CN115949004A - 主塔顶提系统及主塔顶提施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主塔顶提系统及主塔顶提施工方法，主塔顶提系统包括液压顶升设备和主塔翻转支座，主塔翻转支座与主塔的一端可转动地连接；液压顶升设备包括液压爬行器、支撑杆和顶升翻转支座，支撑杆的一端与顶升翻转支座可转动地连接；支撑杆远离顶升翻转支座的另一端与主塔远离主塔翻转支座的另一端连接；液压爬行器与支撑杆可移动地连接，并能够沿支撑杆的延伸方向爬行；液压爬行器朝远离顶升翻转支座的一侧爬行时能够驱动主塔的另一端绕主塔翻转支座转动，主塔转动后带动支撑杆绕顶升翻转支座转动。该系统无须设置高位龙门架或高位千斤顶，大大节省了辅助措施的用量和成本，降低主塔的提升难度和安全风险，大大提高主塔的提升效率。

Description

主塔顶提系统及主塔顶提施工方法

技术领域

本发明涉及拉索桥主塔吊装技术领域，特别涉及一种主塔顶提系统及主塔顶提施工方法。

背景技术

在近千吨拉索桥主塔吊装领域，往往采用钢绞线作为索具的液压提升技术来对拉索桥主塔进行整体翻转和安装。此种安装方式一般需要在主塔根部附近临时搭建一副高位龙门架，并在龙门架顶部横梁的近主塔一侧的端部设置液压提升器来提升主塔，在顶部横梁的另一端设置平衡缆风装置，使用液压提升器不断调整龙门架垂直度，即采用边提升，边调整平衡缆风的安装方式。此方法搭建高位龙门架的成本较高，牵引措施占地大，液压提升器高空作业难度大且安全风险高。同时，由于高位龙门架的受力随主塔翻转角度的变化而变化，故需要随时调整龙门架的垂直度，调整过程操控复杂，费工费时，工作效率较低。

现有技术中，翻转和安装主塔的另一种方式为在低位牵引并翻转主塔，此种方式中大都需要在起始状态采用液压千斤顶将主塔的端部顶升并翻转一定的高度，以使主塔具有一定的初始翻转角。为使主塔具有基本起扳角则需使用垫块逐渐加高千斤顶的高度，并需采用较高的换手垫块。如此设置，随着垫块高度的增加，千斤顶的支撑稳定性逐渐变差，安全风险很大。同时即便使千斤顶到达最大高度，主塔的翻转角仍然较小，在后期采用液压提升器提升过程中，由于牵引力臂不够，故需要使液压提升器具有较大的牵引力，这对液压提升器及相关基础的要求极高，可行性较差。

为此，亟需提供一种能够缩小占地面积、减小牵引力，且具有较高安全性的主塔顶提系统及主塔顶提施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主塔顶提系统及主塔顶提施工方法，以解决现有主塔提升系统中牵引力大、占地面积大，且存在较大安全隐患的问题。

为实现上述至少一个目的，本发明提供了一种主塔顶提系统，用于翻转拉索桥的主塔，其包括液压顶升设备和主塔翻转支座；所述主塔翻转支座与所述主塔的一端可转动地连接；所述液压顶升设备包括液压爬行器、支撑杆和顶升翻转支座；所述支撑杆的一端与所述顶升翻转支座可转动地连接；所述支撑杆远离所述顶升翻转支座的另一端与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接；所述液压爬行器与所述支撑杆可移动地连接，并能够沿所述支撑杆的延伸方向爬行；所述液压爬行器朝远离所述顶升翻转支座的一侧爬行时能够驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动，所述主塔转动后带动所述支撑杆绕所述顶升翻转支座转动。

可选的，所述主塔顶提系统还包括顶推支座，所述顶推支座套设在所述支撑杆上，并与所述主塔的另一端铰接；所述液压爬行器的数量为多个，所述顶推支座与所有所述液压爬行器连接；每个所述液压爬行器爬行时能够驱动所述顶推支座在所述支撑杆上移动，所述顶推支座移动后能够驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

可选的，所述液压顶升设备还包括滑轨，所述滑轨沿所述支撑杆的延伸方向布置，并与所述支撑杆固定连接；所述滑轨的数量与所述液压爬行器的数量相对应，所述液压爬行器远离所述顶推支座的一端设置有基座，所述基座与对应的一个所述滑轨滑动连接；

所述液压爬行器具有伸缸状态和缩缸状态；当液压爬行器处于伸缸状态时，所述基座能够与对应的一个所述滑轨锁定，所述液压爬行器能够驱动所述顶推支座带动所述主塔的另一端转动；当所述液压爬行器处于缩缸状态时，所述基座能够解除与对应的一个所述滑轨的锁定，所述液压爬行器能够跟随所述顶推支座在所述支撑杆上移动。

可选的，所述基座上设置有导向板，所述滑轨上设置有导向槽；所述基座在所述滑轨上安装后，所述导向板能够置于所述导向槽中，以限定所述液压爬行器在所述支撑杆上的移动方向。

可选的，多个所述液压爬行器在所述支撑杆的周向上均匀布设。

可选的，所述主塔顶提系统还包括主塔耳板，所述主塔耳板与所述主塔的另一端固定连接，并能够与所述顶推支座转动连接；所述顶推支座移动后能够通过所述主塔耳板带动所述主塔转动。

可选的，所述顶推支座包括支座本体和至少两个上耳板，所述支座主体套设在具有所述滑轨的所述支撑杆上，所述顶推支座设置在所述液压爬行器远离所述顶升翻转支座的一侧，所有所述上耳板均设置在所述顶推支座远离所述液压爬行器的一侧；所有所述上耳板与所述主塔耳板连接，所有所述上耳板的销孔中心线与所述主塔翻转支座的转动轴线平行。

可选的，所述顶推支座还包括至少两个下耳板，所有所述下耳板在所述顶推支座的周向上均匀布设，每个所述下耳板与对应的一个所述液压爬行器连接。

可选的，所述主塔顶提系统还包括液压提升设备，所述液压提升设备与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接，所述液压提升设备与所述液压顶升设备设置在所述主塔的相对两侧；

在所述液压顶升设备的顶升下，所述主塔转动后具有翻转角，所述液压提升设备用于在所述主塔的翻转角到达预定起扳角后继续驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

可选的，所述液压顶提设备包括牵引拉索和液压提升器；所述牵引拉索的一端与所述主塔连接，另一端与所述液压提升器连接；所述液压提升器能够逐步收紧所述牵引拉索，以驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

可选的，所述液压顶提设备还包括牵引地锚座、提升器固定架和牵引翻转支座，所述牵引拉索通过所述牵引地锚座与所述主塔连接；所述提升器固定架和所述牵引翻转支座转动连接，所述液压提升器安装在所述提升器固定架中；

所述液压提升设备驱动所述主塔转动后，所述提升器固定架能够绕所述牵引地锚座转动，以使所述牵引拉索在提升过程中不能够发生折弯。

可选的，所述主塔为轴对称结构，所述主塔的对称轴线与所述主塔翻转支座的转动轴线垂直。

可选的，所述液压提升设备和所述液压顶升设备的数量均为多个，多个所述液压提升设备关于所述主塔的对称轴线对称布置。可选的，所述主塔顶提系统还包括防倾翻装置，所述防倾翻装置与所述主塔的另一端连接，并用于防止所述主塔转动角度超过90°而导致倾翻；所述防倾翻装置和所述液压顶升装置设置在所述主塔的同一侧。

为实现上述至少一个目的，本发明还提供了一种主塔顶提施工方法，采用任一项所述的主塔顶提系统，包括顶提主塔的工作步骤，包括：

所述液压爬行器包括第一组液压爬行器和第二组液压爬行器，使所述第一组液压爬行器均处于伸缸状态，所述第一组液压爬行器在所述支撑杆上爬行时驱动所述主塔绕所述主塔翻转支座转动，所述第二组液压爬行器跟随所述主塔远离所述主塔翻转支座的一端移动；当所述第一组液压爬行器均伸缸至极限位置时，使所述第二组液压爬行器均处于伸缸状态，所述第一组液压爬行器均处于缩缸状态，所述第二组液压爬行器在所述支撑杆上爬行时继续驱动所述主塔绕所述主塔翻转支座转动，所述第一组液压爬行器跟随所述主塔远离所述主塔翻转支座的一端移动，以使所述第一组液压爬行器和所述第二组液压爬行器在所述支撑杆上交替爬行并连续驱动所述主塔转动。

可选的，所述主塔顶提系统还包括液压提升设备，所述液压提升设备与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接，所述液压提升设备与所述液压顶升设备设置在所述主塔的相对两侧；

当所述主塔在所述液压顶升设备的顶升下转动至预定起扳角后，所述液压提升设备能够继续驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动，直至将所述主塔翻转至预定安装角度。

在本发明提供的主塔顶提系统及主塔顶提施工方法中，主塔顶提系统包括液压顶升设备和主塔翻转支座，所述主塔翻转支座与所述主塔的一端可转动地连接；所述液压顶升设备包括液压爬行器、支撑杆和顶升翻转支座，所述支撑杆的一端与所述顶升翻转支座可转动地连接；所述支撑杆远离所述顶升翻转支座的另一端与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接；所述液压爬行器与所述支撑杆可移动地连接，并能够沿所述支撑杆的延伸方向爬行；所述液压爬行器朝远离所述顶升翻转支座的一侧爬行时能够驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动，所述主塔转动后带动所述支撑杆绕所述顶升翻转支座转动。

该主塔顶提系统无须设置高位龙门架或高位千斤顶，大大节省了辅助措施的用量和成本，有效降低主塔的提升难度和安全风险，大大提高主塔的提升效率。同时，该主塔顶提系统具有较小的占地面积，特别适合在场地狭小、地形复杂区域的主塔安装操作。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中主塔顶提系统的简化结构示意图；

图2为本发明一优选实施例中主塔顶提系统的正视结构示意图，其中，主塔处于未被液压顶升设备顶升前的位置；

图3为本发明另一优选实施例中主塔顶提系统的正视结构示意图，其中，主塔处于已被液压顶升设备顶升后的位置；

图4为本发明一优选实施例中主塔顶提系统的俯视结构示意图；

图5为本发明一优选实施例中主塔顶提系统的部分正视结构示意图，其中，实线表示主塔未被液压顶升设备顶升前的位置，虚线表示主塔已被液压顶升设备顶升后的位置；

图6为本发明一优选实施例中液压顶升设备的部分正视结构示意图；

图7为图6中A-A截面示意图；

图8为本发明一优选实施例中支撑杆和滑轨的俯视结构示意图；

图9为本发明一优选实施例中顶推支座的立体结构示意图；

图10为本发明一优选实施例中顶推支座的俯视结构示意图；

图11为本发明一优选实施例中顶推支座的正视结构示意图；

图12为本发明一优选实施例中的主塔顶提系统的部分正视结构示意图，其中，实线表示主塔未被液压提升设备提升前的位置，虚线表示主塔已被液压提升设备提升后的位置；

图13为本发明另一优选实施例中的主塔顶提系统的正视结构示意图；

图14为本发明另一优选实施例中的主塔顶提系统的俯视结构示意图。

[附图标记说明如下]：

主塔1；主塔支架11；液压顶升设备2；液压爬行器21；支撑杆22；顶升翻转支座23；顶推支座24；支座本体241；上耳板242；下耳板243；中心孔244；滑轨25；导向槽251；基座26；导向板261；夹块262；主塔翻转支座3；主塔耳板31；液压提升设备4；牵引拉索41；液压提升器42；牵引翻转支座43；牵引地锚座44；提升器固定架45；防倾翻装置5。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图和优选实施例对本发明作详细的说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

如图1所示，本发明提供了一种主塔顶提系统，用于安装拉索桥的主塔1。具体的，所述主塔顶提系统用于将在地面上水平放置的主塔1的一端顶升或提升，并使主塔1的一端绕另一端转动，直至主塔1转动至所需非水平位置，从而实现主塔1在拉索桥上的转动和安装。

参照图1～图4所示，主塔顶提系统包括液压顶升设备2和主塔翻转支座3。主塔翻转支座3与主塔1的一端可转动地连接，即主塔1能够绕主塔翻转支座3转动。液压顶升设备2包括液压爬行器21、支撑杆22和顶升翻转支座23。支撑杆22的一端与顶升翻转支座23可转动地连接，即支撑杆22能够绕顶升翻转支座23转动。支撑杆22远离顶升翻转支座23的另一端与主塔1远离主塔翻转支座3的另一端连接。液压爬行器21与支撑杆22可移动地连接，并能够沿支撑杆22的延伸方向爬行。液压爬行器21朝远离顶升翻转支座23的一侧爬行时能够驱动主塔1的另一端绕主塔翻转支座3转动，主塔1转动后带动支撑杆22绕顶升翻转支座23转动。

更详细地，参照图2～图5所示，液压顶升设备2顶升主塔1前，先将主塔1放置在主塔支架11上并将主塔1置于水平地面上(如图2和图5中的实线所示)。随着液压爬行器21在支撑杆22上爬行并逐步顶升主塔1，液压爬行器21能够驱动主塔1逐步绕主塔翻转支座3转动(如图5中的虚线所示)，此时主塔1转动后的位置与主塔1初始位置(即水平位置)之间形成翻转角α(参照图3)，且随着主塔1顶升高度的增加，主塔1的翻转角α逐渐增大。当主塔1被顶升至一定高度后，主塔1与顶升翻转支座23的水平距离(即主塔1远离主塔翻转支座3的另一端与顶升翻转支座23在水平方向上的距离)会逐渐增大。

为确保液压爬行器21始终能够对主塔1进行顶升，主塔1顶升过程中支撑杆22需要随主塔1转动角度变化而围绕顶升翻转支座23自由转动，如此可使主塔1翻转到任意角度液压爬行器21均能够继续对主塔1进行顶升，大大减少了辅助措施成本。同时，在主塔1顶升停留期间，支撑杆22、主塔1与水平地面形成稳定的三角形结构，如此能够有效提高作业安全性，还能够防止主塔1的瞬间回落。

在本申请提供的主塔顶提系统中无需设置高位龙门架或千斤顶，从而能够克服直接采用牵引方式提升主塔1时，翻转角α太小，牵引力臂不足，牵引力过大的问题。本申请提供的主塔顶提系统可通过液压爬行器21在支撑杆22上的爬行以及支撑杆22的转动，使得主塔1能够围绕主塔翻转支座3的转动一定的角度，以逐步提高主塔1的翻转角α。如此设置，一方面能够减小主塔1的提升难度，提高主塔1的提升效率，并能够有效提高作业安全性和可靠性；另一方面，能够大大节省提升主塔1时辅助措施的用量和成本，缩小提升设备的占地面积，尤其适合在场地狭小、地形复杂区域的主塔安装操作。

进一步地，本申请对主塔1被液压顶升设备2顶升后所能达到的翻转角α不作限定。在一示例中，当主塔1的重量较小、高度较低时，可通过液压顶升设备2将主塔1直接顶升至预定安装角度(例如90°)，此时主塔1的翻转角α设置为预定安装角度，如此仅采用液压顶升设备2即可完成主塔1在预定角度上的安装，从而实现主塔1在场地狭小、地形复杂区域内的转动和安装操作。

参照图3所示，在另一示例中，主塔1的翻转角α也可设置为小于90°的某一具体数值(例如10°、20°或30°)，此时可将主塔1转动后的所需达到的翻转角α定义为预定起扳角。主塔1在转动和安装过程中，可先通过液压顶升设备2将主塔1转动至预定起扳角，而后可采用液压提升设备4继续驱动主塔1转动，直至完成主塔1在竖直方向上的安装。

在本实施例中，支撑杆22和顶升翻转支座23采用销轴连接，如此顶升翻转支座23能够承受支撑杆22除转动方向外其他方向的载荷，以使支撑杆22仅能够围绕顶升翻转支座23转动，而不能相对于顶升翻转支座23发生移动。此外，主塔翻转支座3和主塔1也采用销轴连接，如此主塔翻转支座3能够承受主塔1除转动方向外其他方向的载荷，以使主塔1仅能够围绕主塔翻转支座3转动，也同样不能相对于主塔翻转支座3发生移动。

本申请对制备支撑杆22的材料不作限定，支撑杆22可由钢柱或钢管制备。本申请对支撑杆22的横截面的形状也不作限定，支撑杆2的横截面形状可为圆柱状或其他规则且对称的截面形状。

继续参见图2所示，所述主塔顶提系统还包括顶推支座24，顶推支座24套设在支撑杆22上，并与主塔1的另一端铰接。液压爬行器21的数量为多个，顶推支座24与所有液压爬行器21连接。每个液压爬行器21爬行时能够驱动顶推支座24在支撑杆22上移动，顶推支座24移动后能够驱动主塔1的另一端绕主塔翻转支座3转动，如此配置，通过至少两个液压爬行器21在支撑杆22上交替爬行，可带动主塔1实现绕主塔翻转支座3转动，也即带动主塔1实现绕地面转动，从而使主塔1被顶升至预定起扳角或使主塔1直接被顶升至预定安装角度。

具体的，液压顶升设备2可通过顶推支座24使所有液压爬行器21相互连接，其中，一部分液压爬行器21能够在支撑杆22上爬行并带动顶推支座2移动，当该部分液压爬行器21爬行至极限位置后，另一部分液压爬行器21能够继续在支撑杆22上爬行并带动顶推支座24移动，从而实现所有液压爬行器21在支撑杆22上的交替爬行。

参照图6～图8所示，液压顶升设备2还包括滑轨25，滑轨25沿支撑杆22的延伸方向(即支撑杆22的长度方向)布置，并与支撑杆22固定连接。滑轨25的数量与液压爬行器21的数量相对应，液压爬行器21远离顶推支座24的一端设置有基座26，基座26与对应的一个滑轨25滑动连接。

进一步地，液压爬行器21具有伸缸状态和缩缸状态。当液压爬行器21处于伸缸状态时，基座26能够与对应的一个滑轨25锁定，即基座26与对应的一个滑轨25相连接而不能发生相对移动，此时液压爬行器21能够驱动顶推支座24带动主塔1的另一端转动。当液压爬行器21处于缩缸状态时，基座26能够解除与对应的一个滑轨25的锁定，即基座26能够相对于滑轨25滑动，此时液压爬行器21能够跟随顶推支座24在支撑杆22上移动。

参照图6～图8所示，在一示例中，基座26上设置有导向板261，滑轨25上设置有导向槽251。基座26在滑轨25上安装后，导向板261能够置于导向槽251中，以限定液压爬行器21在支撑杆22上的移动方向，导向板261和导向槽251能够对液压爬行器21进行限位和导向。如此设置，当支撑杆22转动一定角度后，液压爬行器21仍能够在支撑杆22的延伸方向上继续爬行，以确保液压爬行器21倾斜一定角度后仍能可靠工作。

继续参见图6和图7所示，基座26包括对称设置的两个夹块262，当液压爬行器21处于伸缸状态时，基座26的两个夹块262能够共同夹紧滑轨25，以实现基座26与对应的一个滑轨25的锁定；同时，液压爬行器21能够驱动顶推支座24带动主塔1的一端朝远离地面的方向移动。当液压爬行器21处于缩缸状态时，液压爬行器21的基座26的两个夹块262能够自行松开滑轨25，即液压爬行器21无负载缩缸返程时基座26可自行与对应的滑轨25分离，此时液压爬行器21仅与顶推支座24连接，并能够跟随顶推支座24移动。

在本实施例中，顶升翻转支座23与支撑杆22通过支撑杆22上的耳板连接，支撑杆22的外周固定连接有均匀分布的4条滑轨25，顶推支座24套设在支撑杆22和滑轨25的外部，并与支撑杆22和滑轨25滑动连接。

参见图3所示，在一优选实施例中，所述主塔顶提系统还包括主塔耳板31，主塔耳板31与主塔1的另一端固定连接，并能够与顶推支座24转动连接。如此配置，一方面，可通过主塔耳板31实现顶推支座24与主塔1的连接，顶推支座24移动后能够驱动主塔耳板31带动主塔1转动；另一方面，随着主塔1的转动，顶推支座24与主塔耳板31的夹角可随之变化，以确保主塔1转动至任意角度时，顶推支座24均能够始终对主塔1进行顶升。

参照图9～图11所示，顶推支座24包括支座本体241和至少两个上耳板242，支座本体241具有中心孔244，且中心孔244的形状与具有滑轨25的支撑杆22的形状相对应，支座本体241套设在具有滑轨25的支撑杆22上，以使顶推支座24与滑轨25构成滑动连接。顶推支座24设置在液压爬行器21远离顶升翻转支座23的一侧，所有上耳板242均设置在顶推支座24远离液压爬行器21的一侧。所有上耳板242分别与主塔耳板31连接，并沿顶推支座24的中心轴线对称设置，所有上耳板242的销孔中心线与主塔翻转支座3的转动轴线平行，以此实现主塔耳板31转动方向与主塔1转动方向的一致。

在本实施例中，顶推支座24具有用于容纳滑轨25的滑槽(未标号)，顶推支座24套设在支撑杆22上后，滑轨25能够穿过滑槽，以对顶推支座24的滑动方向进行限位和导向。进一步地，上耳板242的数量为两对，每对上耳板242包括平行设置的两个上耳板242，两对上耳板242关于顶推支座24的中心轴线对称设置。

继续参照图9～图11，顶推支座24还包括至少两个下耳板243，所有下耳板243在顶推支座24的周向上均匀布设，每个下耳板243与对应的一个液压爬行器21连接。在本实施例中，所有下耳板243设置在顶推支座24朝向液压爬行器21的一侧，且下耳板243的位置与对应的一个滑轨25的位置相对应，如此可确保液压爬行器21始终在滑轨25上爬行。

在本实施例中，液压爬行器21的数量为4个，4个液压爬行器21关于支撑杆22对称布置(即相邻液压爬行器21之间均呈90°布置)。下耳板243的数量为4对，每对下耳板243包括平行设置的两个下耳板243，其中，两对下耳板243中的任意一对下耳板243的销孔中心线与主塔翻转支座3的转动轴线平行，另外两对下耳板243中的任意一对下耳板243的销孔中心线与主塔翻转支座3的转动轴线垂直，每对下耳板243与对应的一个液压爬行器21连接，以此实现顶推支座24与4个液压爬行器21的连接。液压爬行器21工作时，对称设置的两对下耳板342同时承受相同大小的载荷，并能够带动顶推支座24和主塔1顶升，此时对称设置的两对下耳板243在水平方向承受的载荷能够相互抵消，以确保支撑杆22仅承受轴向方向的力，而不承受周向或径向方向的力，如此确保支撑杆22仅能够转动而不能发送移动。

进一步地，本发明还提供一种主塔顶提施工方法，采用所述主塔顶提系统，主塔顶提施工方法包括顶提主塔的工作步骤，包括：

所述液压爬行器21包括第一组液压爬行器和第二组液压爬行器，两组液压爬行器21在支撑杆22上的爬行过程为：使第一组液压爬行器均处于伸缸状态，此时第一组液压爬行器中每个液压爬行器21的基座26能够与对应的一个滑轨25锁定，且第一组液压爬行器21在支撑杆22上爬行时驱动主塔1绕主塔翻转支座3转动。第二组液压爬行器能够跟随主塔2远离主塔翻转支座3的一端移动，此时第二组液压爬行器中每个液压爬行器21的基座26与对应的滑轨25相分离。

当第一组液压爬行器均伸缸到极限位置时，使第二组液压爬行器均处于伸缸状态，此时第二组液压爬行器中每个液压爬行器21的基座26均能够与对应的一个滑轨25锁定，且第二组液压爬行器在支撑杆22上爬行时继续驱动主塔1绕主塔翻转支座3转动。同时，使第一组液压爬行器均处于缩缸状态，此时所述第一组液压爬行器能够跟随主塔1远离主塔翻转支座3的一端移动，且第一组液压爬行器中每个液压爬行器21的基座26与对应的滑轨25相分离。当第二组液压爬行器均伸缸到极限位置后，使第一组液压爬行器再次均处于伸缸状态而继续推动主塔1转动，如此往复循环，以使所述第一组液压爬行器和所述第二组液压爬行器在支撑杆22上交替爬行并连续驱动主塔1转动，直至将主塔1顶升至预定起扳角或顶升至预定安装角度。

需要解释的是，当第一组液压爬行器伸缸到极限位置时，应先使第二组液压爬行器转变为伸缸状态，以使第二组液压爬行器中的每个液压爬行器21的基座26均与对应的滑轨25锁定，而后再使第一组液压爬行器均处于缩缸状态，而使第一组液压爬行器中的每个液压爬行器21的基座26与滑轨25相分离。如此可确保在任何情况下均有一组液压爬行器的基座26与滑轨25锁定，从而防止所有液压爬行器21的基座26均与滑轨25分离而导致液压爬行器21和顶推支座24的瞬间坠落。

在本实施例中，4个液压爬行器21分为两组，每组液压爬行器21包括相对设置的两个液压爬行器21。使两组液压爬行器21交替处于伸缸状态和缩缸状态，即可实现顶推支座24连续移动并带动主塔1转动，直至将主塔1转动至预定起扳角或预定安装角度。

在一具体实施例中，启动液压顶升设备2后，可以使一组液压爬行器21处于伸缸状态，另一组液压爬行器21跟随顶推支座24上升。在另一具体实施例中，当主塔1较重而起步顶升困难时，启动液压顶升设备2后，可以使两组液压爬行器21均处于伸缸状态，此时当两组液压爬行器21均伸缸至极限位置后，可先使一组液压爬行器21处于缩缸状态，待该组液压爬行器21缩缸至极限位置后，再使该组液压爬行器21处于伸缸状态，同时使另一组液压爬行器21处于缩缸状态，即可实现两组液压爬行器21的交替伸缸和缩缸，以此实现顶推支座24带动主塔1的逐步顶升，从而满足主塔1在初始状态下的顶升和转动需求。

在一优选实施方式中，所述主塔顶提系统还包括液压提升设备4，液压提升设备4与主塔1远离主塔翻转支座3的另一端连接，液压提升设备4与液压顶升设备2设置在主塔1的相对两侧。在液压顶升设备2的顶升下，主塔1转动后具有翻转角α，液压提升设备4用于在主塔1的翻转角α到达预定起扳角后继续驱动主塔1的另一端绕主塔翻转支座3转动。

在主塔提升的另一优选施工方法中，当主塔1在液压顶升设备2的顶升下转动至预定起扳角后，液压提升设备4能够继续驱动主塔1的另一端绕主塔翻转支座3转动，直至将主塔1翻转至预定安装角度。

需要说明的是，现有技术中采用千斤顶顶升主塔1，以使主塔1具有一定的翻转角α，但由于千斤顶仅能够将主塔1顶升至有限的高度内，即千斤顶仅能够使主塔1具有较小的翻转角α，且主塔1能够达到的最大翻转角α始终小于预定起扳角，此时在液压提升设备4继续提升主塔1时，液压提升设备4需要较大的牵引力才能使主塔1被继续提升，这对液压提升设备4的要求较高。本实施例采用液压顶升设备2顶升和液压提升设备4提升相结合的方式转动主塔1，使主塔1通过液压顶升设备2的顶升转动至预定起扳角，而后可直接采用液压提升设备4将主塔1提升到位，如此能够较大程度地减小液压提升设备4所需要的牵引力，并可减少液压提升设备4的提升成本，提升作业效率。

参见图2和图12所示，液压提升设备4包括牵引拉索41和液压提升器42。牵引拉索41的一端与主塔1连接，优选与主塔耳板31连接，另一端与液压提升器42连接。液压提升器42能够逐步收紧牵引拉索41，以驱动主塔1的另一端绕主塔翻转支座3转动。随着牵引拉索41的逐步收紧，即牵引拉索41长度的逐步减小，牵引拉索41与主塔耳板31连接的端部到液压提升器42的距离逐渐减小，如此可通过牵引拉索41向主塔耳板31提供牵引力，以使主塔1的另一端在牵引拉索41的拉动下继续绕主塔翻转支座3转动。

需要解释的是，当液压顶升设备2逐步顶升主塔1时，液压提升器42同步收紧牵引拉索41，以使主塔1在被顶升过程中，牵引拉索41始终处于张紧状态。当主塔1被顶升至预定起扳角后(参照图12中的实线所示)，液压顶升设备2退出工作并拆除，液压提升器42继续收紧牵引拉索41，以通过牵引拉索41向主塔1的另一端提供使主塔1继续转动的牵引力，主塔1继续绕主塔翻转支座3转动(参见图12中的虚线所示)，直至将主塔翻转至预定安装角度。

在一优选实施例中，液压提升设备4还包括牵引翻转支座43、牵引地锚座44和提升器固定架45，牵引翻转支座43放置在基础地面上，牵引拉索41通过牵引地锚座44与主塔1连接。提升器固定架45和牵引翻转支座43转动连接，液压提升器42安装在提升器固定架45中。液压提升设备4驱动主塔1转动后，提升器固定架45能够绕牵引地锚座44转动，以使牵引拉索41在提升过程中不能够发生折弯。

参见图4所示，主塔1为轴对称结构，主塔1的对称轴线与主塔翻转支座3的转动轴线垂直。

在一较优实施例中，液压提升设备4和液压顶升设备2的数量均为多个，多个液压提升设备4关于主塔1的对称轴线对称布置。如此设置，一方面能够通过多个液压顶升设备2和多个液压提升设备4对主塔进行顶升和提升，从而能够降低每个液压顶升设备2施加的顶升力和每个液压提升设备4施加的提升力，从而改善主塔1结构的局部受力。

在一优选实施方式中，每个液压提升设备4的位置与一个液压顶升设备2的位置相对应，也就是说，主塔顶提系统具有多根支撑杆22和多组牵引拉索41，每组牵引拉索41的位置与一根支撑杆22的位置相对应。其中，每组牵引拉索41可包括一根或多根牵引拉索41。在另一优选实施方式中，可设置不同数量的液压提升设备4和液压顶升设备2，此时每个液压提升设备4的位置不能够与液压顶升设备2的位置一一对应。

参照图13和图14所示，所述主塔顶提系统还包括防倾翻装置5，防倾翻装置5与主塔1的另一端连接，并用于防止主塔1转动角度超过90⁰而导致倾翻。防倾翻装置5和液压顶升装置2设置在主塔1的同一侧。

本申请对防倾翻装置5的结构不作限定，防倾翻装置5可以是穿过主塔1且安装在主塔1两侧拉伸的钢绞线。参照图13所示，在本实施例中，防倾翻装置5和液压顶升设备2均设置在主塔1的同一侧，防倾翻装置5与液压提升设备4具有相同的结构，即防倾翻装置5具有拉索、提升器、支座、地锚座和固定架，其中，地锚座与主塔耳板31连接，拉索的一端与地锚座连接、另一端与提升器连接，提升器设置在固定架中，固定架与设置在水平面上的支座转动连接。若主塔1绕主塔翻转支座3转动超过90°时，防倾翻装置5的拉索能够为主塔耳板31提供牵引力，以防止主塔1突然向与初始位置相反的方向坠落。

在一非限制性的实施例中，所述液压提升设备的工作过程包括如下几个阶段：

1)初始安装阶段

初始安装时，在桥面上拼装主塔1并将主塔1放置在水平位置，将主塔1的一端通过耳板与地面上的主塔翻转支座3铰接，另一端与主塔耳板31焊接。预先将滑轨25与支撑杆22固定连接，并将顶推支座24套入设置有滑轨25的支撑杆22上。在主塔1附近区域的桥面或基础上固定设置顶升翻转支座23，并将液压顶升设备2的支撑杆22与顶升翻转支座23铰接。将顶推支座24的上耳板242与主塔耳板31铰接，同时将液压爬行器21的一端与顶推支座24的下耳板243铰接。将基座26安装在滑轨25上，并将导向板261置于滑轨25的导向槽251中，使得导向板261和导向槽251形成单向滑动连接，至此液压顶升装备2安装结束。

而后在主塔1远离主塔翻转支座3的另一端安装牵引地锚座44，在地面远离液压顶升设备2的另一侧安装牵引翻转支座43，并将提升器固定架45与牵引翻转支座43铰接，同时将液压提升器42安装在提升器固定架45中。将牵引拉索41的一端与牵引地锚座44连接，另一端与液压提升器42连接，并将牵引拉索41均匀张紧。将液压爬行器21和液压提升器42与液压系统连接，同时连接通讯及计算机控制设备，经调试后完成初始安装。

2)带载顶升阶段

启动液压顶升系统，使在支撑杆22上180°对称设置的第一组液压爬行器处于伸缸状态，此时处于伸缸状态的液压爬行器21对应的基座26的夹块262与滑轨25锁定。液压爬行器21推动顶推支座24沿支撑杆22上移，同时支撑杆22绕顶升翻转支座23转动，如此带动主塔1远离主塔翻转支座3的一端顶升并转动，此时在支撑杆22上与第一组液压爬行器呈90°方向设置的第二组液压爬行器跟随顶推支座24上升而上移，并且第二组液压爬行器对应的基座26与滑轨25不锁定。当第一组液压爬行器伸缸到极限位置时，第二组液压爬行器开始转变为伸缸状态，并继续推动顶推支座24沿支撑杆22上移，从而带动主塔1的端部继续顶升并转动，此时第一组液压爬行器处于缩缸状态(即第一组液压爬行器返程缩缸)。当第二组液压爬行器21伸缸到极限位置时，第一组液压爬行器已返程缩缸到极限位置，此时使第一组液压爬行器再次转变为伸缸状态，而后使第二组液压爬行器转变为缩缸状态，开始下一循环。如此往复多次，即可将主塔1的端部不断顶升并转动至预定起扳角。在主塔1进行顶升并转动的过程中，随着主塔1的转动角度增大，液压提升设备4中的液压提升器42需将牵引拉索41不断收紧，以使牵引拉索41始终处于张紧状态。

3)带载提升阶段

当主塔1被顶升至预定起扳角后，在主塔1另一端的液压提升设备4开始工作。此时液压提升器42在一定压力下带动牵引拉索41及其尾端的牵引地锚座44运动，使得已达到预定起扳角的主塔1在液压提升器42的牵引力作用下处于牵引受力平衡状态。而后液压提升器42逐步将主塔1转动至到预定安装角度，从而完成主塔1的安装。在液压提升器42提升主塔1过程中，所有液压爬行器21负载均被转移，此时液压爬行器21均缩缸至极限位置且彻底释放载荷，在此过程中可选择使用吊车辅助拆除液压顶升设备2而使液压顶升设备2退出工作。

主塔1达到安装角度后，机械锁死液压提升器42，而后补全主塔翻转支座3位置处的预留钢板。随后在主塔1两侧安装预应力拉索并预张拉后，将液压提升设备4卸载，同时用吊机拆除液压提升设备4和各连接耳板等辅助部件，至此主塔1安装结束。

若主塔1的预定安装角度接近90°，则需在主塔1上预先安装防倾翻装置5，或者在主塔1上预先安装桥梁单侧拉索并配合拉紧，从而防止主塔1在转动过程中出现瞬变倾翻而发生安全事故。

在另一非限制性的实施例中，主塔1可仅通过液压顶升设备2直接将主塔1顶升到预定安装角度，主塔1后续不再使用液压提升设备4牵引主塔1，此时防倾翻装置5可布置在主塔1朝向液压顶升设备2的一侧，以作为主塔1的安全防护装置使用，同时可采用液压顶升设备2和防倾翻装置5共同限制主塔1的转动角度。

综上，在本发明提供的主塔顶提系统及主塔顶提施工方法中，主塔顶提系统无须设置高位龙门架或千斤顶，大大节省了辅助措施的用量和成本，有效降低主塔1的提升难度和安全风险，大大提高主塔1的提升效率。同时，该主塔顶提系统具有较小的占地面积，特别适合在场地狭小、地形复杂区域的主塔1安装操作。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种主塔顶提系统，用于翻转拉索桥的主塔，其特征在于，包括液压顶升设备和主塔翻转支座；所述主塔翻转支座与所述主塔的一端可转动地连接；所述液压顶升设备包括液压爬行器、支撑杆和顶升翻转支座；所述支撑杆的一端与所述顶升翻转支座可转动地连接；所述支撑杆远离所述顶升翻转支座的另一端与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接；所述液压爬行器与所述支撑杆可移动地连接，并能够沿所述支撑杆的延伸方向爬行；所述液压爬行器朝远离所述顶升翻转支座的一侧爬行时能够驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动，所述主塔转动后带动所述支撑杆绕所述顶升翻转支座转动。

2.如权利要求1所述的主塔顶提系统，其特征在于，还包括顶推支座，所述顶推支座套设在所述支撑杆上，并与所述主塔的另一端铰接；所述液压爬行器的数量为多个，所述顶推支座与所有所述液压爬行器连接；每个所述液压爬行器爬行时能够驱动所述顶推支座在所述支撑杆上移动，所述顶推支座移动后能够驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

3.如权利要求2所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述液压顶升设备还包括滑轨，所述滑轨沿所述支撑杆的延伸方向布置，并与所述支撑杆固定连接；所述滑轨的数量与所述液压爬行器的数量相对应，所述液压爬行器远离所述顶推支座的一端设置有基座，所述基座与对应的一个所述滑轨滑动连接；

所述液压爬行器具有伸缸状态和缩缸状态；当液压爬行器处于伸缸状态时，所述基座能够与对应的一个所述滑轨锁定，所述液压爬行器能够驱动所述顶推支座带动所述主塔的另一端转动；当所述液压爬行器处于缩缸状态时，所述基座能够解除与对应的一个所述滑轨的锁定，所述液压爬行器能够跟随所述顶推支座在所述支撑杆上移动。

4.如权利要求3所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述基座上设置有导向板，所述滑轨上设置有导向槽；所述基座在所述滑轨上安装后，所述导向板能够置于所述导向槽中，以限定所述液压爬行器在所述支撑杆上的移动方向。

5.如权利要求2所述的主塔顶提系统，其特征在于，多个所述液压爬行器在所述支撑杆的周向上均匀布设。

6.如权利要求3所述的主塔顶提系统，其特征在于，还包括主塔耳板，所述主塔耳板与所述主塔的另一端固定连接，并能够与所述顶推支座转动连接；所述顶推支座移动后能够通过所述主塔耳板带动所述主塔转动。

7.如权利要求6所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述顶推支座包括支座本体和至少两个上耳板，所述支座主体套设在具有所述滑轨的所述支撑杆上，所述顶推支座设置在所述液压爬行器远离所述顶升翻转支座的一侧；所有所述上耳板均设置在所述顶推支座远离所述液压爬行器的一侧；所有所述上耳板分别与所述主塔耳板连接，所有所述上耳板的销孔中心线与所述主塔翻转支座的转动轴线平行。

8.如权利要求7所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述顶推支座还包括至少两个下耳板，所有所述下耳板在所述顶推支座的周向上均匀布设，每个所述下耳板与对应的一个所述液压爬行器连接。

9.如权利要求1-8中任一项所述的主塔顶提系统，其特征在于，还包括液压提升设备，所述液压提升设备与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接，所述液压提升设备与所述液压顶升设备设置在所述主塔的相对两侧；

在所述液压顶升设备的顶升下，所述主塔转动后具有翻转角，所述液压提升设备用于在所述主塔的翻转角到达预定起扳角后继续驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

10.如权利要求9所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述液压提升设备包括牵引拉索和液压提升器；所述牵引拉索的一端与所述主塔连接，另一端与所述液压提升器连接；所述液压提升器能够逐步收紧所述牵引拉索，以驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动。

11.如权利要求9所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述液压提升设备还包括牵引地锚座、提升器固定架和牵引翻转支座，所述牵引拉索通过所述牵引地锚座与所述主塔连接；所述提升器固定架和所述牵引翻转支座转动连接，所述液压提升器安装在所述提升器固定架中；

所述液压提升设备驱动所述主塔转动后，所述提升器固定架能够绕所述牵引地锚座转动，以使所述牵引拉索在提升过程中不能够发生折弯。

12.如权利要求10所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述主塔为轴对称结构，所述主塔的对称轴线与所述主塔翻转支座的转动轴线垂直。

13.如权利要求12所述的主塔顶提系统，其特征在于，所述液压提升设备和所述液压顶升设备的数量均为多个，多个所述液压提升设备关于所述主塔的对称轴线对称布置。

14.如权利要求1所述的主塔顶提系统，其特征在于，还包括防倾翻装置，所述防倾翻装置与所述主塔的另一端连接，并用于防止所述主塔转动角度超过90°而导致倾翻；所述防倾翻装置和所述液压顶升装置设置在所述主塔的同一侧。

15.一种主塔顶提施工方法，采用如权利要求1-14中任一项所述的主塔顶提系统，其特征在于，包括顶提主塔的工作步骤，包括：

所述液压爬行器包括第一组液压爬行器和第二组液压爬行器，使所述第一组液压爬行器均处于伸缸状态，所述第一组液压爬行器在所述支撑杆上爬行时驱动所述主塔绕所述主塔翻转支座转动，所述第二组液压爬行器跟随所述主塔远离所述主塔翻转支座的一端移动；

当所述第一组液压爬行器均伸缸至极限位置时，使所述第二组液压爬行器均处于伸缸状态，所述第一组液压爬行器均处于缩缸状态，所述第二组液压爬行器在所述支撑杆上爬行时继续驱动所述主塔绕所述主塔翻转支座转动，所述第一组液压爬行器跟随所述主塔远离所述主塔翻转支座的一端移动，以使所述第一组液压爬行器和所述第二组液压爬行器在所述支撑杆上交替爬行并连续驱动所述主塔转动。

16.如权利要求15所述的主塔顶提施工方法，其特征在于，所述主塔顶提系统还包括液压提升设备，所述液压提升设备与所述主塔远离所述主塔翻转支座的另一端连接，所述液压提升设备与所述液压顶升设备设置在所述主塔的相对两侧；

当所述主塔在所述液压顶升设备的顶升下转动至预定起扳角后，所述液压提升设备能够继续驱动所述主塔的另一端绕所述主塔翻转支座转动，直至将所述主塔翻转至预定安装角度。

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