一种基于BIM技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的制作方法

一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺
技术领域
1.本发明涉及斜拉桥梁桥塔安装技术领域，具体为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺。


背景技术：

2.矮塔斜拉桥又称部分斜拉桥，是一种近年来兴起的新颖桥型，其受力性能介于梁式桥和斜拉桥之间。矮塔斜拉桥结合了斜拉桥与连续梁桥的优点，具有较低的桥塔高度。矮塔斜拉桥的造型优美、气势雄浑、跨越能力强，已成为200米至300米跨径桥梁的较优选。
3.现有技术中，矮塔斜拉桥包括由多节拼接而成的主梁、底部的多个桥墩和中间位置的多个桥塔，桥塔与主梁之间通过若干组斜拉锁进行锚固连接，现有的桥塔在安装过程中，主要采用的是液压自动爬梯技术，其主要核心在于通过液压缸和液压缸上下两端的换向器在进行爬梯时，通过液压缸与换向器配合，将整体沿着浇筑好的桥塔本体进行提升，然而这种通过液压缸达到自动攀升的方式在液压缸动作过程中，主要爬升的支撑点在液压缸上，因此在实际操作过程中，对于液压缸的负载很大，很容易造成液压缸损坏，因此，亟需一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构，包括桥塔本体基座、上固定框和下固定框，所述上固定框和下固定框均套设在所述桥塔本体基座的表面，所述下固定框的上部四侧均设置有一个螺杆一，四个所述螺杆一的上端均与所述上固定框的底部螺纹连接，所述上固定框和所述下固定框的四个内侧面上均设置有固定组件，所述上固定框的四侧外壁上均设置有平台板，四个所述平台板的表面均设置有两组滑动组件，所述滑动组件上设置有两个连接杆，四个对应的所述连接杆之间设置有模板，四个所述模板的外侧面中间位置均转动设置有四个连接螺栓，且四个所述模板的内侧面中间位置均设置有四个预埋管，四个所述预埋管的一端与对应的所述连接螺栓的一端螺纹连接。
6.优选的，所述下固定框的四角边缘均设置有一个定位杆，所述上固定框的四角边缘均开设有定位孔，所述定位杆活动设置在所述定位孔内。
7.优选的，所述下固定框的底部四侧均设置有减速电机，所述减速电机的输出轴与所述螺杆一的底端连接。
8.优选的，所述固定组件包括两个固定板和连接柱，两个所述固定板相互靠近的一侧分别固定在所述连接柱的两端，两个所述固定板的四角边缘均开设有通孔一，所述通孔一内活动设置有固定螺栓一。
9.优选的，所述上固定框和下固定框的四侧内壁上均开设有四个螺栓槽一，所述固
定螺栓一的一端螺纹设置在所述螺栓槽一内。
10.优选的，所述平台板的底部对称设置有两个三角加固板，两个所述三角加固板竖直端的内外两侧面均开设有安装槽，两个所述安装内均开设有两个通孔二，所述通孔二内设置有固定螺栓二，所述上固定框的四侧外壁上均开设有若干个与所述通孔二匹配的螺栓槽二，所述固定螺栓二的一端螺纹设置在所述螺栓槽二内。
11.优选的，所述滑动组件包括螺杆二、两个矩形的滑块和转柄，所述平台板的上部开设有两个矩形的滑槽，所述螺杆二转动设置在滑槽内，两个滑块均螺纹设置在所述螺杆二上，且所述滑块滑动设置在所述滑槽内，所述连接杆的一端固定在所述滑块的一侧，所述转柄转动设置在所述平台上，所述转柄的一端与所述螺杆二的一端连接。
12.一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装工艺，包括如权利要求-任一项所述的一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构，包括以下步骤：s1、建立矮塔斜拉桥梁桥塔的bim模型：根据设计图纸文件和三维坐标信息数据，建立用于混凝土浇筑桥塔的三维建筑信息；s2、建立桥塔本体基座：现场在预定位置安装钢筋笼并通过外部模具浇筑混凝土，建立桥塔基座平台，预先在基座平台上通过外部浇筑模板和钢筋笼浇筑形成桥塔本体基座；s3、安装上固定框和下固定框到桥塔本体基座：将固定组件上的一个固定板通过固定螺栓一固定在上固定框的内侧面或者下固定框的内侧面，然后将另外一个固定板通过固定螺栓一与桥塔本体基座外壁连接，桥塔本体基座通过外壁预先开设有与固定螺栓一匹配的螺栓槽一，使得固定螺栓一和该螺栓槽一螺纹连接，从而将上固定框和下固定框均按照设计方案进行安装，并通过建立的bim模型进行比对校准，保证安装位置的准确性；s4、逐级对桥塔本体基座以上部分进行浇筑：将钢筋笼固定在已经浇筑好的桥塔本体基座端面上，然后转动平台板上的转柄，使得四个模板逐渐靠近桥塔本体基座上端外壁，形成浇筑区，然后通过连接螺栓固定好每个模板上的四个预埋管，然后在桥塔本体基座的上端形成的浇筑区内继续固定钢筋笼，然后向其中浇筑混凝土完成浇筑。
13.s5、将模板整体进行提升进行下一步浇筑；先转动每个模板上的连接螺栓，使得连接螺栓与预埋管分离，将连接螺栓从模板上拆下，然后反转转柄使得模板与浇筑成型的混凝土外壁脱离，然后将上固定框上的固定组件部分与桥塔本体基座外壁连接的固定螺栓一拆下，使得上固定框与桥塔本体基座外壁分离，然后通过四个减速电机转动驱动四个螺杆一，由于四个螺杆一均与上方的上固定框螺纹连接，使得上固定框能够带动上方整体向上移动，并且根据建立的bim模型对比移动到指定位置后，使得上固定框上固定组件部分的固定螺栓一能够插入到预先预埋的预埋管内，重新将上固定框固定浇筑好的混凝土外壁上，并且在固定后，同样的方式将下方下固定框上的固定组件部分与桥塔本体基座外壁连接的固定螺栓一拆下，使得下固定框与桥塔本体底座分离，同样的，此时由于上方上固定框与浇筑好的混凝土外壁固定，在减速电机的转动下，螺杆一转动，会带动下方整体上上升，并到达原先上固定框的位置，然后重新通过固
定组件进行固定，依次往复进行提升与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置上固定框、下固定框、螺杆一、减速电机、固定组件、平台板、滑动组件、连接杆、模板、连接螺栓和预埋管，采用分段式的提升方法，能够降低整体在上升过程中的负载，安全性更高，并且电动驱动具有更好的精度，提高了施工质量。
附图说明
14.图1为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的外部结构示意图；图2为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的侧视剖视结构示意图；图3为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的正视结构示意图；图4为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的俯视结构示意图；图5为图3中a部分放大结构示意图；图6为图2中b部分放大结构示意图；图7为图2中c部分放大结构示意图；图8为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的仰视结构示意图；图9为一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构及工艺的安装工艺流程图。
15.图中：1、桥塔本体基座；2、上固定框；3、下固定框；4、螺杆一；5、固定组件；51、固定板；52、连接柱；6、平台板；7、滑动组件；71、螺杆二；72、滑块；73、转柄；8、连接杆；9、模板；10、连接螺栓；11、预埋管；12、定位杆；13、减速电机；14、固定螺栓一；15、三角加固板。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
17.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构，包括由混凝土浇筑而出的桥塔本体基座1、钢材质的上固定框2和下固定框3，上固定框2和下固定框3均套设在桥塔本体基座1的表面，下固定框3的上部四侧均转动安装有一个螺杆一4，四个螺杆一4的上端均与上固定框2的底部螺纹连接，上固定框2和下固定框3的四个内侧面上均安装有固定组件5，上固定框2的四侧外壁上均安装有平台板6，四个平台板6的表面均安装有两组滑动组件7，滑动组件7上安装有两个连接杆8，四个对应的连接杆8之间焊接安装有模板9，四个模板9的外侧面中间位置均转动安装有四个连接螺栓10，且四个模板9的内侧面中间位置均安装有四个预埋管11，预埋管11的内部开设有螺纹槽，四个预埋管11的一端与对应的连接螺栓10的一端螺纹连接；下固定框3的四角边缘均安装有一个定位杆12，上固定框2的四角边缘均开设有定位孔，定位杆12活动安装在定位孔内；下固定框3的底部四侧均安装有减速电机13，减速电机13的输出轴与螺杆一4的底端连接；
固定组件5包括两个固定板51和连接柱52，两个固定板51相互靠近的一侧分别固定在连接柱52的两端，两个固定板51的四角边缘均开设有通孔一，通孔一内活动安装有固定螺栓一14；上固定框2和下固定框3的四侧内壁上均开设有四个螺栓槽一，固定螺栓一14的一端螺纹安装在螺栓槽一内；平台板6的底部对称焊接有两个三角加固板15，两个三角加固板15竖直端的内外两侧面均开设有安装槽，两个安装内均开设有两个通孔二，通孔二内安装有固定螺栓二，上固定框2的四侧外壁上均开设有若干个与通孔二匹配的螺栓槽二，固定螺栓二的一端螺纹安装在螺栓槽二内；滑动组件7包括螺杆二71、两个矩形的滑块72和转柄73，平台板6的上部开设有两个矩形的滑槽，螺杆二71转动安装在滑槽内，两个滑块72均螺纹安装在螺杆二71上，且滑块72滑动安装在滑槽内，连接杆8的一端固定在滑块72的一侧，转柄73转动安装在平台上，转柄73的一端与螺杆二71的一端连接。
18.一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装工艺，包括如权利要求1-7任一项的一种基于bim技术的矮塔斜拉桥梁桥塔安装结构，包括以下步骤：s1、建立矮塔斜拉桥梁桥塔的bim模型：根据设计图纸文件和三维坐标信息数据，建立用于混凝土浇筑桥塔的三维建筑信息；s2、建立桥塔本体基座：现场在预定位置安装钢筋笼并通过外部模具浇筑混凝土，建立桥塔基座平台，预先在基座平台上通过外部浇筑模板9和钢筋笼浇筑形成桥塔本体基座1；s3、安装上固定框2和下固定框3到桥塔本体基座1：将固定组件5上的一个固定板51通过固定螺栓一14固定在上固定框2的内侧面或者下固定框3的内侧面，然后将另外一个固定板51通过固定螺栓一14与桥塔本体基座1外壁连接，桥塔本体基座1通过外壁预先开设有与固定螺栓一14匹配的螺栓槽一，使得固定螺栓一14和该螺栓槽一螺纹连接，从而将上固定框2和下固定框3均按照设计方案进行安装，并通过建立的bim模型进行比对校准，保证安装位置的准确性；s4、逐级对桥塔本体基座1以上部分进行浇筑：将钢筋笼固定在已经浇筑好的桥塔本体基座1端面上，然后转动平台板6上的转柄73，使得四个模板9逐渐靠近桥塔本体基座1上端外壁，形成浇筑区，然后通过连接螺栓10固定好每个模板9上的四个预埋管11，然后在桥塔本体基座1的上端形成的浇筑区内继续固定钢筋笼，然后向其中浇筑混凝土完成浇筑。
19.s5、将模板9整体进行提升进行下一步浇筑；先转动每个模板9上的连接螺栓10，使得连接螺栓10与预埋管11分离，将连接螺栓10从模板9上拆下，然后反转转柄73使得模板9与浇筑成型的混凝土外壁脱离，然后将上固定框2上的固定组件5部分与桥塔本体基座1外壁连接的固定螺栓一14拆下，使得上固定框2与桥塔本体基座1外壁分离，然后通过四个减速电机13转动驱动四个螺杆一4，由于四个螺杆一4均与上方的上固定框2螺纹连接，使得上固定框2能够带动上方整体向上移动，并且根据建立的bim模型对比移动到指定位置后，使得上固定框2上固定组件5部分的固定螺栓一
14能够插入到预先预埋的预埋管11内，重新将上固定框2固定浇筑好的混凝土外壁上，并且在固定后，同样的方式将下方下固定框3上的固定组件5部分与桥塔本体基座1外壁连接的固定螺栓一14拆下，使得下固定框3与桥塔本体底座分离，同样的，此时由于上方上固定框2与浇筑好的混凝土外壁固定，在减速电机13的转动下，螺杆一4转动，会带动下方整体上上升，并到达原先上固定框2的位置，然后重新通过固定组件5进行固定，如说明书附图1所示，依次往复进行提升。
20.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
21.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。