斜拉索的塔端安装方法与流程

本发明涉及土木施工技术领域，具体而言，本发明涉及一种斜拉索的塔端安装方法。

背景技术：

斜拉桥是将主梁用斜拉索直接拉在塔索上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。该主梁可看作是斜拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。而斜拉索可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。随着桥梁技术的不断发展，斜拉桥作为大跨度桥梁的主要选型之一被广泛应用，其修建跨度日益增大，斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件其长度及截面均随之增加，现场施工难度和投入设备不断增加。对于斜拉索张挂施工主要包括索上桥面、展索、挂设及张拉等工序，其中挂设工序分为塔端挂设和梁端挂设。

现有技术中，斜拉索挂设的方法为采用塔吊及梁面汽车吊机配合安装施工，塔吊一般设置在主塔横桥方向，利用汽车吊机抽头，梁面卷扬机放索，塔吊将斜拉索吊起，由塔内外导链和塔吊共同作用，完成塔端斜拉索的安装。该方法对于异型斜拉桥往往因为塔吊与梁面汽车吊机无法同步配合而加大施工难度，降低施工的效率，且无法保证施工质量。对此，亟需提供一种施工难度低，施工效率以及质量高的方法。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种施工难度低，施工效率高的斜拉索塔端安装方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种斜拉索的塔端安装方法，包括以下步骤：

在索塔顶部架设提升装置和在索塔底部搭设放索平台；

在斜拉索的上锚头下方预设距离处设置吊点；

利用所述提升装置通过牵引所述吊点将所述斜拉索的上锚头从所述放索平台提升至靠近索塔上相应的安装位置；

将所述斜拉索的上锚头和索塔上相应的安装位置进行销接；

解除所述提升装置和斜拉索的牵引关系，以完成单根斜拉索的塔端安装工序。

其中，所述在索塔顶部架设提升装置和在索塔底部搭设放索平台之后，还包括步骤：

以所述相应的安装位置为基准，旋转所述提升装置至相应提升位置，并转运所述斜拉索至所述放索平台上；所述放索平台包括搭设于索塔仰面栈桥上的第一放索平台以及索塔背面系梁上的第二放索平台。

进一步地，所述以所述相应的安装位置为基准，旋转所述提升装置至相应提升位置，并转运所述斜拉索至所述放索平台上，包括步骤：

旋转所述提升装置，使其对应所述相应的安装位置或索塔任一侧面；

按照所述斜拉索在索塔的安装顺序，转运承载所述斜拉索的放索盘至第一放索平台。

进一步地，所述以所述相应的安装位置为基准，旋转所述提升装置至相应提升位置，并转运所述斜拉索至所述放索平台上，包括步骤：

旋转所述提升装置，使其对应所述相应的安装位置；

按照所述斜拉索在索塔的安装顺序，转运承载所述斜拉索的放索盘至第二放索平台。

具体地，所述在斜拉索的上锚头下方预设距离处设置吊点，包括步骤：

在斜拉索的上锚头下方预设距离处安装带防护物的索夹，以所述索夹远离所述上锚头一端为第一吊点，另一端为第二吊点；

连结所述第一吊点、第二吊点位置，使其通过索夹形成扣接部件。

其中，利用所述提升装置通过牵引所述吊点将所述斜拉索的上锚头从所述放索平台提升至靠近索塔上相应的安装位置，包括步骤：

从所述提升装置上下放牵引设备，所述牵引设备包括挂钩以及与挂钩相接的牵引绳；

将所述挂钩与处于所述放索平台上所述斜拉索的扣接部件扣接一体；

提升所述斜拉索，使所述斜拉索的上锚头靠近所述相应的安装位置。

进一步地，所述将所述挂钩与处于所述放索平台上所述斜拉索的扣接部件扣接一体，还包括步骤：

采用捆绑件将所述斜拉索的上锚头与所述挂钩捆绑一体。

优选地，所述斜拉索的上锚头设置有与配置于所述相应的安装位置的耳板销接的叉耳；所述将所述斜拉索上锚头和索塔上相应的安装位置进行销接，包括步骤：

以所述耳板为基准，采用手拉葫芦扣接所述叉耳以及耳板；

通过手拉葫芦与所述牵引设备相互配合，调整所述叉耳的方向，以使所述叉耳正对所述耳板；

采用销轴将所述叉耳与耳板销接。

具体地，所述解除所述提升装置和斜拉索的牵引关系，包括步骤：

解除所述斜拉索的上锚头与所述挂钩的捆绑关系；

解除所述挂钩与扣接部件的扣接关系；

卸下所述索夹。

优选地，旋转所述提升装置，使其对应索塔任一侧面；所述将所述斜拉索的上锚头和索塔上相应的安装位置进行销接之前，还包括步骤：

旋转所述提升装置，使其对应所述相应的安装位置。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

本发明提供一种斜拉索的塔端安装方法，其通过结合在索塔顶部搭设的简易提升装置，设置相应的施工工序，使得在斜拉索的塔端安装施工过程中，降低了施工的危险系数与难度，提高了施工的效率。具体地，在本发明的技术方案中，以斜拉索在塔端的安装位置(在本发明中，适应于索塔端安装斜拉索的耳板)为基准，通过提升装置自身包括的旋转部件(回转支承配合手拉葫芦)，适应性根据施工工序要求进行旋转调整，其旋转过程简单，简化了整体的施工设备以及施工工序；其中，在本发明方案中，适应于索塔端的安装位置的不同，提供更优化的安装方法，其具体表现为适应于索塔仰面、索塔侧面以及索塔背面的斜拉索塔端安装方法，该安装方法在保证施工效率，施工精度的情况下，扩大了本发明方案所适用的施工环境。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的示意图；

图2为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的示意图，其主要展示牵引设备与斜拉索吊点之间的结构；

图3为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的示意图，其主要展示放索盘的结构；

图4为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的另一种示意图；

图5为本发明一个实施例提供的方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

斜拉索由两端的锚具、中间的拉索传力件及防护材料三部分构成，成为拉索组装件。目前使用的斜拉索一般包括平行钢丝拉索以及平行钢绞线拉索，其具体同样的特点为防腐防护方式均包括钢丝镀锌以及PE防护套。在本实施例中，将斜拉索1中安装于索塔端01上的一端称为上锚头11，所述上锚头11适应本发明提供的方法配置有叉耳111。

实施例一

结合图1、2、3，本发明实施例提供一种斜拉索的塔端安装方法，由于斜拉索1在索塔上安装的方向一般包括索塔仰面(倾斜式索塔的仰面或索塔靠近栈桥一面)、索塔侧面以及索塔背面，本实施例对适应于索塔仰面方向上斜拉索1的塔端安装方法为例进行说明。具体地，本发明提供的方法包括以下步骤：

S01在索塔顶部架设提升装置2和在索塔底部搭设放索平台；

其中，所述提升装置2由旋转设备、工作平台、滑车组、以及牵引设备组成，所述旋转设备由若干工字钢及回转支承以三明治结构(若干工字钢-回转支承-若干工字钢)构成，其在索塔底部搭设完成后吊运至索塔顶部与索塔顶部焊接一体，优选地，可通过工字钢调整索塔顶部倾斜度，使得倾斜的索塔顶部调整为水平状态；所述工作平台在索塔顶部采用万能杆件搭设而成，并与所述旋转设备顶端工字钢焊接一体，优选地，所述工作平台为倒梯形鹰式框架；所述滑车组包括配置在所述工作平台上表面的卷扬机以及配置在工作平台上表面端部的定滑轮(至少包括两个，一个用于控制牵引设备，一个用于调整方向)，在本实施例中，所述定滑轮可理解为手拉葫芦；所述牵引设备从卷扬机通过定滑轮下放以牵引所述斜拉索1，其具体包括挂钩21以及一端与挂钩21连接一体，另一端与卷扬机连接的牵引绳22。所述提升装置2的旋转为通过所述定滑轮调整所述工作平台的方向，其具体为通过所述旋转设备中的回转支承实现提升装置2的360°旋转。该旋转的调整过程简单，不需要额外的旋转部件对其进行旋转前的施工，且由于回转支承所实现的360°旋转抵抗了工作平台的倾覆力，使其更容易适应索塔端01各相应的安装位置011(对应于索塔相应的耳板位置，在本实施例中，将耳板同时标号为011)而进行调整。

其中，所述放索平台包括搭设于索塔仰面栈桥02上的第一放索平台021以及索塔背面系梁03上的第二放索平台03。具体地，所述放索平台的设计以索塔上斜拉索1相应的安装位置011所布设的范围为依据，其用于承载所述斜拉索1的放索盘3的放置。

具体地，所述在索塔顶部架设提升装置2和在索塔底部搭设放索平台之后，还包括步骤：

以所述相应的安装位置011为基准，旋转所述提升装置2至相应提升位置，并转运所述斜拉索1至所述放索平台上；

更进一步地，所述以所述相应的安装位置011为基准，旋转所述提升装置2至相应提升位置，并转运所述斜拉索1至所述放索平台上，包括步骤：

旋转所述提升装置2，使其对应所述相应的安装位置011；

按照所述斜拉索1在索塔的安装顺序，转运承载所述斜拉索1的放索盘3至第一放索平台021。

具体地，所述按照斜拉索1在索塔的安装顺序为斜拉桥在设计规划过程中挂索的先后顺序，其涉及到后续转运斜拉索1的便利性。结合图3，在本实施例中，所述承载所述斜拉索1的放索盘3用于斜拉索1塔端安装时的放索工序，优选地采用立式放索盘；其具体包括绕有斜拉索1的圆环型索盘31、支撑所述索盘31的支架32；优选地，由于斜拉索1绕在索盘31上时，其一端具有较重的上锚头11将挂在索盘31的外侧，使得放索盘3偏心，当在放索时，由于索盘31的转速容易发生突变，产生冲击力，导致斜拉索1脱离索盘31，损坏斜拉索的PE保护套，所以本实施例提供的放索盘3还设置有制动部件33，以使放索时更好地控制放索的速度，减少对斜拉索1PE保护套的损坏几率。

其中，在本实施例中，所述放索盘3转运的所达位置(第一放索平台021)与斜拉索1被提升位置相适应。

S02在斜拉索1的上锚头11下方预设距离处设置吊点；

具体地，结合图2，步骤S02具体包括步骤：

在所述斜拉索1的上锚头11下方预设距离处安装带防护物的索夹121，以所述索夹121远离所述上锚头11一端为第一吊点12，另一端为第二吊点13；

其中，所述预设距离与斜拉索上锚头11的设置相关，其具体需要保证斜拉索1提升过程中不会因为上锚头11与索夹121之间的部分斜拉索1无法承受上锚头11的重量而导致上锚头11与索夹121之间的部分斜拉索1曲折造成对斜拉索1的损坏。所述带防护物的索夹121为在索夹121与斜拉索1相接触的表面配设有橡胶圈，防止在安装所述索夹121的过程中或斜拉索1利用索夹121进行提升工序时，造成斜拉索1的PE保护套的损坏。同时，带有防护物的索夹121可提高与斜拉索1之间的摩擦力，提高了二者之间的稳固性，降低在提升过程中由于索夹121的滑落(索夹121在斜拉索1上位置的后移)，以及造成施工事故的几率，保证了施工的安全。

连结所述第一吊点12、第二吊点13位置，使其通过索夹121形成扣接部件14。

其中，所述连结所述第一吊点12、第二吊点13位置具体为将索夹121的首尾对应的位置进行连结，形成闭合的扣接部件14。

S03利用所述提升装置2通过牵引所述吊点将所述斜拉索1的上锚头11从所述放索平台提升至靠近索塔上相应的安装位置011；

具体地，步骤S03，包括步骤：

从所述提升装置1上下放牵引设备，所述牵引设备包括挂钩21以及与挂钩21相接的牵引绳22；

具体地，结合图1、2，所述牵引设备包括挂钩21以及与挂钩21相接的牵引绳22；从所述提升装置2上下放牵引设备为将配设有挂钩21的牵引绳22连接卷扬机后从工作平台上下放至索塔底部(在本实施例中，为对应于第一放索平台021的位置)，以通过吊点牵引所述斜拉索1。

将所述挂钩21与处于所述放索平台(在本实施例中为第一放索平台021)上所述斜拉索1的扣接部件14扣接一体；

具体地，所述扣接部件14与所述挂钩21扣接后，将所述挂钩21的开口临时封闭，防止斜拉索1在提升工序中，由于摇晃导致扣接部件14与挂钩21脱落，导致斜拉索1掉落。

进一步地，该步骤中为防止斜拉索1提升时上锚头11与索夹121之间的部分斜拉索1因为弯折过大而损坏斜拉索1，还包括步骤：

采用捆绑件(未图示)将所述斜拉索1的上锚头11与所述挂钩21捆绑一体。

具体地，所述捆绑件在本实施例中选用绳索，该部件的选用不影响本发明实施例所限定保护的范围，其作用为将斜拉索上锚头11与挂钩21稳定连接，若采用其他部件也可完成该工序也可理解为本发明实施例所提供的内容，本发明实施例对此不作限定。所述将所述斜拉索上锚头11与所述挂钩21捆绑一体，在本发明实施例中具体为将配设在斜拉索上锚头11处的叉耳111通过绳索与所述挂钩21捆绑一体(未图示)。

提升所述斜拉索1，使所述斜拉索1的上锚头11靠近所述相应的安装位置011。

具体地，该工序为通过提升装置2中的卷扬机将临时固定在牵引设备上的斜拉索1进行提升，直至斜拉索1的上锚头11接近所述相应的安装位置011后停止提升工序。

S04将所述斜拉索1的上锚头11和索塔上相应的安装位置进行销接；

所述斜拉索1的上锚头11设置有与配置于所述相应的安装位置的耳板011销接的叉耳111；在本发明实施例中，采用外露的耳板011，耳板011用铰与索塔连接，在连接处带有孔眼，斜拉索上锚头11上配设的叉耳111通过销钉、销轴等部件可与孔眼相连接以固定在索塔上。此结构下安装的斜拉索不能滑动，但可以实现转动。

步骤S04中，具体包括步骤：

以所述耳板011为基准，采用手拉葫芦扣接所述叉耳111以及耳板011；

通过手拉葫芦与所述牵引设备相互配合，调整所述叉耳111的方向，以使所述叉耳111正对所述耳板011；

采用销轴将所述叉耳111与耳板011销接。

具体地，所述采用手拉葫芦扣接所述叉耳111以及耳板011为将手拉葫芦其中一端与所述叉耳111下方的锚杯位置扣接，另一端与所述耳板011扣接；

在本实施例中，为有效控制所述叉耳111调整时转动或提升、下降的速度，采用手拉葫芦进行叉耳111方向的调整工作，在更多的实施方式中，可选用电动葫芦等。步骤S04使所述叉耳111正对所述耳板011为使得叉耳111正对所述耳板011在索塔上形成的孔眼，以使叉耳111更容易通过销轴与耳板011销接，提高施工的精度。

优选地，在步骤S04之前，本实施例还包括步骤：

在索塔顶部下方预设范围内布设斜拉索1保护装置(未图示)。

具体地，所述保护装置为麻袋或草垫，所述索塔顶部下方预设范围为索塔顶部标准节段的仰面以及一般索塔顶部焊接平台对应的相应位置。所述保护装置的设置有利于进一步在提升工序中保护斜拉索，防止在提升过程中，由于斜拉索1的晃动碰撞索塔而对斜拉索1自身产生的损坏。

S05解除所述提升装置2和斜拉索1的牵引关系，以完成单根斜拉索1的塔端安装工序。

所述解除所述提升装置2和斜拉索1的牵引关系，包括步骤：

解除所述斜拉索1的上锚头11与所述挂钩21的捆绑关系；

解除所述挂钩21与扣接部件14的扣接关系；

卸下所述索夹121。

该步骤中，主要使得牵引设备与斜拉索1脱离，使得斜拉索1自由挂设在索塔上。

在本发明实施例中，通过完成步骤S05后，完成了单根斜拉索1在塔端的安装工序，后序作业中，按照斜拉索1在索塔端01的安装顺序，循环本实施例所提供的步骤即可。

实施例二

区别于实施例一，结合图1、2、3，本实施例对适应于索塔侧面或索塔背面方向上斜拉索1的塔端安装方法为例进行说明。

在本实施例中，由于斜拉索1的安装位置011位于索塔侧面或索塔背部，将提升装置2旋转至与所述相应的安装位置011对应后，不便于牵引设备对斜拉索1的提升，所以提出一种适应于索塔侧面或索塔背部斜拉索1安装的方法，具体地，在实施过程中，包括以下步骤：

区别于实施例一，在本实施例中，步骤S01中，所述以所述相应的安装位置011为基准，旋转所述提升装置2至相应提升位置，并转运所述斜拉索1至所述放索平台上，包括步骤：

旋转所述提升装置2，使其对应索塔任一侧面；

在本实施例中，优选将提升装置2旋转至索塔侧面，其具体为控制后续旋转提升装置2的幅度，保证提升工序中不因旋转提升装置2而导致斜拉索1因为晃动而产生的损坏。

按照所述斜拉索1在索塔的安装顺序，转运承载所述斜拉索1的放索盘3至第一放索平台021。

对应地，在本实施例中，步骤S04中，所述将所述斜拉索1的上锚头11和索塔上相应的安装位置011进行销接之前，还包括步骤：

旋转所述提升装置2，使其对应所述相应的安装位置011。

实施例三

区别于实施例一，结合图4，本实施例对适应于索塔侧面或索塔背面方向上斜拉索1的塔端安装方法为例进行说明。

在本实施例中，由于斜拉索1的安装位置011位于索塔侧面或索塔背部，将提升装置2旋转至与所述相应的安装位置011对应后，不便于牵引设备对斜拉索1的提升，所以提出一种适应于索塔侧面或索塔背部斜拉索1安装的方法，具体地，在实施过程中，包括以下步骤：

区别于实施例一，在本实施例中，步骤S01中，所述以所述相应的安装位置011为基准，旋转所述提升装置2至相应提升位置，并转运所述斜拉索1至所述放索平台上，包括步骤：

旋转所述提升装置2，使其对应所述相应的安装位置011；

按照所述斜拉索1在索塔的安装顺序，转运承载所述斜拉索1的放索盘3至第二放索平台031。

在上述工序中，当提升装置2旋转至与所述索塔端01安装位置011对应时，优选采用手拉葫芦控制所述提升装置2中工作平台的尾端(非下放牵引设备端)，保证在后续的叉耳111与耳板011销接过程的稳定性，确保销接过程不因提升装置2不稳定的外力作用降低销接的精度。

在本实施例中，其区别于实施例二为采用搭设于系梁03上的第二放索平台031代替处于搭设于栈桥02上的第一放索平台021。其使得提升装置2的旋转过程只需要直接旋转到对应于所述相应的安装位置011即可。

实施例二、三中，对区别于实施例一的部分进行说明，其中实施例二、三中可部分或完全引用实施例一所说描述的方法，在此不再详述。

在本发明实施例中，提供一种斜拉索塔端安装方法，其通过结合索塔顶部搭设的简易提升装置，相应配设对应的工序，保证了在施工过程中的施工精度，施工效率以及降低了施工的安全系数。

上述实施例仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。