一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法及变位装置 |
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| 申请号 | CN202410257587.8 | 申请日 | 2024-03-06 | 公开(公告)号 | CN117926718A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 中交二航局广西建设工程有限公司; | 发明人 | 杨琳; 殷绪敏; 韩月鹏; 赵智安; 苏里; 吴凤明; 曾华康; 王磊; 韦夏霆; 韦焕金; 黄德金; 罗发彬; 晏泽伟; 陈雨; 梁华斐; 钟晔鸿; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 桥梁 施工技术领域，公开了一种适用于空间缆悬索桥的 门 架绳变位施工方法及变位装置，包括下列步骤。步骤一、设置门架绳变位装置和门架绳；步骤二、进行猫道和主缆架设；通过门架绳牵引主缆完成主缆架设。步骤三、进行主缆紧缆；主缆间距被扩大，门架绳变位装置调位，紧缆机用于对主缆紧缆。步骤四、进行索夹安装；门架绳变位装置根据索夹的安装 位置 进行调位，通过天顶跑车协助索夹安装。步骤五、进行主缆缠丝；缠丝机通过设置在门架绳上的天顶跑车吊装，缠丝机沿所述主缆移动并进行缠丝作业。本发明让门架绳和天顶跑车能随主缆上的设备移动而横向移动，解决了空间缆悬索桥上部结构施工过程中的起重吊装问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，其特征在于：包括下列步骤： |
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| 说明书全文 | 一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法及变位装置技术领域背景技术[0002] 在悬索桥上部结构施工过程中，天顶跑车作为起重设备，在猫道安拆、主缆架设、紧缆、索夹安装、吊梁和缠丝阶段发挥着关键作用。然而，大跨径大角度空间缆悬索桥由于空间角度大，在上述各个阶段主缆间距各不相同，天顶跑车又依赖门架绳进行移动，因此，在上述施工过程中由于主缆间距发生较大变化，而门架绳不能变位造成天顶跑车无法正常使用。因此现有技术在施工过程中还需使用其他设备配合施工，导致施工复杂性增加，施工困难。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，以解决现有技术中大跨径大角度空间缆悬索桥因施工过程存在主缆间距变化巨大，导致无法正常使用天顶跑车，造成施工困难的技术问题。 [0004] 所述的一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，包括下列步骤。 [0005] 步骤一、设置门架绳变位装置和门架绳；所述门架绳变位装置能在索塔的塔顶门架上横向移动，门架绳设置在所述门架绳变位装置上并能随所述门架绳变位装置移动。 [0006] 步骤二、进行猫道和主缆架设；通过门架绳牵引主缆完成主缆架设。 [0007] 步骤三、进行主缆紧缆；主缆间距被扩大，门架绳变位装置根据主缆初步顶推情况进行调位，紧缆机通过设置在门架绳上的天顶跑车吊装并用于对主缆紧缆。 [0008] 步骤四、进行索夹安装；门架绳变位装置根据索夹的安装位置进行调位，通过天顶跑车协助索夹安装。 [0009] 步骤五、进行主缆缠丝；缠丝机通过设置在门架绳上的天顶跑车吊装，缠丝机沿所述主缆移动并进行缠丝作业，门架绳变位装置随缠丝机沿主缆移动而进行相适应的横向移动实现适应性调位。 [0010] 优选的，所述步骤一中，所述门架绳托架的两端从所述塔顶门架的顶部向两侧对称伸出，一对门架绳变位装置对称设置在门架绳托架上，卷扬机牵拉后门架绳与桥主轴线平行。 [0011] 优选的，所述步骤三中，在主缆紧缆阶段，首先拆除猫道门架，通过索鞍出口处横撑装置顶推将主缆间距扩大一定距离，所述主缆间距为跨中位置处一对主缆之间的距离，门架绳变位装置随紧缆机沿主缆移动而进行相适应的横向移动。 [0012] 优选的，所述步骤五中，在主缆缠丝阶段，门架绳被门架绳变位装置移动到索塔塔顶处的主缆位置，天顶跑车吊装缠丝机，缠丝机从索塔塔顶安装到主缆上。 [0013] 优选的，在进行紧缆作业时要将门架绳变位装置锁定，在进行索夹安装作业时要将门架绳变位装置锁定。 [0014] 本发明还提供了一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位装置，应用于如上所述的一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，包括步履式变位装置和卷扬机，所述卷扬机用于牵引所述门架绳，所述步履式变位装置用于沿所述门架绳托架作步履式移动，所述卷扬机固定安装在所述步履式变位装置的底座上并随步履式变位装置移动。 [0015] 优选的，所述步履式变位装置包括底座、限位装置、反力座和能够伸缩的动力装置，所述门架绳托架顶部沿自身长度方向均匀设置有多个限位孔，所述底座和所述反力座之间通过所述动力装置连接，所述反力座与可拆卸地固定在所述门架绳托架顶部，所述限位装置设置在所述底座上，所述限位装置能穿过所述底座和所述限位孔实现对所述底座的限位。 [0016] 优选的，一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，采用如上所述的一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位装置，所述步骤一中，设置所述门架绳变位装置的具体方法包括：将所述反力座固定安装在所述塔顶门架的顶部，将所述底座设置在所述塔顶门架的顶部，所述底座与所述反力座之间留有一定距离，通过动力装置将所述底座与所述反力座连接起来，再在所述底座上固定安装所述卷扬机，通过所述卷扬机拉起门架绳。 [0017] 优选的，一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，采用如上所述的一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位装置，所述步骤三至步骤五中，操作门架绳变位装置的具体方法包括：操作人员操控动力装置朝需要移动的方向进行伸出或收缩，驱动所述底座横向移动，当达到设定位置或极限位置后停止，如果达到极限位置后还需要移动，则先通过限位装置对所述底座进行限位锁定，然后解除所述反力座与所述门架绳托架顶部的连接，再操作动力装置将所述反力座朝设定位置的方向移动，当动力装置达到极限位置后将所述反力座再次固定在所述塔顶门架的顶部，再重复驱动所述底座横向移动的步骤，如此循环，直至所述底座到达设定位置。 [0018] 优选的，限位装置的装卸和反力座的装卸由门架绳托架上的工作人员完成，在主缆紧缆阶段和索夹安装阶段，动力装置由门架绳托架上的工作人员操作，保证限位装置能够与对应作业位置出的限位孔连接；在主缆缠丝阶段，由进行缠丝作业的工作人员对动力装置进行操作，当动力装置移动到接近极限位置处的限位孔时，由门架绳托架上的工作人员对底座进行锁定，再进行反力座的拆卸、移动和再固定，之后再由进行缠丝作业的工作人员对动力装置进行操作。 [0019] 本发明具有以下优点：1、在空间缆悬索桥上部结构的施工过程中提供一种稳定可靠的吊装设备和施工方法，让门架绳和天顶跑车能随主缆上的设备移动而横向移动，解决了空间缆悬索桥上部结构施工过程中的起重吊装问题。 [0020] 2、在紧缆、缠丝阶段，利用门架绳和天顶跑车对紧缆机和缠丝机进行辅助固定，防止在施工和行走过程中紧缆设备或缠丝设备侧翻。 [0022] 图1为本发明一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法的示意图。 [0023] 图2为本发明中索塔上结构的结构示意图。 [0024] 图3为图2所述结构中门架绳变位装置和的结构示意图。 [0025] 图4为本发明中步骤三进行主缆紧缆时索塔上结构和紧缆机的结构示意图。 [0026] 图5为本发明中步骤五在索塔塔顶进行主缆缠丝时索塔上结构和缠丝机的结构示意图。 [0027] 图6为本发明中步骤五在跨中进行主缆缠丝时索塔上结构和缠丝机的结构示意图。 [0028] 图7为本发明中设置的猫道结构的结构示意图。 [0029] 附图中的附图标记包括：1、索塔，2、索鞍，3、塔顶门架，4、门架绳托架，5、门架绳变位装置，501、卷扬机，502、底座，503、步履式顶推油缸，504、反力座，505、限位装置，6、天顶跑车，7、紧缆机，8、猫道，9、缠丝机，10、猫道门架。 具体实施方式[0030] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。 [0031] 如图1至图7所示，本发明提供了一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位施工方法，包括下列步骤： [0032] 步骤一、设置门架绳变位装置5和门架绳。 [0033] 该步骤中，先在索塔1的塔顶门架3上架设横向的门架绳托架4，所述门架绳托架4的两端从所述塔顶门架3的顶部向两侧对称伸出。再在门架绳托架4上对称设置一对门架绳变位装置5，所述门架绳变位装置5能沿门架绳托架4移动。之后设置门架绳，门架绳两端分别通过相应位置的门架绳变位装置5上的卷扬机501进行牵拉，牵拉后门架绳与桥主轴线平行。 [0034] 步骤二、进行猫道8和主缆架设。 [0035] 在主缆架设阶段，门架绳设于主缆架设位置，并在相应位置架设猫道8，通过门架绳变位装置5中的卷扬机501牵引所述门架绳，通过门架绳牵引主缆完成主缆架设。安装主缆时，门架绳上设置与主缆相连的缆索牵引机构，卷扬机501牵拉门架绳，实现对主缆的牵引，进而主缆安装于索塔1塔顶的索鞍2上。 [0036] 步骤三、进行主缆紧缆。 [0037] 在主缆紧缆阶段，首先拆除猫道门架10，通过索鞍2出口处横撑装置顶推将主缆间距扩大一定距离(本实施例中主缆间距需顶推到2m)，所述主缆间距为跨中位置处一对主缆之间的距离，门架绳变位装置5根据主缆初步顶推情况进行调位，再在门架绳上安装天顶跑车6，通过天顶跑车6吊装紧缆机7，通过紧缆机7对主缆进行紧缆，门架绳变位装置5随紧缆机7沿主缆移动而进行相适应的横向移动，在进行紧缆作业时要将门架绳变位装置5锁定。 [0038] 步骤四、进行索夹安装。 [0039] 在索夹安装阶段，门架绳变位装置5根据主缆上索夹的安装位置进行适应性调位，通过门架绳变位装置5横向移动让天顶跑车6位于索夹安装位置，通过天顶跑车6协助索夹安装，在进行索夹安装作业时要将门架绳变位装置5锁定。 [0040] 步骤五、进行主缆缠丝。 [0041] 在主缆缠丝阶段，门架绳被门架绳变位装置5移动到索塔1塔顶处的主缆位置，天顶跑车6吊装缠丝机9，缠丝机9从索塔1塔顶安装到主缆上，此后缠丝机9沿所述主缆移动并进行缠丝作业，门架绳变位装置5随缠丝机9进行适应性调位，门架绳变位装置5随缠丝机9沿主缆移动而进行相适应的横向移动。 [0042] 为实现上述施工方法，本发明还提供了一种适用于空间缆悬索桥的门架绳变位装置5，包括步履式变位装置和卷扬机501，所述卷扬机501用于牵引所述门架绳，所述步履式变位装置用于沿所述门架绳托架4作步履式移动，所述卷扬机501固定安装在所述步履式变位装置的底座502上并随步履式变位装置移动。 [0043] 具体而言，所述步履式变位装置包括底座502、限位装置505、反力座504和能够伸缩的动力装置，所述门架绳托架4顶部沿自身长度方向均匀设置有多个限位孔(如本实施例中，相邻限位孔的间距为50cm)，所述底座502和所述反力座504之间通过所述动力装置连接，所述反力座504与可拆卸地固定在所述门架绳托架4顶部。所述动力装置为步履式顶推油缸503，步履式顶推油缸503的两端分别连接在所述底座502和所述反力座504上。所述限位装置505(如限位销)设置在所述底座502上，所述限位装置505能穿过所述底座502和所述限位孔实现对所述底座502的限位。 [0044] 本方法在上述步骤一中设置所述门架绳变位装置5，具体方法包括：将所述反力座504固定安装在所述塔顶门架3的顶部，将所述底座502设置在所述塔顶门架3的顶部，所述底座502与所述反力座504之间留有一定距离，通过动力装置将所述底座502与所述反力座 504连接起来，再在所述底座502上固定安装所述卷扬机501，通过所述卷扬机501拉起门架绳。 [0045] 本方法在上述步骤三至五中操作门架绳变位装置5进行步履式移动，将设置在底座502上的卷扬机501移动到设定位置，完成对门架绳的横向调位。具体方法包括：操作人员操控动力装置朝需要移动的方向进行伸出或收缩，驱动所述底座502横向移动，当达到设定位置或极限位置后停止，如果达到极限位置后还需要移动，则先通过限位装置505对所述底座502进行限位锁定，然后解除所述反力座504与所述门架绳托架4顶部的连接，再操作动力装置将所述反力座504朝设定位置的方向移动，当动力装置达到极限位置后将所述反力座504再次固定在所述塔顶门架3的顶部，再重复驱动所述底座502横向移动的步骤，如此循环，直至所述底座502到达设定位置。 [0046] 上述步骤中，限位装置505的装卸和反力座504的装卸由门架绳托架4上的工作人员完成，而当反力座504完成固定安装后，动力装置的操作既可以由门架绳托架4上的工作人员完成也可以由沿主缆进行具体作业的工作人员通过遥控装置进行远程操作，具体作业的内容包括紧缆、索夹安装和缠丝。由于沿主缆进行具体作业的工作人员在猫道8上能更直观地判断门架绳上天顶跑车6相对于作业位置的距离，因此能更好地判断门架绳是否到达了设定位置。 [0047] 在主缆紧缆阶段和索夹安装阶段，由于紧缆和索夹安装的作业中所述门架绳需要承受较大力量，因此必须在作业前将所述底座502锁定，因此动力装置由门架绳托架4上的工作人员操作，保证限位装置505能够与对应作业位置出的限位孔连接；而缠丝作业中门架绳受力较小，并且缠丝作业中天顶跑车6移动速度较慢，每次作业时的横向移动距离较短，因此由猫道8上进行缠丝作业的工作人员对动力装置进行操作，只有当动力装置移动到接近极限位置处的限位孔时，才由门架绳托架4上的工作人员对底座502进行锁定，再进行反力座504的拆卸、移动和再固定，之后再由进行缠丝作业的工作人员对动力装置进行操作。 [0048] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。 |
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