[發明專利]一種用于拱塔斜拉橋的橫梁豎轉系統及其施工方法

在審

• 申請號: 202010028097.2
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111119069A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 嚴愛國;文望青;王小飛;周剛;張杰;嚴定國;張曉江;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D21/08
• 分類號: E01D21/08;E01D11/04
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

1.一種用于拱塔斜拉橋的橫梁豎轉系統，拱塔斜拉橋包括橋塔(1)、主梁(2)和橫梁節段(3)，所述橋塔(1)為拱形橋塔，由左右兩個對稱的側塔拼接而成，橋塔(1)通過斜拉索吊起主梁(2)；

其特征在于，主梁(2)兩側設置有楔形塊(201)；每個側塔上設置一個橫梁節段(3)，

所述橫梁豎轉系統包括鎖定裝置(4)和調整橫梁節段(3)上端高度以使橫梁節段(3)的上端豎轉至主梁(2)的橫向楔形塊(201)上的豎轉裝置(5)，

所述橫梁節段(3)為長方體結構，上端形體與主梁(2)上的楔形塊(201)相適配；

所述鎖定裝置(4)將橫梁節段(3)上端鎖定于側塔的內側，

所述豎轉裝置(5)將橫梁節段(3)下端鉸接于側塔的內側。

2.根據權利要求1所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，所述鎖定裝置(4)包括鎖定鉸(401)、鋼鉸線(402)或鋼棒、和橡膠墊片；

所述鎖定鉸(401)安裝于橫梁節段(3)上端，所述側塔設置有與鎖定鉸(401)對應的鎖定孔(101)；

所述橡膠墊片設置于橫梁節段(3)與側塔之間；

所述鋼絞線或鋼棒可將橫梁節段(3)綁定在側塔上。

3.根據權利要求2所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，所述鎖定鉸(401)包括鎖把(403)、鎖柱(404)和鎖頭(405)，所述鎖把(403)固定于橫梁節段(3)上端；所述鎖定孔(101)的入口與鎖頭(405)形狀和位置相適配，鎖定孔(101)的底端設置有用于掛靠鎖頭(405)的鎖槽(102)，所述鎖把(403)中設置可驅動鎖柱(404)和鎖頭(405)整體旋轉以使鎖頭(405)的卡入或退出鎖槽(102)豎轉電機。

4.根據權利要求3所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，所述豎轉裝置(5)包括豎轉鉸(501)、豎轉索(502)和拉索機(503)；

所述豎轉鉸(501)安裝于橫梁節段(3)下端，所述側塔設置有與豎轉鉸(501)對應的豎轉臺(103)，所述豎轉鉸(501)將橫梁節段(3)下端鉸接在豎轉臺(103)上；

所述拉索機(503)安裝于側塔上，用于收攏或松開豎轉索(502)；

所述豎轉索(502)一端連接在橫梁節段(3)的上端，另一端連接在拉索機(503)；

所述拉索機(503)通過豎轉索(502)將橫梁節段(3)的上端豎轉至主梁(2)的橫向楔形塊(201)上。

5.根據權利要求4所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，

所述豎轉臺(103)上設置有位置傳感器，通過信號線與監控中心相連，監測橫梁節段(3)豎轉狀態；

所述鎖頭(405)和豎轉索(502)上設置有拉力傳感器，通過信號線與監控中心相連，監控鎖頭(405)和豎轉索(502)的受力狀態。

6.根據權利要求5所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，所述橫梁節段(3)和主梁(2)的楔形塊(201)之間設置嵌補段或焊接接縫實現剛性連接；所述豎轉臺(103)掛住橫梁節段(3)下端，橫梁節段(3)和豎轉臺(103)之間設置嵌補段或焊接接縫實現剛性連接。

7.根據權利要求6所述的橫梁豎轉系統，其特征在于，所述嵌補段包括剛性連接板和螺栓。

8.一種用于權利要求7所述橫梁豎轉系統的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：按照設計圖要求設置橋墩和支架系統，在橋墩和支架的支撐下采用臥式拼接的方法制作側塔和橫梁節段(3)，其中橫梁節段(3)沿側塔高度方向放置；

步驟二：安裝鎖定裝置(4)：在橫梁節段(3)上端可豎轉的套接鎖定鉸(401)，在側塔指定位置設置與鎖定鉸(401)對應的鎖定孔(101)；

步驟三：安裝豎轉裝置(5)：在橫梁節段(3)下端焊接豎轉鉸(501)，在側塔指定位置設置與豎轉鉸(501)對應的豎轉臺(103)，在側塔指定位置設置拉索機(503)；

步驟四：將橫梁節段(3)下端豎轉鉸(501)鉸接到豎轉臺(103)上，在橫梁節段(3)與側塔間設置多個橡膠墊片，通過鋼絞線或鋼棒將橫梁節段(3)綁定在側塔上，向上進一步帶緊鋼絞線或鋼棒線使橫梁節段(3)上端向上進一步豎轉，直至鎖定鉸(401)卡入鎖定孔(101)后，鎖把(403)正向豎轉可將鎖頭(405)掛入鎖槽(102)中，在橫梁節段(3)與側塔間剩余空隙中插入橡膠墊片；

步驟五：在豎轉臺(103)上設置位置傳感器，信號直接連接到監控中心，監測橫梁節段(3)豎轉狀態；分別在鎖頭(405)和豎轉索(502)上設置拉力傳感器，信號直接連接到監控中心；

步驟六：橫梁豎轉：等待左右側搭、主梁(2)和橫梁節段(3)按要求施工完畢，將兩個側塔先豎轉再平轉形成完整拱搭橋塔(1)，橋塔(1)與主梁(2)通過斜拉索連接成斜拉橋后，啟動卷揚機小功率運行，稍微收攏豎轉索(502)帶起橫梁節段(3)便于解除鎖定鉸(401)即可，反向豎轉鎖把(403)使鎖頭(405)脫離鎖槽(102)，再解除鋼鉸線(402)或鋼棒；

步驟七：控制卷揚機緩慢放出豎轉索(502)，在橫梁節段(3)的重力作用下，橫梁節段(3)上端以豎轉鉸(501)為中心向下豎轉，逐步拿掉橡膠墊片，直至橫梁節段(3)下端面擠壓到豎轉臺(103)上，豎轉臺(103)掛住橫梁節段(3)下端，此時橫梁節段(3)上端已放置于主梁(2)的橫向楔形塊(201)上，監控中心根據位置傳感器信號降低卷揚機功率至關機；在施工過程中，監控中心根據拉力傳感器監控鎖頭(405)和豎轉索(502)的受力狀態，確保橋塔(1)和橫梁節段(3)連接穩固；

步驟八：當橫梁節段(3)與主梁(2)拼接成功后，在橫梁節段(3)和主梁(2)間設置嵌補段或焊接接縫實現剛性連接；在橫梁節段(3)和豎轉臺(103)之間設置嵌補段或焊接接縫實現剛性連接，斜拉橋形成穩定結構后拆除鎖定裝置(4)和豎轉裝置(5)，依具體工程進行下一步工序。