一种不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法与流程

1.本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法。


背景技术：

2.目前国内外绝大多数悬索桥均为双索面悬索桥，主缆施工猫道结构设计与布置也趋于稳定。随着主跨跨径、活载逐渐增大，双主缆布置带来主缆、索鞍、索夹、锚碇等结构构件规模过大的问题，使得制造要求高、施工难度大且经济效益低，于是国内外学者提出了四缆悬索桥结构体系并在国外率先应用。
3.但目前四主缆体系悬索桥在结构为四根主缆平行布置，与传统双缆悬索桥力学特性基本相同，猫道结构亦可根据主缆间距特点，将单侧两主缆猫道合并为一个整体式猫道，实现方式较为简单。而对于目前出现的不同垂度四主缆悬索桥，由于单侧两主缆在同一断面高差始终存在变化，且受主缆间距影响较大，因此在猫道布设过程中存在一定的困难和限制条件。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何搭建不同垂度四主缆悬索桥的猫道。
5.为达到以上目的，本发明提供的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其包括以下步骤：
6.单侧内外两根主缆在横桥上的中心间距为l，l取最小值并与猫道横断面设计值对比；
7.当不小于猫道横断面设计值时，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并使该猫道位于主缆正下方，在猫道的横桥向两侧设置牵引装置；
8.当小于猫道横断面设计值时，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并将该猫道位于内外两根主缆在横桥向上的中心之间的部分定义为第一猫道，余下部分定义为第二猫道，其中，两个第一猫道在横桥向上的宽度和小于l；在第二猫道设置主缆架设装置，单侧内外两根主缆的主缆架设装置构成牵引系统。
9.在上述技术基础上，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后、在第二猫道设置主缆架设装置之前，还包括以下步骤：内外侧两根主缆的猫道上均设置猫道门架，在主缆高度较高的主缆猫道底部安装牛腿，将牛腿与另一个主缆的猫道门架通过阻尼装置进行连接。
10.在上述技术基础上，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：将内外两根主缆的猫道的承重索通过变位绕过主索鞍。
11.在上述技术基础上，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：在近塔侧将内外两根主缆的猫道进行下拉至两者处于同一水平线。
12.在上述技术基础上，所述猫道包括：
13.承重索；
14.猫道承重板，其包括设置于承重索上的外侧承重板；
15.猫道门架，其设置于猫道承重板的顶部。
16.在上述技术基础上，所述主缆架设装置包括导向轮、牵引器和牵引索，导向轮设置于外侧承重板的顶部，并在猫道门架的内部；牵引器设置于塔身顶部的猫道门架上；牵引索通过猫道的一端和牵引器连接至猫道的另一端。
17.在上述技术基础上，所述牵引系统包括两个主缆架设装置、转向装置和卷扬机，两条牵引索一端通过转向装置连接，另一端均连接有卷扬机。
18.在上述技术基础上，所述内外两根主缆中较高的猫道承重面，其底部设置有牛腿，牛腿与较低的猫道门架之间连接有阻尼装置。
19.在上述技术基础上，所述近塔身的猫道上安装有下拉装置，其用于拉下内外两根主缆的猫道至同一水平面。
20.在上述技术基础上，所述塔身的顶面安装有若干条主索鞍，下拉装置远离塔身的一侧安装有变位架，其用于塔身顶部的猫道偏离主索鞍的正上方。
21.与现有技术相比，本发明的优点在于：
22.本发明通过设计的悬索桥的猫道搭建的布置方法，将单侧的内外主缆的猫道进行分离式搭建，且针对于该搭建方法，设计出与其相匹配的主缆架设系统。与现有的将单侧两主缆猫道合并为一个整体式猫道相比，本发明的猫道可进行分离式搭建，且两个猫道之间不会相互影响，同时可满足不同内外主缆间距的施工场景，因此该猫道的布置方法有较好的适用性，并且可对于不同垂度四主缆悬索桥的猫道进行搭建。
附图说明
23.图1为本发明实施例中不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法的流程图；
24.图2为本发明实施例中不同垂度四主缆悬索桥的猫道结构示意图；
25.图3为本发明实施例中牵引系统的结构示意图；
26.图4为本发明实施例中变位架及下拉装置的结构示意图；
27.图5为图4的俯视图。
28.图中：1-主缆，2-猫道承重板，201-外侧承重板，202-内侧承重板，203-导向轮，204-猫道门架，205-牵引器，206-牵引索，207-阻尼装置，3-转向装置，4-卷扬机，5-变位架，6-下拉装置，7-施工平台，8-塔身，9-主索鞍。
具体实施方式
29.以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
30.参见图1所示，本发明实施例中的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其包括以下步骤：
31.s1：从设计图纸可知单侧内外两根主缆1在横桥上的中心间距为l；
32.s2：l取最小值(l可能为一个范围值)与猫道横断面设计值对比(猫道常规宽度为4m左右)；
33.s3：根据对比结果搭建猫道。当不小于猫道横断面设计值时，给每条主缆1架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并使该猫道位于主缆1正下方(此处“正下方”是指猫道位于主缆的下方)，且主缆的中线可将猫道分为左右相等的两部分，在猫道的横桥向两侧设置牵引装置；
34.当小于猫道横断面设计值时，给每条主缆1架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并将该猫道位于内外两根主缆1在横桥向上的中心之间的部分定义为第一猫道，余下部分定义为第二猫道，其中，两个第一猫道在横桥向上的宽度和小于l，可推断出第二猫道的宽度需大于猫道横断面设计值的一半；在第二猫道设置主缆架设装置，单侧内外两根主缆1的主缆架设装置构成牵引系统。
35.由此可知，本发明通过设计的悬索桥的猫道搭建的布置方法，将单侧的内外主缆1的猫道进行分离式搭建，且针对于该搭建方法，设计出与其相匹配的主缆架设系统。与现有的将单侧两主缆猫道合并为一个整体式猫道相比，本发明的猫道可进行分离式搭建，且两个猫道之间不会相互影响，同时可满足不同内外主缆间距的施工场景，因此该猫道的布置方法有较好的适用性，并且可对于不同垂度四主缆悬索桥的猫道进行搭建。
36.优选的，给每条主缆1架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后、在第二猫道设置主缆架设装置之前，还包括以下步骤：内外侧两根主缆1的猫道上均设置猫道门架204，在主缆1高度较高的主缆1猫道底部安装牛腿，将牛腿与另一个主缆1的猫道门架204通过阻尼装置207进行连接。
37.如此设计的益处在于：为避免内外侧两根主缆1的猫道因受自然环境影响而发生的左右摆动，从而导致两条猫道发生碰撞，因此根据设计该结构，用于保障本发明的猫道之间不发生碰撞。
38.优选的，给每条主缆1架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：将内外两根主缆1的猫道的承重索通过变位绕过主索鞍9。
39.如此设计的益处在于：因本发明设计的猫道在塔身上的承重索较为密闭，因此这段的承重索较重，为避免对于主索鞍9的正常工作造成不良影响，因此将猫道的位置绕过主索鞍9的上方。
40.优选的，给每条主缆1架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：在近塔侧将内外两根主缆1的猫道进行下拉至两者处于同一水平线。
41.如此设计的益处在于：该设计可将具有高低差的两条猫道进行调整，使两者的位置调整为基本在同一水平面，从而便于施工。
42.优选的，参见图2所示，当l小于猫道横断面设计值时，本发明设计的猫道包括：
43.承重索；
44.猫道承重板2，其包括外侧承重板201和内侧承重板202；
45.猫道门架204，其设置于猫道承重板2的顶部设置有导向轮203的位置；
46.如此设计的益处在于：通过设计的悬索桥的猫道搭建的布置方法，将单侧的内外主缆1的猫道进行分离式搭建，且针对于该搭建方法，设计出与其相匹配的主缆架设系统。本发明的猫道可进行分离式搭建，且两个猫道之间不会相互影响，同时可满足不同内外主缆间距的施工场景，因此该猫道的布置方法有较好的适用性，并且可对于不同垂度四主缆悬索桥的猫道进行搭建。
47.优选的，主缆架设装置包括导向轮203、牵引器205和牵引索206，导向轮203设置于外侧承重板201的顶部，并在猫道门架204的内部；牵引器205设置于塔身8顶部的猫道门架204上；牵引索206通过猫道的一端和牵引器205连接至猫道的另一端。
48.如此设计的益处在于：该设计用于单侧的内外两根主缆1的架设工作，因猫道的空间限制，做出上述设计。
49.优选的，参见图3所示，所述牵引系统包括两个主缆架设装置、转向装置3和卷扬机4，两条牵引索206一端通过转向装置3连接，另一端均连接有卷扬机4。
50.如此设计的益处在于：因第一猫道的空间较小，无法铺设导向轮203，因此将内外两根主缆1的主缆架设装置构成牵引系统，从而可实现主缆1的牵引工作。
51.优选的，参见图2所示，内外两根主缆1中较高的猫道承重面，其底部设置有牛腿，牛腿与较低的猫道门架204之间连接有阻尼装置207。
52.如此设计的益处在于：为避免内外侧两根主缆1的猫道因受自然环境影响而发生的左右摆动，从而导致两条猫道发生碰撞，因此根据设计该结构，用于保障本发明的猫道之间不发生碰撞。
53.优选的，参见图4、5所示，近塔身8的猫道上安装有下拉装置6，其用于拉下内外两根主缆1的猫道至同一水平面。
54.如此设计的益处在于：该设计可将具有高低差的两条猫道进行调整，使两者的位置调整为基本在同一水平面，从而便于施工。
55.优选的，参见图4、5所示，塔身8的顶面安装有若干条主索鞍9，下拉装置6远离塔身8的一侧安装有变位架5，其用于塔身8顶部的猫道偏离主索鞍9的正上方。
56.如此设计的益处在于：因本发明设计的猫道在塔身上的承重索较为密闭，因此这段的承重索较重，为避免对于主索鞍9的正常工作造成不良影响，因此将猫道的位置绕过主索鞍9的上方。
57.优选的，参见图4所示，塔身8的两侧沿纵桥向均设置有施工平台7。
58.如此设计的益处在于：架设的施工平台7可便于对下拉装置6和变位架5的安装，降低高空作业的风险。
59.本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

技术特征：
1.一种不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于，其包括以下步骤：单侧内外两根主缆(1)在横桥上的中心间距为l，l取最小值并与猫道横断面设计值对比；当不小于猫道横断面设计值时，给每条主缆(1)架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并使该猫道位于主缆(1)正下方，在猫道的横桥向两侧设置牵引装置；当小于猫道横断面设计值时，给每条主缆(1)架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并将该猫道位于内外两根主缆(1)在横桥向上的中心之间的部分定义为第一猫道，余下部分定义为第二猫道，其中，两个第一猫道在横桥向上的宽度和小于l；在第二猫道设置主缆架设装置，单侧内外两根主缆(1)的主缆架设装置构成牵引系统。2.如权利要求1所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于，给每条主缆(1)架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后、在第二猫道设置主缆架设装置之前，还包括以下步骤：内外侧两根主缆(1)的猫道上均设置猫道门架(204)，在主缆(1)高度较高的主缆(1)猫道底部安装牛腿，将牛腿与另一个主缆(1)的猫道门架(204)通过阻尼装置(207)进行连接。3.如权利要求1所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于，给每条主缆(1)架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：将内外两根主缆(1)的猫道的承重索通过变位绕过主索鞍(9)。4.如权利要求1所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于，给每条主缆(1)架设一条具有猫道横断面设计值的猫道之后，还包括以下步骤：在近塔侧将内外两根主缆(1)的猫道进行下拉至两者处于同一水平线。5.如权利要求1所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于，所述猫道包括：承重索；猫道承重板(2)，其包括设置于承重索上的外侧承重板(201)；猫道门架(204)，其设置于猫道承重板(2)的顶部。6.如权利要求5所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于：所述主缆架设装置包括导向轮(203)、牵引器(205)和牵引索(206)，导向轮(203)设置于外侧承重板(201)的顶部，并在猫道门架(204)的内部；牵引器(205)设置于塔身(8)顶部的猫道门架(204)上；牵引索(206)通过猫道的一端和牵引器(205)连接至猫道的另一端。7.如权利要求6所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于：所述牵引系统包括两个主缆架设装置、转向装置(3)和卷扬机(4)，两条牵引索(206)一端通过转向装置(3)连接，另一端均连接有卷扬机(4)。8.如权利要求5所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于：所述内外两根主缆(1)中较高的猫道承重面，其底部设置有牛腿，牛腿与较低的猫道门架(204)之间连接有阻尼装置(207)。9.如权利要求5所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于：所述近塔身(8)的猫道上安装有下拉装置(6)，其用于拉下内外两根主缆(1)的猫道至同一水平面。10.如权利要求9所述的不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，其特征在于：所述塔身(8)的顶面安装有若干条主索鞍(9)，下拉装置(6)远离塔身(8)的一侧安装有变位架(5)，
其用于塔身(8)顶部的猫道偏离主索鞍(9)的正上方。

技术总结
本发明公开了一种不同垂度四主缆悬索桥的猫道布置方法，涉及桥梁工程领域。本发明的猫道布置方法包括以下步骤：单侧内外两根主缆在横桥上的中心间距为L，并与猫道横断面设计值对比；当小于猫道横断面设计值时，给每条主缆架设一条具有猫道横断面设计值的猫道，并将该猫道位于内外两根主缆在横桥向上的中心之间的部分定义为第一猫道，余下部分定义为第二猫道，其中，两个第一猫道在横桥向上的宽度和小于L；在第二猫道设置主缆架设装置，单侧内外两根主缆的主缆架设装置构成牵引系统。本发明的猫道可满足不同内外主缆间距的施工场景，并且可对于不同垂度四主缆悬索桥的猫道进行搭建。建。建。


技术研发人员：张栋 蒋本俊 赵全成 涂满明 周功建 代皓 李豹 赵鹍鹏 覃勇刚 张德致 胡腾飞 陈涛 徐华阳 蒋浩 刘毅
受保护的技术使用者：中铁大桥局集团有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/19