斜拉索的梁端安装方法与流程

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梁端安装方法。

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。

对于斜拉索的塔端或梁端的挂设先后顺序一般取决于张拉端，对于不同的挂设先后顺序，具有不同的施工工序；当张拉端在梁端时，一般斜拉索的梁端安装在后。现有技术中，对于在后安装的斜拉索的梁端安装一般采用软牵引或硬牵引的方式。但是该方法由于能适应的牵引锚固力小，难以适应于需要运送斜拉索的距离较长、斜拉索较重的施工环境。所以急需提出一种牵引距离长、牵引锚固力大的梁端安装方法。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种适应于斜拉索牵引距离长，牵引锚固力大的斜拉索的梁端安装方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种斜拉索的梁端安装方法，包括步骤：

配设由动力机构及第一力传递机构组成的软牵引装置并吊运至梁端钢锚箱下进行安装；

运送斜拉索，使所述斜拉索的下锚头靠近所述钢锚箱；

采用第二力传力机构连接所述软牵引装置及所述斜拉索的下锚头；

启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱引出所述斜拉索的下锚头；

锚固所述斜拉索的下锚头，并解除所述第二力传递机构以及动力机构，以完成单根斜拉索的梁端安装工序。

其中，所述配设由动力机构及第一力传递机构组成的软牵引装置，包括步骤：

配设由千斤顶提供动力的动力机构以及由钢绞线束传递力的第一力传递机构；

将所述钢绞线束插入所述千斤顶，并锁定一体。

其中，所述千斤顶由两个上下配合的油缸、处于上油缸侧的第一工具锚以及处于下油缸侧第二工具锚组成；所述钢绞线束的其中一端布设有与所述千斤顶连接的第一连接器，另一端布设有与所述第二力传递机构连接的第二连接器；所述将所述钢绞线束插入所述千斤顶，并锁定一体，包括步骤：

通过带有第一连接器一端牵引所述钢绞线束插入所述千斤顶；

将所述第一连接器穿过所述第一工具锚并进行锁定；

在所述千斤顶的第二工具锚上配设与所述第二力传递机构固定的锚环。

进一步地，吊运所述软牵引装置至梁端钢锚箱下进行安装，包括步骤：

吊运所述软牵引装置至梁端钢锚箱下；

将所述钢绞线束带有第二连接器一端从所述钢锚箱下端向上端引出；

将所述千斤顶安装于所述钢锚箱的下端。

具体地，所述运送斜拉索，至所述斜拉索的下锚头靠近所述钢锚箱，包括步骤：

在所述斜拉索的下锚头下方预设距离处布设运点；

在桥面上布设一条斜拉索的滚筒带；

采用运锚装置通过牵引所述运点将所述斜拉索的下锚头经所述滚筒带运送至所述钢锚箱所处位置。

进一步地，所述采用运锚装置通过牵引所述运点将所述斜拉索的下锚头经所述滚筒带运送至所述钢锚箱所处位置之后，还包括步骤：

解除所述运锚装置与斜拉索的牵引关系；

解除所述斜拉索上的运点。

优选地，所述采用第二力传递机构连接所述软牵引装置及所述斜拉索的下锚头，包括步骤：

配设由拉杆传递力的第二力传递机构；所述拉杆其中一端设有与所述斜拉索的下锚头连接的锚索部件；

将所述拉杆通过锚索部件与所述斜拉索的下锚头连接，另一端与所述钢绞线束的第二连接器连接。

进一步地，所述启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱引出所述斜拉索的下锚头之前，包括步骤：

启动所述千斤顶，经牵引所述钢绞线束带动所述拉杆进入所述钢锚箱。

更进一步地，所述启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱引出所述斜拉索的下锚头，包括步骤：

将所述拉杆由所述钢绞线束牵引进入钢锚箱，并引至所述千斤顶的第二工具锚所处位置；

解除所述钢绞线束与千斤顶的锁定关系，并通过所述第二工具锚上的锚环将拉杆与千斤顶连接一体；

继续所述千斤顶的牵引，经牵引所述拉杆带动所述斜拉索进入所述钢锚箱；

继续所述千斤顶的牵引，直至从所述钢锚箱中引出所述斜拉索的下锚头。

其中，所述锚固所述斜拉索的下锚头，并解除所述第二力传递机构以及动力机构，包括步骤：

采用螺纹连接将所述斜拉索的下锚头固定于所述钢锚箱的下端；

解除所述第二力传递机构与所述斜拉索的下锚头之间的连接关系；

解除所述动力机构与所述钢锚箱的之间的连接关系。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

(1)本发明提供一种斜拉索的梁端安装方法，具体通过配设软牵引装置结合第二力传递机构实施对斜拉索的梁端牵引锚固；其中，所述软牵引装置的配设包括对千斤顶、钢绞线束各自的配设以及两者之间锁定一体的配设工序，本方案中通过首先将软牵引装置配设后再进行到位安装，保证了钢绞线束各个位置的受力相同，避免了由于钢绞线束受力不均而导致软牵引装置提供的牵引力不均的问题，同时加强了软牵引装置的稳定性。

(2)本发明提供的一种斜拉索的梁端安装方法中，采用滚筒方式运送斜拉索，具体为在桥面上安装滚筒带，经运锚装置牵引斜拉索的下锚头通过滚筒带将斜拉索送至钢锚箱附近进行下一步的工序。该施工工序中，通过滚筒带对斜拉索的运送过程，避免了由于斜拉索自身弯曲或者与桥面直接接触，造成在运送过程中可能损坏斜拉索的保护套或损伤索股而减少斜拉索寿命和斜拉桥稳定性的问题。

(3)本发明提供的一种斜拉索的梁端安装方法中，在软牵引装置与斜拉索之间的牵引力传递，采用第三方第二力传递机构完成。所述第二力传递机构完成对软牵引装置和斜拉索的下锚头之间的连接，通过第二力传递机构的过渡，在施工过程中，在软牵引结束后，可不停歇直接继续硬牵引，其施工过程连贯不停歇保证了牵引力的均匀、由软牵引过渡至硬牵引适应于斜拉索的牵引过程中牵引力不断增大的过程，充分适应了斜拉索较长较重的问题、同时，由于该过渡连续不断使得施工效率高，且保证了施工的精度。

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，其主要展示钢锚箱所处的位置。

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，其主要展示安装工序中各部件的连接关系；

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，其主要展示滚筒带的结构；

图4为图3A-A方向的结构示意图；

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3中安装于梁端上的一端称为下锚头31。

结合图1、2、3、4及5，本发明实施例提供一种斜拉索的梁端安装方法，由于斜拉索1在梁端的安装工序取决于斜拉桥的斜拉索张拉端的不同而不同，在本实施例以适应于张拉端为梁端的斜拉索的梁端安装为例进行说明。但该例不代表将本发明提供的方法限定于仅适用于张拉端为梁端的斜拉索的梁端安装，其同样适应于其他情况的张拉。具体地，本发明提供的方法包括以下步骤：

S01配设由动力机构及第一力传递机构组成的软牵引装置，并吊运至梁端钢锚箱01下进行安装；

具体地，步骤S01中，所述配设由动力机构及第一力传递机构组成的软牵引装置，包括步骤：

配设由千斤顶12提供动力的动力机构以及由钢绞线束11传递力的第一力传递机构；

其中，在本实施例中，所述配设千斤顶12与钢绞线束11的步骤为机具和材料准备的过程，其中所述千斤顶11用于提供牵引力，优选为YCW型，具体由两个上下配合的穿心式油缸、处于上油缸侧的第一工具锚以及处于下油缸侧的第二工具锚(未图示)组成。具体地，所述千斤顶11额定油压50～63MPa，排油量2～101/mi n，相应牵引速度为76～383mm/mi n，其具体实现在牵引过程中无间歇连续作业。其中所述钢绞线束11用于软牵引工序中传递千斤顶12提供的牵引力，优选为采用若干直径为15.24mm的钢绞线配设而成，其所需根数根据牵引索力配设，进一步地，为保证钢绞线束11的受力均匀或其中的每根钢绞线同时受力，在每隔预设距离处用胶布束紧，在本实施例中所述预设距离优选为50cm。更进一步地，所述钢绞线束11在完成由若干根钢绞线的组合过程后，在钢绞线束11的前后梁端布设连接器，具体地，在其中一端布设与所述千斤顶12连接的第一连接器(未图示)，另一端布设与第二力传递机构连接的第二连接器(未图示)。所述第一连接器与第二连接器适应于与不同的部件相接而有所不同，所述第一连接器设有用于与所述千斤顶12进行夹片固定的位置以及进行螺母旋接的位置，所述第二连接器包括有套接第二力传递机构的套接口，该套接口根据第二力传递机构连接端的口径、材料类型而设定。本领域技术人员通过对千斤顶12和第二力传递机构的认知可获知第一连接器与第二连接器的不同，本实施例在此不详述。

将所述钢绞线束11插入所述千斤顶12，并锁定一体。

具体地，本实施例中，适应于对软牵引装置的配设，所述将所述钢绞线束11插入所述千斤顶12，并锁定一体，包括以下步骤：

通过带有第一连接器一端牵引所述钢绞线束11插入所述千斤顶12；

将所述第一连接器穿过所述第一工具锚并进行锁定；

在所述钢绞线束11与所述千斤顶11的锁定过程中，采用将钢绞线束11中带有第一连接器的一端为头，插入所述千斤顶12，并经千斤顶12的第一工具锚伸出，将钢绞线束11引进千斤顶12，而后通过采用工具夹片以及限位螺母将钢绞线束11锁定在千斤顶12内，完成由钢绞线束11以及千斤顶12锁定一体的软牵引装置的配设工序。该配设过程保证了由软牵引装置提供牵引力的稳定性。

在所述千斤顶12的第二工具锚上配设与所述第二力传递机构固定的锚环。

优选地，为后续在硬牵引工序中，所述千斤顶12可在不停歇连续工作的过程中将牵引力转移至第二力传递机构，在配设软牵引装置的同时，在所述千斤顶12与所述第二力传递机构连接的第二工具锚上布设锚环。

具体地，步骤S01中，所述吊运所述软牵引装置至梁端钢锚01箱下进行安装，包括步骤：

吊运所述软牵引装置至梁端钢锚箱01下；

将所述钢绞线束11带有第二连接器一端从所述钢锚箱01下端向上端引出；

将所述千斤顶12安装于所述钢锚箱01的下端。

结合图1，本实施例中，将配设好的软牵引装置吊运至梁端钢锚箱01下端完成与钢锚箱01的安装工序，在该安装过程中，首先将软牵引装置中的钢绞线束11从千斤顶12的第一工具锚中伸出的部分(钢绞线束11的自由端)经钢锚箱01内部从下端向上端引出，具体为将钢绞线束11带有第二连接器一端(钢绞线束11的自由端)通过钢锚箱01的下端进入，并从上端引出；而后，将软牵引装置中的千斤顶12安装在钢锚箱01的下端(亦可称为钢锚箱01的尾端)，结合图2可见；进一步地，所述千斤顶12为安装在所述钢锚箱01的反力架02上，该反力架02不但提供施工人员对斜拉索3的梁端安装的施工空间，更是通过反力架02可实现降低千斤顶01在提供牵引力时的反向力作用，进一步提高软牵引装置提供牵引力的稳定性。

S02运送斜拉索3，至所述斜拉索3的下锚头31靠近所述钢锚箱01；

具体地，在步骤S02中，所述运送斜拉索3，至所述斜拉索3的下锚头31靠近所述钢锚箱01，包括步骤：

在所述斜拉索3的下锚头31下方预设距离处布设运点；

具体地，所述布设运点为在接近所述下锚头31尾端锚杯位置布设索夹(未图示)，由于斜拉索3的运送过程中，所承受的牵引力较大，布设的索夹必须顶住所述下锚头31尾端的锚杯，使得斜拉索3在运送过程中运点(即索夹)所承受的力可传递给下锚头31，有效防止索夹在牵引过程中在斜拉索3上的滑移，保证了运送过程的稳定性，同时还避免了由于索夹的滑移而造成斜拉索3的保护套损坏的问题。优选地，所述索夹为带防护物的安装部件，该防护物为在索夹与斜拉索3之间布设的橡胶圈，有利于增大二者之间的摩擦力，减少索夹的滑移几率。

具体地，基于上述分析，在本实施例中，所述下锚头31下方预设距离优选为0。

在桥面上布设一条斜拉索3的滚筒带03；

具体地，结合图3、4，所述滚筒带03为由若干个立式滚筒装置组成，立式滚筒装置的个数以及布设的间距以斜拉索3的运送距离以及斜拉索3的重量决定。所述立式滚筒装置可与斜拉索3套筒或与桥面形成临时固结结构，具体可视现场施工情况而定。所述滚筒带03的布设有利于避免由于斜拉索3自身弯曲或与桥面直接接触而在运送过程中损坏斜拉索保护套或损伤索股的问题。

采用运锚装置通过牵引所述运点将所述斜拉索3的下锚头31经所述滚筒带03运送至所述钢锚箱01所处位置。

具体地，所述运锚装置至少包括运锚小车，由于运送过程所需要的牵引力不断增大，在接近钢锚箱01时或必要时可采用手拉葫芦或卷扬机配合运锚小车实现对所述斜拉索3的牵引，完成运送工序。

在本步骤中，主要通过运锚装置与斜拉索3上布设的运点形成临时固结的牵引关系，将斜拉索3的下锚头31带向滚筒带03(亦即将斜拉索3放置于滚筒带03的每个立式滚筒装置之上)，经滚筒带03运送斜拉索3。优选地，所述滚筒带03中每个立式滚筒装置的滚筒优选摩擦力小的材料构成(进一步地，还可在滚筒上涂抹利于斜拉索3运送的防护油)，减少斜拉索3运送过程中由于滚筒带03产生的额外阻力，减少运送过程所需的牵引力。

具体地，所述钢锚箱01所处位置为将所述斜拉索3与第二力传递机构连接的位置。

所述采用运锚装置通过牵引所述运点将所述斜拉索3的下锚头31经所述滚筒带03运送至所述钢锚箱01所处位置之后，还包括步骤：

解除所述运锚装置与斜拉索3的牵引关系；

具体地，为解除运锚装置与斜拉索3上布设的索夹之间的临时固定的牵引关系。

解除所述斜拉索3上的运点。

具体地，为将斜拉索3牵引到位后，将斜拉索3运送过程中承受力的受体，亦即索夹解除。

S03采用第二力传递机构连接所述软牵引装置及所述斜拉索3的下锚头31；

具体地，步骤S03中，所述采用第二力传递机构连接所述软牵引装置及所述斜拉索的下锚头，包括步骤：

配设由拉杆21传递力的第二力传递机构；所述拉杆21其中一端设有与所述斜拉索3的下锚头31连接的锚索部件；

在本实施例中，所述第二力传递机构优选采用拉杆，而适应于钢锚箱01或斜拉索3型号的不同，所述拉杆21的长度或直径应进行适应性调整。具体地，所述拉杆21的其中一端布设有与所述斜拉索3的下锚头31连接的锚索部件，该锚索部件至少包括变径螺母，以进一步加强拉杆21而斜拉索3的下锚头31之间的抓力，提高第二力传递机构传递牵引力的稳定性。

将所述拉杆21通过锚索部件与所述斜拉索3的下锚头31连接，另一端与所述钢绞线束11的第二连接器连接。

优选地，为保证斜拉索3所受牵引力的稳定性，首先将拉杆21与所述钢绞线束11完成连接后，再将拉杆21与所述斜拉索3的下锚头31连接一体。具体为，在斜拉索3的运送过程的前、中或后，均可完成所述拉杆21与所述钢绞线束11的连接，但在斜拉索3的运送过程后完成该工序时，应保证在该工序过程中斜拉索3受到运锚装置的牵引力不变，而后在所述拉杆21完成与所述钢绞线束11的连接后，再将斜拉索3的下锚头31移接于拉杆21，完成连接后，才解除运锚装置与斜拉索3之间的牵引关系。

在本实施例中，在完成上述步骤S03后，完成了斜拉索的梁端安装工序中的准备阶段，其后工序通过不停歇连续工作的千斤顶12提供牵引力，完成斜拉索3的下锚头31被牵引就位的工序。

S04启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱01引出所述斜拉索3的下锚头31；

具体地，步骤S04中，所述启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱01引出所述斜拉索3的下锚头31之前，包括步骤：

启动所述千斤顶12，经牵引所述钢绞线束11带动所述拉杆21进入所述钢锚箱01。

由于所述软牵引装置安装在钢锚箱01上时，所述钢绞线束11通过钢锚箱01的内部结构伸出，所以所述钢绞线束11的第二连接器与所拉杆21完成的连接工序在钢锚箱01之外，而当启动千斤顶12开始牵引工序时，钢绞线束11受到千斤顶12施与的牵引力缓慢在钢锚箱01中进行从钢锚箱01的上端至下端的运作，从而牵引所述拉杆21缓慢向所述钢锚箱01移动，并从钢锚箱01的上端进入(结合图2可见)。

进一步地，步骤S04中，所述启动所述软牵引装置，牵引所述第二力传递机构经所述钢锚箱01引出所述斜拉索3的下锚头31，包括步骤：

将所述拉杆21由所述钢绞线束11牵引进入钢锚箱01，并引至所述千斤顶12的第二工具锚所处位置；

在所述拉杆21持续不断受到来自钢绞线束11传递的牵引力后，其将缓慢完成从钢锚箱01的上端向下端的移动过程，而移动中，当钢绞线束11缓慢退出所述钢锚箱01时，紧接为拉杆21处于所述千斤顶12的第二工具锚位置的时刻，此时即将完成斜拉索3的梁端安装工序中软牵引的工序。

解除所述钢绞线束11与千斤顶12的锁定关系，并通过所述第二工具锚上的锚环将拉杆21与千斤顶12连接一体；

具体地，当在上一步骤中，所述钢绞线束11将所述拉杆21与钢绞线束11连接的一端，通过软牵引牵引至所述千斤顶12的第二工具锚位置，此时需要将第二工具锚上布设的锚环与拉杆21连接，实现由千斤顶12与拉杆21组成的第二力传递机构与软牵引装置相互配合的配设过程，此时，软牵引工序已全部完成，并过渡到硬牵引工序，使得千斤顶12提供的牵引力直接传递到拉杆21上。

继续所述千斤顶12的牵引，经牵引所述拉杆21带动所述斜拉索3进入所述钢锚箱01；

结合图2，进入硬牵引工序中时，千斤顶12所提供的牵引力将直接传递至拉杆21，而由于拉杆21通过所配设的锚索部件与斜拉索3的下锚头31的连接，实现了拉杆21与斜拉索3的连接一体的牵引关系。当拉杆21受到牵引力从钢锚箱01的上端向下端移动过程中，斜拉索3将受到拉杆21传递的牵引力缓慢从钢锚箱01的上端进入钢锚箱01的内部。

继续所述千斤顶12的牵引，直至从所述钢锚箱01中引出所述斜拉索3的下锚头31。

在持续千斤顶12持续不停歇的作业中，拉杆21将完成退出钢锚箱01的硬牵引工序，当拉杆21与斜拉索3连接的一端在缓慢移动过程中已达千斤顶12所处位置时，拉杆21即将从钢锚箱01的下端退出，在拉杆21的退出过程中，由于与斜拉索3的下锚头31具有连接一体的牵引关系，所述斜拉索3的下锚头31将随拉杆21一并从钢锚箱01的下端伸出。

S05锚固所述斜拉索3的下锚头31，并解除所述第二力传递机构以及软牵引装置，以完成单根斜拉索3的梁端安装工序。

所述锚固所述斜拉索3的下锚头31，并解除所述第二力传递机构以及动力机构，包括步骤：

采用螺纹连接将所述斜拉索3的下锚头31固定于所述钢锚箱01的下端；具体地，为将所述斜拉索3的下锚头31牵引就位后，将下锚头31锚固于钢锚箱01上。

解除所述第二力传递机构与所述斜拉索3的下锚头31之间的连接关系；

此时，解除的具体为拉杆21的锚索部件与斜拉索3的下锚头31之间的连接关系。

接触所述软牵引装置与所述钢锚箱01的之间的连接关系。

此时，解除的具体为千斤顶12与钢锚箱01之间的连接关系，而软牵引装置中的钢绞线束11优选在退出钢锚箱01时，解除与千斤顶12之间的锁定关系。

在本发明实施例中，提供一种斜拉索的梁端安装方法，其通过结合软牵引装置以及第二力传递机构实施对斜拉索的梁端牵引锚固，解决了由于锚固力弱、斜拉索较重或较长所带来施工不便的问题。在本发明提供的实施例中，其软牵引工序到硬牵引工序的过渡自然，在保证力传递的稳定性同时，保证了斜拉索在梁端不断被牵引过程所受牵引力的稳定性。

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。