[發(fā)明專利]一種橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)及其施工方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010027265.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111119027A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉振標(biāo);文望青;嚴(yán)愛國;王小飛;周剛;張杰;嚴(yán)定國;張曉江
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E01D15/06
• 分類號: E01D15/06;E01D21/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

1.一種橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括豎轉(zhuǎn)裝置(1)、牽引裝置(2)和豎絞系統(tǒng)(3)；所述豎絞系統(tǒng)(3)安裝于橋塔的塔根側(cè)橋墩上，用于鉸接橋塔的塔根端；所述豎轉(zhuǎn)裝置(1)頂端架設(shè)于橋塔的中部，底端架設(shè)于牽引裝置(2)上；所述牽引裝置(2)固定部件架設(shè)于水平橋墩上支撐住豎轉(zhuǎn)裝置(1)的底端，活動部件水平連接在豎轉(zhuǎn)裝置(1)的底端和牽引裝置(2)動力部件之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述豎轉(zhuǎn)裝置(1)為桁架式結(jié)構(gòu)，包括頂邊桿(101)、底邊桿(102)、側(cè)邊桿(103)、前拉桿(104)和后拉桿(105)；

所述側(cè)邊桿(103)為兩根，兩根側(cè)邊桿(103)對稱鉸接于頂邊桿(101)和底邊桿(102)的兩端，形成一個長方形空間桁架結(jié)構(gòu)；

所述前拉桿(104)一端鉸接于頂邊桿(101)，另一端連接在橋塔背部前端；

其中后拉桿(105)一端鉸接于頂邊桿(101)，另一端連接在橋塔背部后端；

所述前拉桿(104)、后拉桿(105)和其在橋塔上的接觸段之間形成三角形空間桁架結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引裝置(2)包括牽引鋼繩(201)、滑道(202)和卷揚機(203)；

所述底邊桿(102)兩端各設(shè)置接地軸承(107)，形成滑動端；

所述牽引鋼繩(201)設(shè)置多根，牽引鋼繩(201)的一端連接于豎轉(zhuǎn)裝置(1)的底邊桿(102)，另一端設(shè)置在卷揚機(203)中；

所述滑道(202)水平的安裝于橋墩上，其寬度與豎轉(zhuǎn)裝置(1)相適配；所述底邊桿(102)滑動設(shè)置于所述滑道(202)上；

所述卷揚機(203)安裝于橋塔的塔根側(cè)橋墩上且通過牽引鋼繩(201)連接底邊桿(102)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述豎絞系統(tǒng)(3)包括絞盤承臺(301)、塔底節(jié)段、豎轉(zhuǎn)接口和位置傳感器(304)，

所述絞盤承臺(301)豎直固定于橋塔的塔根側(cè)橋墩上，所述塔底節(jié)段設(shè)置于絞盤承臺(301)的頂部，所述豎轉(zhuǎn)接口設(shè)置于塔底節(jié)段內(nèi)鉸接橋塔的塔根端；所述位置傳感器(304)設(shè)置于旋轉(zhuǎn)接口中與卷揚機(203)的處理器相連，用于監(jiān)測橋塔的豎轉(zhuǎn)位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，在兩個所述側(cè)邊桿(103)的中間設(shè)置多根加強桿(106)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述橋塔背部前端設(shè)置有第一凹槽(4)，后端設(shè)置有第二凹槽(5)；所述前拉桿(104)和/或后拉桿(105)設(shè)置多根，其中多根前拉桿(104)的一端均勻鉸接在頂邊桿(101)上，另一端鉸接于在橋塔背部前端的第一凹槽(4)內(nèi)，其中多根后拉桿(105)的一端均勻鉸接在頂邊桿(101)上，另一端鉸接于在橋塔背部后端的第二凹槽(5)內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述滑道(202)上設(shè)置抗拔槽(204)，底邊桿(102)兩端設(shè)置抗跳銷(108)，所述抗跳銷(108)卡在抗拔槽(204)中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括穩(wěn)定索(6)，所述穩(wěn)定索(6)一端連接在橋塔的塔頭端橋墩上，另一端連接在橋塔的塔頭上。

9.一種用于權(quán)利要求8中所述橋塔豎轉(zhuǎn)系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：按設(shè)計圖紙施工設(shè)置橋塔的橋墩，在橋墩指定端建設(shè)絞盤承臺(301)，并將塔底節(jié)段設(shè)置于絞盤承臺(301)上表面，在底節(jié)段中開設(shè)豎轉(zhuǎn)接口；

步驟二：設(shè)置地基支架，完成異形橋搭的搭建，其中異形橋搭的塔根端連接在豎轉(zhuǎn)接口中；

步驟三：安裝牽引裝置(2)，其中滑道(202)水平設(shè)置于橋墩上，并根據(jù)設(shè)計圖紙要求調(diào)整寬度；其中卷揚機(203)安裝在橋塔的塔根側(cè)橋墩上；

安裝豎轉(zhuǎn)裝置(1)，將前拉桿(104)和后拉桿(105)的一端同時鉸接于頂邊桿(101)上，將前拉桿(104)的另一端連接在橋塔背部第一凹槽(4)內(nèi)，將后拉桿(105)的另一端連接在橋塔背部第二凹槽(5)內(nèi)，組成三角形空間桁架結(jié)構(gòu)；將底邊桿(102)安放到滑道(202)上，將兩根側(cè)邊桿(103)鉸接式連接于頂邊桿(101)和底邊桿(102)的兩側(cè)，形成平行四邊形空間桁架結(jié)構(gòu)；

將牽引鋼繩(201)一端纏繞在卷揚機(203)中，另一端連接到底邊桿(102)上，當(dāng)牽引鋼繩(201)拉緊時與滑道(202)平行；

將穩(wěn)定索(6)一端連接在橋塔的塔頭側(cè)橋墩上，另一端連接在橋塔的塔頭上；

步驟四：豎轉(zhuǎn)動作即圍繞塔根端向上旋轉(zhuǎn)橋塔：啟動牽引裝置(2)的卷揚機(203)正向動作收攏牽引鋼繩(201)，底邊桿(102)的底部在牽引鋼繩(201)作用下沿滑道(202)逐漸靠近橋塔的塔根，底邊桿(102)的底部推動側(cè)邊桿(103)圍著頂邊桿(101)旋轉(zhuǎn)，同時側(cè)邊桿(103)的頂部逐漸升高并頂起頂邊桿(101)，頂邊桿(101)抬起前拉桿(104)和后拉桿(105)從而帶動橋塔豎轉(zhuǎn)，直至位置傳感器(304)監(jiān)測到橋塔提升至指定位置，卷揚機(203)根據(jù)位置傳感器(304)信號自動降低功率至指定值，維持牽引鋼繩(201)抵擋橋塔的自身重量形成的水平分力，然后通過螺栓將橋塔固結(jié)于塔底節(jié)段中防止其自動倒下，且可通過硬質(zhì)卡塊抵住底邊桿(102)防止其自動向橋塔的塔頭滑動；當(dāng)橋塔位置穩(wěn)定后關(guān)閉卷揚機(203)；當(dāng)橋塔旋轉(zhuǎn)超過閾值時，穩(wěn)定索(6)剛好被拉直將橋塔帶住；

步驟五：復(fù)位動作：根據(jù)工程進度需求進行反向旋轉(zhuǎn)即圍繞塔根端向下旋轉(zhuǎn)橋塔時，先啟動卷揚機(203)正向動作適當(dāng)收攏小段牽引鋼繩(201)至可以退出硬質(zhì)卡塊和螺栓，然后控卷揚機(203)反向動作，緩慢放出牽引鋼繩(201)，橋塔在重力作用下擠壓斜邊桿，斜邊桿產(chǎn)生水平分力推動底邊桿(102)向橋塔的塔頭運動，直至位置傳感器(304)監(jiān)測到橋塔放置至指定位置，卷揚機(203)根據(jù)位置傳感器(304)信號自動降低功率至關(guān)機；

步驟六：待橋塔形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后拆除牽引裝置(2)、豎轉(zhuǎn)裝置(1)、穩(wěn)定索(6)等設(shè)備；

步驟七：將橋塔的塔根端和豎轉(zhuǎn)接口固結(jié)封鉸，對于鋼橋塔可在豎轉(zhuǎn)接口位置焊接接嵌補段實現(xiàn)固結(jié)，對于混凝土橋塔可在豎轉(zhuǎn)接口位置澆筑混凝土實現(xiàn)固結(jié)，依具體工程進行下一步工序。