CN113235433B - 一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置 - Google Patents

一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置，引入高程精调装置实现高程的精确定位，利用一组沿索鞍延伸方向设置的设有临时起吊装置的预埋立架，实现索鞍中段的临时吊装和分节段微调定位，并在定位过程中通过快速定位卡将部分焊接接头转换为机械连接接头，从而减少焊接接头数量，化解高空作业风险，便于调整复核，无需反复在测量过程中焊接和拆焊，保障施工安全，提高施工效率，确保施工精度，高程荆条装置结构简单，易于安装，调节效果好。

Description

一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置
技术领域
本发明涉及一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置，属于桥梁施工辅助工装技术领域。
背景技术
一般100m以下的中桥采用预应力桥梁结构形式的较多，200m以上采用一般斜拉桥形式的较多，考虑到经济性、施工性，对于100m至200m跨度的桥梁，采用介于预应力箱梁桥和一般斜拉桥之间的桥梁形式比较合适，近年来兴起一种兼有桥梁和斜拉桥优点的矮塔斜拉桥形式。矮塔斜拉桥本质上是连续梁桥，由于倾角小，矮塔斜拉索产生竖向分力较密索体系而言很小。随着高速铁路建设技术的日趋成熟及桥梁施工技术的发展，矮塔斜拉桥这一桥型开始广泛地应用于高速铁路建设。
在矮塔斜拉桥分丝管索鞍施工过程中,每一个分丝管索鞍的位置均不相同,施工中任何一点偏差都将影响全桥的受力情况。分丝管索鞍在桥塔上定位施工困难大，精度低，而分丝管索鞍定位的精度则直接影响到后期运营中斜拉索的使用寿命，因此分丝管索鞍的安装定位成为施工的重难点。
目前的施工工艺中，通常首先利用L型角钢对分丝管索鞍两端进行定位，中间节段则利用井字架进行固定，过程中凭经验对索鞍中段反复测量定位，存在大量焊接、固定、测量、调整、解开固定等操作，精度差、效率低，并且大量的高空焊接也给安全施工带来隐患。
为解决索鞍中段定位问题，也有施工单位尝试采用预先在待安装的索鞍最高点处设置中心高程定位架，并中心高程处安装位置标定物，然后将索鞍整体吊装，通过位置标定物确定安装位置，确保索鞍两端和最高点的高程位置无误。但这一方法采用整体吊装，控制性较差，此外最低点和最高点以外节段的高程位置无法保证，需要人工反复测量复核，仍然存在施工挑战。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置，利用一组沿索鞍安装方向设置的预埋立架，实现在索鞍吊装过程中对其各节段高程的定位，便于调整复核，无需反复在测量过程中焊接和拆焊，保障施工安全，提高施工效率，确保施工精度。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，包括以下步骤：
S1、根据索鞍的设计位置，在索塔混凝土预埋两列第一预埋立柱和两列第二预埋立柱，其中第一预埋立柱位于首排和尾排位置；
S2、在首排和尾排的第一预埋立柱之间安装支撑横梁，并在支撑横梁设置一组预留孔道，在预留孔道处安装高程精调装置，高程精调装置包括顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母；
S3、将索鞍吊装至高程精调装置之上，将索鞍锚垫板的下角搁置于顶升丝杆的顶部；
S4、在每排第二预埋立柱之间安装上横梁，在各个上横梁安装临时起吊装置，利用临时起吊装置维持对索鞍的吊装，使索鞍暂时悬空于高程精调装置上空；
S5、旋转高程精调装置中的调节螺母，带动顶升丝杆升降，按照设计目标调节索鞍锚垫板的角点高程；
S6、利用临时起吊装置调节索鞍，至索鞍的各个纵剖面位置位于设计高度，在每排的第二预埋立柱之间安装快速定位卡，将索鞍的纵剖面位置固定，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆。
步骤S3中，索鞍锚垫板的下角焊接有形状与顶升丝杆顶部形状适配的槽口向下的固定槽。
步骤S4中，临时起吊装置采用手拉葫芦，手拉葫芦与索鞍之间的吊绳采用钢丝绳套。
步骤S6中，箍圈包括两个半圆箍，半圆箍的端部设有安装板，安装板上设有螺栓孔。
快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽；步骤S6中，安装快速定位卡以前，首先在每排的第二预埋立柱之间安装设置有预留孔道的下横梁，在下横梁的预留孔道处安装高程精调装置；安装快速定位卡时，将套设索鞍后的快速定位卡的连接杆两端分别嵌入第二预埋立柱的限位槽中，将高程精调装置的顶升丝杆的顶部嵌入连接杆底部的限位孔中；通过调整下横梁处的高程精调装置，实现索鞍纵剖面位置测量复核。
本发明同时提供了一种基于所述定位方法的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置，包括一组第一预埋立架和两副第二预埋立架，两副第二预埋立架分别位于第一预埋立架的两侧，第一预埋立架包括2根第一预埋立柱和第一预埋立柱之间的支撑横梁，支撑横梁上设有高程精调装置，高程精调装置包括顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母，第二预埋立架包括2根第二预埋立柱和第二预埋立柱之间的上横梁，每副第二预埋立架的上横梁设有临时起吊装置，每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有用于固定索鞍的快速定位卡，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆。
临时起吊装置采用手拉葫芦，手拉葫芦与索鞍之间的吊绳采用钢丝绳套。
每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有下横梁，下横梁上设有预留孔道，预留孔道处安装有高程精调装置，高程精调装置包括安装于预留孔道中的顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽，快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，快速定位卡的连接杆端部位于第二预埋立柱的限位槽中，高程精调装置的顶升丝杆的顶部位于连接杆底部的限位孔中。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置，引入高程精调装置实现高程的精确定位，利用一组沿索鞍延伸方向设置的设有临时起吊装置的预埋立架，实现索鞍中段的临时吊装和分节段微调定位，并在定位过程中通过快速定位卡将部分焊接接头转换为机械连接接头，从而减少焊接接头数量，化解高空作业风险，便于调整复核，无需反复在测量过程中焊接和拆焊，保障施工安全，提高施工效率，确保施工精度；
(2)本发明提供的一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置中，高程荆条装置结构简单，易于安装，调节效果好；
(3)本发明提供的一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置中，第二预埋立柱也可设置高程精调装置，完成在索鞍整体固定后进行二次复核，进一步提高施工精度。
附图说明
图1是矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置正面示意图。
图2是矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置侧面示意图。
图3是快速定位卡安装示意图。
图4是快速定位卡大样图。
图5是支撑横梁示意图。
图6是第二预埋立架侧视示意图。
图7是索鞍锚垫板安装示意图。
图8是设有高程精调装置的第二预埋立架示意图。
图中，1-第一预埋立柱，2-第二预埋立柱，3-支撑横梁，4-预留孔道，5-高程精调装置，6-调节螺母，7-顶升丝杆，8-上横梁，9-手拉葫芦，10-手拉葫芦拉索，11-轮滑，12-钢丝绳套，13-快速定位卡，14-紧固螺栓，15-索鞍，16-索塔混凝土，17-下横梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参照图1至图7，本发明提供了一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，包括以下步骤：
S1、根据索鞍15的设计位置，在索塔混凝土16预埋两列第一预埋立柱1和两列第二预埋立柱2，每列4根第二预埋立柱，其中第一预埋立柱位于首排和尾排位置；
S2、在首排和尾排的第一预埋立柱之间安装支撑横梁3，并在支撑横梁3设置一组预留孔道4，在预留孔道处安装高程精调装置5，高程精调装置包括顶升丝杆7和套装在顶升丝杆上的调节螺母6；
S3、将索鞍吊装至高程精调装置之上，将索鞍锚垫板的下角搁置于顶升丝杆的顶部；其中，索鞍锚垫板的下角可焊接有形状与顶升丝杆顶部形状适配的槽口向下的固定槽，如L型角钢等；
S4、在每排第二预埋立柱之间安装上横梁8，在各个上横梁安装临时起吊装置，利用临时起吊装置维持对索鞍的吊装，使索鞍暂时悬空于高程精调装置上空；本实施例中，临时起吊装置采用手拉葫芦9，按图2和图6所示，将手拉葫芦、轮滑11、钢丝绳套12安装在对应的上横梁上，方便通过人工调整索鞍的平面位置；
S5、旋转高程精调装置中的调节螺母，带动顶升丝杆升降，按照设计目标调节索鞍锚垫板的角点高程；
S6、拉动手拉葫芦拉索10，调节索鞍，至索鞍的各个纵剖面位置位于设计高度，在每排的第二预埋立柱之间安装快速定位卡，将索鞍的纵剖面位置固定，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆，箍圈包括两个半圆箍，半圆箍的端部设有安装板，安装板上设有螺栓孔，通过紧固螺栓14将两个半圆箍进行连接固定。
重复上述过程，即可完成矮塔斜拉桥每组分丝管索鞍的定位工作。过程中，高程精调装置、临时起吊装置均容易拆卸，可重复使用，从而确保每组分丝管索鞍精确快速定位。
本实施例中，第二预埋立柱也可设置高程精调装置，完成在索鞍整体固定后进行二次复核，进一步提高施工精度，参照图8，具体采用以下方式：快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽；步骤S6中，安装快速定位卡以前，首先在每排的第二预埋立柱之间安装设置有预留孔道的下横梁17，在下横梁的预留孔道处安装高程精调装置；安装快速定位卡时，将套设索鞍后的快速定位卡的连接杆两端分别嵌入第二预埋立柱的限位槽中，将高程精调装置的顶升丝杆的顶部嵌入连接杆底部的限位孔中；通过调整下横梁处的高程精调装置，实现索鞍纵剖面位置测量复核。
本发明同时提供了一种基于权利要求1所述定位方法的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置，包括一组第一预埋立架和两副第二预埋立架，两副第二预埋立架分别位于第一预埋立架的两侧，第一预埋立架包括2根第一预埋立柱1和第一预埋立柱之间的支撑横梁3，支撑横梁上设有高程精调装置5，高程精调装置包括顶升丝杆7和套装在顶升丝杆上的调节螺母3，第二预埋立架包括2根第二预埋立柱和第二预埋立柱之间的上横梁8，每副第二预埋立架的上横梁设有临时起吊装置，临时起吊装置采用手拉葫芦9，手拉葫芦与索鞍之间的吊绳采用柔韧性较好的钢丝绳套12。
每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有用于固定索鞍的快速定位卡13，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆。
每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有下横梁17，下横梁上设有预留孔道，预留孔道处安装有高程精调装置，高程精调装置包括安装于预留孔道中的顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽，快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，快速定位卡的连接杆端部位于第二预埋立柱的限位槽中，高程精调装置的顶升丝杆的顶部位于连接杆底部的限位孔中。
本实施例中，第一预埋立柱、第二预埋立柱、支撑横梁采用10#型槽钢加工，上横梁和下横梁分别采用∠75×50×6角钢加工。
手拉葫芦规格为1t，钢丝绳套直径为11mm，紧固螺栓直径为20mm，滑轮为单轮单槽滑轮，直径不小于10cm。
本发明提供的一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法及装置，利用一组沿索鞍安装方向设置的预埋立架，实现在索鞍吊装过程中对其各节段高程的定位，便于调整复核，无需反复在测量过程中焊接和拆焊，保障施工安全，提高施工效率，确保施工精度。
本发明对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明权力要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、根据索鞍的设计位置，在索塔混凝土预埋两列第一预埋立柱和两列第二预埋立柱，其中第一预埋立柱位于首排和尾排位置；
S2、在首排和尾排的第一预埋立柱之间安装支撑横梁，并在支撑横梁设置一组预留孔道，在预留孔道处安装高程精调装置，高程精调装置包括顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母；
S3、将索鞍吊装至高程精调装置之上，将索鞍锚垫板的下角搁置于顶升丝杆的顶部，索鞍锚垫板的下角焊接有形状与顶升丝杆顶部形状适配的槽口向下的固定槽；
S4、在每排第二预埋立柱之间安装上横梁，在各个上横梁安装临时起吊装置，利用临时起吊装置维持对索鞍的吊装，使索鞍暂时悬空于高程精调装置上空；
S5、旋转高程精调装置中的调节螺母，带动顶升丝杆升降，按照设计目标调节索鞍锚垫板的角点高程；
S6、利用临时起吊装置调节索鞍，至索鞍的各个纵剖面位置位于设计高度，在每排的第二预埋立柱之间安装快速定位卡，将索鞍的纵剖面位置固定，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆。
2.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，其特征在于：步骤S4中，临时起吊装置采用手拉葫芦，手拉葫芦与索鞍之间的吊绳采用钢丝绳套。
3.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，其特征在于：步骤S6中，箍圈包括两个半圆箍，半圆箍的端部设有安装板，安装板上设有螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位方法，其特征在于：快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽；步骤S6中，安装快速定位卡以前，首先在每排的第二预埋立柱之间安装设置有预留孔道的下横梁，在下横梁的预留孔道处安装高程精调装置；安装快速定位卡时，将套设索鞍后的快速定位卡的连接杆两端分别嵌入第二预埋立柱的限位槽中，将高程精调装置的顶升丝杆的顶部嵌入连接杆底部的限位孔中；通过调整下横梁处的高程精调装置，实现索鞍纵剖面位置测量复核。
5.一种基于权利要求1所述定位方法的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置，其特征在于：包括一组第一预埋立架和两副第二预埋立架，两副第二预埋立架分别位于第一预埋立架的两侧，第一预埋立架包括2根第一预埋立柱和第一预埋立柱之间的支撑横梁，支撑横梁上设有高程精调装置，高程精调装置包括顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母，第二预埋立架包括2根第二预埋立柱和第二预埋立柱之间的上横梁，每副第二预埋立架的上横梁设有临时起吊装置，每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有用于固定索鞍的快速定位卡，快速定位卡包括用于套设索鞍的箍圈和箍圈侧部的与第二预埋立柱连接的连接杆。
6.根据权利要求5所述的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置，其特征在于：临时起吊装置采用手拉葫芦，手拉葫芦与索鞍之间的吊绳采用钢丝绳套。
7.根据权利要求5所述的矮塔斜拉桥分丝管索鞍精确快速定位装置，其特征在于：每副第二预埋立架的第二预埋立柱之间设有下横梁，下横梁上设有预留孔道，预留孔道处安装有高程精调装置，高程精调装置包括安装于预留孔道中的顶升丝杆和套装在顶升丝杆上的调节螺母，第二预埋立柱的内侧设有纵向的限位槽，快速定位卡的连接杆底部设有限位孔，快速定位卡的连接杆端部位于第二预埋立柱的限位槽中，高程精调装置的顶升丝杆的顶部位于连接杆底部的限位孔中。
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