先导索3牵引张力的影响，且实时监测先导索3状态，以避免先导索3落水，保证牵引系统承载力安全。

本实施例中，张力调整装置7上卷绕有调节索71。参见图2和图3所示，上述步骤S2具体包括：

首先将先导索3的引出端引至所在岸边的主塔1塔顶，经过转向装置11转向后下放至主塔1塔底临江的一侧，并通过绳卡51将先导索3的引出端与拖拉索5的一端卡紧连接；

然后将调节索71的引出端穿过上述拖拉索5另一端的索头环，再通过锁扣61将该调节索71引出端的索头环固定在拖轮6上，以实现先导索3和张力调整装置7的连接安全可靠。

上述步骤S2中，还包括：在卷扬系统2卷入牵引索4后，将牵引索4引出端引至所在岸边的主塔1塔顶，经转向装置11转向并下放至主塔1塔底临江一侧的定位平台8，以便于与过江的先导索3连接。

参见图4和图5所示，上述步骤S3中，通过张力调整装置7自适应补偿先导索3的牵引张力，具体包括：

当先导索3的牵引张力高于第一阈值时，张力调整装置7控制调节索71放索，以减小先导索3的牵引张力，避免张力过大导致牵引过程产生危险；当先导索3的牵引张力低于第二阈值时，张力调整装置7控制调节索71收索，以增加先导索3的牵引张力，避免先导索3落入水中。其中，第一阈值大于第二阈值。

本实施例中，先导索3所在卷扬系统2的放索速度、拖轮6行进速度、以及风浪、水流变化带来的多速度匹配差容易引起先导索3的牵引张力陡增或陡降，上述张力调整装置7可根据收放调节索71及时调节先导索3的牵引张力和垂度，使先导索3的牵引张力始终保持在一定范围内。

本实施例中，在张力调整装置7前端设置张力感应装置72，且调节索71的引出端穿过张力感应装置72。当调节索71与拖拉索5连接并固定在拖轮6上时，通过张力感应装置72实时监测先导索3的牵引张力，并在与张力感应装置72连接的显示仪表上实时显示，以达到随时掌握先导索荷载的目的。优选地，张力感应装置72为三滑轮传感器。

优选地，先导索3和牵引索4的引出端均设有索头环；当先导索3被牵引至牵引索4处时，将先导索3的索头环和牵引索4的索头环固定连接，以完成先导索3和牵引索4的对接。

本实施例中，将先导索3的荷载转移至牵引索4时，张力调整装置7承受先导索3的荷载为零。

参见图6和图7所示，上述步骤S4中，先导索3的荷载转移过程为主动逐级卸载。张力调整装置7主动、逐级卸载先导索3的荷载，牵引索4逐级、被动承受先导索3的荷载，直至张力调整装置7承受先导索3的荷载为零，即牵引索4全部承受先导索3的荷载，即可解除锁扣61对调节索71引出端的索头环的固定，断开拖轮6与先导索3的连接。

上述步骤S5中，当先导索3到达指定高度后，还包括：

首先启动两岸的卷扬系统2，一侧卷扬系统2对先导索3放卷，另一侧卷扬系统2对牵引索4收卷，直至先导索3过江并固定于牵引索4所在主塔1塔顶，完成先导索3过江，以便于后续悬索的桥猫道架设施工。

优选地，转向装置为转向滑轮装置。

上述先导索3和牵引索4可采用钢丝绳或尼龙绳，其直径优选为10-30mm。

本发明的施工步骤具体如下：

1、先导索3过江前期准备：

首先在施工的两岸边跨侧均施工主塔1，并在主塔1塔顶设置转向装置11，然后在每个主塔1远离临江的一侧布设卷扬系统2。两个卷扬系统2上分别卷入先导索3与牵引索4。另外，需做好先导索3过江时，航道封闭准备。

2、架设先导索3和牵引索4：

将先导索3提升至所在岸边的主塔1塔顶，然后经过转向装置11下放至主塔1塔底临江的一侧，通过绳卡51与拖拉索5卡紧，然后将张力调整装置7的调节索71引出端穿过拖拉索5另一端的索头环后固定在拖轮6上；

将牵引索4提升至所在岸边的主塔1塔顶，然后经过转向装置11下放至主塔1塔底临江的一侧，并固定在塔底的定位平台8上。

3、先导索3牵引过江：

拖轮6通过拖拉索5拖拉先导索3驶向对岸的定位平台8处；期间，通过张力调整装置7自适应补偿先导索3的牵引张力，当拖轮6到达定位平台8靠梆后，将先导索3的索头环和牵引索4的索头环固定连接。此过程中，航道需要封航。

4、先导索3荷载转移：

通过张力调整装置7对调节索71放索，将先导索3的荷载主动逐级转移至牵引索4，至张力调整装置7承受先导索3的荷载为零，解除锁扣61对调节索71的固定，即断开拖轮6与先导索3的连接。

5、提升先导索3，并解除封航：

首先启动两岸的卷扬系统2，对先导索3和牵引索4同时收卷，直至先导索3到达指定高度，即可开通航道。

然后对牵引索4收卷的卷扬系统2继续收卷，而对先导索3收卷的卷扬系统2改为放卷，直至先导索3的引出端固定在牵引索4所在主塔1塔顶，即完成先导索3过江。

本发明的湍流水域先导索快速过江方法，不仅可以解决由于风浪和水流导致的拖轮6速度与先导索3放索速度不匹配的问题，保证先导索3不落水，还可将拖轮6承受先导索3的荷载逐渐转移至牵引索4，实现先导索3与拖轮6的快速脱离，避免封航时间过长。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于，其包括步骤：

在两岸边跨侧均施工主塔(1)和布设卷扬系统(2)，在任一侧卷扬系统(2)卷入先导索(3)，另一侧卷扬系统(2)卷入牵引索(4)；所述卷扬系统(2)位于所述主塔(1)远离临江的一侧，所述主塔(1)塔顶设有转向装置(11)；

将所述先导索(3)经过所在岸边的主塔(1)塔顶后，通过拖拉索(5)与拖轮(6)上的张力调整装置(7)连接，所述张力调整装置(7)上卷绕有调节索(71)；

通过所述拖轮(6)牵引先导索(3)至对岸，并通过所述张力调整装置(7)自适应补偿所述先导索(3)的牵引张力，然后与对岸的牵引索(4)连接；

将所述先导索(3)的荷载转移至所述牵引索(4)，解除所述张力调整装置(7)与所述拖拉索(5)的连接；

启动两岸的卷扬系统(2)，对所述先导索(3)和牵引索(4)同时收卷，直至所述先导索(3)到达指定高度；

将所述先导索(3)经过所在岸边主塔(1)塔顶后，通过拖拉索(5)与拖轮(6)上的张力调整装置(7)连接，具体包括：

将所述先导索(3)的引出端引至所在岸边的主塔(1)塔顶，经所述转向装置(11)转向并下放至所述主塔(1)塔底临江一侧，并通过绳卡(51)与所述拖拉索(5)一端卡紧连接；

将所述调节索(71)的引出端穿过所述拖拉索(5)另一端的索头环，并通过锁扣(61)固定在所述拖轮(6)上；

通过所述张力调整装置(7)自适应补偿所述先导索(3)的牵引张力，具体包括：

当所述先导索(3)的牵引张力高于第一阈值时，所述张力调整装置(7)控制所述调节索(71)放索；

当所述先导索(3)的牵引张力低于第二阈值时，所述张力调整装置(7)控制所述调节索(71)收索；且第一阈值大于第二阈值。

2.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于：将所述先导索(3)的荷载转移至所述牵引索(4)时，所述张力调整装置(7)承受所述先导索(3)的荷载为零；

所述先导索(3)的荷载转移过程为主动逐级卸载。

3.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于：所述张力调整装置(7)还包括张力感应装置(72)，通过所述张力感应装置(72)实时监测所述先导索(3)的牵引张力。

4.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于，所述卷扬系统(2)卷入牵引索(4)后，还包括：

将所述牵引索(4)引出端引至所在岸边的主塔(1)塔顶，经所述转向装置(11)转向并下放至所述主塔(1)塔底临江一侧的定位平台(8)。

5.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于：所述先导索(3)和牵引索(4)的引出端均设有索头环；

所述先导索(3)和牵引索(4)连接时，将所述先导索(3)的索头环和所述牵引索(4)的索头环固定，完成对接。

6.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于，所述先导索(3)到达指定高度后，还包括：

启动两岸的卷扬系统(2)，对所述先导索(3)放卷，所述牵引索(4)收卷，直至所述先导索(3)过江完成。

7.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于：所述转向装置为转向滑轮装置。

8.如权利要求1所述的湍流水域先导索快速过江方法，其特征在于：所述先导索(3)和牵引索(4)为钢丝绳或尼龙绳，其直径为10-30mm。

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