CN114000426A - 索塔及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种索塔及其施工工艺，涉及索塔施工技术领域。该索塔包括第一塔柱、第二塔柱和上横梁结构；第一塔柱和第二塔柱间隔设置，且第一塔柱和第二塔柱均设有上横梁预安装位置，第一塔柱的上横梁预安装位置处设有第一预埋件，第二塔柱的上横梁预安装位置处设有第二预埋件；上横梁结构为预制件，上横梁结构的一侧与第一预埋件连接，另一侧与第二预埋件连接。本发明提供的索塔通过采用预制的上横梁结构，以及利用第一预埋件和第二预埋件可以将上横梁结构稳定连接于第一塔柱和第二塔柱之间，不需进行上横梁结构钢筋支架搭建、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，从而可以简化上横梁结构的施工工序，提升施工效率以及减少高空作业风险。

Description

索塔及其施工工艺

技术领域

本发明涉及索塔施工技术领域，尤其是涉及一种索塔及其施工工艺。

背景技术

斜拉桥是大跨度桥梁的最主要桥型之一，为支撑斜拉桥上的斜拉索，斜拉桥上还需施工有索塔。现有的索塔通常包括塔柱、上横梁结构和下横梁结构，塔柱通常为两个且两个塔柱间隔设置，上横梁结构和下横梁结构分别固定于两塔柱之间，且上横梁结构位于靠近塔柱顶部的位置，下横梁结构位于靠近塔柱底部的位置。

由于索塔通常为钢筋混凝土结构，因而在施工索塔时需将塔柱分为下塔柱、中塔柱和上塔柱再由下至上依次施工，并在施工下塔柱和中塔柱的过程中同时施工出下横梁结构，在施工上塔柱的过程中同时施工出上横梁结构。

上横梁结构的施工过程属于高空作业，且施工上横梁结构时进行的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序均需在上横梁结构的钢筋支架上进行，因而现有的索塔的上横梁结构的施工效率低下且存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种索塔和索塔施工工艺，以缓解现有技术中存在的索塔的上横梁结构的施工过程属于高空作业，且施工上横梁结构时进行的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序均需在上横梁结构的钢筋支架上进行，因而现有的索塔上横梁结构的施工效率低下且存在较大的安全隐患的技术问题。

第一方面，本发明提供一种索塔，包括第一塔柱、第二塔柱和上横梁结构；

所述第一塔柱和所述第二塔柱间隔设置，且所述第一塔柱和所述第二塔柱均设有上横梁预安装位置，所述第一塔柱的上横梁预安装位置处设有第一预埋件，所述第二塔柱的上横梁预安装位置处设有第二预埋件；

所述上横梁结构为预制件，所述上横梁结构的一侧与所述第一预埋件连接，另一侧与所述第二预埋件连接。

在可选的实施方式中，所述上横梁结构为钢结构。

在可选的实施方式中，所述上横梁结构包括间隔设置的第一弧形梁和第二弧形梁，所述第一弧形梁朝向所述第二弧形梁凸出，所述第二弧形梁朝向所述第一弧形梁凸出；

所述第一预埋件和所述第二预埋件均为多个，且多个所述第一预埋件和多个所述第二预埋件一一对应设置；至少一组所述第一预埋件和所述第二预埋件之间固定有所述第一弧形梁，以及至少一组所述第一预埋件和所述第二预埋件之间固定有所述第二弧形梁。

在可选的实施方式中，所述上横梁结构还包括连杆，所述第一弧形梁和所述第二弧形梁依次与所述连杆连接。

在可选的实施方式中，所述连杆为多个，多个所述连杆沿所述第一弧形梁的长度方向间隔分布。

在可选的实施方式中，所述上横梁结构还包括连接筋组件，所述连接筋组件连接于所述第一弧形梁和所述第二弧形梁之间。

在可选的实施方式中，所述第一预埋件和所述第二预埋件均为钢结构。

第二方面，本发明提供一种索塔施工工艺，用于施工前述实施方式任一项所述的索塔，包括：

施工出索塔的第一塔柱和第二塔柱，同时在第一塔柱内预埋第一预埋件，在第二塔柱内预埋第二预埋件；

将预制的上横梁结构吊运至第一预埋件和第二预埋件之间；

将上横梁结构的一侧与第一预埋件连接，另一侧与第二预埋件连接。

在可选的实施方式中，还包括在将预制的上横梁结构吊运至第一预埋件和第二预埋件之间的步骤前的步骤：

在第一塔柱和第二塔柱之间施工出下横梁结构；

在下横梁结构上预制上横梁结构。

在可选的实施方式中，还包括在将预制的上横梁结构吊运至第一预埋件和第二预埋件之间的步骤前的步骤：

在第一塔柱的顶部安装第一支撑组件，在第二塔柱的顶部安装第二支撑组件；

在第一支撑组件和第二支撑组件上安装吊运装置，并将吊运装置的输出端与预制的上横梁结构连接。

本发明提供的索塔包括第一塔柱、第二塔柱和上横梁结构；第一塔柱和第二塔柱间隔设置，且第一塔柱和第二塔柱均设有上横梁预安装位置，第一塔柱的上横梁预安装位置处设有第一预埋件，第二塔柱的上横梁预安装位置处设有第二预埋件；上横梁结构为预制件，上横梁结构的一侧与第一预埋件连接，另一侧与第二预埋件连接。本发明提供的第一塔柱和第二塔柱均可以为钢-混凝土结构，上横梁结构则可以为预制的钢-混凝土结构或钢结构等预制件，本发明优选上横梁结构为预制的钢结构。在施工该索塔时，可以先施工出第一塔柱和第二塔柱，并在施工第一塔柱的过程中预埋第一预埋件，以及在施工第二塔柱的过程中预埋第二预埋件，继而可以将预制的上横梁结构吊运至第一预埋件和第二预埋件之间，再通过焊接、螺栓连接等连接方式将上横梁结构的一侧与第一预埋件连接，将上横梁结构的另一侧与第二预埋件连接，至此可以完成上横梁结构的施工过程。

与现有技术相比，本发明提供的索塔利用预埋在第一塔柱中的第一预埋件和预埋在第二塔柱中的第二预埋件，可以将预制的上横梁结构稳定连接于第一塔柱和第二塔柱之间，从而实现上横梁结构的施工，而不需在第一塔柱和第二塔柱之间依次进行搭建上横梁结构钢筋支架、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，可以有效提升施工效率以及减少高空作业的施工时间，有效降低安全隐患。

本发明提供的索塔施工工艺用于施工上述索塔，包括：施工出索塔的第一塔柱和第二塔柱，同时在第一塔柱内预埋第一预埋件，在第二塔柱内预埋第二预埋件；将预制的上横梁结构吊运至第一预埋件和第二预埋件之间；将上横梁结构的一侧与第一预埋件连接，另一侧与第二预埋件连接。本发明提供的索塔施工工艺用于施工上述索塔，其同样可以利用预埋在第一塔柱中的第一预埋件和预埋在第二塔柱中的第二预埋件将预制的上横梁结构稳定连接于第一塔柱和第二塔柱之间，从而实现上横梁结构的施工，同样不需在第一塔柱和第二塔柱之间依次进行搭建上横梁结构钢筋支架、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，可以有效提升施工效率以及减少高空作业的施工时间，有效降低安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的索塔的主视图；

图2为本发明实施例提供的索塔的侧视图；

图3为本发明实施例提供的索塔的另一主视图；

图4为本发明实施例提供的索塔的另一侧视图；

图5为本发明实施例提供的上横梁结构的结构示意图；

图6为图5中的A-A剖视图；

图7为本发明实施例提供的第一支撑组件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的索塔施工工艺的流程图；

图9为本发明实施例提供的索塔施工工艺的另一流程图。

图标：1-第一塔柱；10-第一支撑组件；2-第二塔柱；20-第二支撑组件；3-上横梁结构；30-第一弧形梁；31-第二弧形梁；32-连杆；33-连接筋组件；330-第一连接筋；331-第二连接筋；4-第一预埋件；5-第二预埋件；6-下横梁结构；60-支撑架；7-顶升装置；70-绳索；8-螺栓螺母组件；80-抵接板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例：

如图1-图5所示，本实施例提供的索塔包括第一塔柱1、第二塔柱2和上横梁结构3；第一塔柱1和第二塔柱2间隔设置，且第一塔柱1和第二塔柱2均设有上横梁预安装位置，第一塔柱1的上横梁预安装位置处设有第一预埋件4，第二塔柱2的上横梁预安装位置处设有第二预埋件5；上横梁结构3为预制件，上横梁结构3的一侧与第一预埋件4连接，另一侧与第二预埋件5连接。

本实施例提供的第一塔柱1和第二塔柱2均可以为钢-混凝土结构，上横梁结构3则可以为预制的钢-混凝土结构或钢结构等预制件。在施工该索塔时，可以先施工出第一塔柱1和第二塔柱2，并在施工第一塔柱1的过程中预埋第一预埋件4，以及在施工第二塔柱2的过程中预埋第二预埋件5，继而可以将预制的上横梁结构3吊运至第一预埋件4和第二预埋件5之间，再通过焊接、螺栓连接等连接方式将上横梁结构3的一侧与第一预埋件4连接，将上横梁结构3的另一侧与第二预埋件5连接，至此可以完成上横梁结构3的施工过程。

与现有技术相比，本实施例提供的索塔利用预埋在第一塔柱1中的第一预埋件4和预埋在第二塔柱2中的第二预埋件5，可以将预制的上横梁结构3稳定连接于第一塔柱1和第二塔柱2之间，从而实现上横梁结构3的施工，而不需在第一塔柱1和第二塔柱2之间依次进行搭建上横梁结构3钢筋支架、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，即，可以简化上横梁结构3的施工工序，进而可以有效提升施工效率以及减少高空作业的施工时间，有效降低安全隐患。

相较于钢-混凝土结构，钢结构的预制过程更为简单有效，因而本实施例优选上横梁结构3为预制的钢结构。

进一步的，上横梁结构3可以通过现有的Q355C钢材连接形成。

需要说明的是，在索塔中，上横梁结构3承力较小，因而钢制的上横梁结构3即可有效保证索塔整体结构强度，不会对索塔的承载能力造成影响。

由于索塔施工过程中，在施工上横梁结构3前，下横梁结构6已经施工完成且下横梁结构6位于上横梁结构3正下方，因而为便于吊运上横梁结构3以及减少施工场地的占用，如图1和图2所示，本实施例优选在下横梁结构6上预制上横梁结构3，待上横梁结构3成型后，如图3和图4所示，再将下横梁结构6上的上横梁结构3吊运至第一预埋件4和第二预埋件5上。

进一步的，为保护下横梁结构6以及便于吊运上横梁结构3，如图1和图3所示，下横梁结构6上可以设置有支撑架60，该支撑架60用于支撑上横梁结构3。

如图5和图7所示，为便于稳定吊运上横梁结构3，第一塔柱1和第二塔柱2的顶端均可以固定有支撑组件，该支撑组件上可以安装有千斤顶等顶升装置7，千斤顶的输出端则可以绕接有钢丝绳等绳索70，绳索70用于与上横梁结构3连接。当千斤顶的输出端上升，绳索70被带动同步上升，从而可以拉动上横梁结构3上升，实现对上横梁结构3的吊运。

如图1、图3和图5所示，上横梁结构3包括间隔设置的第一弧形梁30和第二弧形梁31，第一弧形梁30朝向第二弧形梁31凸出，第二弧形梁31朝向第一弧形梁30凸出；第一预埋件4和第二预埋件5均为多个，且多个第一预埋件4和多个第二预埋件5一一对应设置；至少一组第一预埋件4和第二预埋件5之间固定有第一弧形梁30，以及至少一组第一预埋件4和第二预埋件5之间固定有第二弧形梁31。

相较于直线型的梁结构，朝向第二弧形梁31凸出的第一弧形梁30以及朝向第一弧形梁30凸出的第二弧形梁31的受力状态更加稳定，可以有效提升上横梁结构3的支撑强度，进而提升索塔的结构稳定性，因此本实施例优选上横梁结构3包括间隔设置的第一弧形梁30和第二弧形梁31。

对应间隔设置的第一弧形梁30和第二弧形梁31，第一预埋件4和第二预埋件5均为多个。多个第一预埋件4和多个第二预埋件5可以有效提升第一弧形梁30和第二弧形梁31与两侧塔柱之间的连接稳定性。

如图5所示，上横梁结构3还包括连杆32，第一弧形梁30和第二弧形梁31依次与连杆32连接。

连杆32用于连接第一弧形梁30和第二弧形梁31，从而提升上横梁结构3的连接强度和整体性。

其中，连杆32也可以采用钢材制成，具体的，第一弧形梁30、第二弧形梁31和连杆32均可以采用型钢。

进一步的，如图5所示，连杆32为多个，多个连杆32沿第一弧形梁30的长度方向间隔分布。

多个连杆32可以进一步的提升第一弧形梁30和第二弧形梁31的连接强度，而多个连杆32沿第一弧形梁30的长度方向间隔分布，则可以有效提升第一弧形梁30和第二弧形梁31之间的受力均衡性，从而进一步的提升上横梁结构3的结构稳定性。

如图5所示，上横梁结构3还包括连接筋组件33，连接筋组件33连接于第一弧形梁30和第二弧形梁31之间。

连接筋组件33用于进一步的提升第一弧形梁30和第二弧形梁31之间的连接稳定性，且连接筋组件33可以进一步的提升上横梁结构3的强度。

在本实施例中，连接筋组件33也可以采用钢材制成。

进一步的，如图5所示，连接筋组件33可以包括第一连接筋330和第二连接筋331，第一连接筋330和第二连接筋331均呈S形，且第一连接筋330的一端固定于第一弧形梁30上，另一端固定于第二连接筋331的中部；第二连接筋331的一端固定于第一连接筋330的中部，另一端固定于第二弧形梁31上。

呈S形的第一连接筋330和第二连接筋331不仅可以提升上横梁结构3的美观性，且可以提升连接筋组件33的受力稳定性，从而可以进一步的有效提升上横梁结构3的支撑强度。

其中，第一连接筋330和第二连接筋331均可以采用钢筋制成。

进一步的，连接筋组件33也可以为多个，多个连接筋组件33沿第一弧形梁30的长度方向间隔分布。当连杆32为两个且两个连杆32间隔设置时，多个连接筋组件33可以间隔分布于两个连杆32之间。

为提升第一弧形梁30和第二弧形梁31的强度，第一弧形梁30和第二弧形梁31均包括两个呈弧形的条形梁，两个条形梁拼接形成第一弧形梁30或第二弧形梁31。

具体的，条形梁可以选用槽钢制成，两个条形梁的槽口相互对接以形成中空的第一弧形梁30或中空的第二弧形梁31。

如图5和图6所示，两个条形梁之间可以采用螺栓螺母组件8相互连接，具体的，两个条形梁的相互远离的侧壁抵接有抵接板80，抵接板80和条形梁均设有穿孔，且抵接板80的穿孔和条形梁的穿孔连通，螺栓螺母组件8中的螺栓穿设于抵接板80的穿孔和条形梁的穿孔中，螺母则抵接于抵接板80的背离条形梁的一侧，且螺母螺纹连接于螺栓上。

上述螺栓螺母组件8可以提升两条形梁之间的连接稳定性。

在本实施例中，第一预埋件4和第二预埋件5均为钢结构。

第一预埋件4和第二预埋件5均为钢结构时，可以实现第一预埋件4和上横梁结构3之间的焊接，以及实现第二预埋件5与上横梁结构3之间的焊接，从而有效保证上横梁结构3在第一塔柱1和第二塔柱2之间的安装稳定性。

在本实施例中，为提升第一预埋件4和第二预埋件5的强度，第一预埋件4和第二预埋件5均可以采用多个型钢拼接而成。

如图8所示，本实施例还提供一种索塔施工工艺，用于施工前述索塔，包括：

步骤S1：施工出索塔的第一塔柱1和第二塔柱2，同时在第一塔柱1内预埋第一预埋件4，在第二塔柱2内预埋第二预埋件5；

步骤S2：将预制的上横梁结构3吊运至第一预埋件4和第二预埋件5之间；

步骤S3：将上横梁结构3的一侧与第一预埋件4连接，另一侧与第二预埋件5连接。

在本实施例中，经过步骤S1、步骤S2和步骤S3后，即可实现上横梁结构3的施工过程，本实施例的索塔施工工艺同样可以利用预埋在第一塔柱1中的第一预埋件4和预埋在第二塔柱2中的第二预埋件5将预制的上横梁结构3稳定连接于第一塔柱1和第二塔柱2之间，从而实现上横梁结构3的施工，同样不需在第一塔柱1和第二塔柱2之间依次进行搭建上横梁结构3钢筋支架、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序，可以有效提升施工效率以及减少高空作业的施工时间，有效降低安全隐患。

进一步的，如图9所示，本实施例的索塔施工工艺还包括在步骤S2前的步骤：

步骤S10：在第一塔柱1和第二塔柱2之间施工出下横梁结构6；

步骤S11：在下横梁结构6上预制上横梁结构3。

在索塔的实际施工过程中，通常是由下至上依次进行施工，由于下横梁结构6位于靠近第一塔柱1和第二塔柱2之间靠近塔柱底部的位置，因而需要先施工出下横梁结构6再施工靠近塔柱顶部的上横梁结构3。

此时在步骤S10和步骤S11中，可以利用下横梁结构6作为上横梁结构3的预制场地，不仅可以有效节约上横梁结构3的施工占地面积，且可以使得预制后的上横梁结构3位于下横梁结构6的正下方，从而便于将上横梁结构3直接吊运至第一预埋件4和第二预埋件5之间。

如图9所示，本实施例的索塔施工工艺还包括在步骤S2前的步骤：

步骤S12：在第一塔柱1的顶部安装第一支撑组件10，在第二塔柱2的顶部安装第二支撑组件20；

步骤S13：在第一支撑组件10和第二支撑组件20上安装吊运装置，并将吊运装置的输出端与预制的上横梁结构3连接。

步骤S12和步骤S13用于相互配合，实现吊运装置的安装以及实现吊运装置和上横梁结构3之间的连接。

需要的说明的是，步骤S11和步骤S12没有先后顺序，步骤S12可以在步骤S11后进行，步骤S11和步骤S12也可以同时进行。

其中，第一支撑组件10和第二支撑组件20可以采用型钢拼接而成，第一支撑组件10和第二支撑组件20均用于支撑吊运装置。

进一步的，第一支撑组件10和第二支撑组件20均可以包括横向支撑，第一支撑组件10的横向支撑与第一塔柱1之间可以固定有第一斜撑，第二支撑组件20的横向支撑与第二塔柱2之间可以固定有第二斜撑。

其中，吊运装置可以包括千斤顶等顶升装置7以及包括钢丝绳等绳索70，第一支撑组件10和第二支撑组件20上均安装有上述顶升装置7，顶升装置7的输出端则与绳索70连接，绳索70用于与上横梁结构3连接。

当顶升装置7启动后，其输出端上升，从而带动绳索70以及上横梁结构3上升，进而实现对上横梁结构3的吊运过程。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种索塔，其特征在于，包括第一塔柱(1)、第二塔柱(2)和上横梁结构(3)；

所述第一塔柱(1)和所述第二塔柱(2)间隔设置，且所述第一塔柱(1)和所述第二塔柱(2)均设有上横梁预安装位置，所述第一塔柱(1)的上横梁预安装位置处设有第一预埋件(4)，所述第二塔柱(2)的上横梁预安装位置处设有第二预埋件(5)；

所述上横梁结构(3)为预制件，所述上横梁结构(3)的一侧与所述第一预埋件(4)连接，另一侧与所述第二预埋件(5)连接。

2.根据权利要求1所述的索塔，其特征在于，所述上横梁结构(3)为钢结构。

3.根据权利要求2所述的索塔，其特征在于，所述上横梁结构(3)包括间隔设置的第一弧形梁(30)和第二弧形梁(31)，所述第一弧形梁(30)朝向所述第二弧形梁(31)凸出，所述第二弧形梁(31)朝向所述第一弧形梁(30)凸出；

所述第一预埋件(4)和所述第二预埋件(5)均为多个，且多个所述第一预埋件(4)和多个所述第二预埋件(5)一一对应设置；至少一组所述第一预埋件(4)和所述第二预埋件(5)之间固定有所述第一弧形梁(30)，以及至少一组所述第一预埋件(4)和所述第二预埋件(5)之间固定有所述第二弧形梁(31)。

4.根据权利要求3所述的索塔，其特征在于，所述上横梁结构(3)还包括连杆(32)，所述第一弧形梁(30)和所述第二弧形梁(31)依次与所述连杆(32)连接。

5.根据权利要求4所述的索塔，其特征在于，所述连杆(32)为多个，多个所述连杆(32)沿所述第一弧形梁(30)的长度方向间隔分布。

6.根据权利要求3所述的索塔，其特征在于，所述上横梁结构(3)还包括连接筋组件(33)，所述连接筋组件(33)连接于所述第一弧形梁(30)和所述第二弧形梁(31)之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的索塔，其特征在于，所述第一预埋件(4)和所述第二预埋件(5)均为钢结构。

8.一种索塔施工工艺，用于施工权利要求1-7任一项所述的索塔，其特征在于，包括：

施工出索塔的第一塔柱(1)和第二塔柱(2)，同时在第一塔柱(1)内预埋第一预埋件(4)，在第二塔柱(2)内预埋第二预埋件(5)；

将预制的上横梁结构(3)吊运至第一预埋件(4)和第二预埋件(5)之间；

将上横梁结构(3)的一侧与第一预埋件(4)连接，另一侧与第二预埋件(5)连接。

9.根据权利要求8所述的索塔施工工艺，其特征在于，还包括在将预制的上横梁结构(3)吊运至第一预埋件(4)和第二预埋件(5)之间的步骤前的步骤：

在第一塔柱(1)和第二塔柱(2)之间施工出下横梁结构(6)；

在下横梁结构(6)上预制上横梁结构(3)。

10.根据权利要求9所述的索塔施工工艺，其特征在于，还包括在将预制的上横梁结构(3)吊运至第一预埋件(4)和第二预埋件(5)之间的步骤前的步骤：

在第一塔柱(1)的顶部安装第一支撑组件(10)，在第二塔柱(2)的顶部安装第二支撑组件(20)；

在第一支撑组件(10)和第二支撑组件(20)上安装吊运装置，并将吊运装置的输出端与预制的上横梁结构(3)连接。

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