大跨度悬索桥主缆架设门架式小循环牵引系统

摘要

大跨度悬索桥主缆架设门架式小循环牵引系统，属于桥梁上部结构施工技术领域。在A锚碇后设存索区，安装60吨龙门吊机和放索支架；在此锚碇后设牵引索回转轮；在B锚碇侧设一台25吨主牵引卷扬机和平衡重支架。牵引索在A锚碇通过拽拉器连接，在B锚碇绕过卷扬机滚筒，通过平衡重支架和各转向滑车后插接，形成环状无极索，通过牵引驱动和门架滑车、导轮组作水平循环运动，形成独立的小循环牵引系统。该小循环系统优点在于其功率大、牵引力大、施工效率高，成本低。

说明书

                            技术领域

本发明涉及悬索桥主缆架设施工方法，属于悬索桥上部结构施工技术领域。

主缆架设门架式小循环牵引系统是利用一台双卷筒摩擦式卷扬机循环运动来实现主缆架设。门架式小循环牵引系统适用各种跨度悬索桥主缆的架设，尤其在主缆放索与牵引同步性方面具有明显的优越性。

                            背景技术

主缆是悬索桥的“生命线”，主缆架设质量直接关系到悬索桥的建设质量。

通常大跨度悬索桥主缆架设采用双线往复式牵引系统，但该牵引系统主、辅牵引卷扬机分别布置于桥梁主跨的两岸，由于信号或其他意外原因，容易出现主、辅卷扬机“对拉”的现象，影响主缆架设速度和质量。

                            发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术的不足提供一种可靠的、连续的主缆牵引架设方法。本发明涉及一种悬索桥主缆牵引架设的方法，其特点是利用一台卷扬机(11)作为动力，通过一根无极循环牵引索(10)及转、导向轮，来实现牵引索循环运动，达到牵引架设主缆的目的。该牵引系统设置有平衡重(12)，能自动调整牵引索(10)的垂度，主缆的整个牵引过程比较平顺，对提高索股架设质量起到很好的作用。

本牵引系统主要由：存放索系统、支承运送系统、动力循环系统、张紧调试机构等设施组成。

1、存放索系统：存、放索区设60t龙门吊(13)和带制动扭矩电机的放索器(14)各一台，存放索盘(24)数量可达60盘。

2、支承运送系统：A锚碇放索区设长短胶滚筒，猫道主缆外侧上每间隔8m设一道支承导向轮(15)。在高差较大和主索鞍、散索鞍部位适当增加支承导向轮数量或用导向轮组。

3、动力循环系统

3.1牵引索(10)：采用Φ36mm不旋转钢芯钢丝绳，全长约4800m，在专业生产厂家定制。牵引索两端中，一端通过拽拉器(7)连接，一端直接对接，形成无极循环索。

3.2牵引索转向：A锚碇(11)处设水平转向，B锚碇(14)设水平与竖向转向，猫道门架(38)、AB主塔(12)(13)、散索鞍(23)支墩设导轮组。

3.3拽拉器(7)：拽拉器为牵引索与主缆索股连结的设施，以实现索股的牵引架设。

3.4牵引卷扬机：开绳槽双卷筒摩檫式牵引卷扬机，使用变频器设定某一速度后卷放钢丝绳的速度恒定、出绳位置恒定，变频器能实现5～30m/min范围内的无级变速；通过安装在定滑轮上的拉力传感器及放大器等测试组件与计算机组成测控系统，通过计算机动态采集和实时牵引过程中每一段点的牵引力和速度变化情况、钢丝绳的运行总长度，随时保存打印。可根据具体工况设定拉力和速度关系，实行人工干预下的半自动化。

主要技术参数：

工作有效牵引力：250kN

牵引速度：5～30m/min无级变速

收绳筒容绳量：2500m

卷筒：双卷筒，摩擦式

驱动：卷扬机要能正、逆向牵引

制动系统：电动或液压自动松闸

传动方式：机械或液压

电动机：～3×380V，FC＝100％，110kW，绕线式串联电阻起动

控制方式：鼓形控制器为中央控制器，转子串接电阻起动调速

4、张紧调试机构：循环牵引系统受温度变化、牵引索弹性变形松弛、卷扬机后张力、架设状态的变化等因素的影响，必须设张紧调整设施。采用配平衡重的方式。

                            附图说明

图1a，图1b：门架式小循环总体布置主视图、俯视图

图2：A锚碇放索区立面布置图

图3a，图3b：B锚碇牵引区及张紧调试机构布置俯视图、主视图

图4：塔顶布置图

图5：猫道门架及门架导轮布置图

图中：1-放索区，2-牵引区，3-门架支承索，4-塔顶转向，5-猫道门架及导轮，6-主缆索股，7-拽拉器，8-猫道，9-索股托滚，10-牵引索，11-A锚碇，12-A主塔，13-B主塔，14-B锚碇，15-25t卷扬机，16-平衡重，17-60t单轨龙门吊机，18-放索器，19-滚轮，20-牵引索回转支架及滑轮，21-8t卷扬机，22-支墩门架导轮组，23-散索鞍，24-索盘，25-猫道承重索，26-支墩门架，27-平衡重支架，28-转向滑轮，29-门架支承索鞍座，30-塔顶门架，31-导轮组，32-扶手索鞍座，33-猫道承重索鞍座，34-扶手索，35-下拉装置，36-主索鞍，37-反力架，38-猫道门架，39-猫道门架导轮。

                          具体实施方式

总体施工架设方案：主缆的架设采用PPWS工法，即将索盘(24)安装在A锚碇后的放索支架上，把锚头从索盘上引出，将锚头通过锚头架固定在拽拉器(7)上并与牵引索(10)相连接，通过布置于B锚碇(14)下游侧的25t牵引卷扬机(15)驱动循环牵引索(10)正向运动，将索股从A锚碇(11)沿猫道面向B锚碇(14)拖拉，每次拉一束，索股落于顺猫道布置的支承导轮上。牵引过程中及时纠正索股的扭转、弯曲及松散变形等。索股拖拉到位后，将两端锚头分别临时固定在锚杆处，将这些钢丝扭正至平行状态，起吊横移在各鞍座处对索股进行整形、索股理顺，放入鞍座预定位置。两端锚头由引入装置向锚架锚固部位引进。经垂度调整后在鞍座处锁定，锚跨通过调整索股拉力进行调整。单根索股架设完成后，通过牵引卷扬机驱动循环牵引索反向运动，将拽拉器由B锚碇返回至A锚碇，进行下一根索股的架设。

主缆架设门架式小循环牵引系统总体施工布置：在A锚碇后设存索区，安装60吨龙门吊机(17)和放索支架；在A锚碇后设牵引索回转支架及滑轮(20)；在B锚碇下游侧设一台25吨牵引卷扬机(15)和平衡重支架(27)。牵引索(10)由2根Φ36钢丝绳组成，在A锚碇(11)通过拽拉器(7)连接，在B锚绕过卷扬机滚筒，通过平衡重支架(27)和各转向、导向滑轮后插接，形成环状无极索，通过牵引驱动和门架滑车、导轮组作水平循环运动，形成独立的小循环牵引系统，以满足架设主缆的需要。