CN111395850A - 一种用于缆索吊装系统的装配式塔架及架设方法 - Google Patents

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杜海龙
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Abstract

本发明公开了一种用于缆索吊装系统的装配式塔架及架设方法，塔架包括竖向设置的两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间连接有若干个横联，还包括横梁，所述横梁连接在两个塔身的顶端。该塔架采用若干标准单元段和索鞍单元段组装而成，在搭设速度及最大高度上优于传统万能杆件塔架，塔架形式简单，各杆件通过螺栓连接，易于安装拆除，且塔架的标准杆件可多次周转使用，具有较大的经济效益。

Description

一种用于缆索吊装系统的装配式塔架及架设方法
技术领域
本发明涉及缆索吊装施工领域，具体涉及一种用于缆索吊装系统的装配式塔架及架设方法。
背景技术
缆索吊装施工法是通过缆索系统把预制构件吊装成桥梁的方法。缆索吊装系统按其工作性质可分为四个基本组成部分：主索、工作索、塔架及锚固装置。其中工作索包括起重索、牵引索和扣索等。缆索吊装的工作原理是利用主缆承受吊重和作为跑车的运行轨道，主索跑车上的起重装置和牵引装置将构件吊起、升降、运输和安装。
在钢管拱桥的建设中，通常采用缆索吊装系统进行拱肋及桥面的吊装施工。塔架作为缆索吊装系统中支撑缆索的结构，通常采用万能杆件搭设，也有采用下宽上窄“A”字形塔架，利用钢管搭设，内注混凝土增大其刚度。缆索吊装系统塔架采用万能杆件搭设时，螺栓连接多，搭设速度慢，且搭设高度受材料本身限制，塔架超过一定高度将存在安全风险。采用下宽上窄“A”字形塔架时，材料为一次性使用，不能周转，且塔架拆除困难。
发明内容
本发明目的在于：针对缆索吊装系统塔架采用万能杆件搭设时，搭设速度慢，且搭设高度受到限制；而采用下宽上窄“A”字形塔架时，材料为一次性使用，不能周转，且塔架拆除困难的问题，提供一种用于缆索吊装系统的装配式塔架及架设方法，该塔架采用若干标准单元段和索鞍单元段组装而成，在搭设速度及最大高度上优于传统万能杆件塔架，塔架各杆件通过螺栓连接，易于安装拆除，且塔架的标准杆件可多次周转使用，具有较大的经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于缆索吊装系统的装配式塔架，包括竖向设置的两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间连接有若干个横联，还包括横梁，所述横梁连接在两个塔身的顶端。
本发明通过设置两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间通过若干个横联连接，在两个塔身的顶端设置横梁连接；该塔架采用若干标准单元段和索鞍单元段组装而成，在搭设速度及最大高度上优于传统万能杆件塔架，塔架形式简单，各杆件通过螺栓连接，易于安装拆除，且塔架的标准杆件可多次周转使用，具有较大的经济效益。
作为本发明的优选方案，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱两端设有法兰盘，所述标准单元段和/或索鞍单元段在竖直方向上通过所述法兰盘进行栓接。通过在标准单元段和索鞍单元段中的各立柱两端设置法兰盘，利用立柱两端的法兰盘及螺栓即可实现标准单元段和/或索鞍单元段在竖直方向上的拼接，从而方便进行塔架组装施工。
作为本发明的优选方案，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱外壁设有用于安装腹杆的若干个连接板，所述连接板与所述腹杆采用螺栓连接。通过在标准单元段和索鞍单元段中的各立柱外壁设置若干个连接板，即可将腹杆的两端连接在不同立柱的连接板上，从而便于腹杆的安装施工。
作为本发明的优选方案，在水平方向上的相邻标准单元段和/或索鞍单元段通过立柱外壁上的连接板以及若干个腹杆相互连接在一起。如此，实现相邻标准单元段和/或索鞍单元段在水平方向上的拼接。
作为本发明的优选方案，所有的横联沿塔架竖向均匀间隔布置，有利于提升塔架整体稳定性。
作为本发明的优选方案，所述横联为桁架结构，采用多根杆件以螺栓连接的方式搭设而成，所述横联的两端与塔身采用螺栓连接。如此，便于实现横联拼装后整体吊装与两个塔身相连。
作为本发明的优选方案，所述横联的两端还设有若干根斜撑杆，所述斜撑杆位于横联上下两侧，且斜撑杆与塔身采用螺栓连接。通过在横联的两端设置若干根斜撑杆，且斜撑杆位于横联上下两侧，设置斜撑杆可以增加横联两端与两个塔身连接稳定性。
作为本发明的优选方案，两个塔身的底端埋设于塔架地面基础中。如此设置，可以使塔身底端与塔架地面基础稳固连接，从而使整体塔架稳定矗立于安装施工位置，有利于提高塔架安全性。
一种用于缆索吊装系统的装配式塔架架设方法，包括以下步骤：
步骤一、拼装塔身预埋段，并埋设于塔架地面基础中；
步骤二、在拼装场地上将两根立柱及立柱间的腹杆拼装成片体，并将片体运至起吊区域，再将片体安装在塔身预埋段上；
步骤三、重复步骤二将塔身该层的片体全部安装完成；
步骤四、安装各片体之间的腹杆，完成塔身本层的安装；
步骤五、重复步骤二～步骤四，完成整个塔身的安装；
步骤六、安装塔顶的横梁。
本塔架架设方法通过先将塔身预埋段埋设于塔架地面基础中，然后在拼装场地上将两根立柱及立柱间的腹杆拼装成片体，并将片体运至起吊区域，再将片体安装在塔身预埋段上，逐步将塔身该层的片体全部安装完成后再安装各片体之间的腹杆，依次逐层完成塔身组装并安装横梁；由于采用拼装成片体再安装的装配式施工方法，塔架架设速度快，施工周期短。
作为本发明的优选方案，在所述步骤五中，当塔身安装至有横联的位置时，在起吊区域将横联拼装完成，再将横联整体吊运安装至塔身上。如此，便于横联整体吊装连接至两个塔身上，有利于提高横联安装效率。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间通过若干个横联连接，在两个塔身的顶端设置横梁连接；该塔架采用若干标准单元段和索鞍单元段组装而成，在搭设速度及最大高度上优于传统万能杆件塔架，塔架形式简单，各杆件通过螺栓连接，易于安装拆除，且塔架的标准杆件可多次周转使用，具有较大的经济效益；
2、本塔架架设方法通过先将塔身预埋段埋设于塔架地面基础中，然后在拼装场地上将两根立柱及立柱间的腹杆拼装成片体，并将片体运至起吊区域，再将片体安装在塔身预埋段上，逐步将塔身该层的片体全部安装完成后再安装各片体之间的腹杆，依次逐层完成塔身组装并安装横梁；由于采用拼装成片体再安装的装配式施工方法，塔架架设速度快，施工周期短。
附图说明
图1是本发明中的装配式塔架的总体示意图；
图2是本发明中的装配式塔架标准单元段的示意图；
图3是本发明中的装配式塔架索鞍单元段的示意图；
图4是本发明中的塔架预埋段的示意图；
图5是本发明中的片体安装示意图；
图6是本发明中的片体安装完成示意图；
图7是本发明中的横联安装示意图。
图中标记：2-塔身，21-立柱，211-法兰盘，212-连接板，22-腹杆，23-塔身预埋段，24-片体，3-横联，31-斜撑杆，4-扣索鞍平台，5-横梁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种用于缆索吊装系统的装配式塔架；
如图1-图3所示，本实施例中的用于缆索吊装系统的装配式塔架，包括竖向设置的两个塔身2，每个塔身2包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱21和设于立柱21之间的若干个腹杆22，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台4，两个塔身2之间连接有若干个横联3，还包括横梁5，所述横梁5采用螺栓连接在两个塔身2的顶端。
本发明通过设置两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间通过若干个横联连接，在两个塔身的顶端设置横梁连接；该塔架采用若干标准单元段和索鞍单元段组装而成，在搭设速度及最大高度上优于传统万能杆件塔架，塔架形式简单，各杆件通过螺栓连接，易于安装拆除，且塔架的标准杆件可多次周转使用，具有较大的经济效益。
本实施例中，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱21两端设有法兰盘211，所述标准单元段和/或索鞍单元段在竖直方向上通过所述法兰盘211进行栓接。通过在标准单元段和索鞍单元段中的各立柱两端设置法兰盘，利用立柱两端的法兰盘及螺栓即可实现标准单元段和/或索鞍单元段在竖直方向上的拼接，从而方便进行塔架组装施工。
本实施例中，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱21外壁设有用于安装腹杆22的若干个连接板212，所述连接板212与所述腹杆22采用螺栓连接。通过在标准单元段和索鞍单元段中的各立柱外壁设置若干个连接板，即可将腹杆的两端连接在不同立柱的连接板上，从而便于腹杆的安装施工。
本实施例中，在水平方向上的相邻标准单元段和/或索鞍单元段通过立柱21外壁上的连接板212以及若干个腹杆22相互连接在一起。如此，实现相邻标准单元段和/或索鞍单元段在水平方向上的拼接。
本实施例中，所有的横联3沿塔架竖向均匀间隔布置，有利于提升塔架整体稳定性。
本实施例中，所述横联3为长方体状的桁架结构，采用多根杆件以螺栓连接的方式搭设而成，在杆件外壁上设有用于连接的安装板，以方便杆件之间的连接，提升横联的搭设速度，所述横联3的两端与塔身2采用螺栓连接。如此，便于实现横联拼装后整体吊装与两个塔身相连。
本实施例中，所述横联3的两端还设有若干根斜撑杆31，所述斜撑杆31位于横联3上下两侧(即横联3上下两侧各设有一排斜撑杆31)，且斜撑杆31与塔身2采用螺栓连接。通过在横联的两端设置若干根斜撑杆，且斜撑杆位于横联上下两侧，设置斜撑杆可以增加横联两端与两个塔身连接稳定性。
本实施例中，两个塔身2的底端埋设于塔架地面基础中，并且在塔身2的立柱21外壁上设置有若干根锚筋。如此设置，可以使塔身底端与塔架地面基础稳固连接，从而使整体塔架稳定矗立于安装施工位置，有利于提高塔架安全性。
实施例2
如图4-图7所示，本实施例提供一种实施例1中所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架架设方法，包括以下步骤：
步骤一、拼装塔身预埋段23，并埋设于塔架地面基础中；
步骤二、在拼装场地上将两根立柱21及立柱21间的腹杆22拼装成片体24，并将片体24运至起吊区域，再将片体24安装在塔身预埋段23上；
步骤三、重复步骤二将塔身2该层的片体24全部安装完成；
步骤四、安装各片体24之间的腹杆22，完成塔身本层的安装；
步骤五、重复步骤二～步骤四，完成整个塔身的安装；
步骤六、安装塔顶的横梁5。
本塔架架设方法通过先将塔身预埋段埋设于塔架地面基础中，然后在拼装场地上将两根立柱及立柱间的腹杆拼装成片体，并将片体运至起吊区域，再将片体安装在塔身预埋段上，逐步将塔身该层的片体全部安装完成后再安装各片体之间的腹杆，依次逐层完成塔身组装并安装横梁；由于采用拼装成片体再安装的装配式施工方法，塔架架设速度快，施工周期短。
本实施例中，在所述步骤五中，当塔身2安装至有横联3的位置时，在起吊区域将横联3拼装完成，再将横联3整体吊运安装至塔身2上。如此，便于横联整体吊装连接至两个塔身上，有利于提高横联安装效率。
具体的，首先进行塔架基础与塔身预埋段23的施工，塔架可使用拱座作为基础，塔架预埋段施工完成的示意图见图4。之后进行塔身安装，先在拼装场地上将两根立柱21及立柱间的腹杆22拼装成一个片体24，再将片体24运至起吊区域，利用塔吊进行片体24安装，片体24安装后状态的示意图见图5。逐步将塔身该层的片体24全部安装完成后，示意图见图6，再将各片体24之间的腹杆22进行安装，本层的塔架即安装完成，如此逐层向上安装，安装至有横联3的位置，在起吊区域将横联3拼装完成，再利用塔吊整体吊装安装，安装完成后的示意图见图7。如此逐步向上搭设，直至安装至塔顶。需要说明的是，施工时两个塔身同步施工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，包括竖向设置的两个塔身，每个塔身包括若干个标准单元段和索鞍单元段采用螺栓拼接而成，所述标准单元段和索鞍单元段均包括若干个立柱和设于立柱之间的若干个腹杆，所述索鞍单元段的顶部还设有扣索鞍平台，两个塔身之间连接有若干个横联，还包括横梁，所述横梁连接在两个塔身的顶端。
2.根据权利要求1所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱两端设有法兰盘，所述标准单元段和/或索鞍单元段在竖直方向上通过所述法兰盘进行栓接。
3.根据权利要求2所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，所述标准单元段和索鞍单元段中的各立柱外壁设有用于安装腹杆的若干个连接板，所述连接板与所述腹杆采用螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，在水平方向上的相邻标准单元段和/或索鞍单元段通过立柱外壁上的连接板以及若干个腹杆相互连接在一起。
5.根据权利要求1-4之一所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，所有的横联沿塔架竖向均匀间隔布置。
6.根据权利要求1-4之一所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，所述横联为桁架结构，所述横联的两端与塔身采用螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，所述横联的两端还设有若干根斜撑杆，所述斜撑杆位于横联上下两侧，且斜撑杆与塔身采用螺栓连接。
8.根据权利要求1-4之一所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架，其特征在于，两个塔身的底端埋设于塔架地面基础中。
9.一种如权利要求1所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架架设方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、拼装塔身预埋段，并埋设于塔架地面基础中；
步骤二、在拼装场地上将两根立柱及立柱间的腹杆拼装成片体，并将片体运至起吊区域，再将片体安装在塔身预埋段上；
步骤三、重复步骤二将塔身该层的片体全部安装完成；
步骤四、安装各片体之间的腹杆，完成塔身本层的安装；
步骤五、重复步骤二～步骤四，完成整个塔身的安装；
步骤六、安装塔顶的横梁。
10.根据权利要求9所述的用于缆索吊装系统的装配式塔架架设方法，其特征在于，在所述步骤五中，当塔身安装至有横联的位置时，在起吊区域将横联拼装完成，再将横联整体吊运安装至塔身上。
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