CN114108480A - 一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构，包括：承重索，其跨设在悬索桥的上方，包括猫道承重索；门架承重索，其平行间隔设置在猫道承重索的上方；多个猫道单元，其沿悬索桥的长度方向连续设置并架设在承重索上，相邻两个猫道单元通过第一连接装置连接，任一猫道单元包括猫道面层，其架设在猫道承重索上；门架，其架设在门架承重索上，任一门架与猫道面层通过第二连接装置连接；防护装置，其设置在猫道面层的两侧。本发明将猫道系统按长度分为多个猫道单元，以承重索为基础架设猫道面层和防护装置，并将单个猫道单元作为整体一次性下放到位，使不同猫道单元在不同工序的施工能够同步进行，在保证猫道单元施工稳定性的同时提高了施工效率。

Description

一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及悬索桥猫道施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构及其施工方法。

背景技术

猫道架设在悬索桥总工期的关键路线上，其使用功能贯穿悬索桥整个上部结构施工的始终，是悬索桥上部结构施工中最重要的临时结构。猫道一般由悬吊在塔与塔、塔与锚碇之间的几根平行承重钢丝绳、大小横梁、镀锌钢网面层、防滑木条、扶手立柱、扶手钢丝绳以及照明等附属设施组成。目前常规悬索桥猫道施工工序主要有：1、猫道承重索架设；2、猫道变位刚架和下拉装置安装；3、猫道面层与横向通道架设；4、猫道扶手索安装；5、门架承重索与门架安装；6、猫道托滚安装；7、猫道附属设施安装。上述猫道系统设计复杂，材料繁多，猫道施工工序多且为串连作业，架设周期绵长，一般需2～3月才能完成架设。随着我国悬索桥建设跨径的不断增大，传统猫道施工方法工序多、架设周期长的问题会更加突出，制约着工程施工总进度。

为解决上述问题，需要提供一种悬索桥全断面下滑架设结构及其施工方法，实现猫道的快速架设。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬索桥全断面下滑架设结构及其施工方法，将猫道系统按长度分为多个猫道单元，以承重索为基础架设猫道面层和防护装置，并将单个猫道单元作为整体一次性下放到位，使不同猫道单元在不同工序的施工能够同步进行，在保证猫道单元施工稳定性的同时提高了猫道架设的施工效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构，包括：

承重索，其跨设在悬索桥的上方并锚固在其两端，所述承重索包括多个猫道承重索，其沿悬索桥的宽度方向平行间隔设置，任一猫道承重索沿悬索桥的长度方向设置；门架承重索，其平行间隔设置在所述猫道承重索的上方；

多个猫道单元，其沿悬索桥的长度方向连续设置并架设在所述承重索上，相邻的两个猫道单元通过第一连接装置连接，任一猫道单元包括猫道面层，其架设在所述多个猫道承重索上；一个或多个门架，其沿悬索桥的长度方向间隔架设在所述门架承重索上，任一门架与所述猫道面层通过第二连接装置连接；防护装置，其设置在所述猫道面层的两侧。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述猫道面层包括：底网，其沿悬索桥的长度方向铺设在所述多个猫道承重索上；多个横梁，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网上，任一横梁沿悬索桥的宽度方向设置；两列木方，其设置在所述底网的顶面两侧，任一列木方包括多个木方，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网上；多组托滚，其设置在所述底网上并与所述多个横梁一一对应，任一组托滚包括两个托滚，其间隔固定在对应的横梁上。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述防护装置包括侧网，其设置在所述底网的两侧并与其共同形成开口向上的槽型结构；多组扶手立柱，其设置在所述侧网的内侧并与所述多个横梁一一对应，任一组扶手立柱包括两个扶手立柱，其分别固定在对应的横梁的两端；扶手索，其设置为用于连接位于所述底网同侧的多个扶手立柱；多个临时索，其沿悬索桥的长度方向间隔设置，任一临时索设置为用于连接同一组的两个扶手立柱。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述第一连接装置包括绳卡，其设置为用于连接对应的两个猫道单元上同侧的扶手索的端部。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述门架的两个竖杆分别位于所述底网的两侧，所述第二连接装置包括两组连接索，其分别设置在所述两个竖杆上，任一组连接索包括两个连接索，其设置为用于连接对应的竖杆与同侧相邻的两个扶手立柱。

本发明还提供了一种悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，包括：

S1、在指定位置架设猫道承重索和门架承重索，并将承重索的两端分别锚固在悬索桥的两端；

S2、按悬索桥总长度将猫道系统划分为多个猫道单元；

S3、在所述猫道承重索上安装一个猫道单元的猫道面层和防护装置；

S4、采用多个临时索每间隔设定的距离连接所述防护装置中的一组扶手立柱；

S5、将同一猫道单元的门架挂设至门架承重索上，将所述门架移动至所述猫道面层上的设定位置并采用连接索将所述门架的竖杆与附近的扶手立柱连接；

S6、采用下滑法将所述猫道单元整体下放至设计位置；

S7、继续在所述承重索上安装下一猫道单元，重复S3-S6的步骤，当下一猫道单元下滑至与前一猫道单元对接时，对两个猫道面层的底网进行绑扎固定并采用绳卡连接两个防护装置中位于同一侧的两个扶手索的端部；

S8、重复S7的步骤，直至完成猫道系统中全部猫道单元的架设。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，S3中，所述防护装置的扶手索沿悬索桥的长度方向设置，且所述扶手索的长度等于所述猫道面层的长度。

优选的是，所述悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，S6中，当所述猫道单元离开初始安装位置后，前一猫道单元的整体下放与S7中下一猫道单元的安装为同步施工。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过将猫道系统按长度方向分为多个猫道单元，以承重索为基础架设猫道面层和防护装置，并将单个猫道单元作为整体一次性下放到位，多个猫道单元依次下放，与传统猫道架设下放过程相比，实现了多工序并行作业，且单个猫道单元的猫道面层、防护装置等构件的结构固定，可在安装前提前预制，有效提高了猫道架设速度，减少了施工工期；

2、本发明的猫道两侧扶手立柱间设有临时索连接，可保证单个猫道单元下滑时的刚度和强度，保证下放过程中猫道结构的稳定性，提高施工质量；

3、本发明的猫道系统中的扶手索分段架设，相邻的猫道单元的扶手索两两采用绳卡连接，方便不同猫道单元进行对接，并保证了猫道系统在使用时的整体性和稳定性，与传统猫道施工中整根架设的扶手索相比，不需要使用大型牵引设备，降低了架设难度和施工成本。

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为本发明一个实施例的一种悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法中S1的施工结构示意图；

图2为上述实施例中S3的施工结构示意图；

图3为上述实施例中S4的施工结构示意图；

图4为上述实施例中S5的施工结构示意图；

图5为上述实施例中S6的施工结构示意图。

附图标记说明：

11、门架承重索；12、猫道承重索；21、底网；22、侧网；23、横梁、24、木方；25、托滚；31、扶手立柱；32、扶手索；4、临时索；5、门架。

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1-5所示，本发明提供一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构，包括：

承重索，其跨设在悬索桥的上方并锚固在其两端，所述承重索包括多个猫道承重索12，其沿悬索桥的宽度方向平行间隔设置，任一猫道承重索12沿悬索桥的长度方向设置；门架承重索11，其平行间隔设置在所述猫道承重索12的上方；

多个猫道单元，其沿悬索桥的长度方向连续设置并架设在所述承重索上，相邻的两个猫道单元通过第一连接装置连接，任一猫道单元包括猫道面层，其架设在所述多个猫道承重索12上；一个或多个门架5，其沿悬索桥的长度方向间隔架设在所述门架承重索11上，任一门架5与所述猫道面层通过第二连接装置连接；防护装置，其设置在所述猫道面层的两侧。

上述技术方案中，猫道面层包括底网、横梁、木方等常规构件，在相邻两个猫道单元对接时，相邻两个猫道面层的底网可通过钢筋绑扎的方式进行初步拼接固定，所述第一连接装置是作为辅助装置进一步加强相邻两个猫道单元的连接稳定性。第二连接装置为临时连接结构，用于对门架5在猫道面层上的安装位置进行初步定位并保证猫道单元整体下放时门架5与猫道面层能够同步移动，从而，当猫道单元下放完成后，由于第二连接装置对门架5的限位作用，在安装端可直接对门架5与猫道面层进行固定连接，进一步简化了施工工序。整体猫道系统沿悬索桥的长度方向被划分为多个猫道单元，任一猫道单元内包括了猫道系统在对应长度范围内全断面的施工结构，在施工中，猫道单元在安装完成并下放到位后，即可认为完成了猫道系统在该长度范围内全断面施工，不同猫道单元间除初步拼接和通过第一连接装置进行连接外，主体结构的施工内容不存在相互干涉，从而，在猫道系统施工全过程中，不同的猫道单元在安装、下放等不同工序中可同步进行施工。而传统猫道架设中，仅下放猫道底面网和横梁，其他均不参与下放，在施工猫道面层上的其他构件和门架时，需等待全长度的猫道底面网和横梁架设完成后，再整体进行施工，施工工效缓慢，作业过程无侧网防护，且安全风险高。综上所述，本发明中的悬索桥猫道全断面下滑架设结构及施工方法能够将猫道全断面一次下放到位，打破了猫道传统施工工艺只能串连作业的限制，不同的猫道单元在不同的施工节段能够同步进行施工，实现了多工序并行作业，在不增加现场工作量的同时，减少了工人高空作业时间和强度，降低了施工安全风险；另外，悬索桥猫道全断面下滑架设结构的适用范围较广，能够适应不同跨径的悬索桥猫道架设的需求。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述猫道面层包括：底网21，其沿悬索桥的长度方向铺设在所述多个猫道承重索12上；多个横梁23，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网21上，任一横梁23沿悬索桥的宽度方向设置；两列木方24，其设置在所述底网21的顶面两侧，任一列木方24包括多个木方，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网21上；多组托滚25，其设置在所述底网21上并与所述多个横梁23一一对应，任一组托滚25包括两个托滚，其间隔固定在对应的横梁23上。

其中，横梁23的长度大于等于底网21的宽度，保证横梁23在其长度方向上完全覆盖底网21的宽度范围，对底网21起到有效支撑和加固的作用；木方24为防滑木条，两列木方24分设在底网21的顶面两侧，在猫道面层上自然形成行走通道；托滚25本身用于安装悬索桥的索股，在传统猫道施工中，托滚一般与木方进行固定连接，而在上述技术方案中，托滚25对应安装在横梁23上，能够有效加强托滚25对索股进行安装和支撑时的稳定性，且托滚25作为猫道面层的一部分随底网21、横梁23等作为整体下滑安装，避免了猫道单元下放到位后还需在高空进行包括托滚安装在内的多工序施工，简化了施工工序，且底网21、横梁23、木方24、托滚25等结构在同一猫道单元内的相对位置和大小固定，在施工时可以作为整体提前预制，能够进一步提高猫道施工效率。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述防护装置包括侧网22，其设置在所述底网21的两侧并与其共同形成开口向上的槽型结构；多组扶手立柱31，其设置在所述侧网22的内侧并与所述多个横梁23一一对应，任一组扶手立柱31包括两个扶手立柱31，其分别固定在对应的横梁23的两端；扶手索32，其设置为用于连接位于所述底网21同侧的多个扶手立柱31；多个临时索4，其沿悬索桥的长度方向间隔设置，任一临时索4设置为用于连接同一组的两个扶手立柱31。

具体的，防护装置设置在猫道面层上，并与猫道面层中的不同构件连接，使防护装置与猫道面层连为一体，与传统猫道结构相比：一方面，增设了侧网、扶手索等结构，能够进一步保证作业人员在猫道系统施工及利用猫道系统进行作业时的安全性，另一方面，防护装置、猫道面层和门架5作为整体进行下放，单个猫道单元的自重已经满足稳定、快速沿承重索下滑的需求，不需要大型(大功率)牵引设备或在猫道单元上额外设置增重设备。多个临时索4沿悬索桥的长度方向间隔设置在扶手立柱31上，临时索4的数量不需要与扶手立柱31的组数相同，在本实施例中，每两组相邻的扶手立柱31中有一组扶手立柱31上设有临时索4，临时索4沿悬索桥的宽度方向连接对应的两个扶手立柱31，临时索4的两端分别与对应的两个扶手立柱31可拆卸连接，在当前猫道单元下放时，临时索4与扶手立柱31处于连接状态，以保证整个断面下滑时的刚度和强度，从而保证猫道单元下滑的安全性和稳定性；当猫道单元下放到位后，可断开临时索4与一侧的扶手立柱31的连接，以免影响工作人员在猫道上的移动。另外，在本实施例中，侧网22采用柔性网替换传统钢丝侧网，能够更好的适应猫道承重索线形变化，保证猫道单元的顺利下滑，而传统猫道采用钢丝侧网，搬运安装困难，施工效率较低。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述第一连接装置包括绳卡，其设置为用于连接对应的两个猫道单元上同侧的扶手索32的端部。上述技术方案中，所述第一连接装置辅助连接相邻两个猫道单元中同侧的扶手索32，在本实施例中，相邻的两个猫道单元通过两个绳卡连接，两个绳卡分别设置在猫道面层两侧的扶手索32上，任一绳卡连接同侧的两个扶手索32的相邻的端部，使下放到位的两个猫道单元进一步连为一体，保证了多个猫道单元间的连接稳定性，提高了猫道安装质量。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，所述门架5的两个竖杆分别位于所述底网21的两侧，所述第二连接装置包括两组连接索，其分别设置在所述两个竖杆上，任一组连接索包括两个连接索，其设置为用于连接对应的竖杆与同侧相邻的两个扶手立柱31。具体的，门架5包括两个竖杆和一个横杆，相互连接形成门字型结构，所述侧网22为分设在底网21两侧的两排侧网，门架5的两个竖杆在安装时分别位于两排侧网22的外侧，为对门架5在猫道面层上的安装位置进行初步定位，设置有第二连接装置，如采用刚性连接结构，在门架与猫道面层作为整体进行下放时，由于门架5在门架承重索11上滑移，猫道面层在猫道承重索12上滑移，不能完全保证任意时刻两者的位置、移动速率均相同，因此，采用在同一竖杆(沿悬索桥长度方向)的两侧分别设置连接索的柔性连接结构，将竖杆与相邻的两个猫道立柱进行连接，在保证定位效果的同时，能够防止该临时连接机构损坏，并使门架能够顺利与猫道面层共同下滑至设定位置，在猫道单元的下放完成后，解除连接索的连接并将门架5的竖杆固定在下方猫道面层或防护装置上，即完成门架的安装。连接索的长度根据当前竖杆的设定安装位置与对应的两个猫道立柱的间距确定，在本实施例中，连接索沿水平方向设置。

本发明还提供了一种悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，包括：

S1、在指定位置架设猫道承重索12和门架承重索11，并将承重索的两端分别锚固在悬索桥的两端；

S2、按悬索桥总长度将猫道系统划分为多个猫道单元；

S3、在所述猫道承重索12上安装一个猫道单元的猫道面层和防护装置；

具体的，在当前猫道单元的长度范围内架设底网21，在底网21上安装横梁23和木方24，然后在底网21两侧安装侧网22、猫道立柱，用扶手索32从纵向(悬索桥长度方向)连接对应的猫道立柱；

S4、采用多个临时索4每间隔设定的距离连接所述防护装置中的一组扶手立柱31；

具体的，临时索4从横向(悬索桥宽度方向)连接对应的猫道立柱，采用上述构件组装形成完整的猫道单元，也可以提前预制整体猫道单元，在施工时直接将猫道单元吊装或运输至下滑的起始位置处；

S5、将同一猫道单元的门架5挂设至门架承重索11上，将所述门架5移动至所述猫道面层上的设定位置并采用连接索将所述门架5的竖杆与附近的扶手立柱31连接；

S6、采用下滑法将所述猫道单元整体下放至设计位置；其中，采用牵引设备驱动整体猫道单元沿牵引索下滑，所述设计位置即为该猫道单元在猫道系统中的最终安装位置，实现了猫道单元全断面下滑架设的一次性施工，简化了施工工序，有效提高施工效率；

S7、继续在所述承重索上安装下一猫道单元，重复S3-S6的步骤，当下一猫道单元下滑至与前一猫道单元对接时，对两个猫道面层的底网21进行绑扎固定并采用绳卡连接两个防护装置中位于同一侧的两个扶手索32的端部；

S8、重复S7的步骤，直至完成猫道系统中全部猫道单元的架设。

在实际施工中，悬索桥全桥长度范围内可以设置有多个施工起始点(两端及中部的桥塔)，在本实施例中，以悬索桥两端的主塔为施工起始点进行猫道架设，在承重索架设完成后，可从两端桥塔处同时向中部位置处施工，以正中位置处的猫道单元为初始安装位置，其两侧的猫道单元施工互相不存在干涉，可以同时进行双向的猫道单元施工，进一步提高施工效率。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，S3中，所述防护装置的扶手索32沿悬索桥的长度方向设置，且所述扶手索32的长度等于所述猫道面层的长度。在同一猫道单元的底网21上，防护装置安装完成后，猫道立柱不一定正好位于底网21的两端边缘处，为方便后续相邻的猫道单元连接，扶手索32的长度等于底网21的长度(即猫道面层的长度)，扶手索32在连接同侧最外端的猫道立柱后继续向外延伸至底网21边缘处，从而，当相邻的猫道单元下滑到位并与前一猫道单元进行对接时，两个猫道单元上首尾相邻的两根扶手索32的端部可直接通过绳卡连接，且连接后该段扶手索32的长度与对应的两个猫道立柱的间距相匹配，保证猫道单元的连接稳固性。

在另一技术方案中，所述的悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，S6中，当所述猫道单元离开初始安装位置后，前一猫道单元的整体下放与S7中下一猫道单元的安装为同步施工。上述技术方案中，前一猫道单元的下放阶段和下一猫道单元的安装阶段可同时进行，进一步提高了猫道施工效率。

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 (8)

1.一种悬索桥猫道全断面下滑架设结构，其特征在于，包括：

承重索，其跨设在悬索桥的上方并锚固在其两端，所述承重索包括多个猫道承重索，其沿悬索桥的宽度方向平行间隔设置，任一猫道承重索沿悬索桥的长度方向设置；门架承重索，其平行间隔设置在所述猫道承重索的上方；

多个猫道单元，其沿悬索桥的长度方向连续设置并架设在所述承重索上，相邻的两个猫道单元通过第一连接装置连接，任一猫道单元包括猫道面层，其架设在所述多个猫道承重索上；一个或多个门架，其沿悬索桥的长度方向间隔架设在所述门架承重索上，任一门架与所述猫道面层通过第二连接装置连接；防护装置，其设置在所述猫道面层的两侧。

2.如权利要求1所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，其特征在于，所述猫道面层包括：底网，其沿悬索桥的长度方向铺设在所述多个猫道承重索上；多个横梁，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网上，任一横梁沿悬索桥的宽度方向设置；两列木方，其设置在所述底网的顶面两侧，任一列木方包括多个木方，其沿悬索桥的长度方向间隔固定在所述底网上；多组托滚，其设置在所述底网上并与所述多个横梁一一对应，任一组托滚包括两个托滚，其间隔固定在对应的横梁上。

3.如权利要求2所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，其特征在于，所述防护装置包括侧网，其设置在所述底网的两侧并与其共同形成开口向上的槽型结构；多组扶手立柱，其设置在所述侧网的内侧并与所述多个横梁一一对应，任一组扶手立柱包括两个扶手立柱，其分别固定在对应的横梁的两端；扶手索，其设置为用于连接位于所述底网同侧的多个扶手立柱；多个临时索，其沿悬索桥的长度方向间隔设置，任一临时索设置为用于连接同一组的两个扶手立柱。

4.如权利要求3所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，其特征在于，所述第一连接装置包括绳卡，其设置为用于连接对应的两个猫道单元上同侧的扶手索的端部。

5.如权利要求3所述的悬索桥猫道全断面下滑架设结构，其特征在于，所述门架的两个竖杆分别位于所述底网的两侧，所述第二连接装置包括两组连接索，其分别设置在所述两个竖杆上，任一组连接索包括两个连接索，其设置为用于连接对应的竖杆与同侧相邻的两个扶手立柱。

6.一种悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，其特征在于，包括：

S1、在指定位置架设猫道承重索和门架承重索，并将承重索的两端分别锚固在悬索桥的两端；

S2、按悬索桥总长度将猫道系统划分为多个猫道单元；

S3、在所述猫道承重索上安装一个猫道单元的猫道面层和防护装置；

S4、采用多个临时索每间隔设定的距离连接所述防护装置中的一组扶手立柱；

S5、将同一猫道单元的门架挂设至门架承重索上，将所述门架移动至所述猫道面层上的设定位置并采用连接索将所述门架的竖杆与附近的扶手立柱连接；

S6、采用下滑法将所述猫道单元整体下放至设计位置；

S7、继续在所述承重索上安装下一猫道单元，重复S3-S6的步骤，当下一猫道单元下滑至与前一猫道单元对接时，对两个猫道面层的底网进行绑扎固定并采用绳卡连接两个防护装置中位于同一侧的两个扶手索的端部；

S8、重复S7的步骤，直至完成猫道系统中全部猫道单元的架设。

7.如权利要求6所述的悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，其特征在于，S3中，所述防护装置的扶手索沿悬索桥的长度方向设置，且所述扶手索的长度等于所述猫道面层的长度。

8.如权利要求6所述的悬索桥猫道全断面下滑架设施工方法，其特征在于，S6中，当所述猫道单元离开初始安装位置后，前一猫道单元的整体下放与S7中下一猫道单元的安装为同步施工。

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