專利名稱：拉索橋索塔安裝用組合式起重塔及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種起重設備，尤其是一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔及其安裝方法。
背景技術：
現在，橋梁工程中，拉索橋在大跨度橋梁設計中運用較為普遍，而且為了美觀，索塔的造型和安裝角度也各式各樣，這就為索塔的安裝架 設提出了要求，尤其是索塔具有一定的角度時，索塔安裝難度較大。現有的起重和吊裝設備均需要較大的工作平臺和輔助設施，才能完成吊裝，而且吊裝成本高，安全和質量控制難度大，如何安全、高效、高精度的完成架設任務，成為了我們的研究課題。

發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供一種安全、高效、高精度完成索塔整體豎轉施工的起重塔以及起重塔的安裝方法。為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，包括塔頂、塔身和塔根，塔頂和塔身以及塔身和塔根的連接采用螺栓連接，其中塔頂為工作平臺，塔身為矩形截面桁架結構，塔根與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，其中塔根兩側為矩形截面桁架結構，上部連接塔身，下部與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，中間采用鉸接式結構，所述鉸接式結構的下部為內凹圓弧鉸座，上部為焊接了外凸圓弧鉸軸的下縱梁，內凹圓弧鉸座與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，下縱梁與下橫梁采用焊接連接，下橫梁連接塔身。所述塔頂包括上橫梁、上縱梁和起重梁，其中上橫梁和上縱梁之間以及上橫梁和起重梁之間均采用焊接連接，并在上橫梁側邊用三角加強板與上縱梁焊接，起重梁包括橫梁和縱梁，縱梁和橫梁之間焊接連接，縱梁的兩端設置吊耳。所述塔身包括立柱、立柱連接件、斜拉撐以及水平拉撐，立柱和立柱之間通過立柱連接件、斜拉撐以及水平拉撐連接組成矩形截面桁架結構的塔身，連接方式采用螺栓連接，塔身截面隨高度變化分為三種截面，從下往上截面依次減小。所述下縱梁與下橫梁均采用箱形梁。所述上縱梁與上橫梁均采用箱形梁。一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔安裝方法，包括以下步驟①塔基承重平臺澆筑預埋螺栓，同時預制部分器件各柱腳的預埋螺栓標高一致，標高偏差控制在(±2mm)以內，保證二次澆灌層澆筑密實，在澆筑預埋螺栓的同時，預制塔根部分下橫梁和下縱梁、預制塔頂部分上縱梁、上橫梁和起重梁或者鉸座；②塔根安裝塔根安裝包括外排柱和預埋螺栓的安裝以及中間部分鉸座與預埋螺栓的安裝，鉸座的安裝要求各個鉸座的同心度偏差< 2毫米，鉸座與預埋螺栓固定，標高調整采用楔形墊鐵，調整到位后將墊鐵焊牢，并用高強度微膨脹灌漿料將二次澆灌層灌實，鉸座安裝完成后，吊裝下縱梁，下縱梁的底部鉸軸與鉸座配合，再吊裝下橫梁，下橫梁和下縱梁采用焊接固定，上橫梁和塔身采用螺栓連接固定；③塔身安裝塔身結構為矩形截面桁架結構，安裝時，將在地面組裝好的桁架單元吊至安裝位置安裝，塔身的構件安裝均采用螺栓連接緊固，安裝過程中，嚴密監控塔身的垂直度，偏差控制內20mm以內，且不大于H (高)/2500mm ；④塔頂安裝塔頂安裝包括上橫梁、上縱梁和起重梁的安裝，首先，將預制好的上縱梁吊至安裝位置，用連接螺栓與塔身緊固連接，然后依次吊裝上橫梁和起重梁，上縱梁和上橫梁以及上 橫梁和起重梁之間采用焊接連接，焊縫為一級焊縫。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本發明拉索橋索塔安裝用組合式起重塔與傳統的起重塔相比，塔身采用65式軍用墩組合拼裝而成，塔身承載能力強，材料可以反復利用，節省了投資和成本，并且搭建速度快，可顯著縮短工期。塔根與底部平臺的連接采用兩側固定支撐，中間鉸接的形式，在工作狀態將塔根兩側固定支撐桿件拆除，使塔根部為單純鉸接連接，減輕了起重塔工作時的根部彎矩，安全高效。


圖I是本發明起重塔主視結構示意圖；圖2是本發明起重塔側視結構示意圖；圖3是本發明承重平臺基礎結構示意圖；圖4是本發明塔根鉸接結構的鉸軸部分連接示意圖；圖5是本發明鉸座主視結構示意圖；圖6是本發明鉸座側視結構示意圖；圖7是本發明塔頂部分俯視結構示意圖；其中1、立柱，2、連接板，3、斜拉撐，4、水平拉撐，5、下橫梁，6、下縱梁，7、鉸座，8、承重平臺，9、吊耳，10、鉸軸，11、起重梁，12上橫梁，13、上縱梁，14、加強板。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述如圖I和2所示，本發明拉索橋索塔安裝用組合式起重塔包括塔頂、塔身和塔根，本發明的塔頂和塔身以及塔身和塔根的連接均采用螺栓連接，其中塔頂設置工作平臺，塔身為矩形截面桁架結構，塔根與底部承重平臺采用預埋螺栓固定。底部承重平臺預埋螺栓時，保證各柱腳的預埋螺栓標高一致，標高偏差控制在(±2mm)以內，并且保證二次澆灌層澆筑密實。其中塔頂采用平臺結構，是索塔豎轉的操作平臺，塔頂載荷較為集中，且數值較大，要求塔頂平臺滿足將索塔豎轉提升載荷和后背索平衡載荷均勻傳遞給起重塔，同時又具有足夠的結構剛度，其結構包括上橫梁、上縱梁和起重梁，其中上橫梁和上縱梁之間以及上橫梁和起重梁之間均采用焊接連接，焊縫達到一級焊縫，并在上橫梁側邊用三角加強板與上縱梁焊接，進行加強，起重梁包括橫梁和縱梁，縱梁和橫梁之間采用焊接連接，在縱梁的兩端設置吊耳。塔頂的結構圖參考圖I和圖7，塔頂平臺一般在工廠內制作和預裝完成后，吊裝到塔頂進行整體拼裝和焊接，有利于節省工時，提高效率，節省費用。本發明的塔身采用三段式結構，從下往上截面依次減小，采用65式軍用墩構件組合拼裝而成，其結構參考圖I和圖2，包括立柱、立柱連接件、斜拉撐以及水平拉撐，立柱和立柱之間通過立柱連接件、斜拉撐以及水平拉撐連接，形成矩形截面桁架結構，連接方式采用螺栓連接，塔身采用23B型塔吊吊裝，為提高塔身結構拼裝效率，根據塔吊的吊裝能力，將其在地表拼裝成小的結構單元后，吊至安裝位置。起重塔組裝過程中，應嚴密監控塔身的垂直度，偏差控制在20mm以內，且不大于h (高)/2500mm。本發明的塔根兩側為矩形截面桁架結構，上部連接塔身，下部與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，承重平臺基礎參考圖3，中間采用鉸接式結構，參考圖I和圖4，所述鉸接式結構的下部為內凹圓弧鉸座，參考圖5和圖6，上部為焊接了外凸圓弧鉸軸的下縱梁，鉸軸參考圖4，內凹圓弧鉸座與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，標高調整采用楔形墊鐵，調整到位后將墊鐵焊牢，并用高強度微膨脹灌漿料將二次澆灌層灌實，鉸座安裝完成后，吊裝 下縱梁，下縱梁的底部鉸軸與鉸座配合，完成后再吊裝下橫梁，下橫梁和下縱梁采用焊接固定，焊縫為一級焊縫，上橫梁和塔身采用螺栓連接固定；本發明中鉸座、上縱梁、上橫梁、下縱梁及下橫梁均采用箱型焊接結構，可以在工廠中預制完成后，運至現場。其中鉸座安裝要求較高，必須保證7個鉸座同心度偏差不大于2mm，鉸座與承臺采用預埋螺栓固定，鉸座標高調整采用楔形墊鐵，調整到位后將墊鐵焊牢。起重塔底部結構安裝重點是保證各安裝柱腳標高偏差值控制在合理范圍內；同時確保所有柱腳二次澆灌層澆注密實。
權利要求
1.一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，其特征在于包括塔頂、塔身和塔根，塔頂和塔身以及塔身和塔根的連接采用螺栓連接，其中塔頂頂部為工作平臺，塔身為矩形截面桁架結構，塔根與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，其中塔根兩側為矩形截面桁架結構，上部連接塔身，下部與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，中間采用鉸接式結構，所述鉸接式結構的下部為內凹圓弧鉸座(7)，上部為焊接了外凸圓弧鉸軸(10)的下縱梁(6)，內凹圓弧鉸座與底部承重平臺(8)采用預埋螺栓固定，下縱梁與下橫梁(5)采用焊接連接，下橫梁連接塔身。
2.根據權利要求I所述的拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，其特征在于所述塔頂包括上橫梁(12)、上縱梁(13)和起重梁(11)，其中上橫梁和上縱梁之間以及上橫梁和起重梁之間均采用焊接連接，并在上橫梁側邊用三角加強板(14)與上縱梁焊接，起重梁包括橫梁和縱梁，縱梁和橫梁之間焊接連接，縱梁的兩端設置吊耳(9)。
3.根據權利要求I所述的拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，其特征在于所述塔身包括立柱(I)、立柱連接件(2)、斜拉撐(3)以及水平拉撐(4)，立柱和立柱之間通過立柱連接件、斜拉撐以及水平拉撐連接組成矩形截面桁架結構的塔身，連接方式采用螺栓連接，塔身為一段或者一段以上，當為一段以上時，從下往上截面依次減小。
4.根據權利要求I所述的拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，其特征在于所述下縱梁與下橫梁均采用箱形梁。
5.根據權利要求2所述的拉索橋索塔安裝用組合式起重塔，其特征在于所述上縱梁與上橫梁均采用箱形梁。
6.一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔安裝方法，包括以下步驟 ①塔基承重平臺澆筑預埋螺栓，同時預制部分器件 各柱腳的預埋螺栓標高一致，標高偏差控制在(±2mm)以內，保證二次澆灌層澆筑密實，在澆筑預埋螺栓的同時，預制塔根部分下橫梁和下縱梁、預制塔頂部分上縱梁、上橫梁和起重梁或者鉸座； ②塔根安裝 塔根安裝包括外排柱和預埋螺栓的安裝以及中間部分鉸座與預埋螺栓的安裝，鉸座的安裝要求各個鉸座的同心度偏差< 2毫米，鉸座與預埋螺栓固定，標高調整采用楔形墊鐵，調整到位后將墊鐵焊牢，并用高強度微膨脹灌漿料將二次澆灌層灌實，鉸座安裝完成后，吊裝下縱梁，下縱梁的底部鉸軸與鉸座配合，再吊裝下橫梁，下橫梁和下縱梁采用焊接固定，焊縫為一級焊縫，上橫梁和塔身采用螺栓連接固定； ③塔身安裝 塔身結構為矩形截面桁架結構，安裝時，將在地面組裝好的桁架單元吊至安裝位置安裝，塔身的構件安裝均采用螺栓連接緊固，安裝過程中，嚴密監控塔身的垂直度，偏差控制內20mm以內，且不大于H/2500mm ； ④塔頂安裝 塔頂安裝包括上橫梁、上縱梁和起重梁的安裝，首先，將預制好的上縱梁吊至安裝位置，用連接螺栓與塔身緊固連接，然后依次吊裝上橫梁和起重梁，上縱梁和上橫梁以及上橫梁和起重梁之間采用焊接連接，焊縫為一級焊縫。
全文摘要
本發明公開了一種拉索橋索塔安裝用組合式起重塔及其安裝方法，包括采用螺栓連接的塔頂、塔身和塔根，其中塔頂頂部為工作平臺，塔身為矩形截面桁架結構，塔根與底部承重平臺采用預埋螺栓固定，其中塔根兩側為矩形截面桁架結構，中間采用鉸接式結構，塔頂上橫梁和上縱梁以及塔根下橫梁和下縱梁采用箱式梁，并進行牢固焊接。本發明采用65式軍用墩組合拼裝而成，材料可以反復利用，節省了投資和成本，并且搭建速度快，可顯著縮短工期，塔根與底部平臺的連接采用兩側固定支撐，中間鉸接的形式，起重塔工作狀態將塔根兩側固定支撐節拆除，避免起重塔工作狀態塔身偏斜造成根部桿件七產生彎矩，而影響起重塔安全穩定性，保證起重塔使用安全高效。
文檔編號B66C5/00GK102774745SQ20121000701
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者孟章印, 張強, 王娜, 王洪洲, 王道斌, 韓寧 申請人:河北金環鋼結構工程有限公司