一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法技术领域
本发明涉及一种桥梁建造领域用的吊运方法，特别是一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法。
背景技术
钢桁梁斜拉桥在现代桥梁建造中应用十分广泛，其主要有跨越能力大、自重轻、便于运输、易于修复和更换的优点。目前钢桁梁斜拉桥的建造方式主要是将钢桁梁节段运送到待拼装位置，再用吊运装置将其吊运拼装成完整的桁架。但在山区建造钢桁梁斜拉桥时主要有以下问题：1)在山区建造施工时，两山之间往往是很深的山涧，中跨的钢桁梁节段不能运送至相应的吊装位置，因此该方式对施工场地要求高；2)为克服上述难题，目前主要采用全回转式桥面吊机进行节段杆件散拼，但该施工方式，其设备昂贵，增加建造成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法。本发明具有，施工效率高、建造成本低和场地限制小的特点。
本发明的技术方案：一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法，以索塔为原点向两边分别进行钢桁梁节段拼装，靠近索塔的钢桁梁节段使用荡移法起吊并完成拼装，完成拼装后，使用垂直提升法起吊接下来的1～3节钢桁梁节段进行拼装，拼装完成后，使用纵移法起吊剩下的钢桁梁节段完成整个拼装工序。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的荡移法为，
a、在索塔一侧安装提升贝雷架，并在索塔下方分别安装第一卷扬机、第二卷扬机、第三卷扬机和第四卷扬机；在索塔的下横梁上安装上滑道和顶推装置；
b、第一卷扬机和第三卷扬机的提升绳各穿过提升贝雷架上的纵移小车将待吊装的钢桁梁节段向上提升；
c、当钢桁梁节段被提升到距下横梁上方50-100cm时，纵移小车带动钢桁梁节段朝索塔方向滑移；
d、当钢桁梁节段滑移到上滑道上方时，纵移小车停止滑移，第一卷扬机和第三卷扬机下放钢桁梁节段到距上滑道上方2-10cm处，此时第四卷扬机的曳拉绳穿过索塔的支撑滑轮与钢桁梁节段连接，之后断开第三卷扬机的提升绳与钢桁梁节段的连接；
e、第四卷扬机逐渐收起曳拉绳，同时纵移小车继续滑移并同步放提升绳，直至钢桁梁节段进入上滑道；
f、使用顶推装置将钢桁梁节段沿上滑道推到预设位置。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的荡移法的步骤c为，当钢桁梁节段被提升到距下横梁上方50-100cm时，第二卷扬机的导引绳与钢桁梁节段，之后纵移小车带动钢桁梁节段朝索塔方向滑移，第二卷扬机同步放长导引绳；
所述的步骤d为，当钢桁梁节段滑移到上滑道上方时，纵移小车停止滑移，之后，断开导引绳与钢桁梁节段的连接，第一卷扬机和第三卷扬机下放钢桁梁节段到距上滑道上方2-10cm处，此时第四卷扬机的曳拉绳穿过索塔的支撑滑轮与钢桁梁节段连接，之后断开第三卷扬机的提升绳与钢桁梁节段的连接；
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的垂直提升法为，
a、在荡移法起吊拼装完成后，在桁架上安装桥面吊机，使用桥面吊机上的提升小车垂直提升待吊装的钢桁梁节段；
b、当钢桁梁节段被提升到与桁架水平时，纵移提升小车并完成与桁架的拼装。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法所述的垂直提升法的步骤b中，钢桁梁节段与桁架水平时，钢桁梁节段与桁架间预留有10-50cm的间隙。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的纵移法为，
a、在桁架下方设置纵移轨道，并在纵移轨道上设置前后运梁小车，在桁架上安装垂直提升卷扬机，在纵移轨道上安装第一可拆限位器，第一可拆限位器前方设置第二可拆限位器，在运梁小车的后端安装第三可拆限位器；在待吊运的钢桁梁节段上依次设置前提升吊点、前纵移吊点、后提升吊点和后纵移吊点；
b、垂直提升卷扬机的提升缆绳分别连接前提升吊点和后提升吊点，之后启动垂直提升卷扬机将钢桁梁节段吊升到预设位置；
c、到达预设位置后，运梁小车的纵移缆绳分别与前纵移吊点和后纵移吊点连接，预紧纵移缆绳，提升缆绳脱离前提升吊点和后提升吊点；
d、启动运梁小车，将钢桁梁节段沿纵移轨道前移，当运梁小车前端碰到第一可拆限位器时，运梁小车停止，提升小车纵移到相应位置，前提升小车与前提升吊点连接，前运梁小车的纵移缆绳与前纵移吊点脱离，拆除纵移轨道上的第一可拆限位器；
e、拆除第一可拆限位器后，运梁小车继续前移，前提升小车同步前移，当前运梁小车前端触碰到第二可拆限位器时，前运梁小车停止运行，后运梁小车和前提升小车继续同步前移，当后运梁小车前端触碰到前运梁小车后端的第三可拆限位器时，后运梁小车和前提升小车同时停止运行，此时，后提升小车运动到相应位置与后提升吊点连接，后运梁小车的纵移缆绳与后纵移吊点脱离，此时，提升小车同时前移将钢桁梁节段前移至拼装位置，移至拼装位置后，提升小车同时提升钢桁梁节段，使之与桁架拼合，完成一次拼装工序，拼装后，拆除第二可拆限位器，之后重复上述纵移法步骤，完成剩余的钢桁梁节段的拼装。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的钢桁梁节段在辅助墩处吊运拼装时，采用过墩吊运法进行吊运，所述的过墩吊运法为，按下述步骤进行，
a、在辅助墩侧边设置临时托架，在临时托架上设置临时滑道和顶推装置；
b、纵移提升小车到预设位置，提升小车垂直提升待吊运的钢桁梁节段到距临时滑道顶面位置5-10cm时，提升小车继续同步前移直至到达临时滑道上方；
c、提升小车下放钢桁梁节段到临时滑道上，解除提升小车与将钢桁梁节段的连接，顶推装置将钢桁梁节段推到钢桁梁节段的斜腹杆前端与临时托架前端平齐的位置后，将钢桁梁节段与与临时托架临时固定。
d、提升小车再次回到初始位置，并重复上述b、c步骤将下一钢桁梁节段吊运到临时滑道，并在临时滑道上完成与临时固定的钢桁梁节段的拼装；拼装好后，经顶推装置纵移至桁架处完成与桁架的拼装。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法中，所述的过墩吊运法的步骤c为，提升小车下放钢桁梁节段到临时滑道上，使钢桁梁节段的前横梁与临时滑道接触，解除前提升小车，顶推装置将钢桁梁节段沿临时滑道前移，后提升小车同步前移，直至钢桁梁节段前端与临时托架前端平齐，之后，后提升小车继续下放，将钢桁梁节段完全放置在临时滑道上，解除后提升小车与钢桁梁节段的连接，并将钢桁梁节段与与临时托架临时固定。
与现有技术相比，本发明针对不同拼装位置的钢桁梁节段采用有针对性的方法进行吊运，相对于全回转式桥面吊机吊运而言，其吊运方式更为灵活；除此外，本发明是先将散件在地面完成钢桁梁节段的拼装后，再将整体的钢桁梁节段吊运到空中进行整体桁架的拼装，相对于全回转式桥面吊机将拼装钢桁梁节段的散件吊运到空中进行散拼而言，其施工效率更高，能更加有效的缩短施工周期，加快施工进度。本发明先通过荡移法吊运拼装靠近索塔的钢桁梁节段，其主要设备为提升贝雷架和卷扬机；通过垂直提升法起吊接下来的1-3节钢桁梁节段进行拼装，其主要设备为桥面吊机；使用纵移法起吊剩下的钢桁梁节段完成整个拼装工序，其主要设备为运梁小车和桥面吊机；与庞大的大型全回转式桥面吊机相比较而言，其设备的体积更小，设备投入成本更低，其设备的安装拆卸更方便，更进一步的提高了工程的施工进度。本发明吊运的大部分钢桁梁节段，都是在空中直接通过运梁小车纵移到拼装位置进行拼装，该吊运方式，无需再将钢桁梁节段运送到拼装位置下方的地面再垂直提升吊装，即所需的吊运场地更小，克服了在山区建造施工时，两山之间往往是很深的山涧，中跨的钢桁梁节段很难运送至相应的吊装位置的困难，有效适应了山区施工场地小的环境，使本发明的应用范围更广。但在实践中发现，运梁小车将钢桁梁节段运送至拼装位置后，在拼装时，直接使用运梁小车吊运拼装程序复杂，操作不便。为此本发明设计了一种对钢桁梁节段的吊点切换结构，使该问题得到很好的解决；其具体操作方式为，垂直提升卷扬机先经钢桁梁节段的前提升吊点和后提升吊点起吊，再在空中直接完成吊点切换，即由前提升吊点和后提升吊点切换成前纵移吊点和后纵移吊点(第一次吊点切换)，切换后由运梁小车运送到相应位置，再次逐步完成吊点切换，具体为先将前纵移吊点切换成前提升吊点(第二次吊点切换)，前提升小车与前提升吊点连接，此时，前提升小车与后运梁小车同时将钢桁梁节段向前运送一段距离后，再次将后纵移吊点切换成后提升吊点(第三次吊点切换)，切换后，后提升小车与后提升吊点连接，此时，钢桁梁节段经过前提升小车和后提升小车共同运送并完成拼接。
附图说明
图1是本发明荡移法的工作状态示意图；
图2是本发明垂直提升法的工作状态示意图；
图3是本发明纵移法中运梁小车同步吊运的工作状态示意图；
图4是本发明纵移法中提升小车同步吊运的工作状态示意图；
图5是本发明过墩吊运法的工作状态示意图。
附图中的标记为：1-索塔，2-提升贝雷架，3-第一卷扬机，31-提升绳，4-第二卷扬机，41-导引绳，5-第三卷扬机，51-提升绳，6-第四卷扬机，61-曳拉绳，7-下横梁，8-上滑道，9、10-纵移小车，11-钢桁梁节段，12-支撑滑轮，13-桥面吊机，131、132-提升小车，14-纵移轨道，15、16-运梁小车，151、161-纵移缆绳，17-垂直提升卷扬机，18-第一可拆限位器，19-第二可拆限位器，20-第三可拆限位器，21-前提升吊点，22-前纵移吊点，23-后提升吊点，24-后纵移吊点，25-辅助墩，26-临时托架，27-临时滑道，28-斜腹杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法，以索塔1为原点向两边分别进行钢桁梁节段11拼装，靠近索塔1的钢桁梁节段11使用荡移法起吊并完成拼装，完成拼装后，使用垂直提升法起吊接下来的1-3节钢桁梁节段11进行拼装，拼装完成后，使用纵移法起吊剩下的钢桁梁节段11完成整个拼装工序。
前述的荡移法为(如图1所示)：
a、在索塔1一侧安装提升贝雷架2，并在索塔1下方分别安装第一卷扬机3、第二卷扬机4、第三卷扬机5和第四卷扬机6；在索塔1的下横梁7上安装上滑道8和顶推装置；
b、第一卷扬机3和第三卷扬机5的提升绳31、51各穿过提升贝雷架2上的纵移小车9、10将待吊装的钢桁梁节段11向上提升；
c、当钢桁梁节段11被提升到距下横梁7上方50-100cm时，纵移小车9，10带动钢桁梁节段11朝索塔1方向滑移；
d、当钢桁梁节段11滑移到上滑道8上方时，纵移小车9、10停止滑移，第一卷扬机3和第三卷扬机5下放钢桁梁节段11到距上滑道8上方2-10cm处，此时第四卷扬机6的曳拉绳61穿过索塔1的支撑滑轮12与钢桁梁节段11连接，之后断开第三卷扬机5的提升绳51与钢桁梁节段11的连接；
e、第四卷扬机6逐渐收起曳拉绳61，同时纵移小车9继续滑移并同步放提升绳31，直至钢桁梁节段11进入上滑道8；
f、使用顶推装置将钢桁梁节段11沿上滑道8推到预设位置。
前述的垂直提升法为(如图2所示)：
a、在荡移法起吊拼装完成后，在桁架上安装桥面吊机13，使用桥面吊机13上的提升小车131、132垂直提升待吊装的钢桁梁节段11；
b、当钢桁梁节段11被提升到与桁架水平时，纵移提升小车131、132并完成与桁架的拼装。
前述的钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法所述的垂直提升法的步骤b中，钢桁梁节段11与桁架水平时，钢桁梁节段11与桁架间预留有10-50cm的间隙。所述的桁架为，已拼装在索塔两侧的钢桁梁节段构成的结构。
前述的纵移法为(如图3和4所示)，
a、在桁架下方设置纵移轨道14，并在纵移轨道14上设置前后运梁小车15、16，在桁架上安装垂直提升卷扬机17，在纵移轨道14上安装第一可拆限位器18，第一可拆限位器18前方设置第二可拆限位器19，在运梁小车16的后端安装第三可拆限位器20；在待吊运的钢桁梁节段11上依次设置前提升吊点21、前纵移吊点22、后提升吊点23和后纵移吊点24；
b、垂直提升卷扬机17的提升缆绳分别连接前提升吊点21和后提升吊点23，之后启动垂直提升卷扬机17将钢桁梁节段11吊升到预设位置；
c、到达预设位置后，运梁小车15、16的纵移缆绳151、161分别与前纵移吊点22和后纵移吊点24连接，预紧纵移缆绳151、161，提升缆绳脱离前提升吊点21和后提升吊点23；
d、启动运梁小车15、16，将钢桁梁节段11沿纵移轨道14前移，当运梁小车16前端碰到第一可拆限位器18时，运梁小车15、16停止，提升小车131、132纵移到相应位置，提升小车132与前提升吊点21连接，运梁小车16的纵移缆绳161与前纵移吊点22脱离，拆除纵移轨道14上的第一可拆限位器18；
e、拆除第一可拆限位器18后，运梁小车15、16继续前移，前提升小车132同步前移，当运梁小车16前端触碰到第二可拆限位器19时，运梁小车16停止运行，运梁小车15和提升小车132继续同步前移，当运梁小车15前端触碰到运梁小车16后端的第三可拆限位器20时，运梁小车15和提升小车132同时停止运行，此时，提升小车131运动到相应位置与后提升吊点23连接，运梁小车15的纵移缆绳151与后纵移吊点24脱离，此时，提升小车131、132同时前移将钢桁梁节段11前移至拼装位置，移至拼装位置后，提升小车131、132同时提升钢桁梁节段11，使之与桁架拼合，完成一次拼装工序，拼装后，拆除第二可拆限位器19，之后重复上述纵移法步骤，完成剩余的钢桁梁节段11的拼装。
前述的钢桁梁节段11在辅助墩25处吊运拼装时，采用过墩吊运法进行吊运，所述的过墩吊运法为(如图5所示)，
a、在辅助墩25侧边设置临时托架26，在临时托架26上设置临时滑道27和顶推装置；
b、纵移提升小车131，132到预设位置，提升小车131、132垂直提升待吊运的钢桁梁节段11到距临时滑道27顶面位置5-10cm时，提升小车131、132继续同步前移直至到达临时滑道27上方；
c、提升小车131，132下放钢桁梁节段11到临时滑道27上，解除提升小车131、132与将钢桁梁节段11的连接，顶推装置将钢桁梁节段11推到钢桁梁节段11的斜腹杆28前端与临时托架26前端平齐的位置后，将钢桁梁节段11与与临时托架26临时固定。
d、提升小车131、132再次回到初始位置，并重复上述b、c步骤将下一钢桁梁节段11吊运到临时滑道27，并在临时滑道27上完成与临时固定的钢桁梁节段11的拼装；拼装好后，经顶推装置纵移至桁架处完成与桁架的拼装。
实施例2。一种钢桁梁斜拉桥钢桁梁节段的整体吊运方法，构成如图1-5所示，以索塔1为原点向两边分别进行钢桁梁节段11拼装，靠近索塔1的钢桁梁节段11使用荡移法起吊并完成拼装，完成拼装后，使用垂直提升法起吊接下来的1～3节钢桁梁节段11进行拼装，拼装完成后，使用纵移法起吊剩下的钢桁梁节段11完成整个拼装工序。
前述的荡移法为(如图1所示)，
a、在索塔1一侧安装提升贝雷架2，并在索塔1下方分别安装第一卷扬机3、第二卷扬机4、第三卷扬机5和第四卷扬机6；在索塔1的下横梁7上安装上滑道8和顶推装置；
b、第一卷扬机3和第三卷扬机5的提升绳31、51各穿过提升贝雷架2上的纵移小车9、10将待吊装的钢桁梁节段11向上提升；
c、当钢桁梁节段11被提升到距下横梁7上方50-100cm时，第二卷扬机4的导引绳41与钢桁梁节段11，之后纵移小车9、10带动钢桁梁节段11朝索塔1方向滑移，第二卷扬机4同步放长导引绳41；
d、当钢桁梁节段11滑移到上滑道8上方时，纵移小车9、10停止滑移，之后，断开导引绳41与钢桁梁节段11的连接，第一卷扬机3和第三卷扬机5下放钢桁梁节段11到距上滑道8上方2-10cm处，此时第四卷扬机6的曳拉绳61穿过索塔1的支撑滑轮12与钢桁梁节段11连接，之后断开第三卷扬机5的提升绳51与钢桁梁节段11的连接；
e、第四卷扬机6逐渐收起曳拉绳61，同时纵移小车9继续滑移并同步放提升绳31，直至钢桁梁节段11进入上滑道8；
f、使用顶推装置将钢桁梁节段11沿上滑道8推到预设位置。
前述的垂直提升法为(如图2所示)，
a、在荡移法起吊拼装完成后，在桁架上安装桥面吊机13，使用桥面吊机13上的提升小车131、132垂直提升待吊装的钢桁梁节段11；
b、当钢桁梁节段11被提升到与桁架水平时，纵移提升小车131，132并完成与桁架的拼装；当钢桁梁节段11与桁架水平时，钢桁梁节段11与桁架间预留有10-50cm的间隙，以防止钢桁梁节段11与桁架发生碰撞。
前述的纵移法为(如图3和4所示)，
a、在桁架下方设置纵移轨道14，并在纵移轨道14上设置运梁小车15、16，在桁架上安装垂直提升卷扬机17，在纵移轨道14上安装第一可拆限位器18，第一可拆限位器18前方设置第二可拆限位器19，在运梁小车16的后端安装第三可拆限位器20；在待吊运的钢桁梁节段11上依次设置前提升吊点21、前纵移吊点22、后提升吊点23和后纵移吊点24；
b、垂直提升卷扬机17的提升缆绳分别连接前提升吊点21和后提升吊点23，之后启动垂直提升卷扬机17将钢桁梁节段11吊升到预设位置；
c、到达预设位置后，运梁小车15、16的纵移缆绳151、161分别与前纵移吊点22和后纵移吊点24连接，预紧纵移缆绳151、161，提升缆绳脱离前提升吊点21和后提升吊点23；
d、启动运梁小车15、16，将钢桁梁节段11沿纵移轨道14前移，当运梁小车16前端碰到第一可拆限位器18时，运梁小车15、16停止，提升小车131、132纵移到相应位置，提升小车132与前提升吊点21连接，运梁小车16的纵移缆绳161与前纵移吊点22脱离，拆除纵移轨道14上的第一可拆限位器18；
e、拆除第一可拆限位器18后，运梁小车15、16继续前移，提升小车132同步前移，当运梁小车16前端触碰到第二可拆限位器19时，运梁小车16停止运行，运梁小车15和提升小车132继续同步前移，当运梁小车15前端触碰到运梁小车16后端的第三可拆限位器20时，运梁小车15和提升小车132同时停止运行，此时，提升小车131运动到相应位置与后提升吊点23连接，运梁小车15的纵移缆绳151与后纵移吊点24脱离，此时，提升小车131、132同时前移将钢桁梁节段11前移至拼装位置，移至拼装位置后，提升小车131、132同时提升钢桁梁节段11，使之与桁架拼合，完成一次拼装工序，拼装后，拆除第二可拆限位器19，之后重复上述纵移法步骤，完成剩余的钢桁梁节段11的拼装。
前述的钢桁梁节段11在辅助墩25处吊运拼装时，采用过墩吊运法进行吊运，所述的过墩吊运法为(如图5所示)，
a、在辅助墩25侧边设置临时托架26，在临时托架26上设置临时滑道27和顶推装置；
b、纵移提升小车131、132到预设位置，提升小车131、132垂直提升待吊运的钢桁梁节段11到距临时滑道27顶面位置5-10cm时，提升小车131、132继续同步前移直至到达临时滑道27上方；
c、提升小车131、132下放钢桁梁节段11到临时滑道27上，下放时，提升小车131的下方速度小于提升小车132的下放速度，使钢桁梁节段11的前横梁与临时滑道27接触，解除提升小车132，顶推装置将钢桁梁节段11沿临时滑道27前移，提升小车131同步前移，直至钢桁梁节段11的斜腹杆28前端与临时托架26前端平齐，之后，提升小车131继续下放，将钢桁梁节段11完全放置在临时滑道27上，解除提升小车131与钢桁梁节段11的连接，并将钢桁梁节段11与临时托架26临时固定。
d、提升小车131、132再次回到初始位置，并重复上述b、c步骤将下一钢桁梁节段11吊运到临时滑道27，并在临时滑道27上完成与临时固定的钢桁梁节段11的拼装；拼装好后，经顶推装置纵移至桁架处完成与桁架的拼装。