本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼索塔整體翻身方法。

背景技術(shù)：

港珠澳大橋江海直達(dá)船航道橋?yàn)橹醒肫叫袉嗡髅嫒撓淞盒崩瓨?，索塔為“海豚”形鋼索塔。受現(xiàn)場(chǎng)吊裝工況環(huán)境制約，需進(jìn)行180°翻身，變?yōu)楦彼谙轮魉谏线M(jìn)行運(yùn)輸及吊裝。

鋼索塔重達(dá)2560t，外形尺寸達(dá)19m×20m×105m，包括主塔、副塔和裝飾塊。采用常規(guī)的翻身方法，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法，所述方法包括：

根據(jù)所述鋼索塔的水平重心線和鉛垂重心線以及龍門吊載重量確定鋼索塔翻身時(shí)的塔首支點(diǎn)和塔尾支點(diǎn)；

在所述鋼索塔塔首支點(diǎn)處設(shè)置框形吊架；

在兩個(gè)L形吊架上設(shè)置墊梁，并將所述鋼索塔吊運(yùn)至所述框形吊架和所述塔尾支撐點(diǎn)分別支撐于兩個(gè)所述L形吊架上；

將所述L形吊架的兩端固定于所述龍門吊上，翻轉(zhuǎn)90度；

將所述鋼索塔置于臨時(shí)存放支架，并拆除鋼索塔、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊將L吊架移出；

更換所述L吊架的墊梁，并將所述鋼索塔再次置于所述L形吊架上，繼續(xù)翻轉(zhuǎn)90度，完成所述鋼索塔整體翻身操作。

優(yōu)選地，所述方法還包括：對(duì)所述翻身操作進(jìn)行翻身監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述翻身監(jiān)控包括吊鉤應(yīng)力監(jiān)控與位移監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述位移監(jiān)控包括吊鉤升降位置監(jiān)控和小車水平位移監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述L形吊架采用箱形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述L形吊架與所述墊梁之間采用高栓連接，所述墊梁與所述鋼索塔塔尾之間采用栓焊連接，所述墊梁與所述框形吊架之間采用焊接馬板連接。

優(yōu)選地，所述框形吊架與所述鋼索塔之間設(shè)置有枕木及斜木。

優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)時(shí)，靠近所述龍門吊剛性支腿一側(cè)的小車不動(dòng)，另一側(cè)小車同步下落1m，然后水平移動(dòng)調(diào)整鋼絲繩垂直，再四臺(tái)小車同步起升1m。

本申請(qǐng)有益效果如下：

通過根據(jù)鋼索塔確定翻身時(shí)的塔首支點(diǎn)和塔尾支點(diǎn)，并在塔首支點(diǎn)處設(shè)置框形吊架，在通過將鋼索塔置于設(shè)置有墊梁的L形吊架上進(jìn)行0-90度、90度-180度的翻轉(zhuǎn)，從而保證在翻轉(zhuǎn)的過程中，所述鋼索塔的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。

圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N鋼索塔整體翻身方法的流程圖；

圖2-4為鋼索塔整體翻身的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種鋼索塔整體翻身方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：

通過根據(jù)鋼索塔確定翻身時(shí)的塔首支點(diǎn)和塔尾支點(diǎn)，并在塔首支點(diǎn)處設(shè)置框形吊架，在通過將鋼索塔置于設(shè)置有墊梁的L形吊架上進(jìn)行0-90度、90度-180度的翻轉(zhuǎn)，從而保證在翻轉(zhuǎn)的過程中，所述鋼索塔的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法。如圖1所示，所述鋼索塔整體翻身方法，包括以下步驟：

步驟110，同時(shí)參閱圖2-圖4，根據(jù)所述鋼索塔30的水平重心線L2和鉛垂重心線L1以及龍門吊40載重量確定鋼索塔30翻身時(shí)的塔首支點(diǎn)和塔尾支點(diǎn)。水平重心線L2作為翻身軸線，是鋼索塔30不扭曲的基準(zhǔn)線。所述水平重心線L2和鉛垂重心線L1是根據(jù)鋼索塔30的重心G獲得的。

鋼索塔30外形結(jié)構(gòu)中，塔尾呈8.7m見方、斜度5°的錐臺(tái)形狀，且四面有螺栓孔，所以翻身支點(diǎn)的一端可以選擇塔尾錐臺(tái)有孔面。依照對(duì)稱于重心布置原則，可以確定索塔另一端的翻身支點(diǎn)。另一端支點(diǎn)塔首位置呈不規(guī)則異型截面，無法支撐翻身支架，因此，設(shè)計(jì)了內(nèi)側(cè)異型、外側(cè)平面的框形過渡支架，安裝在翻身支點(diǎn)處，這樣將整體鋼索塔30翻身支點(diǎn)處就形成平面支撐。

步驟120，在所述鋼索塔30塔首支點(diǎn)處設(shè)置框形吊架20，保護(hù)所述塔首。翻身、存放和運(yùn)輸過程中，塔首副塔柱和裝飾塊不能受力，因此在該區(qū)域需要設(shè)置抱箍將副塔柱和裝飾塊保護(hù)起來，將受力直接傳遞給主塔柱。塔首翻身支點(diǎn)呈不規(guī)則異型截面，無法支撐翻身支架，因此，設(shè)計(jì)了內(nèi)側(cè)異型、外側(cè)平面的框形吊架20過渡，使塔首翻身支點(diǎn)變成平面支撐。

在本實(shí)施方式中，根據(jù)框形吊架20的受力計(jì)算，將框形吊架20外形設(shè)計(jì)成2000mm×6200mm×13753mm，截面尺寸為1200mm×2000mm，主體結(jié)構(gòu)采用30mm板厚，橫隔板采用20mm，加勁采用16mm。

步驟130，在兩個(gè)L形吊架10上設(shè)置墊梁，并將所述鋼索塔30吊運(yùn)至所述框形吊架20和所述塔尾支撐點(diǎn)分別支撐于兩個(gè)所述L形吊架10上。

L形吊架10用于鋼索塔30翻身，墊梁的作用是調(diào)整鋼索塔30重心，使其盡量在L形吊架10兩吊點(diǎn)中心處，以保證吊鉤受力均勻，鋼索塔30翻身過程中鋼索塔30結(jié)構(gòu)重心平穩(wěn)。

L形吊架10采用箱形結(jié)構(gòu)，吊臂長(zhǎng)度18.5m×18.5m，截面寬度1570mm，高度2500mm，腹板采用35mm板厚，面底板采用40mm板厚。墊梁采用箱形結(jié)構(gòu)，寬度均為1500mm，高度分別為2494mm、3804mm、2890mm及4900mm，腹板采用20mm板厚，面底板采用30mm板厚。

L形吊架10、墊梁和框形吊架20均采用Q690高強(qiáng)鋼，以控制吊具重量，減輕龍門吊40負(fù)荷。

L形吊架10與墊梁之間采用高栓連接，墊梁與鋼索塔30塔尾之間采用栓焊連接，墊梁與框形吊架20之間采用焊接馬板連接?？蛐蔚跫?0與鋼索塔30之間設(shè)置有枕木及斜木，以將所述鋼索塔30四周抱死。

龍門吊40與L吊架連接使用直徑165mm的無節(jié)繩圈鋼絲繩、400mm直徑銷軸及厚度265mm、直徑938mm的繩輪。直徑165mm的無節(jié)繩圈鋼絲繩折雙使用，折后長(zhǎng)度14.5m。

步驟140，將所述L形吊架10的兩端固定于所述龍門吊40上，翻轉(zhuǎn)90度，即將所述L形吊架10的水平支腿翻轉(zhuǎn)到豎直狀態(tài)，將L形吊架10的垂直支腿翻轉(zhuǎn)到水平狀態(tài)。

翻身共分為111步，每一步操作均為靠近龍門吊40剛性支腿一側(cè)的小車不動(dòng)，另一側(cè)小車同步下落1m，然后水平移動(dòng)調(diào)整鋼絲繩垂直，再四臺(tái)小車同步起升1m，到達(dá)下一步起始工況。每完成一個(gè)操作步驟，監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行反饋，以控制鋼索塔30同側(cè)兩臺(tái)2000t龍門吊40小車的同步性，鋼索塔30翻轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

步驟150，將所述鋼索塔30置于臨時(shí)存放支架50，并拆除鋼索塔30、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊40將L吊架移出。

完成90°翻身后將鋼索塔30抬吊至預(yù)置好的臨時(shí)存放支架50上，如圖七所示。臨時(shí)存放支架50為4點(diǎn)支撐，是一個(gè)不靜定受力工況，為保證支架受力均衡，需要根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定四個(gè)臨時(shí)存放支架50的頂面高度。在存放過程中應(yīng)監(jiān)控鋼索塔30額沉降。

臨時(shí)存放支架50共4副，主塔分別在首部、尾部及重心處各設(shè)置1副，副塔僅在重心對(duì)應(yīng)處設(shè)置1副作為安全防護(hù)。臨時(shí)存放支架50主體采用300×200×12mm矩鋼管，斜撐采用135×135×10mm方鋼管。支架下方采用支墩加枕木的形式支撐。

臨時(shí)支撐設(shè)計(jì)的控制重點(diǎn)是除了要滿足自身強(qiáng)度外，還要考慮地基的承載力滿足要求，更重要的是能夠均勻地承載鋼索塔30的重量，并保證鋼索塔30結(jié)構(gòu)的安全。

拆除鋼索塔30、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊40將L吊架從前后移出，根據(jù)工況不同，對(duì)L吊架上墊梁進(jìn)行調(diào)整。

步驟160，更換所述L吊架的墊梁，并將所述鋼索塔30再次置于所述L形吊架10上，繼續(xù)翻轉(zhuǎn)90度，完成所述鋼索塔30整體翻身操作。

同步起升兩臺(tái)2000t龍門吊40，按擬定的步驟進(jìn)行90°～180°翻身，鋼索塔30翻身完成后直接吊運(yùn)至運(yùn)輸船進(jìn)行綁扎固定。

進(jìn)一步地，為了能夠時(shí)刻連接翻身過程中的狀況，所述方法還包括，對(duì)所述翻身操作進(jìn)行翻身監(jiān)控。

翻身監(jiān)控包括吊鉤應(yīng)力監(jiān)控與位移監(jiān)控兩個(gè)方面。吊鉤應(yīng)力監(jiān)控包括對(duì)塔身局部應(yīng)力集中部位應(yīng)力狀態(tài)和4個(gè)起吊吊鉤所受載荷應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，位移監(jiān)控包括監(jiān)控4個(gè)起吊吊鉤升降位置和龍門吊404臺(tái)小車的橫向位置。

吊鉤應(yīng)力監(jiān)控主要內(nèi)容：在龍門吊40小車的吊鉤上布置應(yīng)變計(jì)，監(jiān)控4個(gè)吊鉤所受載荷。每臺(tái)小車吊鉤前后兩面各布置一直角應(yīng)變花，直角應(yīng)變花內(nèi)的兩應(yīng)變片按半橋形式連接。

位移監(jiān)控包括吊鉤升降位置監(jiān)控和小車水平位移監(jiān)控。吊鉤升降位置監(jiān)控主要內(nèi)容：監(jiān)控2臺(tái)龍門吊40上4個(gè)吊車在升降時(shí)的同步性，實(shí)時(shí)讀取塔身前后L形吊架10垂向位置。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在L形吊架10較低一端吊耳及L形吊架10直角處。小車水平位移監(jiān)控內(nèi)容：監(jiān)控4臺(tái)龍門吊40小車水平移動(dòng)的同步性，實(shí)時(shí)讀取水平位置信息。

又，根據(jù)翻身過程中鋼索塔30本身受力計(jì)算，對(duì)鋼索塔30進(jìn)行局部加強(qiáng)，加強(qiáng)共三處：鋼索塔30的框形吊架20安裝處、180°塔首支撐處及塔尾L吊架。塔尾采用栓接工字鋼加強(qiáng)，其他兩處采用焊接加筋進(jìn)行加強(qiáng)。

通過根據(jù)鋼索塔30確定翻身時(shí)的塔首支點(diǎn)和塔尾支點(diǎn)，并在塔首支點(diǎn)處設(shè)置框形吊架20，在通過將鋼索塔30置于設(shè)置有墊梁的L形吊架10上進(jìn)行0-90度、90度-180度的翻轉(zhuǎn)，從而保證在翻轉(zhuǎn)的過程中，所述鋼索塔30的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔30翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的翻身方法對(duì)鋼索塔30進(jìn)行翻身，會(huì)導(dǎo)致鋼索塔30重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對(duì)施工安全造成潛在的威脅的技術(shù)問題。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。