一种双环式吊具及大跨径猫道承重索的架设方法与流程

本发明涉及大跨度桥梁的猫道架设技术领域，尤其是涉及一种双环式吊具及大跨径猫道承重索的架设方法。

背景技术：

猫道是大跨度悬索桥施工时，架设在主缆之下、平行于主缆的线形临时施工便道。它是施工人员进行施工作业的高空脚手架，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。施工人员在其上完成诸如索股牵引、调股、整形入鞍、紧缆、索夹及吊索安装、箱梁吊装及工地连接、主缆缠丝、防护涂装等重要任务。

猫道系统一般由承重索、面层、栏杆和扶手、横向天桥、抗风系统等组成。承重索是为猫道结构的主要受力构件，通常是采用捻制的钢丝绳来制作，一般按猫道成形后承重索的中心线低于主缆架设中心线1.5m左右设置，以方便主缆架设时施工人员的操作方便，还可以满足索股的牵引、主缆的箍紧及涂装时使用特殊机械(如：紧缆机、缠丝机等)的操作空间要求。

猫道系统作为主缆牵引架设、索股线型调整、紧缆、索夹安装、吊索安装、防腐涂装施工以及钢箱梁吊装施工的重要作业平台，其设计和施工相对于其他大临设施更有特殊意义，有时比主体结构施工要求更严格。

猫道承重索常用的架设方法有直接拽拉法、托架法、吊环法等，但直接拽拉法无法保证通航净空，托架法的设备较为复杂，需要的牵引力较大，而现有的吊环法的架设工序也较为繁琐。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种双环式吊具，简单轻便，且安装与拆除均较为方便。

本发明的第二目的在于提供一种大跨径猫道承重索的架设方法，可以利用桥塔自身高度下垂的边跨猫道承重索平衡中跨猫道承重索吊环后端的猫道自重，使猫道承重索保持一定的垂度不影响通航。

本发明提供的双环式吊具，包括：钢丝绳、多个绳卡和防滑夹具；

所述钢丝绳围绕成环形圈，并通过多个所述绳卡将所述环形圈的左右两股聚拢并夹紧，使所述环形圈的一端形成一个能够夹紧牵引索的小环，另一端形成一个能够使猫道承重索穿过的大环；

所述防滑夹具为两个，用于夹持固定在牵引索上，且分别设置在所述环形圈的小环一端的两侧，实现对所述环形圈的限位。

可选的，所述绳卡和所述防滑夹具均包括U形金属件、锁套以及紧固螺母；

所述锁套上设置两个通孔，所述U形金属件的两条臂穿过所述锁套的两个通孔，由所述紧固螺母固定。

该双环式吊具结构简单，拆装方便，能够牢固的将猫道承重索吊装在牵引索上，并能与牵引索形成牢固的连接。

本发明提供的大跨径猫道承重索的架设方法，包括以下步骤：

测量并确定牵引索的跨中垂度，确定跨中标高，并计算猫道承重索在牵引架设过程中的最低点标高；

将猫道承重索的前端与所述牵引索上的牵引索拉拽器连接，并在所述牵引索的拉动下，将所述猫道承重索的前端由第一桥塔向第二桥塔牵引；

在牵引过程中，每间隔50m～500m设置一个所述的双环式吊具，将所述猫道承重索悬挂于所述牵引索上，并保证所述猫道承重索在牵引架设过程中的最低点高度不低于所述最低点标高；

所述猫道承重索的前端通过第二桥塔后被继续牵引至第二桥塔侧的锚固梁处入锚；并在所述双环式吊具经过所述第二桥塔时，将所述双环式吊具拆除；

将所述猫道承重索的后端向第一桥塔侧的锚固梁处牵引，调整所述猫道承重索的线形后将所述猫道承重索的后端导入所述第一桥塔侧的锚固梁处入锚。

可选的，所述的大跨径猫道承重索的架设方法还包括，在已建成的桥塔和锚固梁上安装两端分别与卷扬机连接的牵引索的步骤。

可选的，所述的大跨径猫道承重索的架设方法还包括，牵引架设其余猫道承重索的步骤；且按照由主缆轴线外侧向主缆轴线内侧对称进行的顺序依次架设各所述猫道承重索。

可选的，所述的大跨径猫道承重索的架设方法还包括，在牵引过程中，实时观测所述猫道承重索的线形状态和最低点高度数据，并调整所述的双环式吊具的间距的步骤；在保证所述猫道承重索在牵引架设过程中的最低点高度不低于所述最低点标高的前提下，尽量降低牵引速度。

可选的，所述牵引速度为12m/min～20m/min。

可选的，调整所述猫道承重索时，先调整所述第二桥塔与所述第二桥塔侧的锚固梁之间的猫道承重索线形，再调整所述第二桥塔与所述第一桥塔之间的猫道承重索线形，最后调整所述第一桥塔与所述第一桥塔侧的锚固梁之间的猫道承重索线形。

可选的，在所述猫道承重索上预设标记点，并在所述标记点与第二桥塔的转索鞍基准点对齐时，通过夹板将所述猫道承重索与所述第二桥塔的转索鞍锁死。

可选的，在调整所述第二桥塔与所述第一桥塔之间的猫道承重索线形时，保持所述牵引索的线形高于所述猫道承重索的线形。

本发明的有益效果为：

本发明采用单线往复式牵引系统，牵引吨位大于28吨；施工中利用双环式吊具支撑猫道承重索，以吊环后的承重索下垂曲线长度不超过塔高为原则，如此使猫道承重索逐渐牵拉过江就位。整个牵引过程平顺稳定，线形准确，可调整性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的双环式吊具使用时的主视图；

图2为本发明实施例提供的双环式吊具使用时的侧视图；

图3为绳卡的主视图；

图4为绳卡的侧视图；

图5为本发明实施例提供的大跨径猫道承重索在架设时的状态一的示意图；

图6为本发明实施例提供的大跨径猫道承重索在架设时的状态二的示意图；

图7为本发明实施例提供的大跨径猫道承重索在架设时的状态三的示意图；

图8为本发明实施例提供的大跨径猫道承重索在架设时的状态四的示意图；

图9为本发明实施例提供的大跨径猫道承重索在架设时的状态五的示意图；

附图标记：

1-牵引索； 2-猫道承重索；

3-双环式吊具； 301-钢丝绳；

302-绳卡； 3021-U形金属件；

3022-锁套； 3023-紧固螺母；

303-防滑夹具； 401-第一桥塔；

402-第二桥塔； 501-第一塔顶卷扬机；

502-第二塔顶卷扬机； 601-第一锚固梁；

602-第二锚固梁； 701-第一塔底卷扬机；

702-第二塔底卷扬机； 8-放索架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的双环式吊具使用时的主视图；图2为本发明实施例提供的双环式吊具使用时的侧视图。

该双环式吊具包括：钢丝绳301、多个绳卡302和防滑夹具303；

钢丝绳301围绕成环形圈，并通过多个绳卡302将环形圈的左右两股聚拢并夹紧，使环形圈的一端形成一个能够夹紧牵引索1的小环，另一端形成一个能够使猫道承重索2穿过的大环；

防滑夹具303为两个，用于夹持固定在牵引索1上，且分别设置在环形圈的小环一端的两侧，实现对环形圈的限位。

在本实施例的优选方案中，钢丝绳301的直径为28mm，得到的小环与大环间的中心距在1.0m左右。

绳卡302和防滑夹具303的结构类似，以绳卡302为例进行说明。

图3为绳卡的主视图；图4为绳卡的侧视图。

如图3和图4所示，绳卡302包括U形金属件3021、锁套3022以及紧固螺母3023；

锁套3022上设置两个通孔，U形金属件3021的两条臂穿过锁套3022的两个通孔，由紧固螺母3023固定，从而实现对钢丝绳301的卡紧锁死作用。

该双环式吊具结构简单，拆装方便，能够牢固的将猫道承重索2吊装在牵引索1上，并能与牵引索1形成牢固的连接。

本发明实施例提供一种大跨径猫道承重索的架设方法，包括以下步骤：

(1)测量并确定牵引索的跨中垂度，确定跨中标高，并计算猫道承重索在牵引架设过程中的最低点标高；

(2)将猫道承重索的前端与所述牵引索上的牵引索拉拽器连接，并在所述牵引索的拉动下，将所述猫道承重索的前端由第一桥塔向第二桥塔牵引；

(3)在牵引过程中，每间隔50m～500m设置一个所述的双环式吊具，将所述猫道承重索悬挂于所述牵引索上，并保证所述猫道承重索在牵引架设过程中的最低点高度不低于所述最低点标高；

(4)所述猫道承重索的前端通过第二桥塔后被继续牵引至第二桥塔侧的锚固梁处入锚；并在所述双环式吊具经过所述第二桥塔时，将所述双环式吊具拆除；

(5)将所述猫道承重索的后端向第一桥塔侧的锚固梁处牵引，调整所述猫道承重索的线形后将所述猫道承重索的后端导入所述第一桥塔侧的锚固梁处入锚。

下面结合一个具体的实施例对使用该双环式吊具进行大跨径猫道承重索的架设进行说明。

现欲修建从江北重庆万州至江南湖北利川的跨江大桥，经过实测计算，大桥的跨中长度为1050m，并确定跨中标高约308.0m，通航净高约195.0m。

先在江北建设第一桥塔401和第一锚固梁601，并在第一桥塔401的塔顶安装10t的第一塔顶卷扬机501，在第一桥塔401的塔下设置25t的第一塔底卷扬机701。在江南建设第二桥塔402和第二锚固梁602，并在第二桥塔402的塔顶安装10t的第二塔顶卷扬机502，在第二桥塔402的塔下设置25t的第二塔底卷扬机702。

采用渡轮拖运的方式，将牵引索1的一端从江北引至江南，并将其安装在第一桥塔401和第二桥塔402的塔顶。

猫道承重索2采用附加吊环的空中自由拽拉法逐根架设，由北向南牵引。为使第一桥塔401和第二桥塔402承受较小的不平衡外力，猫道承重索2应按照左右幅对称、由主缆轴线外侧向主缆轴线内侧对称进行的顺序依次架设。架设初期，确保门架顶、地面转向轮和导向轮安装位置准确，牵引系统运行顺畅。

架设第一根猫道承重索2时，首先将猫道承重索2的绳盘放置在第一桥塔401底边跨侧的放索架8上，用塔吊将猫道承重索2绳头提至第一桥塔401塔顶上，并与牵引索拽拉器相连接(塔顶工作平台上相应位置安装滚轮)，启动牵引系统，放索架8提供一定的反张力，将猫道承重索2由北岸的第一桥塔401向南岸的第二桥塔402牵引。

在牵引过程中，为了减小牵引索1的受力，并保持通航净空高度，由第一桥塔401的塔顶每牵出约350m的猫道承重索2，将猫道承重索2用双环式吊具3悬挂于牵引索1上，如图5～7所示。

猫道承重索2在牵引架设过程中，应当注意：

猫道承重索2在牵引时，双环式索具3间猫道承重索2的反力由第一桥塔401高度猫道承重索自重提供；

为确保通航净空安全，猫道承重索2牵引架设过程中最低点标高应控制在195.00m以上，此时牵引索1索跨中标高为270.00m左右；

架设指挥人员应根据测量人员观测数据，及时反馈给卷扬机操作员，调整卷扬机收放索速度，在保证通航净空的前提下，使卷扬机以较小的牵引力进行架设工作。

猫道承重索2的绳头到达第二桥塔402的塔顶后，在第一桥塔401的塔顶牵引索1上再安装一个双环式吊具3，25t的第二塔底卷扬机702继续牵引猫道承重索2的绳头至南岸的第二锚固梁602处入锚；期间，双环式吊具3到达第二桥塔402的塔顶时，将其拆除，如图8所示。

牵引速度控制在16m/min左右，并保持匀速牵引，当猫道承重索2的索盘剩余3～5圈钢绳时，暂时停止牵引，将猫道承重索2全部从索盘上放出；将第一桥塔401的塔顶上布置的10t的第一塔顶卷扬机501走四线滑车与猫道承重索2的后绳头连接。

南岸的猫道承重索2绳头入锚后，由南边跨—中跨—北边跨逐跨粗调猫道承重索线形，步骤为：

第一桥塔401门架上的第一塔顶卷扬机501将猫道承重索2的后绳头向第一锚固梁601处回牵，同时第一塔顶卷扬机501和第二塔顶卷扬机502的滑车组辅助配合，粗调猫道承重索2的垂度；

第二桥塔402处的猫道承重索2标记点与第二桥塔402的转索鞍基准点对齐，并用夹板锁死。此时猫道承重索2的跨中逐步抬升，中跨猫道承重索2的跨中标高约307.00m，如图9所示。与此同时，第一塔顶卷扬机501和第二塔顶卷扬机502微动收绳，牵引索1跨中标高随猫道承重索2抬升而抬升，并保持牵引索1稍高于猫道承重索2线形；

最后第一塔顶卷扬机501反拉猫道承重索2的后绳头，导入第一锚固梁601中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。