[发明专利]桥梁钢塔海上竖转施工系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工方法，具体涉及桥梁钢塔海上竖转施工系统及方法。

背景技术

采用整体竖转的施工方法进行海上限高钢塔的施工，可降低钢塔结构的高空拼装工作难度，主要优点在于：

（1）由于采用地面拼装和焊接，便于拼装过程中的结构尺寸精度控制，提高焊接质量和工效。

（2）钢塔采取整体竖转到位，最大程度减少了高空安装、调整及焊接工作量，使钢塔最终安装精度得到了有效的保证。

目前，常规的竖转施工方法是利用梁面支架或地面作为提升及锚固平台，设置侧向缆风索保证横向稳定性，利用扣索塔架及竖转铰转动至设计位置。但是，对于海上大桥主塔塔顶标高与航空限高相差很少的情况下，竖转施工设计及施工条件恶劣，采用上述常规方法已无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决对于海上大桥主塔塔顶标高与航空限高相差很少的情况下，常规竖转施工方法无法实现的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种桥梁钢塔海上竖转施工系统，包括转铰装置、临时墩、竖转架和提升装置，所述转铰装置包括相互铰接的下铰座和上铰座，所述下铰座固定在下节塔柱上，所述上铰座固定在上节塔柱上；所述临时墩设置在主墩与辅助墩之间，用于支撑上节塔柱；所述竖转架包括第一、第二刚性压杆和第一、第二柔性拉索，所述第一、第二刚性压杆的底端分别与上节塔柱的根部铰接，所述第一柔性拉索的两端分别与第一、第二刚性压杆顶端连接固定，所述第二柔性拉索的两端分别与第二刚性压杆顶端横梁和上节塔柱的自由端固定；所述提升装置包括铰座、钢锚箱、千斤顶和牵引拉索，所述铰座固定在主墩承台上，所述钢锚箱与所述铰座铰接，所述千斤顶设置在所述钢锚箱内，所述牵引拉索的一端与所述千斤顶连接，另一端固定在所述第二刚性压杆的顶端。

在上述系统中，还包括两组横向抗风支撑，分别设置在上节塔柱的两个相对的侧面上，所述横向抗风支撑通过所述转铰装置与所述下节塔柱连接。

在上述系统中，所述横向抗风支撑由第一撑杆、第二撑杆和第三撑杆相互拼接而成，并在侧向平面和水平平面内分别组成三角形支撑结构。

在上述系统中，还包括后锚固装置，所述后锚固装置包括卷扬机、滑车组和后锚索，所述卷扬机固定在辅助墩承台，辅助墩承台设置在临时墩的前方，所述后锚索的上端与上节塔柱的顶端连接，下端经所述滑车组与所述卷扬机连接。

在上述系统中，还包括多个临时连接件，多个所述临时连接件分别两两相对地焊接在下节钢塔和上节塔柱的侧面上。

本发明还提供了一种利用上述的桥梁钢塔海上竖转施工系统进行施工的方法，包括以下步骤：

在主墩与辅助墩之间设置临时墩，在主墩承台上布置提升装置，在临时墩的墩顶布置三向调整装置；

下节塔柱施工完成后，利用浮吊将上节塔柱水平放置在下节塔柱侧面的横梁和临时墩上；

通过三向调整装置调整上节塔柱的位置，使上铰座与下铰座铰接；

利用浮吊安装竖转架；

利用提升装置整体竖转上节塔柱；

将上节塔柱与下节钢塔1焊接连成整体，安装剩余曲臂节段。

在上述方法中，在上节塔柱的两相对侧面分别安装两组横向抗风支撑，并与下节塔柱铰接。

在上述方法中，在所述辅助墩承台上布置竖转后锚装置，所述后锚固装置包括卷扬机、滑车组和后锚索，所述卷扬机固定在辅助墩承台，所述后锚索的上端与上节塔柱的顶端连接，下端经所述滑车组与所述卷扬机连接。

在上述方法中，在所述上节塔柱竖转为垂直状态后，利用临时连接件将下节钢塔和上节塔柱临时锁定。

本发明充分利用了桥梁的主体结构，结构合理、受力明确，施工安全，可借鉴应用于当前海上桥梁竖转施工。

附图说明

图1为本发明提供的桥梁钢塔海上竖转施工系统的组成示意图；

图2为图1所示系统的俯视图；

图3为本发明中转铰装置立面布置图；

图4为本发明中转铰装置侧面布置图；

图5为本发明中临时墩的立面布置图；

图6为本发明中临时墩侧面布置图；

图7为本发明中竖转架的立面布置图；

图8为本发明中竖转架的侧面布置图；

图9为本发明中横向抗风支撑立面布置图；

图10为本发明中横向抗风支撑侧面布置图；

图11为本发明中横向抗风支撑结构立面图；

图12为本发明中横向抗风支撑结构侧面图；

图13为本发明中横向抗风支撑结构平面图；