一种悬索桥钢梁空中精准对接系统及方法与流程

本发明属于悬索桥施工技术领域，涉及悬索桥钢梁吊装时，实现悬索桥钢梁段空中精准对接的系统及方法。

背景技术：

悬索桥钢梁吊装过程中，要将相邻梁段进行空中对接。目前的悬索桥钢梁空中对接多采用手拉葫芦进行施工，如图1所示，在第一钢梁段1两侧的两吊装吊耳3上分别连接一手拉葫芦4，每个手拉葫芦4通过钢丝绳5连接第二梁段2同一侧的吊耳，通过收紧手拉葫芦将牵引两梁段的对接端相互靠拢实现对接。但手拉葫芦为柔性结构，易受横桥向风载影响，导致钢梁对接时出现横向错位现象，需要频繁调整姿态；且手拉葫芦施工作业时间长，对拉效率低，增加了钢梁空中对接的时间成本。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对目前悬索桥钢梁空中对接缺乏有效的横向稳定措施，纵向对拉功效低，姿态调整频繁，导致钢梁空中精准对接困难，作业时间长等问题，提供一种可快速、有效地实现钢梁空中精准对接的系统，减少作业时间。

本发明提供的一种悬索桥钢梁空中精准对接系统，其特征在于：在第一钢梁两上弦杆对接端顶面分别设一固定架，在待与第一钢梁对接的第二钢梁两上弦杆对接端顶面分别设一反力架，位于两钢梁同一侧的固定架和反力架之间通过拉杆连接，所述拉杆一端穿过所述固定架后螺接第一紧固螺母，拉杆另一端穿过所述反力架后先螺接一辅助螺母，再依次穿过一箱型顶推支架、一穿心式千斤顶和一垫板并螺接第二紧固螺母；在第一钢梁顶面两侧靠近对接端的两个吊耳上分别连接一手拉葫芦，每个手拉葫芦与第二钢梁上靠近对接端的一个与其斜对的吊耳通过钢丝绳连接。

上述悬索桥钢梁空中精准对接系统，进一步包括以下技术特征：

所述固定架包括一固定架底板，所述固定架底板上焊接至少两块相互平行且与固定架底板垂直的横板，各横板上设有对穿的拉杆通孔，两横板间焊接两块与横板垂直的纵板；所述固定架底板通过螺栓与第一钢梁上弦杆顶面固定连接，固定架的纵板与钢梁对接方向平行，所述拉杆的一端从横板上的拉杆通孔及两纵板之间的间隙中穿过，并在拉杆端部螺接第一紧固螺母。

所述反力架包括一反力架底板，所述反力架底板上焊接有两块相互平行且与反力架底板垂直的劲板，两劲板一侧之间焊接一与劲板和反力架均垂直的劲板连接板；所述反力架底板通过螺栓与第二钢梁上弦杆顶面固定连接，两劲板与钢梁对接方向平行，所述拉杆的另一端沿反力架两劲板之间的间隙穿过反力架的劲板连接板后，在靠近劲板连接板处螺接所述辅助螺母，再依次穿过所述箱型顶推支架、穿心式千斤顶和垫板；所述箱式顶推支架是一方形箱体结构，其相对的两端，一端封闭另一端敞口，其敞口端顶靠在反力架的劲板连接板上并将所述辅助螺母罩在口内，在箱式顶推支架侧板或顶板上开设有用于转动辅助螺母的手孔；所述穿心式千斤顶的一端顶靠在箱式顶推支架的封闭端，所述垫板通过螺接在拉杆端部的第二紧固螺母顶靠在穿心式千斤顶的另一端。

所述固定架安装在第一钢梁上弦杆的内侧并靠近上弦杆前端，所述反力架安装在第二钢梁上弦杆上内侧并靠近上弦杆上连接板后部。

应用上述悬索桥钢梁空中精准对接系统进行两个钢梁空中对接的方法，包括以下步骤：

(1)在第一钢梁两上弦杆的对接端顶面，分别安装一固定架，在第二钢梁两上弦杆对接端顶面分别安装一反力架；

(2)第一钢梁和第二钢梁空中对接时，在两钢梁同一侧的固定架和反力架之间穿插一拉杆，所述拉杆一端穿过所述固定架后螺接第一紧固螺母，拉杆另一端穿过所述反力架后先螺接一辅助螺母并转动辅助螺母靠近反力架，再依次穿过一箱型顶推支架、一穿心式千斤顶和一垫板并螺接第二紧固螺母；所述箱式顶推支架是一方形箱体结构，其相对的两端一端封闭另一端敞口，其敞口端顶靠在反力架的上并将所述辅助螺母罩在口内，在箱式顶推支架侧板或顶板上开设有用于转动辅助螺母的手孔；所述穿心式千斤顶的一端顶靠在箱式顶推支架的封闭端，所述垫板顶靠在穿心式千斤顶的另一端，并拧紧第二紧固螺母将垫板和穿心式千斤顶另一端顶紧；

(3)在第一钢梁顶面两侧靠近对接端的两个吊耳上分别连接一手拉葫芦，每个手拉葫芦与第二钢梁上靠近对接端的一个与其斜对的吊耳通过钢丝绳连接，两吊绳相互交叉；

(4)启动千斤顶加载顶推一个行程，牵引拉杆使两钢梁相互靠近，两钢梁相互靠近过程中操作两手拉葫芦使两钢丝绳始终处于收紧状态，以抵抗横向风载；

(5)千斤顶顶推一个行程后，由于拉杆和钢梁的相对移动，拉杆上的辅助螺母已远离反力架，此时通过箱式顶推支架上的手孔转动辅助螺母使其重新靠近反力架，然后千斤顶卸载，并转动第二紧固螺母使千斤顶两端与箱式顶推支架和垫板重新顶紧；

(6)再次启动千斤顶，重复步骤(4)和(5)，直至两钢梁对接完成；拆卸固定架、反力架以及手拉葫芦。

相比传统的手拉葫芦对拉的方式，该系统的优势在于：充分利用液压穿心式千斤顶的行程可控性、纵向对拉装置的横向稳定性、横向抗风装置的有效性快速实现钢梁空中精准对接，减少钢梁吊装时间，节约施工成本。

附图说明

图1是现有的手拉葫芦钢梁对接系统的示意图；

图2是本发明的对接系统俯视结构示意图；

图3是本发明的固定架与反力架的连接结构俯视图；

图4是本发明的固定架与反力架的连接结构侧视图；

图5是固定架的俯视结构示意图；

图6是固定架的侧视结构示意图；

图7是反力架的俯视结构示意图；

图8是反力架的侧视结构示意图；

图9是千斤顶加载后的状态示意图。

具体实施方式

如图2所示、图3、图4所示，本发明所提供的一种悬索桥钢梁空中精准对接系统，在第一钢梁1的两上弦杆101对接端顶面分别设一固定架6，在待与第一钢梁对接的第二钢梁2两上弦杆201对接端顶面分别设一反力架7，位于两钢梁同一侧的固定架6和反力架7之间通过拉杆8连接，所述拉杆8一端穿过所述固定架6后螺接第一紧固螺母9，拉杆8另一端穿过所述反力架7后先螺接一辅助螺母10，再依次穿过一箱型顶推支架11、一穿心式千斤顶12和一垫板13并螺接第二紧固螺母14；在第一钢梁1顶面两侧靠近对接端的两个吊耳3上分别连接一手拉葫芦4，每个手拉葫芦4与第二钢梁2上靠近对接端的一个与其斜对的吊耳3通过钢丝绳5连接。

所述固定架6的结构如图5、图6所示，包括一固定架底板61，所述固定架底板61上焊接至少两块相互平行且与固定架底板垂直的横板62，各横板62上设有对穿的拉杆通孔63，两横板间焊接两块与横板垂直的纵板64。

所述固定架底板61通过螺栓与第一钢梁1的上弦杆101顶面固定连接，固定架6的纵板63与钢梁对接方向平行，所述拉杆8的一端从横板62上的拉杆通孔及两纵板64之间的间隙中穿过，并在拉杆端部螺接第一紧固螺母9。

所述反力架7的结构如图7、图8所示，包括一反力架底板71，所述反力架底板71上焊接有两块相互平行且与反力架底板垂直的劲板72，两劲板72一侧之间焊接一与劲板和反力架均垂直的劲板连接板73。

所述反力架底板71通过螺栓与第二钢梁2的上弦杆201顶面固定连接，两劲板72与钢梁对接方向平行，所述拉杆8的另一端沿反力架两劲板72之间的间隙穿过反力架的劲板连接板73后，在靠近劲板连接板73处螺接所述辅助螺母10，再依次穿过所述箱型顶推支架11、穿心式千斤顶12和垫板13并螺接第二紧固螺母14。

所述箱式顶推支架11是一方形箱体结构，包括顶板、底板2和两侧板，其相对的两端，一端设有端头板将该端封闭，另一端为敞口，其敞口端顶靠在反力架的劲板连接板73上，并将所述辅助螺母10罩在口内，在箱式顶推支架侧板或顶板上开设有用于转动辅助螺母10的手孔；所述拉杆8穿过箱式顶推支架11后再穿过穿心千斤顶12和垫板13，最后螺接第二紧固螺母14，拧紧第二螺母14，使穿心式千斤顶12的两端分别与箱式顶推支架11的端头板及垫板13顶紧。

安装固定架6和反力架7时，将固定架6安装在第一钢梁上弦杆101的内侧并靠近上弦杆前端，将反力架7安装在第二钢梁上弦杆201上内侧并靠近上弦杆的上连接板后部，便于对接时第二钢梁上弦杆201的连接板插入第一钢梁上弦杆101的插口内。

采用上述悬索桥钢梁空中精准对接系统进行两钢梁对接时，具体方法如下：

(1)如图2、图3、图4所示，在第一钢梁1两上弦杆101的对接端顶面，分别安装一固定架6，在第二钢梁2两上弦杆201对接端顶面分别安装一反力架7；

(2)第一钢梁1和第二钢梁2空中对接时，在两钢梁同一侧的固定架6和反力架7之间穿插一拉杆8，所述拉杆一端穿过所述固定架后螺接第一紧固螺母9，拉杆另一端穿过所述反力架7后先螺接一辅助螺母10并转动辅助螺母靠近反力架，再依次穿过一箱型顶推支架11、一穿心式千斤顶12和一垫板13并螺接第二紧固螺母14；所述箱式顶推支架是一方形箱体结构，其相对的两端一端封闭另一端敞口，其敞口端顶靠在反力架的上并将所述辅助螺母罩在口内，在箱式顶推支架侧板或顶板上开设有用于转动辅助螺母的手孔；所述穿心式千斤顶的一端顶靠在箱式顶推支架的封闭端，所述垫板顶靠在穿心式千斤顶的另一端，并拧紧第二紧固螺母将垫板和穿心式千斤顶另一端顶紧；

(3)在第一钢梁1顶面两侧靠近对接端的两个吊耳3上分别连接一手拉葫芦4，每个手拉葫芦4与第二钢梁2上靠近对接端且与其斜对的吊耳通过钢丝绳5连接，两钢丝绳5相互交叉；

(4)启动千斤顶12加载顶推一个行程，牵引拉杆8使两钢梁相互靠近，两钢梁相互靠近过程中操作两手拉葫芦4使两钢丝绳5始终处于收紧状态，以抵抗横向风载；

(5)千斤顶12顶推一个行程后的状态如图9所示，由于拉杆8的移动，拉杆8上的辅助螺母10已远离反力架7，此时通过箱式顶推支架11上的手孔转动辅助螺母10使其重新靠近反力架7，然后千斤顶12卸载，并转动第二紧固螺母14使千斤顶12两端分别与箱式顶推支架11和垫板13重新顶紧；

(6)再次启动千斤顶12，重复上述步骤(4)和(5)，直至第二钢梁上弦杆201上的连接板完全插入第一钢梁上弦杆101插口中，通过螺栓将第一钢梁1和第二钢梁2的上弦杆连接，两钢梁对接完成，最后拆卸固定架、反力架以及手拉葫芦。