一种拱塔节段安装角度调整的施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，具体而言，涉及一种拱塔节段安装角度调整的施工方法。


背景技术：

2.拱塔由多个小节段组装而成，每个节段安装后，除与桥梁的纵桥向存在纵向角度外，还与桥梁的横桥向存在横向角度(内倾角)，其中，纵向角度随着各个节段拱轴线轨迹的变化而变化，而横向角度一般情况下为定值。如何精确控制后期安装的节段与前一节段间的角度吻合后相接，是拱塔现场安装的难点。
3.现有技术中，通过在每个节段吊装前，对节段中不同吊点的钢丝绳长度经过计算后进行定制，起吊前将角度控制到设计角度，但由于每个节段的纵向倾角均不相同，且吊点的位置和钢丝绳的长度计算过程较为复杂，容易导致钢丝绳长度偏差，成本较高，且操作难度较大。另外，现有技术中，还有在钢丝绳下面增加导链的方式，进行横向角度的调整，但是由于拱塔每个节段的重量较大，容易造成导链断裂，增加高空吊装安全风险。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是如何提供一种能够提高安装效率、降低安装成本和安全风险的拱塔节段安装角度调整的施工方法。
5.为解决上述问题中的至少一个方面，本发明提供一种拱塔节段安装角度调整的施工方法，包括以下步骤：
6.步骤s1、拱塔为中空的柱形结构，待安装节段中壁板外壁面的顶部设置有第一吊耳和第二吊耳，底部设置有第三吊耳和第四吊耳，所述第一吊耳和所述第二吊耳通过第一钢丝绳与第一滑轮组的第二滚轴滑动连接，所述第三吊耳与所述第四吊耳通过第二钢丝绳与第二滑轮组的第二滚轴滑动连接，浮吊的主钩通过第三钢丝绳与所述第一滑轮组的第一滚轴连接，所述浮吊的副钩通过第四钢丝绳与所述第二滑轮组的第一滚轴连接，其中，所述第一滑轮组和所述第二滑轮组均包括第一滚轴和第二滚轴；
7.步骤s2、使所述浮吊的所述主钩和所述副钩同时升起，升起过程中，所述第一吊耳、所述第二吊耳、所述第三吊耳和所述第四吊耳位于同一高度，直至所述待安装节段的高度稍高于已安装节段的顶端时，停止上升；
8.步骤s3、所述副钩保持不动，使所述主钩缓慢提升，直至所述待安装节段与所述已安装节段的纵向角度大致相同后，使所述主钩停止上升，完成纵向角度的调整；
9.步骤s4、所述已安装节段中侧板的内壁面的设置有第一挡块，在与所述第一挡块位置对应的外壁面上设置有第二挡块，使所述主钩和所述副钩同时水平移动，直至所述待安装节段的底端断口与所述已安装节段的顶端断口基本对齐，使所述主钩和所述副钩同时下降，从而使所述待安装节段的侧壁落入所述第一挡块和所述第二挡块形成的凹槽中；
10.步骤s5、继续使所述主钩和所述副钩同时下降，使所述待安装节段的底端断口和
所述已安装节段的顶端断口其他部位逐渐贴紧，完成横向角度的调整；
11.步骤s6、将所述待安装节段与所述已安装节段固定，完成所述待安装节段的安装。
12.优选地，所述步骤s1中，所述拱塔为中空的方柱形结构。
13.优选地，所述步骤s1中，所述第一吊耳、所述第二吊耳、所述第三吊耳和所述第四吊耳均设置在所述待安装节段中背板的外壁面上。
14.优选地，所述步骤s1中，所述第一吊耳、所述第二吊耳与所述第一钢丝绳，以及，所述第三吊耳、所述第四吊耳与所述第四钢丝绳均通过卡环和销轴连接。
15.优选地，所述步骤s3包括：
16.所述副钩保持不动，使所述主钩缓慢上升，所述第一钢丝绳沿所述第一滑轮组自由滑动，所述第二钢丝绳沿所述第二滑轮组自由滑动，直至所述待安装节段与所述已安装节段的纵向角度大致相同后，使所述主钩停止上升，完成纵向角度的调整。
17.优选地，所述步骤s4中，所述已安装节段的上端断口为倾斜结构，所述第一挡块和所述第二挡块设置于所述已安装节段中高度较高一侧的侧板上。
18.优选地，所述第一挡块为纵截面为长方形的柱形结构，所述第二挡块为纵截面为梯形的柱形结构，所述第一挡块与所述第二挡块之间形成v形凹槽。
19.优选地，所述步骤s5包括：
20.继续使所述主钩和所述副钩同时下降，所述第一钢丝绳沿所述第一滑轮组自由滑动，所述第二钢丝绳沿所述第二滑轮组自由滑动，使所述待安装节段的底端断口和所述已安装节段的顶端断口其他部位逐渐贴紧，完成横向角度的调整。
21.优选地，所述步骤s6包括：
22.通过拉棒将所述待安装节段与所述已安装节段固定，并使用所述拉棒和千斤顶对所述待安装节段和所述已安装节段的间隙进行调节，完成所述待安装节段的安装。
23.优选地，所述步骤s6之后，该方法还包括：
24.步骤s7、拆除设置于所述已安装节段中外壁面的所述第二挡块。
25.本发明通过将拱塔节段顶部和底部的吊耳分别通过第一滑轮组和第二滑轮组与浮吊的主钩和副钩连接，能够通过主钩和副钩的起吊功能配合完成拱塔待安装节段的纵向角度调节，再通过已安装节段壁板上设置的第一挡块和第二挡块，限制待安装节段与已安装节段的相对位置之后，通过主钩和副钩逐渐下降，使待安装节段与已安装节段逐渐贴合，完成横向角度的调节，在起吊和下降过程中顶部两个吊耳和底部两个吊耳之间的钢丝绳能够在滑轮组的作用下实现钢丝绳自由滑动，不需要在起吊前计算每段钢丝绳的长度，且钢丝绳自由滑动不会导致长度偏差问题，安装成本较低，安装效率较高，不需要通过增加导链的方式进行横向角度的调整，减少了安全风险。
附图说明
26.图1为本发明实施例中拱塔整体结构示意图；
27.图2为本发明实施例中待安装节段通过滑轮组与浮吊连接示意图；
28.图3为本发明实施例中第一滑轮组和第二滑轮组的结构示意图；
29.图4为本发明实施例中待安装节段位于已安装节段上方的示意图；
30.图5为本发明实施例中已安装节段中第一挡块和第二挡块的结构示意图；
31.图6为本发明实施例中待安装节段与已安装节段贴紧后的示意图。
32.附图标记说明
33.1、待安装节段；11、第一吊耳；12、第二吊耳；13、第三吊耳；14、第四吊耳；2、已安装节段；21、第一挡块；22、第二挡块；31、第一钢丝绳；32、第二钢丝绳；33、第三钢丝绳；34、第四钢丝绳；41、第一滑轮组；411、第一滚轴；412、第二滚轴；42、第二滑轮组。
具体实施方式
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互组合。同时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
36.本发明实施例提供一种拱塔节段安装角度调整的施工方法，包括以下步骤：
37.步骤s1、拱塔为中空的柱形结构，待安装节段1中壁板外壁面的顶部设置有第一吊耳11和第二吊耳12，底部设置有第三吊耳13和第四吊耳14，所述第一吊耳11和所述第二吊耳12通过第一钢丝绳31与第一滑轮组41的第二滚轴412滑动连接，所述第三吊耳13与所述第四吊耳14通过第二钢丝绳32与第二滑轮组42的第二滚轴412滑动连接，浮吊的主钩(图中未示出)通过第三钢丝绳33与所述第一滑轮组41的第一滚轴411连接，所述浮吊的副钩(图中未示出)通过第四钢丝绳34与所述第二滑轮组42的第一滚轴411连接，其中，所述第一滑轮组41和所述第二滑轮组42均包括第一滚轴411和第二滚轴422；
38.步骤s2、使所述浮吊的所述主钩和所述副钩同时升起，升起过程中，所述第一吊耳11、所述第二吊耳12、所述第三吊耳13和所述第四吊耳14位于同一高度，直至所述待安装节段1的高度稍高于已安装节段2的顶端时，停止上升；
39.步骤s3、所述副钩保持不动，使所述主钩缓慢提升，直至所述待安装节段1与所述已安装节段2的纵向角度大致相同后，使所述主钩停止上升，完成纵向角度的调整；
40.步骤s4、所述已安装节段2中侧板的内壁面的设置有第一挡块21，在与所述第一挡块21位置对应的外壁面上设置有第二挡块22，使所述主钩和所述副钩同时水平移动，直至所述待安装节段1的底端断口与所述已安装节段2的顶端断口基本对齐，使所述主钩和所述副钩同时下降，从而使所述待安装节段1的侧壁落入所述第一挡块21和所述第二挡块22形成的凹槽中；
41.步骤s5、继续使所述主钩和所述副钩同时下降，使所述待安装节段1的底端断口和所述已安装节段2的顶端断口其他部位逐渐贴紧，完成横向角度的调整；
42.步骤s6、将所述待安装节段1与所述已安装节段2固定，完成所述待安装节段1的安装。
43.步骤s1中，拱塔为中空的柱形结构，例如中空的方柱形结构、中空的圆柱形结构或者其他中空的柱形结构，如图1所述，拱塔组装完成后形成拱形结构，拱塔各个节段位于拱形结构内部的壁板称为腹板，位于拱形结构外部的壁板称为背板，位于拱形结构两侧的壁
板称为侧板；
44.如图1所示，拱塔为异形拱塔，异形拱塔由多个小节段组装而成，拱塔与桥梁的纵桥向存在纵向角度，与桥梁的横桥向存在横向角度(内倾角)，安装时需要从下至上依次安装异形拱塔的各个节段，不同节段的纵向角度随着各个节段拱轴线轨迹的变化而变化，而横向角度一般情况下为定值。
45.如图2所示，所述第一吊耳11、所述第二吊耳12、所述第三吊耳13和所述第四吊耳均14位于所述待安装节段中背板的外壁面上，其中，第一吊耳11和第二吊耳12位于待安装节段1中背板的外壁面的顶部，第三吊耳13和第四吊耳14位于待安装节段1中背板的外壁面的底部。
46.所述第一吊耳11和所述第二吊耳12通过第一钢丝绳31与第一滑轮组41的第二滚轴412滑动连接，所述第三吊耳13与所述第四吊耳14通过第二钢丝绳32与第二滑轮组42的第二滚轴412滑动连接；即，所述第一钢丝绳31的一端与第一吊耳11固定连接，然后第一钢丝绳31穿过第一滑轮组41，与第一滑轮组41的第二滚轴412滑动连接后，第一钢丝绳31的另一端与第二吊耳12固定连接，相应地，第三吊耳13和第四吊耳14通过第二钢丝绳32与第二滑轮组42的第二滚轴412滑动连接；
47.第一滑轮组41和第二滑轮组42的结构相同，如图3所述，第一滑轮组41和第二滑轮组42均包括第一滚轴411和第二滚轴412。
48.浮吊的主钩和副钩分别通过第三钢丝绳33和第四钢丝绳34与第一滑轮组41和第二滑轮组42的第一滚轴411滑动连接。其中，所述第一吊耳11、所述第二吊耳12与所述第一钢丝绳31，以及，所述第三吊耳13、所述第四吊耳14与所述第四钢丝绳34均通过卡环和销轴连接。
49.通过在主钩与第一吊耳11、第二吊耳12之间，以及，副钩与第三吊耳13、第四吊耳14之间分别设置第一滑轮组41、第二滑轮组42，能够使起吊过程中，位于第一滑轮组41和第二滑轮组42两侧的钢丝绳长度自由变换，不需要在起吊前对钢丝绳的长度进行精确计算，能够节省成本，且提高效率。通过卡环和销轴使钢丝绳与吊耳连接，能够提高连接的稳定性，减少安全风险。
50.步骤s2中，将浮吊的主钩和副钩同时升起，使待安装节段1在水平放置的情况下逐步升高，提高起吊的稳定性，便于后续进行纵向角度的调节。
51.步骤s3中，所述副钩保持不动，使所述主钩缓慢上升，所述第一钢丝绳31沿所述第一滑轮组41自由滑动，所述第二钢丝绳32沿所述第二滑轮组42自由滑动，直至所述待安装节段1与所述已安装节段2的纵向角度大致相同后，使所述主钩停止上升，完成纵向角度的调整。
52.通过使副钩保持不动，主钩缓慢上升，能够使第一吊耳11、第二吊耳12和第三吊耳13、第四吊耳14的相对位置发生变化，即待安装节段1的其中一端升高，另一端保持不变，当其中一端提升至一定高度时，使待安装节段2和已安装节段3的纵向角度调节至大致相同，由于第一钢丝绳31能够沿第一滑轮组41自由滑动、第二钢丝绳32沿第二滑轮组42自由滑动，使主钩上升过程中第一钢丝绳31和第二钢丝绳32在第一滑轮组41和第二滑轮组42的两侧的长度可以自由调节，提高上升稳定性的同时，能够对纵向角度进行有效调节。
53.步骤s4中，如图4和图5所示，所述已安装节段2中其中一个侧板的内壁面的设置有
第一挡块21，在与所述第一挡块21位置对应的外壁面上设置有第二挡块22，所述已安装节段2的上端断口为倾斜结构，所述第一挡块21和所述第二挡块22设置于所述已安装节段2中高度较高一侧的侧板上，使所述主钩和所述副钩同时水平移动，直至所述待安装节段1的底端断口与所述已安装节段2的顶端断口基本对齐，使所述主钩和所述副钩同时下降，从而使所述待安装节段1的侧板落入所述第一挡块21和所述第二挡块22形成的凹槽中；
54.当待安装节段1的侧板落入第一挡块21和第二挡块22之间的凹槽中时，第一挡块21和第二挡块22能够起到限位作用，使待安装节段1和已安装节段2的相对位置不再发生变化，使两者的断口相互贴紧。
55.如图5所示，所述第一挡块21为纵截面为长方形的柱形结构，所述第二挡块22为纵截面为梯形的柱形结构，所述第一挡块21与所述第二挡块22之间形成v形凹槽。通过使第一挡块21和第二挡块22之间形成v形凹槽，能够使待安装节段1垂直下降时，落入v形凹槽中，第一挡块21为纵截面为长方形的柱形结构，可以保证待安装节段落入v形凹槽后，继续下降时，待安装节段1的底端断口其他位置逐渐与已安装节段2的顶端断口进行贴合。
56.步骤s5中，继续使所述主钩和所述副钩同时下降，所述第一钢丝绳31沿所述第一滑轮组41自由滑动，所述第二钢丝绳32沿所述第二滑轮42组自由滑动，使所述待安装节段1的底端断口和所述已安装节段2的顶端断口其他部位逐渐贴紧，完成横向角度的调整。
57.在第一挡块21和第二挡块22的作用下，待安装节段1被限制在一定范围内，由于已安装节段2的顶端断口为倾斜状态，当继续使主钩和副钩下降时，待安装节段1的底端断口和已安装节段2的顶端断口其他部位逐渐贴紧，直至两者全部贴合，即完成了横向角度的调整。
58.步骤s6中，通过拉棒将所述待安装节段1与所述已安装节段2固定，并使用所述拉棒和千斤顶对所述待安装节段1和所述已安装节段2的间隙进行调节，完成所述待安装节段1的安装。
59.拉棒能够承受较大的拉力，将待安装节段1和已安装节段2稳定的连接在一起，千斤顶能够对待安装节段1和已安装节段2之间的缝隙进行精细调节，提高两者之间断口的吻合性。
60.步骤s6后，该方法还包括：
61.步骤s7、拆除设置于所述已安装节段2中外壁面的所述第二挡块22。
62.通过拉棒将待安装节段1和已安装节段2固定连接后，使两者形成稳定的连接，可以拆除已安装节段2中外壁面上的第二挡块22，提高拱塔整体的美观性。
63.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。