CN111101448A - 一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备及其牵引方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备及其牵引方法，它是利用两瓣式结构的夹板式的牵索夹具夹持在斜拉索的梁端锚杯后部的延长套管上，通过主卷扬机及定滑轮组及动滑轮组带动牵索夹具向梁端索导管移动，由于延长套管的外径小于梁端锚杯外径，在延长套管与梁端锚杯的连接处形成台阶，牵索夹具夹装在延长套管后，受延长套管与梁端锚杯连接处的台阶的阻挡作用，能够有效的避免牵索夹具滑脱，从而有效的避免因牵引力过大必须增大夹具夹紧力的情况，有效的避免因牵引力及夹紧力过大对斜拉索造成的损坏。本发明可通过增大主卷扬机的牵引力提高斜拉索的牵引施工效率，缩短斜拉桥的施工周期，降低施工成本。

Description

一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备及其牵引方法

技术领域

本发明属于斜拉桥建造施工技术领域，具体涉及一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备及其牵引方法。

背景技术

斜拉桥作为大跨度桥梁的主要选型之一而被广泛应用，随着路桥技术的不断发展，斜拉桥的跨度不断增大，已经出现跨度大于1km的斜拉桥，如，正在施工建设中的沪通长江大桥，其主跨度达到了1092米，其最长的斜拉索达到576.2米，斜拉索安装时梁端牵引力达到300多吨。斜拉索作为斜拉桥的重要受力构件，随着斜拉桥跨度的不断增大，相应的斜拉索的长度和规格均随之增加，由此导致斜拉索安装时的牵引索力加大，现场施工难度不断增大和投入设备不断增加。

目前，在对斜拉索进行锚固牵引施工时，当斜拉索长度较长时，通常先采用卷扬机将斜拉索向梁端锚固方向牵引一定距离，再采用钢绞线软牵引将斜拉索上的锚杯牵引到设计位置，最后再进行锚杯与梁端锚固箱的穿索锚固施工。卷扬机牵引时，通常采用哈弗夹具与斜拉索的索体进行连接，由卷扬机通过哈弗夹具将牵引力传递到索体上，哈弗夹具与索体之间是靠摩擦来传递内力的。通常情况下，斜拉索梁端利用哈弗夹具与索体之间的摩擦力宜控制在30t以内，当牵引力过大时，哈弗夹具极易破坏斜拉索的HDPE护套，从而影响斜拉索的使用寿命。

卷扬机牵引施工时，斜拉索梁端牵引索力变化成曲线状态，随着牵引的进行，索力逐渐增大，且增大幅度逐渐增强。卷扬机牵引的功效约为钢绞线软牵引功效的十倍。因此，提高卷扬机牵引力，缩短钢绞线软牵引距离可有效的提高施工效率。以沪通长江大桥S36号索为例:斜拉索规格为PESC7-451，长度576.2m。当卷扬机牵引力控制为30t时，钢绞线软牵引距离为160m,牵引时间为80小时；如果将卷扬机牵引力提高为80t，钢绞线软牵引距离将缩短为20m，牵引时间为10小时。但是，卷扬机牵引力过大，牵引施工时用的哈弗夹具极易破坏斜拉索的HDPE护套，因此，现有的卷扬机牵引施工方法受卷扬机牵引力的影响已经严重制约了斜拉桥斜拉索梁端牵引施工效率。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备及其牵引方法，它是利用两瓣式结构的夹板式的牵索夹具夹持在斜拉索的梁端锚杯后部的延长套管上，通过主卷扬机及定滑轮组及动滑轮组带动牵索夹具向梁端索导管移动，由于延长套管的外径小于梁端锚杯外径，在延长套管与梁端锚杯的连接处形成台阶，牵索夹具夹装在延长套管后，受延长套管与梁端锚杯连接处的台阶的阻挡作用，能够有效的避免牵索夹具滑脱，从而有效的避免因牵引力过大必须增大夹具夹紧力的情况，有效的避免因牵引力及夹紧力过大对斜拉索造成的损坏。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其中：包括主卷扬机、固定耳板、定滑轮组、动滑轮组、牵索夹具、U型卡环Ⅰ、U型卡环Ⅱ、软质吊装带Ⅰ及软质吊装带Ⅱ，所述的主卷扬机设置在斜拉桥的桥梁上，所述的桥梁上设置有梁端索导管，所述的梁端索导管后端的桥梁上固定有固定耳板，所述的固定耳板上连接有U型卡环Ⅰ，所述的U型卡环Ⅰ通过软质吊装带Ⅰ与定滑轮组连接，所述的主卷扬机的钢丝绳穿引在定滑轮组与动滑轮组之间，所述的动滑轮组通过软质吊装带Ⅱ连接U型卡环Ⅱ，所述的U型卡环Ⅱ连接在牵索夹具上，所述的牵索夹具夹持在斜拉索的梁端锚杯后端的延长套筒上。

进一步，所述的软质吊装带Ⅱ及U型卡环Ⅱ的数量均为两个，两个U型卡环Ⅱ对称布置在斜拉索的两侧，两个U型卡环Ⅱ分别通过两个软质吊装带Ⅱ与动滑轮组连接。

进一步，所述的牵索夹具为两瓣式结构，包括左半片及右半片，所述的左半片与右半片对称布置在两端锚杯的延长套筒两侧，且左半片与右半片通过螺栓连接后夹持在延长套筒上，所述的左半片与右半片结构相同，均包括截面形状为半圆形的夹持部、固定在夹持部上下两端的连接部及固定在夹持部左右两端的挡环部，所述的连接部上设置有多个用于穿装螺栓用的锁紧孔及一个用于穿装U型卡环Ⅱ的锁销用的销孔。

进一步，所述的挡环部为半圆环结构，其内环直径与夹持部的直径相同。

进一步，所述的左半片与右半片连接后，左半片的夹持部与右半片的夹持部组成圆筒结构，所述的圆筒结构的内径小于斜拉索的梁端锚杯的外径。

进一步，所述的夹持部与连接部之间设置有加强筋，所述的加强筋位于夹持部及连接部的外侧。

利用上述斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备的牵引方法，包括以下施工步骤：

a、将牵索夹具夹持在斜拉索的梁端锚杯后端的延长套筒上，然后在牵索夹具的连接部上的销孔内穿装U型卡环Ⅱ的锁销，并锁紧，将U型卡环Ⅱ与牵索夹具连接，斜拉索的两侧各连接一个U型卡环Ⅱ；

b、在梁端索导管后端的斜拉桥上焊接固定耳板，将U型卡环Ⅰ的锁销穿装在固定耳板上的耳孔内，并锁紧，将U型卡环Ⅰ与固定耳板连接，然后通过软质吊装带Ⅰ连接U型卡环Ⅰ与定滑轮组；

c、将动滑轮组放置在定滑轮组前端，主卷扬机的钢丝绳放出，按要求在定滑轮组与动滑轮组之间穿引主卷扬机的钢丝绳；

d、移动动滑轮组，将动滑轮组向待安装的斜拉索临时锚固方向移动，移动时主卷扬机不断的释放钢丝绳，移动到合适位置后，采用两个软质吊装带Ⅱ分别连接U型卡环Ⅱ与动滑轮组；

f、汽车吊将斜拉索梁端锚杯吊起，启动主卷扬机，主卷扬机的钢丝绳收回，拽拉牵引斜拉索梁端锚杯向梁端索导管方向移动；

g、当牵引到预定位置后，施工人员在斜拉索梁端锚杯的内丝扣上安装软牵引钢绞线，组装钢绞线软牵引系统，之后操作钢绞线软牵引系统牵引钢绞线，待钢绞线受力均匀后，拆除斜拉索梁端锚固施工用牵引装置，至此，完成斜拉索梁端锚固的牵引施工。

进一步，所述的步骤a中，安装牵索夹具时，牵索夹具与延长套筒之间设置有防滑耐磨垫。

进一步，所述的步骤d中，移动动滑轮组时，采用另一台卷扬机牵引移动。

有益效果：

1、本发明是利用两瓣式结构的夹板式的牵索夹具夹持在斜拉索的梁端锚杯后部的延长套管上，通过主卷扬机及定滑轮组及动滑轮组带动牵索夹具向梁端索导管移动，由于延长套管的外径小于梁端锚杯外径，在延长套管与梁端锚杯的连接处形成台阶，牵索夹具夹装在延长套管后，无需大力夹紧，受延长套管与梁端锚杯连接处的台阶的阻挡作用，能够有效的避免牵索夹具滑脱，从而有效的避免因牵引力过大必须增大夹具夹紧力的情况，有效的避免因牵引力及夹紧力过大对斜拉索造成的损坏。

2、本发明的定滑轮组及动滑轮组的设置能够有效的节约牵引力，节约能源，本发明的牵索夹具不受牵引力大小的影响，因此，本发明可通过增大主卷扬机的牵引力提高斜拉索的牵引施工效率，缩短斜拉桥的施工周期，降低施工成本。

3、本发明牵引装置结构简单、使用方便、成本低廉，本发明的牵引施工方法操作简单容易实施，能够有效的提高牵引施工效率，为大跨度斜拉桥的施工提供方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的斜拉索的梁端锚杯与牵索夹具的连接结构示意图；

图3为本发明的图2的A-A剖视结构示意图；

图4为本发明的牵索夹具的左半片及右半片的结构示意图；

图5为本发明的图4的B-B剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其中：包括主卷扬机2、固定耳板4、定滑轮组7、动滑轮组8、牵索夹具11、U型卡环Ⅰ5、U型卡环Ⅱ10、软质吊装带Ⅰ6及软质吊装带Ⅱ9，所述的主卷扬机2设置在斜拉桥的桥梁1上，所述的桥梁1上设置有梁端索导管12，所述的梁端索导管12后端的桥梁1上固定有固定耳板4，所述的固定耳板4上连接有U型卡环Ⅰ5，所述的U型卡环Ⅰ5通过软质吊装带Ⅰ6与定滑轮组7连接，所述的主卷扬机2的钢丝绳3穿引在定滑轮组7与动滑轮组8之间，所述的动滑轮组8通过两个软质吊装带Ⅱ9分别连接两个U型卡环Ⅱ10，两个U型卡环Ⅱ10连接在牵索夹具11上，所述的牵索夹具11夹持在斜拉索13的梁端锚杯14后端的延长套筒15上。所述的牵索夹具11为两瓣式结构，包括左半片及右半片，所述的左半片与右半片对称布置在两端锚杯的延长套筒15两侧，且左半片与右半片通过螺栓连接后夹持在延长套筒15上，所述的左半片与右半片结构相同，均包括截面形状为半圆形的夹持部110、固定在夹持部110上下两端的连接部111及固定在夹持部110左右两端的挡环部112，所述的挡环部112为半圆环结构，其内环直径与夹持部110的直径相同，挡环部112的半圆环与夹持部110的半圆形同轴布置，所述的连接部111上设置有多个用于穿装螺栓用的锁紧孔113及一个用于穿装U型卡环Ⅱ10的锁销用的销孔114。所述的左半片与右半片通过螺栓连接后，左半片的夹持部110与右半片的夹持部110组成圆筒结构，所述的圆筒结构的内径小于斜拉索13的梁端锚杯14的外径。所述的夹持部110与连接部111之间设置有加强筋，所述的加强筋位于夹持部110及连接部111的外侧。

利用上述斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备的牵引方法，包括以下步骤：

a、将牵索夹具11夹持在斜拉索13的梁端锚杯14后端的延长套筒15上，然后在牵索夹具11的连接部111上的销孔114内穿装U型卡环Ⅱ10的锁销，并锁紧，将U型卡环Ⅱ10与牵索夹具11连接，斜拉索13的两侧各连接一个U型卡环Ⅱ10；

安装牵索夹具11时，先在延长套筒15外包裹防滑耐磨垫，然后，将牵索夹具11的左半片与右半片相对布置在延长套筒15，然后通过螺栓将左半片与右半片连接并锁紧，实现牵索夹具11夹紧延长套筒15；

b、在梁端索导管12后端的斜拉桥上焊接固定耳板4，将U型卡环Ⅰ5的锁销穿装在固定耳板4上的耳孔内，并锁紧，将U型卡环Ⅰ5与固定耳板4连接，然后通过软质吊装带Ⅰ6连接U型卡环Ⅰ5与定滑轮组7；

c、将动滑轮组8放置在定滑轮组7前端，主卷扬机2的钢丝绳3放出，按要求在定滑轮组7与动滑轮组8之间穿引主卷扬机2的钢丝绳3；

d、移动动滑轮组8，将动滑轮组8向待安装的斜拉索13临时锚固方向移动，移动时主卷扬机2不断的释放钢丝绳3，移动到合适位置后，采用两个软质吊装带Ⅱ9分别连接U型卡环Ⅱ10与动滑轮组8；

移动动滑轮组8时，可采用另一台卷扬机牵引移动。

f、汽车吊将斜拉索13梁端锚杯14吊起，启动主卷扬机2，主卷扬机2的钢丝绳3收回，拽拉牵引斜拉索13梁端锚杯14向梁端索导管12方向移动；

g、当牵引到预定位置后，施工人员在斜拉索13梁端锚杯14的内丝扣上安装软牵引钢绞线，组装钢绞线软牵引系统，之后操作钢绞线软牵引系统牵引钢绞线，待钢绞线受力均匀后，拆除斜拉索13梁端锚固施工用牵引装置，至此，完成斜拉索13梁端锚固的牵引施工。

要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：包括主卷扬机（2）、固定耳板（4）、定滑轮组（7）、动滑轮组（8）、牵索夹具（11）、U型卡环Ⅰ（5）、U型卡环Ⅱ（10）、软质吊装带Ⅰ（6）及软质吊装带Ⅱ（9），所述的主卷扬机（2）设置在斜拉桥的桥梁（1）上，所述的桥梁（1）上设置有梁端索导管（12），所述的梁端索导管（12）后端的桥梁（1）上固定有固定耳板（4），所述的固定耳板（4）上连接有U型卡环Ⅰ（5），所述的U型卡环Ⅰ（5）通过软质吊装带Ⅰ（6）与定滑轮组（7）连接，所述的主卷扬机（2）的钢丝绳（3）穿引在定滑轮组（7）与动滑轮组（8）之间，所述的动滑轮组（8）通过软质吊装带Ⅱ（9）连接U型卡环Ⅱ（10），所述的U型卡环Ⅱ（10）连接在牵索夹具（11）上，所述的牵索夹具（11）夹持在斜拉索（13）的梁端锚杯（14）后端的延长套筒（15）上。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：所述的软质吊装带Ⅱ（9）及U型卡环Ⅱ（10）的数量均为两个，两个U型卡环Ⅱ（10）对称布置在斜拉索（13）的两侧，两个U型卡环Ⅱ（10）分别通过两个软质吊装带Ⅱ（9）与动滑轮组（8）连接。

3.根据权利要求1所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：所述的牵索夹具（11）为两瓣式结构，包括左半片及右半片，所述的左半片与右半片对称布置在梁端锚杯（14）的延长套筒（15）两侧，且左半片与右半片通过螺栓连接后夹持在延长套筒（15）上，所述的左半片与右半片结构相同，均包括截面形状为半圆形的夹持部（110）、固定在夹持部（110）上下两端的连接部（111）及固定在夹持部（110）左右两端的挡环部（112），所述的连接部（111）上设置有多个用于穿装螺栓用的锁紧孔（113）及一个用于穿装U型卡环Ⅱ（10）的锁销用的销孔（114）。

4.根据权利要求3所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：所述的挡环部（112）为半圆环结构，其内环直径与夹持部（110）的直径相同。

5.根据权利要求3所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：所述的左半片与右半片连接后，左半片的夹持部（110）与右半片的夹持部（110）组成圆筒结构，所述的圆筒结构的内径小于斜拉索（13）的梁端锚杯（14）的外径。

6.根据权利要求3所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备，其特征在于：所述的夹持部（110）与连接部（111）之间设置有加强筋，所述的加强筋位于夹持部（110）及连接部（111）的外侧。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种斜拉索梁端卷扬机快速牵引装备的牵引方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将牵索夹具（11）夹持在斜拉索（13）的梁端锚杯（14）后端的延长套筒（15）上，然后在牵索夹具（11）的连接部（111）上的销孔（114）内穿装U型卡环Ⅱ（10）的锁销，并锁紧，将U型卡环Ⅱ（10）与牵索夹具（11）连接，斜拉索（13）的两侧各连接一个U型卡环Ⅱ（10）；

b、在梁端索导管（12）后端的斜拉桥上焊接固定耳板（4），将U型卡环Ⅰ（5）的锁销穿装在固定耳板（4）上的耳孔内，并锁紧，将U型卡环Ⅰ（5）与固定耳板（4）连接，然后通过软质吊装带Ⅰ（6）连接U型卡环Ⅰ（5）与定滑轮组（7）；

c、将动滑轮组（8）放置在定滑轮组（7）前端，主卷扬机（2）的钢丝绳（3）放出，按要求在定滑轮组（7）与动滑轮组（8）之间穿引主卷扬机（2）的钢丝绳（3）；

d、移动动滑轮组（8），将动滑轮组（8）向待安装的斜拉索（13）临时锚固方向移动，移动时主卷扬机（2）不断的释放钢丝绳（3），移动到合适位置后，采用两个软质吊装带Ⅱ（9）分别连接U型卡环Ⅱ（10）与动滑轮组（8）；

f、汽车吊将斜拉索（13）梁端锚杯（14）吊起，启动主卷扬机（2），主卷扬机（2）的钢丝绳（3）收回，拽拉牵引斜拉索（13）梁端锚杯（14）向梁端索导管（12）方向移动；

g、当牵引到预定位置后，施工人员在斜拉索（13）梁端锚杯（14）的内丝扣上安装软牵引钢绞线，组装钢绞线软牵引系统，之后操作钢绞线软牵引系统牵引钢绞线，待钢绞线受力均匀后，拆除斜拉索（13）梁端锚固施工用牵引装置，至此，完成斜拉索（13）梁端锚固的牵引施工。

8.根据权利要求7所述的牵引方法，其特征在于：所述的步骤a中，安装牵索夹具（11）时，牵索夹具（11）与延长套筒（15）之间设置有防滑耐磨垫。

9.根据权利要求7所述的牵引方法，其特征在于：所述的步骤d中，移动动滑轮组（8）时，采用另一台卷扬机牵引移动。

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