CN112942109A - 独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其具体为：在索塔塔顶安装塔顶门架；在所述塔顶门架上安装吊装系统；使用所述吊装系统吊装主索鞍底板至预定位置，将所述主索鞍底板锚固在索塔塔顶；使用所述吊装系统吊装主索鞍鞍体至预定位置，将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置；在所述主索鞍鞍体一侧安装顶推反力架，并张拉所述反力架中的预应力束。本发明采用卷扬机、滑移小车和滑轮组构成的吊装系统实现主索鞍的提升、平移及下放作业，结构设计简单，易于操作，可以节约牵引设备。

Description

独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法。

背景技术

悬索桥是缆索做桥梁主要承重结构的桥，缆索通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)作为上部结构主要承重构件。独塔自锚式悬索桥为只有一座主索塔的自锚式悬索桥，缆索通过主索塔上主索鞍进行悬挂，桥面的动、静荷载通过缆索传递给主索鞍，再由主索鞍传递给主索塔。主索鞍安装于主索塔顶部，是缆索的主要支撑构件。

主索鞍在安装时需要按预偏量放置，以应对后期吊索安装、张拉过程中造成的主索鞍偏移。而主索塔的高度有几十甚至几百米，塔顶面积狭小又使得安装作业空间有限，且主索鞍自身重量较大，在安装时，使用传统的吊装设备难以精确将主索鞍吊装至预定位置。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

一种独塔自锚式悬为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，包括以下步骤：

S1、在索塔塔顶安装塔顶门架；

S2、在所述塔顶门架上安装吊装系统；

S3、使用所述吊装系统吊装主索鞍底板至预定位置，将所述主索鞍底板锚固在索塔塔顶；

S4、使用所述吊装系统吊装主索鞍鞍体至预定位置，将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置；

S5、在所述主索鞍鞍体一侧安装顶推反力架，并张拉所述反力架中的预应力束。

优选的是，所述步骤S1中的塔顶门架包括两根主横梁、多根立柱和多根分配梁；两根所述主横梁平行设置，所述立柱一端与索塔塔顶预埋件焊接连接，其另一端与所述主横梁焊接连接；所述分配梁1两端分别与所述立柱和所述主横梁焊接连接；所述主横梁上表面开设有凹槽。

优选的是，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统包括：卷扬机，其安装在所述主横梁的一端；滑移小车，其通过四个滑块设在所述主横梁上远离所述卷扬机的一端，所述滑块在所述主横梁上凹槽内滑动，四个所述滑块两两相对架设在两根所述主横梁上，相对的两个所述滑块中心通过连接杆固定连接，靠近所述卷扬机一端的连接杆为第一连接杆；所述滑移小车上端设置有滑移横梁，所述滑移横梁与所述主横梁平行，所述滑移横梁下端面固定连接有吊耳；滚筒，其环状套设于所述第一连接杆上；滑轮组，其包括上滑轮组和下滑轮组，所述上滑轮组可拆卸连接在所述吊耳上；所述卷扬机上缠绕的钢丝绳，其活动的一端在所述滚筒上连接缠绕若干圈后，再在所述上滑轮组和所述下滑轮组之间交替缠设。

优选的是，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统中，所述第一连接杆两端设置有向上的凸起；所述第一连接杆两端设置有锁止轮，所述锁止轮为外齿轮，所述锁止轮上设置有与所述第一连接杆上的凸起相配合的凹槽，以限制所述锁止轮绕所述连接杆转动；所述滚筒两端内表面上设置有轮齿，且可以与所述锁止轮上的轮齿啮合。

优选的是，S3和S4中吊装所述主索鞍底板或者所述主索鞍至预定位置的过程还包含以下步骤：

A1、将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体通过千斤绳与所述下滑轮组相连；

A2、启动所述卷扬机，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体提升至高出塔顶一定距离后停止提升；

A3、将所述锁止轮沿所述第一连接杆两端的凸起向所述第一连接杆中心推动，直至所述锁止轮与所述滚筒两端的轮齿啮合，以限制所述滚筒绕所述第一连接杆转动；

A4、启动所述卷扬机，缠绕在所述滚筒上的钢丝绳在摩擦力的作用下牵引所述滑移小车在水平方向移动，直至所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体位于预定位置上方；

A5、将所述锁止轮沿所述第一连接杆两端的凸起向所述第一连接杆两端推动，解除所述锁止轮与所述滚筒两端的轮齿的啮合，使所述滚筒可以绕所述第一连接杆转动；

A6、启动所述卷扬机，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体缓慢下放至预定位置。

优选的是，所述步骤A1中所述主索鞍底板或者所述主索鞍起吊点为四个，每个起吊点通过卸扣与所述千斤绳连接。

优选的是，所述步骤S3中所述主索鞍底座被吊装到预定位置后，测量所述主索鞍底座位置与理论位置的偏差，并根据测量结果对所述主索鞍底座进行调整，再将所述主索鞍底座进行锚固。

优选的是，所述步骤S4中将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置后，在所述主索鞍两端安装临时拉杆，限制所述主索鞍鞍体进行移动。

优选的是，所述步骤S5中所述反力架通过预应力束与索塔塔顶锚固，所述预应力束6通过张拉千斤顶进行预应力张拉。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明塔顶门架采用全焊接连接形式，加强了塔顶门架结构的强度和稳定性。

2、本发明采用的吊装系统通过卷扬机与滑轮组配合实现主索鞍在竖直方向的提升和下放，且卷扬机设置在塔顶门架顶部远离起吊主索鞍的一端，平衡塔顶门架的受力。

3、本发明在滑移小车上增加滚筒，卷扬机上的钢丝绳在滑移小车上缠绕之后再到达滑轮组，在需要平移主索鞍时，先限制滚筒转动，再通过钢丝绳和滚筒间的摩擦自锁原理，通过卷扬机牵引滑移小车做平移运动，从而仅通过一台卷扬机完成竖直和水平方向的移动，减少设备的投入及塔顶门架的承重。

4、本发明中滑移小车通过所述滑块在所述塔顶门架上进行水平移动，所述主横梁上的凹槽限定了滑移小车在桥梁宽度方向上的移动，在提升主索鞍时，可以保证滑移小车的稳定性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一实施例中所述塔顶门架的结构示意图；

图2为本发明上述实施例中所述滑移小车的主视图；

图3为本发明上述实施例中所述滑移小车的左视图；

图4为本发明上述实施例中所述锁止轮的左视图；

图5为本发明上述实施例中所述连接杆的主视图；

图6为本发明上述实施例中所述滚筒的主视图；

图7为本发明上述实施例中所述反力架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，并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。

如图1～图7所示，本发明提供一种独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，包括以下步骤：

S1、在索塔塔顶安装塔顶门架；

S2、在所述塔顶门架上安装吊装系统；

S3、使用所述吊装系统吊装主索鞍底板至预定位置，将所述主索鞍底板锚固在索塔塔顶；

S4、使用所述吊装系统吊装主索鞍鞍体至预定位置，将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置；

S5、在所述主索鞍鞍体一侧安装顶推反力架，并张拉所述反力架中的预应力束。

在这种技术方案中，索塔施工完成后，用塔吊将塔顶门架组件吊至塔顶安装。然后在塔顶门架上安装吊装系统用于将主索鞍提升至索塔上。主索鞍吊装分为主索鞍底板吊装和主索鞍鞍体吊装，主索鞍鞍体吊装时需要将所述主索鞍鞍体按预先设计号的预偏量调整至预定位置，以应对后续吊索安装、张拉过程中产生的主索鞍鞍体偏移。最后在所述主索鞍鞍体一侧安装顶推反力架，用于在后续顶推主索鞍鞍体时提供反力支撑。

在另一种实施例中，所述步骤S1中的塔顶门架1包括两根主横梁13、多根立柱11和多根分配梁12；两根所述主横梁13平行设置，所述立柱11一端与索塔塔顶预埋件焊接连接，其另一端与所述主横梁13焊接连接；所述分配梁12两端分别与所述立柱11和所述主横梁13焊接连接；所述主横梁13上表面开设有凹槽。塔顶门架采用全焊接形式，焊缝高度不小于所述主横梁13、所述立柱11和所述分配梁12中的最小板厚。

在另一种实施例中，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统包括：

卷扬机2，其安装在所述主横梁13的一端；

滑移小车3，其通过四个滑块31架设在所述主横梁13上远离所述卷扬机1的一端，所述滑块31在所述主横梁13上的凹槽内滑动，四个所述滑块31两两相对架设在两根所述主横梁13上，相对的两个所述滑块31中心通过连接杆固定连接，靠近所述卷扬机一端的连接杆为第一连接杆35；所述滑移小车3上端设置有滑移横梁32，所述滑移横梁32与所述主横梁13平行，所述滑移横梁32下端面固定连接有吊耳33；

滚筒36，其环状套设于所述第一连接杆35上；

滑轮组4，其包括上滑轮组41和下滑轮组42，所述上滑轮组42可拆卸连接在所述吊耳33上；

所述卷扬机2上缠绕的钢丝绳，其活动的一端在所述滚筒36上连接缠绕若干圈后，再在所述上滑轮组41和所述下滑轮组42之间交替缠设。

在这种技术方案中，所述卷扬机2和所述滑移小车3分别设置在所述主横梁的两端，以平衡所述塔顶门架1两端的受力，可以根据施工项目所在场地的实际情况选择在所述塔顶门架1的任意端起吊主索鞍，并在相应端设置所述滑移小车3，另一端设置所述卷扬机2。所述滑移小车3通过所述滑块31在所述塔顶门架1进行水平移动，所述主横梁13上的凹槽限定了所述滑移小车3在桥梁宽度方向上的移动，在提升主索鞍时，可以保证所述滑移小车3的稳定性。所述滑轮组4通过所述吊耳33设置在所述滑移小车3的正下方，在起吊主索鞍时，主索鞍的重心与所述滑移小车3的重心在同一竖直线上，使得所述滑移小车3在水平方向上保持稳定。

在另一种实施例中，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统中，

所述第一连接杆35两端设置有向上的凸起；

所述第一连接杆35两端设置有锁止轮34，所述锁止轮34为外齿轮，所述锁止轮34上设置有与所述第一连接杆35上的凸起相配合的凹槽，以限制所述锁止轮34绕所述连接杆35转动；

所述滚筒36两端内表面上设置有轮齿，且可以与所述锁止轮34上的轮齿啮合。

在这种技术方案中，所述锁止轮34可以沿所述第一连接杆35两端的凸起滑动，当所述锁止轮34向所述第一连接杆35的中心滑动到与所述滚筒36两端内表面的轮齿啮合时，可以将所述滚轮锁止，限制所述滚筒36绕所述第一连接杆35转动；需要解除这种限制时，将所述锁止轮34向所述第一连接杆35的两端滑动，使得所述锁止轮34与所述滚筒36接触啮合即可。

在另一种实施例中，S3和S4中吊装所述主索鞍底板或者所述主索鞍至预定位置的过程还包含以下步骤：

A1、将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体通过千斤绳与所述下滑轮组42相连；

A2、启动所述卷扬机2，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体提升至高出塔顶一定距离后停止提升；

A3、将所述锁止轮34沿所述第一连接杆35两端的凸起向所述第一连接杆35中心推动，直至所述锁止轮34与所述滚筒36两端的轮齿啮合，以限制所述滚筒36绕所述第一连接杆转动；

A4、启动所述卷扬机2，缠绕在所述滚筒36上的钢丝绳在摩擦力的作用下牵引所述滑移小车3在水平方向移动，直至所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体位于预定位置上方；

A5、将所述锁止轮34沿所述第一连接杆35两端的凸起向所述第一连接杆35两端推动，解除所述锁止轮34与所述滚筒36两端的轮齿的啮合，使所述滚筒36可以绕所述第一连接杆35转动；

A6、启动所述卷扬机2，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体缓慢下放至预定位置。

在这种技术方案中，当所述锁止轮34与所述滚筒36两端的轮齿啮合时，所述滚筒36无法绕所述第一连接杆转动，此时启动所述卷扬机2，缠绕在所述滚筒36上钢丝绳和所述滚筒36之间在摩擦力的作用下不产生相对运动，因此在所述卷扬机2的牵引下，所述滑移小车3通过所述滑块31在所述主横梁13上的凹槽上做水平移动。当所述锁止轮34与所述滚筒36两端的轮齿接触啮合时，所述滚筒36可以绕所述第一连接杆35转动，此时启动所述卷扬机2，配合所述滑轮组4可以提升或下放主索鞍底座或主索鞍鞍体。

在另一种实施例中，所述步骤A1中所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体起吊点为四个，每个起吊点通过卸扣与所述千斤绳连接。采用四点起吊保证所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体在吊装过程中的稳定性。每个起吊点，所述千斤绳打双结与卸扣连接。

在另一种实施例中，所述步骤S3中所述主索鞍底座被吊装到预定位置后，测量所述主索鞍底座位置与理论位置的偏差，并根据测量结果对所述主索鞍底座进行调整，再将所述主索鞍底座进行锚固。在索塔浇筑时，在所述主索鞍底板安装位置预留有锚栓孔，提前在锚栓孔放入锚栓，在所述主索鞍底板调整完成后，上提锚栓穿入底板，采用高强砂浆灌入锚栓孔，进行锚固。

在另一种实施例中，所述步骤S4中将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置后，在所述主索鞍两端安装临时拉杆7，限制所述主索鞍进行移动。在所述主索鞍鞍体的两端安装所述临时拉杆7进行定位，以防止后续架设缆索等作业中所述主索鞍鞍体产生移动。

在另一种实施例中，所述步骤S5中所述反力架6通过预应力束5与索塔塔顶锚固，所述预应力束5通过张拉千斤顶进行预应力张拉。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在索塔塔顶安装塔顶门架；

S2、在所述塔顶门架上安装吊装系统；

S3、使用所述吊装系统吊装主索鞍底板至预定位置，将所述主索鞍底板锚固在索塔塔顶；

S4、使用所述吊装系统吊装主索鞍鞍体至预定位置，将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置；

S5、在所述主索鞍鞍体一侧安装顶推反力架，并张拉所述反力架中的预应力束。

2.如权利要求1所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S1中的塔顶门架包括两根主横梁、多根立柱和多根分配梁；两根所述主横梁平行设置，所述立柱一端与索塔塔顶预埋件焊接连接，其另一端与所述主横梁焊接连接；所述分配梁两端分别与所述立柱和所述主横梁焊接连接；所述主横梁上表面开设有凹槽。

3.如权利要求2所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统包括：

卷扬机，其安装在所述主横梁的一端；

滑移小车，其通过四个滑块设在所述主横梁上远离所述卷扬机的一端，所述滑块在所述主横梁上凹槽内滑动，四个所述滑块两两相对架设在两根所述主横梁上，相对的两个所述滑块中心通过连接杆固定连接，靠近所述卷扬机一端的连接杆为第一连接杆；所述滑移小车上端设置有滑移横梁，所述滑移横梁与所述主横梁平行，所述滑移横梁下端面固定连接有吊耳；

滚筒，其环状套设于所述第一连接杆上；

滑轮组，其包括上滑轮组和下滑轮组，所述上滑轮组可拆卸连接在所述吊耳上；

所述卷扬机上缠绕的钢丝绳，其活动的一端在所述滚筒上缠绕若干圈后，再在所述上滑轮组和所述下滑轮组之间交替缠设。

4.如权利要求3所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S3和S4中使用的吊装系统中，

所述第一连接杆两端设置有向上的凸起；

所述第一连接杆两端设置有锁止轮，所述锁止轮为外齿轮，所述锁止轮上设置有与所述第一连接杆上的凸起相配合的凹槽，以限制所述锁止轮绕所述连接杆转动；

所述滚筒两端内表面上设置有轮齿，且可以与所述锁止轮上的轮齿啮合。

5.如权利要求4所述所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，S3和S4中吊装所述主索鞍底板或者所述主索鞍至预定位置的过程还包含以下步骤：

A1、将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体通过千斤绳与所述下滑轮组相连；

A2、启动所述卷扬机，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍提升至高出塔顶一定距离后停止提升；

A3、将所述锁止轮沿所述第一连接杆两端的凸起向所述第一连接杆中心推动，直至所述锁止轮与所述滚筒两端的轮齿啮合，以限制所述滚筒绕所述第一连接杆转动；

A4、启动所述卷扬机，缠绕在所述滚筒上的钢丝绳在摩擦力的作用下牵引所述滑移小车在水平方向移动，直至所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体位于预定位置上方；

A5、将所述锁止轮沿所述第一连接杆两端的凸起向所述第一连接杆两端推动，解除所述锁止轮与所述滚筒两端的轮齿的啮合，使所述滚筒可以绕所述第一连接杆转动；

A6、启动所述卷扬机，将所述主索鞍底板或者所述主索鞍鞍体缓慢下放至预定位置。

6.如权利要求5所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤A1中所述主索鞍底板或者所述主索鞍起吊点为四个，每个起吊点通过卸扣与所述千斤绳连接。

7.如权利要求1所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S3中所述主索鞍底座被吊装到预定位置后，测量所述主索鞍底座位置与理论位置的偏差，并根据测量结果对所述主索鞍底座进行调整，再将所述主索鞍底座进行锚固。

8.如权利要求1所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S4中将所述主索鞍鞍体按预偏量调整至预偏后的位置后，在所述主索鞍鞍体两端安装临时拉杆，限制所述主索鞍进行移动。

9.如权利要求1所述的独塔自锚式悬索桥主索鞍安装方法，其特征在于，所述步骤S5中所述反力架通过预应力束与索塔塔顶锚固，所述预应力束通过张拉千斤顶进行预应力张拉。

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