悬索桥施工方法及起吊装置与流程

1.本发明涉及悬索桥技术领域，尤其涉及一种悬索桥施工方法及起吊装置。


背景技术：

2.索鞍是悬索桥上部结构的主要组成部分之一，是为主缆提供支撑，并使其线形平顺的改变方向的永久性受力构件。随着特大型桥梁对钢制构件的需求日益增加，由于索鞍对加工精度、加工质量要求高，技术工艺难度较大，加工制造严重制约工程进展，对索鞍的加工制造提出很高的要求，这也是整个悬索桥施工中的重难点。
3.现有技术中已有猫道和索鞍安装的施工工艺，在索塔施工时，利用塔吊安装索鞍吊装门架，人工辅助将索鞍摆放到安装位置；然后安装猫道及其附属结构，利用索鞍吊装后间隙安装猫道承重索、扶手索等结构，该施工工艺在索鞍吊装时没有猫道结构干扰，但索鞍安装严重制约猫道安装时间，占用时间长，影响主缆架设工期。
4.综上所述，现有施工方法在适宜的工况下取得了较好的效果，但在提高施工工效，降低猫道结构安装难度，降低索鞍安装对工期制约影响等方面的施工技术尚不完善。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种降低了索鞍吊装对施工工期的制约以及提高了施工效率和安全性的悬索桥施工方法；
6.还公开了一种可根据索鞍安装位置在吊装时精确、灵活调整位置，达到快速定位的起吊装置。
7.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种悬索桥施工方法，包括如下步骤：
9.s1：施工准备：确定门架和索鞍吊装所需空间位置以及猫道系统的空间位置；
10.s2：门架布设：将所述门架布设在主塔的顶部；
11.s3：猫道系统架设：在所述主塔的顶部布设猫道系统，使猫道系统穿设于门架中，所述猫道系统于主塔前方或者后方预留有吊装口，所述吊装口上可拆卸地盖设有盖板；
12.s4：索鞍吊装：拆除所述盖板，在所述门架顶部安装可平移的起吊装置，所述起吊装置通过吊装口逐一起吊定位索鞍。
13.作为上述技术方案的进一步改进：
14.所述起吊装置包括设于门架上的行走机构、设于行走机构上的升降机构和设于升降机构上并可旋转的吊物组件，所述升降机构上设有用于驱动吊物组件旋转的旋转驱动机构，所述步骤s4中，吊装所述索鞍时，首先将所述索鞍悬挂在吊物组件上，然后通过所述升降机构起吊索鞍，当所述索鞍穿过吊装口后，通过所述行走机构带着索鞍平移，使所述索鞍位移至安装位置，接着，通过所述旋转驱动机构驱动吊物组件旋转，以调节所述索鞍的方位，直到索鞍定位完成。
15.所述升降机构包括升降卷扬机、吊绳和吊板，所述升降卷扬机设于行走机构上，所
述吊板通过吊绳与升降卷扬机连接，所述吊物组件和旋转驱动机构均设于吊板上。
16.所述旋转驱动机构包括两个分别设置在吊板两侧的旋转卷扬机，所述吊物组件的两侧分别设有接线件，两个所述旋转卷扬机和两个接线件分别通过拉绳连接。
17.所述猫道系统包括两组分别位于门架两侧的承重索、踢脚索和扶手索，每组所述承重索、踢脚索和扶手索由下至上间隔布置，所述承重索固定在主塔上，所述踢脚索和扶手索均固定在门架上，所述承重索之间设有承重垫，所述吊装口开设于承重垫上，所述盖板通过卡扣固定在承重索上。
18.所述承重垫包括沿承重索间隔布置的木楞和铺设于木楞上的钢丝网。
19.所述主塔与各承重索对应的位置上均设有第一鞍座，所述承重索固定在第一鞍座上，所述门架与各踢脚索对应的位置上均设有第二鞍座，所述踢脚索固定在第二鞍座上，所述门架与各扶手索对应的位置上均设有第三鞍座，所述扶手索固定在第三鞍座上。
20.一种起吊装置，包括设于门架上的行走机构、设于行走机构上的升降机构和设于升降机构上并可旋转的吊物组件，所述升降机构上设有用于驱动吊物组件旋转的旋转驱动机构。
21.所述升降机构包括升降卷扬机、吊绳和吊板，所述升降卷扬机设于行走机构上，所述吊板通过吊绳与升降卷扬机连接，所述吊物组件和旋转驱动机构均设于吊板上。
22.作为上述技术方案的进一步改进：
23.所述旋转驱动机构包括两个分别设置在吊板两侧的旋转卷扬机，所述吊物组件的两侧分别设有接线件，两个所述旋转卷扬机和两个接线件分别通过拉绳连接。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于：
25.本发明的本悬索桥施工方法，通过在猫道系统上预留吊装口，对索鞍进行吊装，避免猫道系统对索鞍吊装的干扰，不需要等待索鞍安装完成后，再架设猫道系统，降低了索鞍吊装对施工工期的制约，提高了施工效率，并且，在架设猫道系统后或者架设猫道系统的过程中吊装索鞍，猫道系统即能提供施工人员的支撑保护作用，提高了施工的安全性。本悬索桥施工方法降低了索鞍吊装对施工工期的制约，提高了施工效率和安全性。
26.本发明的起吊装置，包括设于门架上的行走机构、设于行走机构上的升降机构和设于升降机构上并可旋转的吊物组件，升降机构上设有用于驱动吊物组件旋转的旋转驱动机构。升降机构能够提升索鞍以实现索鞍的吊装，行走机构能够带动升降机构平移以实现索鞍的平移运动，旋转驱动机构能够调整索鞍方位以实现索鞍的精准定位。本起吊装置具有升降、平移和旋转功能，通过该起吊装置吊装索鞍，可根据索鞍安装位置在吊装时精确、灵活调整位置，达到快速定位。
附图说明
27.图1是本发明悬索桥施工方法的原理图。
28.图2是本发明悬索桥施工方法在施工过程的主视结构示意图。
29.图3是本发明悬索桥施工方法在施工过程的侧视结构示意图(起吊装置未示出)。
30.图4是本发明悬索桥施工方法的猫道系统的俯视结构示意图。
31.图5是本发明悬索桥施工方法的猫道系统的侧视结构示意图。
32.图6是本发明悬索桥施工方法的起吊装置的局部结构示意图。
33.图中各标号表示：
34.1、门架；11、第二鞍座；12、第三鞍座；2、索鞍；3、猫道系统；31、承重索；32、踢脚索；33、扶手索；34、承重垫；341、木楞；342、钢丝网；4、主塔；41、第一鞍座；42、转索鞍锚板；5、吊装口；6、盖板；61、卡扣；7、起吊装置；71、行走机构；72、升降机构；721、升降卷扬机；722、吊绳；723、吊板；73、吊物组件；731、接线件；732、吊装挂钩；74、旋转驱动机构；741、旋转卷扬机；742、拉绳；8、柱脚锚板；9、杆件单元件节段；91、法兰；92、变位钢架；93、槽钢压板；94、夹紧固定组件；95、横向承重梁；96、锁扣装置；97、吊耳；98、吊索；99、吊线。
具体实施方式
35.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
36.实施例一：
37.图1至图6示出了本发明悬索桥施工方法的一种实施例，本悬索桥施工方法包括如下步骤：
38.s1：施工准备：确定门架1和索鞍2吊装所需空间位置以及猫道系统3的空间位置；
39.s2：门架1布设：将门架1布设在主塔4的顶部；
40.s3：猫道系统3架设：在主塔4的顶部布设猫道系统3，使猫道系统3穿设于门架1中，猫道系统3于主塔4前方或者后方预留有吊装口5，吊装口5上可拆卸地盖设有盖板6；
41.s4：索鞍2吊装：拆除盖板6，在门架1顶部安装可平移的起吊装置7，起吊装置7通过吊装口5逐一起吊定位索鞍2。
42.本悬索桥施工方法，通过在猫道系统3上预留吊装口5，对索鞍2进行吊装，避免猫道系统3对索鞍2吊装的干扰，不需要等待索鞍2安装完成后，再架设猫道系统3，降低了索鞍2吊装对施工工期的制约，提高了施工效率，并且，在架设猫道系统3后或者架设猫道系统3的过程中吊装索鞍2，猫道系统3即能提供施工人员的支撑保护作用，提高了施工的安全性。本悬索桥施工方法降低了索鞍2吊装对施工工期的制约，提高了施工效率和安全性。
43.本实施例中，如图1和图6所示，起吊装置7包括设于门架1上的行走机构71、设于行走机构71上的升降机构72和设于升降机构72上并可旋转的吊物组件73，升降机构72上设有用于驱动吊物组件73旋转的旋转驱动机构74，步骤s4中，吊装索鞍2时，首先将索鞍2悬挂在吊物组件73上，然后通过升降机构72起吊索鞍2，当索鞍2穿过吊装口5后，通过行走机构71带着索鞍2平移，使索鞍2位移至安装位置，接着，通过旋转驱动机构74驱动吊物组件73旋转，以调节索鞍2的方位，直到索鞍2定位完成。升降机构72能够提升索鞍2以实现索鞍2的吊装，行走机构71能够带动升降机构72平移以实现索鞍2的平移运动，旋转驱动机构74能够调整索鞍2方位以实现索鞍2的精准定位。本起吊装置7具有升降、平移和旋转功能，通过该起吊装置7吊装索鞍2，可根据索鞍2安装位置在吊装时精确、灵活调整位置，达到快速定位。
44.本实施例中，如图1所示，升降机构72包括升降卷扬机721、吊绳722和吊板723，升降卷扬机721设于行走机构71上，吊板723通过吊绳722与升降卷扬机721连接，吊物组件73和旋转驱动机构74均设于吊板723上。索鞍2吊设于吊板723上，升降卷扬机721通过吊绳722带着吊板723和索鞍2起升，结构简单，操作方便。
45.本实施例中，如图6所示，旋转驱动机构74包括两个分别设置在吊板723两侧的旋转卷扬机741，吊物组件73的两侧分别设有接线件731，两个旋转卷扬机741和两个接线件
731分别通过拉绳742连接。通过两个旋转卷扬机741的反向旋转，即能驱动吊物组件73旋转以调整方位，结构简单，操作方便。
46.本实施例中，如图2、图4和图5所示，猫道系统3包括两组分别位于门架1两侧的承重索31、踢脚索32和扶手索33，每组承重索31、踢脚索32和扶手索33由下至上间隔布置，承重索31固定在主塔4上，踢脚索32和扶手索33均固定在门架1上，承重索31之间设有承重垫34，吊装口5开设于承重垫34上，盖板6通过卡扣61固定在承重索31上。两组承重索31、踢脚索32和扶手索33分别位于门架1两侧，施工更加方便。
47.本实施例中，承重垫34包括沿承重索31间隔布置的木楞341和铺设于木楞341上的钢丝网342。
48.本实施例中，主塔4与各承重索31对应的位置上均设有第一鞍座41，承重索31固定在第一鞍座41上，门架1与各踢脚索32对应的位置上均设有第二鞍座11，踢脚索32固定在第二鞍座11上，门架1与各扶手索33对应的位置上均设有第三鞍座12，扶手索33固定在第三鞍座12上。该猫道系统3整体性很好，现场布设方便，结构稳定，并可以保证开设的吊装口5的吊装空间，以充分满足索鞍2的吊装需求。
49.本悬索桥施工方法的具体步骤为：
50.1)施工准备：现场确定吊装门架1和索鞍2吊装所需空间位置、猫道系统3变位钢架92的空间位置，准备满足要求的各类型施工构件；
51.2)索鞍2吊装和门架1布设：在主塔4的顶部预埋柱脚锚板8；门架1具有斜撑，斜撑由多根杆件单元件节段9采用法兰91连接，法兰91加工后与杆件单元件节段9焊接；首先安装门架1的竖向杆件及斜撑，并将竖向杆件与预埋柱脚锚板8焊接；依次进行斜撑及横杆的安装；
52.3)猫道系统3架设：在主塔4的顶部预埋转索鞍锚板42，依托门架1上内侧第一鞍座41、第二鞍座11、第三鞍座12，将猫道系统3钢丝索股分置于索鞍2两侧，逐根架设承重索31、扶手索33、踢脚索32，在主塔4纵桥向两侧利用变位钢架92逐步将猫道系统3的索股顺次过渡到正常线形；在已架设索股上铺设钢丝网342、木楞341，并用铁丝绑扎；在主塔4中跨侧预留索鞍2的吊装口5，并布设猫道快拆装系统，首先安装夹紧固定组件94，在承重索31上设置槽钢压板93，通过卡扣61与承重索31紧固连接，再在夹紧固定组件94上依次安装横向承重梁95，利用可拆装的锁扣装置96将夹紧固定组件94与横向承重梁95连接，在平台骨架上安装钢丝网342与木楞341及其附属设施。
53.4)索鞍2吊装：利用猫道系统3布设吊装口5，拆除锁扣装置96，将猫道面层与横向承重梁95整体移至变位钢架92上方，安装索鞍2的起吊装置7，首先将吊耳97焊接至吊板723的顶部，将吊物组件73穿入吊板723上，在吊物组件73底部安装吊装挂钩732，吊耳97通过吊索98与吊绳722连接，将索鞍2通过吊线99与吊装挂钩732连接，启动升降卷扬机721，将索鞍2竖向提升至略高于设计位置，并启动行走机构71，通过旋转驱动机构74进行索鞍2精确定位。本悬索桥施工方法解决了索鞍2吊装与猫道系统3架设工序冲突的问题；采用先架设猫道系统3后吊装索鞍2的施工工艺，大幅降低了索鞍2加工制造制约工期的影响因素。
54.实施例二：
55.图2和图6示出了本发明的起吊装置7，包括设于门架1上的行走机构71、设于行走机构71上的升降机构72和设于升降机构72上并可旋转的吊物组件73，升降机构72上设有用
于驱动吊物组件73旋转的旋转驱动机构74。升降机构72能够提升索鞍2以实现索鞍2的吊装，行走机构71能够带动升降机构72平移以实现索鞍2的平移运动，旋转驱动机构74能够调整索鞍2方位以实现索鞍2的精准定位。本起吊装置7具有升降、平移和旋转功能，通过该起吊装置7吊装索鞍2，可根据索鞍2安装位置在吊装时精确、灵活调整位置，达到快速定位。
56.本实施例中，升降机构72包括升降卷扬机721、吊绳722和吊板723，升降卷扬机721设于行走机构71上，吊板723通过吊绳722与升降卷扬机721连接，吊物组件73和旋转驱动机构74均设于吊板723上。索鞍2吊设于吊板723上，升降卷扬机721通过吊绳722带着吊板723和索鞍2起升，结构简单，操作方便。
57.本实施例中，旋转驱动机构74包括两个分别设置在吊板723两侧的旋转卷扬机741，吊物组件73的两侧分别设有接线件731，两个旋转卷扬机741和两个接线件731分别通过拉绳742连接。通过两个旋转卷扬机741的反向旋转，即能驱动吊物组件73旋转以调整方位，结构简单，操作方便。
58.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。