一种斜拉桥上部桥塔施工装置及施工方法与流程

1.本技术涉及桥梁安装施工领域，特别涉及一种斜拉桥上部桥塔施工装置及施工方法。


背景技术：

2.随着桥梁技术的快速发展，钢混合结构广泛应用与桥梁建设中，钢混合结构与混凝土结构相比，钢混合结构桥梁能有效减轻桥梁结构自重；并还具有自身抗扭刚度大、材料强度高、加工便利、施工周期短、对施工区域周围的环境影响较小等优点。
3.在一些相关技术中，钢混合结构桥梁的主要形式有钢拱桥、组合结构斜拉桥、组合结构悬索桥以及钢梁桥。其中斜拉桥主要包括主塔桥塔节段、主梁、桥面、斜拉索，在安装桥塔时通常进行整体或者分段顶升钢塔，具体方式如下：将钢塔从钢桥面上用运梁车运输至安装地点，同时设置吊装起重设备，例如龙门吊等；将钢塔与吊装起重设备安装连接，将钢塔顶升至相应高度，横移钢塔至主塔的安装位置，进行桥钢与主塔下节段匹配连接，匹配完成后，进行下一节钢塔安装；或者整体将钢塔加工成型后，利用起重设备进行整体吊装。
4.但是，进行整体或分段吊装时，需要大吨位吊装起重机械设备，其成本较为昂贵，另外，其一般为高空吊装作业，在遇大风天气或者高空吊装时，易晃动，现场对接难度及作业危险系数大。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种斜拉桥上部桥塔施工装置及施工方法，以解决相关技术中吊装起重设备在高空大风环境下进行吊装桥塔的安全性较差的问题。
6.第一方面，提供了一种斜拉桥上部桥塔施工装置，其包括：
7.轨道，其用于设置在已架的下游塔肢一侧，并沿着所述下游塔肢的长度方向延伸；
8.桁架座，其滑设在所述轨道上，其顶部形成用于放置待架桥塔节段的平台部；所述桁架座与所述轨道连接的一面为倾斜部，所述倾斜部用于和下游塔肢贴合；
9.驱动装置，其用于沿所述轨道的延伸方向移动所述桁架座。
10.一些实施例中，所述驱动装置用于安装在所述下游塔肢的顶部，并通过钢绳连接桁架座，所述驱动装置收卷钢绳，以提升桁架座；或，
11.所述驱动装置安装在所述轨道上，并位于所述桁架座的下方，用于顶升所述桁架座；所述驱动装置包括：
12.桁架座锁紧组件，其安装在所述倾斜部上，并且可锁止在所述轨道上；
13.驱动组件，其位于所述桁架座锁紧组件的下方，并沿着所述轨道的长度方向设置；所述驱动组件的顶部和所述桁架座连接，底部可锁止在所述轨道上；当所述驱动组件顶升所述桁架座至一个行程后，所述桁架座锁紧组件锁紧在所述轨道上，所述驱动组件的底部与所述轨道解除锁定，并向上移动，直至行程复位，再次与所述轨道锁紧。
14.一些实施例中，所述桁架座锁紧组件包括：
15.至少一个第一插拔件，其安装在所述倾斜部上，并且其插拔端可收缩；
16.所述轨道沿其长度方向设有锁止孔，当所述第一插拔件的插拔端依次穿设所述倾斜部和锁止孔时，所述桁架座的位置锁定。
17.一些实施例中，驱动组件包括：
18.移动座；
19.第二插拔件，其安装在所述移动座上，并且其插拔端可收缩；所述第二插拔件将所述移动座连接在所述轨道上；
20.千斤顶，其底部与所述移动座连接，顶部与桁架座连接；当所述第二插拔件的插拔端穿设所述移动座和锁止孔时，所述移动座的位置锁定。
21.一些实施例中，所述平台部上设有用于平移待架桥塔节段的平移组件。
22.一些实施例中，所述平移组件包括：
23.转移滑道，其设置在所述平台部上，并用于使所述待架桥塔节段沿其长度方向移动；
24.多个基块，其分为两行，并以所述转移滑道长度方向的中心轴为对称轴，对称分布在转移滑道的两侧；
25.伸缩限位件，其设置在所述基块上，并用于压紧或松开位于两行所述基块之间的待架桥塔节段。
26.一些实施例中，所述伸缩限位件包括：
27.液压缸，其安装在所述基块上；
28.限位块，其安装在所述液压缸的输出端上，所述限位块为压块或者具有卡合空间的卡块。
29.一些实施例中，所述转移滑道为滑槽；和/或，
30.所述转移滑道为滑轨，所述滑轨上设有用于和所述待架桥塔节段可拆卸连接的连接件。
31.一些实施例中，所述平移组件还包括设置在所述平台部上的水平推动件，所述水平推动件用于使所述待架桥塔节段沿转移滑道的长度方向移动。
32.第二方面，提供了一种斜拉桥上部桥塔施工方法，包括以下步骤：
33.提供斜拉桥上部桥塔施工装置，并将其安装在已架的下游塔肢一侧；
34.将所述桁架座置于已架的下游塔肢底部，并将待架桥塔节段固定在桁架座的平台部上；
35.利用驱动装置顶升所述桁架座，使所述待架桥塔节段到达指定位置；
36.在下游塔肢的顶部设置转移装置，将所述待架桥塔节段移动至所述下游塔肢的顶部安装位置，并进行焊接。
37.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本技术实施例提供了一种斜拉桥上部桥塔施工装置，由于在下游塔肢上设置沿其延伸方向倾斜的轨道，在轨道上设置桁架座，并用驱动装置进行移动桁架座上的待架桥塔节段，使待架桥塔节段，沿着轨道移动，不会受高空移动过程中风浪的影响，而发生偏移，相较于通过起吊装置进行吊装提升的方式更为稳定，不需要进行配重平衡，避免对起吊处的强度要求；另外，桁架座的顶部形成平台部，放置待架桥塔节段，桁架座与轨道连接的一面为倾斜部，该倾斜部用于和下游塔肢贴合，而下
游塔肢为倾斜状态，这种设置使桁架座和待架桥塔节段重量一部分是作用在下游塔肢上的，不仅让桁架座更加稳定的设置在下游塔肢上，也减少驱动装置的承载力，便于进行顶升，因此，避免使用吊装起重设备在高空大风天气下所带来的安全性问题。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
39.图1为本技术实施例提供的斜拉桥上部桥塔施工装置的进行顶升待架桥塔节段的示意图；
40.图2为本技术实施例提供的桁架座、驱动装置和平移组件的正视图；
41.图3为本技术实施例提供的桁架座、驱动装置和平移组件的右视图；
42.图4为本技术实施例提供的第一插拔件与轨道的连接结构图。
43.图中：1、轨道；10、锁止孔；2、下游塔肢；3、桁架座；30、倾斜部；4、待架桥塔节段；5、驱动装置；51、桁架座锁紧组件；510、第一插拔件；52、驱动组件；520、移动座；521、第二插拔件；522、千斤顶；6、移组件；60、基块；61、伸缩限位件；610、液压缸；611、限位块；62、转移滑道；63、水平推动件。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.一种斜拉桥上部桥塔施工装置及施工方法，以解决相关技术中吊装起重设备在高空大风环境下进行吊装桥塔的安全性较差的问题。
46.请参阅图1、图2和图3，提供了一种斜拉桥上部桥塔施工装置，包括：轨道1、桁架座3和驱动装置5；其中轨道1设置在已架的下游塔肢2的一侧，并沿着下游塔肢2的长度方向延伸；桁架座3滑设在轨道1上，其顶部形成用于放置待架桥塔节段4的平台部，平台部水平设置，桁架座3与轨道1连接的一面为倾斜部30，倾斜部30上设有用于通过轨道1的滑槽，倾斜部30用于和下游塔肢2贴合；
47.驱动装置5用于沿所述轨道1的延伸方向移动所述桁架座3。
48.通过以上结构的设置，进行移动待架桥塔节段4时，待架桥塔节段4沿着轨道1进行移动，不会受高空移动过程中风浪的影响，而发生偏移，此方式相比较通过起吊装置进行吊装提升的方式，不需要进行配重平衡，避免对起吊处的强度要求；将顶升动力位于下方，也便于驱动装置进行安装和对桁架座3施加力。
49.另外桁架座3的顶部形成的平台部用于放置待架桥塔节段4，与轨道1连接的一面为倾斜部30，倾斜部30和下游塔肢2贴合，这样的结构设置，根据受力分析可知，桁架座3和待架桥塔节段4的重力一部分作用在下游塔肢2上，不仅让桁架座3更加稳定的设置在下游
塔肢上，沿着轨道1移动，也减少驱动装置的承载力，减轻其负荷，便于进行顶升。
50.在一些优选的实施例中，驱动装置5安装在下游塔肢2的顶部，并通过钢绳连接桁架座3，驱动装置5收卷钢绳，并提升桁架座3，使用这种收卷提升的放式，更能够适应长距离的运输和大重量节段的运输。
51.如图2
‑
4所示，在一些优选的实施例中，驱动装置5安装在轨道1上，并位于桁架座3的下方，用于沿轨道1的延伸方向顶升桁架座3，使顶升动力位于下方，这种驱动方式较为稳定，并且考虑到高空作业的特殊性，平常的驱动装置的行程有限，对驱动装置5进行了以下的设置：
52.驱动装置5包括桁架座锁紧组件51和驱动组件52，桁架座锁紧组件51安装在倾斜部30上，并且可锁止在轨道1上；驱动组件52位于桁架座锁紧组件51的下方，并沿着轨道1的长度方向设置，其顶部和桁架座3连接，底部可锁止在轨道1上。
53.当进行顶升桁架座3时，驱动组件52的底部与轨道1锁紧，桁架座锁紧组件51与轨道1解除锁定，驱动组件52对桁架座3进行顶升。
54.当驱动组件52顶升桁架座3至一个行程后，桁架座锁紧组件51锁紧在轨道1上，将桁架座3的位置固定，驱动组件52的底部与轨道1解除锁定，并向上移动，完成复位后，再次与轨道1锁定。
55.进一步的，如图4所示，桁架座锁紧组件51包括至少两个第一插拔件510，其安装在倾斜部30上，并且插拔端可收缩；轨道1沿其长度方向设有锁止孔10，当第一插拔件510的插拔端依次穿设倾斜部30和锁止孔10时，桁架座3的位置锁定。
56.其中第一插拔件510的数量更具轨道1的数量进行确定，当轨道1为一条时，第一插拔件510最少为一个，但为保证安全性一般设置多个，分布在倾斜部30的上侧和下侧，保证稳定性。
57.当轨道1为多条时，第一插拔件510最少为两个，分别对应分布在倾斜部30的两侧，并穿设在与倾斜部30两侧接触的轨道1。
58.进一步的，如图3所示，驱动组件52包括移动座520、第二插拔件521和千斤顶522，移动座520可在轨道1上滑动，第二插拔件521安装在移动座520上，并且其插拔端可以收缩，第二插拔件521将移动座520连接在轨道1上；千斤顶522的底部与移动座520连接，顶部与桁架座3连接。
59.当第二插拔件521的插拔端穿设移动座520和锁止孔10时，移动座520的位置锁定；插拔端收缩时，移动座520解除锁定。
60.如图2和图3所示，桁架座3的平台部上设有用于和待架桥塔节段4的平移组件6，平移组件6用于将待架桥塔节段4转移至下游塔肢2的顶部。
61.平移组件6包括转移滑道62、基块60和伸缩限位件61；其中转移滑道62设置在平台部上，用于使待架桥塔节段4，沿其长度方向移动；
62.多个基块60分为两行，以转移滑道62长度方向的中心轴为对称轴为对称轴，对称分布在转移滑道62的两侧；伸缩限位件61安装在基块60上，用于压紧或松开位于两行基块60之间的待架桥塔节段4。
63.当待架桥塔节段4在被顶升的过程中，伸缩限位件61压紧待架桥塔节段4，避免其晃动；当要进行移动待架桥塔节段4时，伸缩限位件61松开，使待架桥塔节段4在转移滑道62
内滑动即可。
64.并且多个多个基块60设置，使具有多个伸缩限位件61，进一步加强待架桥塔节段4的安全稳定性，在顶升过程中不会晃动。
65.进一步的，伸缩限位件61包括液压缸610和限位块611，液压缸610安装在基块60上，限位块611安装在液压缸610的输出端上，限位块611有以下两种形式：
66.第一，为压块，在液压缸610的作用下压紧待架桥塔节段4就可实现待架桥塔节段4的位置固定。
67.第二，为具有卡合空间的卡块，该空间与待架桥塔节段4相匹配，使其具有压紧和限位的作用。
68.进一步的，对于待架桥塔节段4进行移动的形式，对转移滑道62进行了以下的设置；
69.第一，转移滑道62为滑槽，滑槽开设在平台部上，并朝向下游塔肢2的方向延伸，使待架桥塔节段4在滑槽滑动，进行转移。
70.第二，转移滑道为滑轨，滑轨上设有用于和待架桥塔节段4可拆卸连接的连接件，使用时利用连接件将待架桥塔节段4连接，使待架桥塔节段4可以沿滑轨移动；连接件与滑轨可以使滑动连接也可以是滚动连接。
71.进一步的，待架桥塔节段4具有一定的重量，便于待架桥塔节段4进行移动，在平台部上设置了水平推动件63，用于使待架桥塔节段4沿转移滑道62的长度移动。
72.本技术还提供了一种斜拉桥上部桥塔施工方法，包括以下步骤：
73.提供将上述的斜拉桥上部桥塔施工装置，并安装在已架的下游塔肢2一侧；
74.将桁架座3置于已架下游塔肢2的底部，并将待架桥塔节段4通过平移组件6固定在桁架座3的平台部上；
75.利用驱动装置5顶升桁架座3，使待架桥塔节段4到达指定位置；指定位置为与下游塔肢2的顶部平行的标高位置处；
76.在下游塔肢2的顶部设置转移装置，然后利用平移组件6将待架桥塔节段4平移至转移装置上，转移装置为轨道；待架桥塔节段4到达轨道上，移动至可以进行安装的位置，然后利用吊装设备或者提升设备，将待架桥塔节段4抬高一定距离，然后撤销转移装置，使待架桥塔节段4到达安装位置，然后进行焊接。
77.本技术的效果：
78.(1)采用桁架座3进行放置待架桥塔节段4，并在其下方设置驱动装置5，使待架桥塔节段4沿着轨道1进行稳定的移动，不会晃动；并且倾斜部30和下游塔肢2贴合，这样的结构设置，根据受力分析可知，桁架座3和待架桥塔节段4的重力一部分作用在下游塔肢2上，不仅让桁架座3更加稳定的设置在下游塔肢上，沿着轨道1移动，也减少驱动装置的承载力，减轻其负荷，便于进行顶升。
79.(2)使用桁架座3作为平台整体顶升，不需要搭设复杂的模架，其成本相对较低，并且整体的施工装置结构较为简单；施工人员可以在其上行走，便于施工。
80.(3)平移组件6中的基块60、伸缩限位件61和转移滑道62的配合使用，使待架桥塔节段4在被顶升过程中，被稳定限制在桁架座3上，不会发生晃动，安全性较高。
81.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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技术和简化描述，而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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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技术中的具体含义。
82.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
83.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。