四百吨级非对称钢塔节段滑移系统及滑移方法与流程

本发明涉及钢塔节段滑移施工领域，尤其是涉及一种四百吨级非对称钢塔节段滑移系统及滑移方法。

背景技术：

1、二十一世纪后，大型公铁两用桥梁主塔高度逐步向360m高度发展，以及万亿吨米级塔式起重机的研发使用，钢索塔的优势逐步体现，应用越来越多。相比常规混凝土索塔施工速度慢、周期长，钢塔施工较为方便，可大大减少混凝土塔的繁琐施工工序，可大大加快项目施工周期。

2、随着公铁两用桥梁的长足发展，钢塔高度、节段重量均不断增加，钢塔结构愈发复杂，运输船+浮吊往往不能一次运输至桥塔处，常规钢塔节段吊装转运方法已不再适用，主要有以下几个问题：

3、第一，钢塔最大节段重量为401t，对运输船、浮吊吨位要求极大，设备吃水深度要求高，不能一次性吊装至桥塔底部指定位置，常规的水上滑移平台及滑移设备也无法满足四百吨级钢塔滑移，滑移平台结构设计难度极大。

4、第二，首节钢塔高6.6m，为空间非对称结构。首节钢塔下部3m为空壳结构，重量主要集中于上部3.6m，且主塔整体向右侧倾斜，重量主要集中于右上方。钢塔结构极为复杂，大大增加滑移难度，且底部3m空壳结构，滑移安全稳定性难以保证。

5、第三，牵引开始、滑移、中途制动、牵引停止等各个过程，且江边风速较大，四百吨级非对称结构滑移安全风险大。

技术实现思路

1、本发明提供了一种四百吨级非对称钢塔节段滑移系统及滑移方法，解决了大重量钢制桥塔节段无法通过浮吊直接吊装上岸的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，包括设置在靠近岸边的钢管桩，钢管桩上端设有至少四个轨道梁，轨道梁一端用于靠近运输船，轨道梁另一端用于靠近桥塔施工区域，轨道梁上设有至少两个可滑动的滑移托架，滑移托架上设有用于支撑钢塔节段的支撑工装架，各轨道梁上靠近桥塔施工区域的一端设有连续千斤顶，还设有牵引缆，牵引缆一端连接连续千斤顶，牵引缆另一端用于拉动支撑工装架，还设有至少两个齿条，齿条与轨道梁连接，各滑移托架上设有行走电机，行走电机轴端设有齿轮，齿轮与齿条啮合，支撑工装架与滑移托架可分离。

3、优选的方案中，轨道梁端部设有反力座，连续千斤顶一端抵靠在反力座上，牵引缆穿过反力座，牵引缆一端设有锚具，锚具与滑移托架连接。

4、优选的方案中，支撑工装架包括内部支撑架和外部支撑架，内部支撑架和外部支撑架设有相连接的竖向支撑柱和横向平联杆，各竖向支撑柱上端设有仿形法兰板，仿形法兰板与钢塔节段外壁连接。

5、优选的方案中，支撑工装架设有定位孔，滑移托架上设有锁定装置，定位孔与锁定装置套接定位，定位孔内壁设有锥形定位环，锁定装置设有可伸出的抵靠轴，抵靠轴一端抵靠在锥形定位环上。

6、优选的方案中，锁定装置包括座筒，座筒内设有可转动的丝杆，丝杆上套有螺纹连接的丝套，丝套与座筒内壁滑动连接，丝套设有第三锥面，座筒沿周向设有多个导向筒，抵靠轴与导向筒滑动套接，抵靠轴两端分别设有第一锥面和第二锥面，第二锥面抵靠在第三锥面上，第一锥面用于抵靠锥形定位环。

7、优选的方案中，抵靠轴设有轴肩部，抵靠轴外侧套有复位弹簧，导向筒端部设有止挡帽，复位弹簧两端分别抵靠止挡帽和轴肩部。

8、优选的方案中，丝杆端部设有蜗轮，滑移托架上还设有第一连接轴，第一连接轴上套有多个蜗杆，各蜗杆与各蜗轮啮合，还设有至于第一连接轴垂直的第二连接轴，第二连接轴和第一连接轴之间通过锥齿轮组传动，滑移托架上还设有夹紧电机，夹紧电机驱动第二连接轴转动以使得各丝杆同步转动。

9、优选的方案中，滑移托架上设有至少两个导向锥柱和导向滑套，导向锥柱和导向滑套滑动套接，支撑工装架还设有至少两个导向孔，各导向锥柱插入各导向孔中，导向滑套内设有可转动的螺杆，螺杆与导向锥柱螺纹套接，螺杆端部设有蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，螺杆与丝杆的螺纹旋向相反。

10、优选的方案中，

11、根据专项设计施工水上滑移平台，滑移平台施工完成后，在轨道梁的滑道上安装滑移托架、连续千斤顶和牵引缆；

12、将支撑工装架吊装至滑移托架上，并临时固定；

13、各钢塔节段通过运输船运输至滑移平台附近，采用浮吊将钢塔节段吊装至支撑工装架上；

14、调整钢塔节段的姿态，通过两条轨道梁上的连续千斤顶搭配牵引缆同步不间断牵引，牵引过程中随时监测钢塔节段是否倾斜等；

15、重复滑移转运其余节段，直到所有节段转运完毕。

16、优选的方案中，轨道梁分为两组，每组负责转运一个钢塔节段，第一组的轨道梁上的滑移托架将钢塔节段转运至靠近桥塔施工区域后，支撑工装架与滑移托架分离，吊机将支撑工装架和钢塔节段一同吊至桥塔施工区域；

17、同时，下一个钢塔节段运输船上吊运到第二组轨道梁上的支撑工装架上并向桥塔施工区域滑移；

18、第一组轨道梁的滑移托架在行走电机的驱动下，回到靠近运输船区域；

19、第一组滑移托架和第二组滑移托架交替滑移转运各钢塔节段，直到所有钢塔节段均被转运完毕。

20、本发明的有益效果为：1）通过水上滑移平台专项设计，解决超大吨位钢塔承重和滑移的难题，既承受了四百吨钢塔的静载重量，又承受了四百吨钢塔滑移过程中产生动荷载影响；

21、2）通过对16个不同截面四百吨非对称钢塔结构分析，通过模拟每节段钢塔的重心，设计各个节段的支撑架，确保了非对称钢塔结构的滑移稳定性，大大降低了四百吨级非对称钢塔结构的倾倒隐患；

22、3）创新性的引用连续千斤顶牵引滑移施工，常规滑移施工基本上采用普通千斤顶或卷扬机，相比常规施工，可不间断智能牵引，大大降低了多次启动、停止的非对称结构倾倒风险，使得滑移过程更加平稳、安全；

23、4）采用双组滑移轨道轮流牵引各钢塔节段，保证施工的连续性，提高施工效率，缩短工期；

24、5）支撑工装架采用更具不同的节段形状进行定制，并且可与滑移托架分离，钢塔节段滑移结束后直接吊接支撑工装架将节段吊装至施工位置，减少工装架的重复安装定位；

25、6）滑移托架采用分散布置的锁定装置夹紧支撑工装架，使得受力更加均匀，减少非对称节段的倾覆风险，并采用传动连杆统一控制支撑工装架的导向和锁定装置的夹紧，大大减少了定位时间和工作强度。

技术特征：

1.一种四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：包括设置在靠近岸边的钢管桩（3），钢管桩（3）上端设有至少四个轨道梁（5），轨道梁（5）一端用于靠近运输船，轨道梁（5）另一端用于靠近桥塔施工区域，轨道梁（5）上设有至少两个可滑动的滑移托架（1），滑移托架（1）上设有用于支撑钢塔节段（8）的支撑工装架（4），各轨道梁（5）上靠近桥塔施工区域的一端设有连续千斤顶（6），还设有牵引缆（7），牵引缆（7）一端连接连续千斤顶（6），牵引缆（7）另一端用于拉动支撑工装架（4），还设有至少两个齿条（9），齿条（9）与轨道梁（5）连接，各滑移托架（1）上设有行走电机（10），行走电机（10）轴端设有齿轮，齿轮与齿条（9）啮合，支撑工装架（4）与滑移托架（1）可分离。

2.根据权利要求1所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：轨道梁（5）端部设有反力座（601），连续千斤顶（6）一端抵靠在反力座（601）上，牵引缆（7）穿过反力座（601），牵引缆（7）一端设有锚具（701），锚具（701）与滑移托架（1）连接。

3.根据权利要求1所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：支撑工装架（4）包括内部支撑架（401）和外部支撑架（402），内部支撑架（401）和外部支撑架（402）设有相连接的竖向支撑柱（403）和横向平联杆（404），各竖向支撑柱（403）上端设有仿形法兰板（405），仿形法兰板（405）与钢塔节段（8）外壁连接。

4.根据权利要求1所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：支撑工装架（4）设有定位孔（406），滑移托架（1）上设有锁定装置（2），定位孔（406）与锁定装置（2）套接定位，定位孔（406）内壁设有锥形定位环（408），锁定装置（2）设有可伸出的抵靠轴（201），抵靠轴（201）一端抵靠在锥形定位环（408）上。

5.根据权利要求4所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：锁定装置（2）包括座筒（207），座筒（207）内设有可转动的丝杆（206），丝杆（206）上套有螺纹连接的丝套（204），丝套（204）与座筒（207）内壁滑动连接，丝套（204）设有第三锥面（205），座筒（207）沿周向设有多个导向筒（208），抵靠轴（201）与导向筒（208）滑动套接，抵靠轴（201）两端分别设有第一锥面（202）和第二锥面（203），第二锥面（203）抵靠在第三锥面（205）上，第一锥面（202）用于抵靠锥形定位环（408）。

6.根据权利要求5所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：抵靠轴（201）设有轴肩部（211），抵靠轴（201）外侧套有复位弹簧（210），导向筒（208）端部设有止挡帽（209），复位弹簧（210）两端分别抵靠止挡帽（209）和轴肩部（211）。

7.根据权利要求6所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：丝杆（206）端部设有蜗轮（11），滑移托架（1）上还设有第一连接轴（13），第一连接轴（13）上套有多个蜗杆（12），各蜗杆（12）与各蜗轮（11）啮合，还设有至于第一连接轴（13）垂直的第二连接轴（14），第二连接轴（14）和第一连接轴（13）之间通过锥齿轮组（15）传动，滑移托架（1）上还设有夹紧电机（16），夹紧电机（16）驱动第二连接轴（14）转动以使得各丝杆（206）同步转动。

8.根据权利要求7所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，其特征是：滑移托架（1）上设有至少两个导向锥柱（102）和导向滑套（103），导向锥柱（102）和导向滑套（103）滑动套接，支撑工装架（4）还设有至少两个导向孔（407），各导向锥柱（102）插入各导向孔（407）中，导向滑套（103）内设有可转动的螺杆（104），螺杆（104）与导向锥柱（102）螺纹套接，螺杆（104）端部设有蜗轮（11），蜗轮（11）与蜗杆（12）啮合，螺杆（104）与丝杆（206）的螺纹旋向相反。

9.根据权利要求1所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统的滑移方法，其特征是：

10.根据权利要求9所述四百吨级非对称钢塔节段滑移系统的滑移方法，其特征是：轨道梁（5）分为两组，每组负责转运一个钢塔节段（8），第一组的轨道梁（5）上的滑移托架（1）将钢塔节段（8）转运至靠近桥塔施工区域后，支撑工装架（4）与滑移托架（1）分离，吊机将支撑工装架（4）和钢塔节段（8）一同吊至桥塔施工区域；

技术总结本申请提供一种四百吨级非对称钢塔节段滑移系统，包括设置在靠近岸边的钢管桩，钢管桩上端设有至少四个轨道梁，轨道梁一端用于靠近运输船，轨道梁另一端用于靠近桥塔施工区域，轨道梁上设有至少两个可滑动的滑移托架，滑移托架上设有用于支撑钢塔节段的支撑工装架，各轨道梁上靠近桥塔施工区域的一端设有连续千斤顶，还设有牵引缆，牵引缆一端连接连续千斤顶，牵引缆另一端用于拉动支撑工装架，还设有至少两个齿条，齿条与轨道梁连接，各滑移托架上设有行走电机，行走电机轴端设有齿轮，齿轮与齿条啮合，支撑工装架与滑移托架可分离，大重量钢制桥塔节段转运工期长的问题。技术研发人员：王杰,王锐,付甦,徐安祺,彭鹏,刘崇敬,黄凤达,沈理,谈磊,孙青山,黄飞,陈玉松,徐青君,邱儆受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13