一种钢拱塔无支架安装结构
技术领域
本发明涉及一种钢拱塔无支架安装结构，该钢拱塔无支架安装结构属于钢拱塔安装技术领域。
背景技术
倾斜钢拱塔在国内大部分采用支架法安装，如北京长安大桥。传统的支架法安装工艺成熟，安装精度能有效控制，但施工时间长，施工成本高，对现场环境有较高的要求。一部分采用转体法施工，需要在安装现场整体拼装，在拱脚位置设置基础铰，安装拉压杆三脚架，采用计算机控制液压技术，拼装完成后整体转体到预定位置安装就位，大同市南三环御河桥即采用转体施工安装。转体施工有效地减少现场高空作业，降低安全风险，提高工作效率，但拼装现场占用面积大时间长，施工成本高，对转体设备及控制系统要求很高，不利于工期短的项目。
无支架安装技术在倾斜钢拱桥中的应用，在降低成本，缩短工期上有绝对的优势。国内采用无支架安装的倾斜钢拱塔最高66.85米，相对高度较低，截面较小，自重较轻，采用的临时措施为钢绞线柔性连接。呼市大黑河斜拉桥工程采用 135+135米异形拱塔单塔双索面斜拉桥方案，主塔外观横立面看呈斜伸的双网球拍型，与竖直方向立面呈5°的倾斜角，塔高约86m。本工程采用钢拱塔无支架新型安装结构及方法。
发明内容
随着桥梁建设发展越来越快，钢拱塔安装难度越来越高，现阶段无支架安装技术也根据工程特点日新月异。本发明的目的在于提供一种新型无支架安装结构及方法，在确保大截面倾斜钢拱塔高空无支架安装安全的前提，不仅为后续施工创造条件，还为高空作业质量有效保障，并利用少量资源实现降本增效的经济效果。
本发明提供一种钢拱塔无支架安装结构，包括：
拱塔，拱塔为不锈钢材质；拱塔包括多个分段，具体包括第一分段、第二分段、第三分段、第四分段、第五分段、第六分段、第七分段；
优选的，还包括拱顶。
其中，第一分段、第二分段、第三分段、第四分段、第五分段、第六分段、第七分段对称布置。
钢拱塔无支架安装结构还包括主塔横梁、多个临时支撑；
优选的，多个所述临时支撑包括第一临时横撑、第二临时横撑、第三临时横撑。
优选的，其中，主塔横梁左右两端连接第一分段；
优选的，第一临时横撑左右两端连接第三分段，进一步的，连接位置位于第三分段上部分；
优选的，第二临时横撑左右两端连接第四分段，进一步的，连接位置位于第四分段上部分；
优选的，第三临时横撑左右两端连接第六分段，进一步的，连接位置位于第六分段上部分；
优选的，所述多个分段中可以有几个不连接临时支撑。
优选的，多个临时支撑结构为两个平行的横梁，两个横梁之间连接若干个竖梁实现结构的固定。
优选的，所述多个分段之间的连接方式为焊接。
一种钢拱塔无支架安装结构的安装方法：
步骤一，设计临时横撑结构，利用MIDAS有限元计算分析软件，计算出临时结构受力稳定性及临时支撑在拱塔上设置的有效位置；通过三维模型得出平台和临时支撑确切尺寸。
步骤二，根据上述计算结果，出具详细施工图纸，制作临时支撑及施工平台。
步骤三，将施工平台和临时支撑嵌补构件安装在需要支撑的梁段上，再依据三维模型计算的尺寸数据制作临时支撑主件。
步骤四，吊机就位，吊装拱塔分段，利用法兰盘及千斤顶在平台上就位连接。
步骤五，所述步骤四中的连接时通过打底焊接来完成，然后吊机松钩，起吊安装临时横向支撑，全程全站仪监控。
步骤六，继续吊装下一拱段，重复上述安装拱塔分段和临时横向支撑的过程，直至安装完毕。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种新型无支架安装结构及方法，原理：通过MIDAS有限元软件计算分析，利用钢拱塔自身强度，在有效位置采用钢管支撑装置刚性连接，减少钢主塔在施工过程中的位移，增加拱塔整体稳定性。该安装结构及方法主要内容为钢管组合临时支撑刚性连接，辅以起重机吊装和高空施工操作平台。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为无支架安装结构主视图，包括两种实施例。
图2为无支架安装结构俯视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本发明提供一种钢拱塔无支架安装结构，如图1-2所示，包括：
拱塔，拱塔为不锈钢材质；拱塔包括两组分段以及拱顶18；
每组分段包括第一分段11、第二分段12、第三分段13、第四分段14、第五分段15、第六分段16和第七分段17，两组分段关于拱顶18对称布置；
拱塔还包括主塔横梁21以及多个临时支撑；
钢拱塔无支架安装结构还包括主塔横梁21、多个临时支撑；
多个所述临时支撑包括第一临时横撑22、第二临时横撑23、第三临时横撑 24。
其中，主塔横梁21左右两端连接第一分段11；
第一临时横撑22左右两端连接第三分段13，进一步的，连接位置位于第三分段13上部分；
第二临时横撑23左右两端连接第四分段14，进一步的，连接位置位于第四分段14上部分；
第三临时横撑24左右两端连接第六分段16，进一步的，连接位置位于第六分段16上部分；
所述多个分段中可以有几个不连接临时支撑。
如图2所示，为某一临时支撑连接某一分段的示意图；多个临时支撑结构为两个平行的横梁，两个横梁之间连接若干个竖梁实现结构的固定。
所述多个分段之间的连接方式为焊接。
一种钢拱塔无支架安装结构的安装方法：
步骤一，设计临时横撑结构，利用MIDAS有限元计算分析软件，计算出临时结构受力稳定性及临时支撑在拱塔上设置的有效位置；通过三维模型得出平台和临时支撑确切尺寸。
步骤二，根据上述计算结果，出具详细施工图纸，制作临时支撑及施工平台。
步骤三，将施工平台和临时支撑嵌补构件安装在需要支撑的梁段上，再依据三维模型计算的尺寸数据制作临时支撑主件。
步骤四，吊机就位，吊装拱塔分段，利用法兰盘及千斤顶在平台上就位连接。
步骤五，所述步骤四中的连接时通过打底焊接来完成，然后吊机松钩，起吊安装临时横向支撑，全程全站仪监控。
步骤六，继续吊装下一拱段，重复上述安装拱塔分段和临时横向支撑的过程，直至安装完毕。
第二实施例
与第一实施例的基本结构相似，不同之处在于，第一是实施例为向内收拢结构，而第二实施例的拱塔并没有拱顶，为向外延展型结构，第二实施例同样采用多个临时横撑连接多个分段。
本工法的优点在于经过科学严谨的计算，仅在需要设置的位置安装支撑，利用大型吊机操作灵活的特点采用刚性连接，并全程测量监控，安全可靠；同时完成了钢拱塔由简支梁到悬臂梁的体系转化，节约了支架资源，提高了工效。
其中，上述多个分段、临时横撑的数量是根据具体拱塔的高度、重量等参数，经过计算得出的，本实施例中，上述多个分段、临时横撑的数量并不对拱塔无支架安装结构进行限定，本领域技术人员在经过计算的基础上，是能够对上述多个分段、临时横撑的数量以及连接位置进行调整，该调整属于本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
