一种牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置及其用于钢管拱桥吊杆更换的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种桥梁施工机具，特别是一种用于钢管桁架混凝土拱桥吊杆更换的工具吊杆装置及其用于钢管拱桥吊杆更换的方法。
【背景技术】
[0002]目前，大多数钢管混凝土拱桥吊杆更换索力转换装置主要为临时吊杆或临时兜吊装置，拱上部分需采取焊接方式固定调平楔形块或抗滑挡块，达到拱上调平便于设置横梁或抗滑的目的；当临时吊杆或临时兜吊装置需转移至下一吊杆更换处时，拱上横梁需大型起吊设备吊装作业，其缺点是:工程作业强度大，现场焊接质量难控制，容易损伤原钢管混凝土拱肋和涂装，楔形块不能周转使用，拆除恢复作业进度慢，大型起吊设备台班消耗量大，施工成本较高。
[0003]申请公布号为:CN 102926332 A，发明名称为“钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置及其更换方法”公开了一种钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其不足之处仍然是需在每处更换吊杆位置附近焊接限位装置，现场焊接质量难控制，对原钢结构拱肋和涂装有损伤，限位装置材料不能周转使用，更换吊杆完毕需对钢结构表面局部焊接的位置进行修复处理；钢丝绳环绕拱圈道数多，施工工序复杂，工程作业强度大，拆除恢复作业进度慢，大型起吊设备台班消耗量大，施工成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于钢管混凝土拱桥吊杆更换的牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置及其用于钢管拱桥吊杆更换的方法，该牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置在吊杆更换索力转换过程中，未改变原结构受力体系，对原结构受力影响较小，人工作业强度小，施工安拆进度快，对原钢管拱肋和涂装无损伤，转移不需大型起吊设备，便于标准化施工，工效高，施工成本较小，以解决现有技术存在的上述问题。
[0005]解决上述问题的技术方案是:一种牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置，包括钢绞线索固定端锚具1、11、111，钢绞线索张拉端锚具1、II，以及上转换梁、上钢绞线索、下钢绞线索和下托梁，其特征在于:该牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置还包括一个安装在钢管混凝土拱桥拱上的牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统，该牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统由牵引索、牵引索固定端锚具、牵引索张拉端锚具、骑马式上夹紧装置1、骑马式下夹紧装置1、旋转式吊具、预紧螺纹钢1、拉杆1、骑马式上夹紧装置I1、骑马式下夹紧装置I1、预紧螺纹钢I1、拉杆I1、橡胶垫1、橡胶垫I1、预紧螺纹钢螺母和拉杆螺母组成两组摩擦锚固装置；
置于钢管拱顶上的两个骑马式上夹紧装置1、置于钢管拱底面的两个骑马式下夹紧装置I通过4根预紧螺纹钢1、预紧螺纹钢螺母、2根拉杆I和拉杆螺母组成摩擦锚固装置
I;置于钢管拱顶上的两个骑马式上夹紧装置I1、置于钢管拱底面的两个骑马式下夹紧装置II通过4根预紧螺纹钢I1、预紧螺纹钢螺母、2根拉杆II和拉杆螺母组成摩擦锚固装置
II;在骑马式上夹紧装置1、骑马式上夹紧装置II与钢管拱顶面之间或是在骑马式下夹紧装置1、骑马式下夹紧装置II与钢管拱底面之间安装有用于增大两者之间摩擦系数的橡胶垫I ;起限位作用的橡胶垫II安装在预紧螺纹钢或预紧螺纹钢与钢管拱侧面之间；
牵引索的一端通过牵引索固定端锚具锚固在摩擦锚固装置I一侧的骑马式上夹紧装置I上，牵引索的另一端通过牵引索张拉端锚具锚固在摩擦锚固装置II紧靠摩擦锚固装置
I一侧的骑马式上夹紧装置II上，驱动牵引千斤顶张拉牵引索实现牵引式拱顶摩擦锚固抗滑系统的抗滑；
起调平作用的4个旋转式吊具分别位于两个骑马式上夹紧装置1、两个骑马式上夹紧装置II两端，旋转式吊具通过圆柱状的销轴分别与两个骑马式上夹紧装置连接，并通过销轴转动自适应实现吊具的调平；
工作状态下，4根上钢绞线索上端分别穿过旋转式吊具，用钢绞线索固定端锚具I锚固，4根上钢绞线索的下端穿过上转换梁用钢绞线索固定端锚具II锚固，下钢绞线索上端依次穿过上转换梁、张拉千斤顶分别用钢绞线索张拉端锚具1、钢绞线索张拉端锚具II锚固，下钢绞线索的下端穿过下托梁用钢绞线索固定端锚具III锚固；下托梁兜住吊杆横梁下表面。
[0006]相关的另一技术方案是:一种钢管拱桥吊杆更换的方法，它是采用本发明上述牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置用于钢管拱桥吊杆更换的方法，它包括如下步骤:
A、安装牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置:
A1、在钢管拱纵向对称于原旧吊杆在钢管拱上安装牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统:
该牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统由牵引索、牵引索固定端锚具、牵引索张拉端锚具、骑马式上夹紧装置1、骑马式下夹紧装置1、旋转式吊具、预紧螺纹钢1、拉杆1、骑马式上夹紧装置I1、骑马式下夹紧装置I1、预紧螺纹钢I1、拉杆I1、橡胶垫1、橡胶垫I1、预紧螺纹钢螺母和拉杆螺母组装构成；
将两个骑马式上夹紧装置I置于钢管拱顶上、两个骑马式下夹紧装置I置于钢管拱底面，通过4根预紧螺纹钢1、预紧螺纹钢螺母、2根拉杆I和拉杆螺母组成摩擦锚固装置
I;将两个骑马式上夹紧装置II置于钢管拱顶上、两个骑马式下夹紧装置II置于钢管拱底面，通过4根预紧螺纹钢I1、预紧螺纹钢螺母、2根拉杆II和拉杆螺母组成摩擦锚固装置II ;在骑马式上夹紧装置1、骑马式上夹紧装置II与钢管拱顶面之间或是在骑马式下夹紧装置
1、骑马式下夹紧装置II与钢管拱底面之间安装用于增大两者之间摩擦系数的橡胶垫I ;起限位作用的橡胶垫II安装在预紧螺纹钢或预紧螺纹钢与钢管拱侧面之间；
牵引索的一端通过牵引索固定端锚具锚固在摩擦锚固装置I一侧的骑马式上夹紧装置I上，牵引索的另一端通过牵引索张拉端锚具锚固在摩擦锚固装置II紧靠摩擦锚固装置
I一侧的骑马式上夹紧装置II上，驱动牵引千斤顶张拉牵引索实现牵引式拱顶摩擦锚固抗滑系统的抗滑；
A2、安装调平装置:
将起调平作用的4个旋转式吊具分别安装在两个骑马式上夹紧装置1、两个骑马式上夹紧装置II两端，通过圆柱状的销轴将旋转式吊具分别与骑马式上夹紧装置连接，并通过销轴转动自适应实现吊具的调平；
A3、安装换杆用辅助索一一上钢绞线索和下钢绞线索:
将上钢绞线索上端穿过旋转式吊具，用钢绞线索固定端锚具I锚固，上钢绞线索的下端穿过上转换梁用钢绞线索固定端锚具II锚固，下钢绞线索上端依次穿过桥面穿入孔、上转换梁、张拉千斤顶分别用钢绞线索张拉端锚具1、钢绞线索张拉端锚具II锚固，下钢绞线索的下端穿过下托梁用钢绞线索固定端锚具III锚固；下托梁兜住吊杆横梁下表面；
A4、检查牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置各组件的连接安全性以及稳定持荷能力:
通过驱动张拉千斤顶张拉下钢绞线逐级缓慢进行试张拉，查看牵引摩擦式锚固装置各组件的连接安全性以及稳定持荷能力；
B、拆除旧吊杆、完成索力体系向牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置的转换:
逐级割断旧吊杆钢丝，同步逐级张拉下钢绞线，实现将原吊杆索力转换至牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置，完成索力体系转换；逐级索力转换过程桥面标高变化控制在±5_以内，旧吊杆切断后，锚固下钢绞线，之后拆除原旧吊杆；
C、安装新吊杆、完成索力体系向新吊杆的转换:
新吊杆安装完毕，逐级张拉新吊杆，同步逐级放张下钢绞线，实现将牵引摩擦式锚固装置索力转换至新吊杆，完成索力体系转换，逐级索力转换过程桥面标高变化控制在±5mm以内，新吊杆张拉到位后，通过锚头螺母锚固新吊杆；
D、拆除牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置，转移至下一根旧吊杆处；
E、每根吊杆更换重复步骤A?步骤D，完成其他吊杆更换。
[0007]由于采用上述技术方案，本发明之牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置及其用于钢管拱桥吊杆更换的方法具有以下有益效果:
一、该装置在吊杆更换索力转换过程中，未改变原结构受力体系，对原结构受力影响较小:
由于本发明之牵引摩擦式锚固吊杆更换用装置还包括一个安装在钢管混凝土拱桥拱上的牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统，
该牵引摩擦锚固式拱顶锚固抗滑系统由牵引索9、牵引索固定端锚具27、牵引索张拉端锚具28、骑马式上夹紧装置I 1、骑马式下夹紧装置I 2、旋转式吊具4、预紧螺纹钢I 3、拉杆I 8、骑马式上夹紧装置II 10、骑马式下夹紧装置II 11、预紧螺纹钢II 12、拉杆II 13、橡胶垫I 6、橡胶垫II 7、预紧螺纹钢螺母25和拉杆螺母26组装构成两组摩擦锚固装置(参见图 3、4)；
将两个骑马式上夹紧装置I 1置于钢管拱14顶上、两个骑马式下夹紧装置I 2置于钢管拱14底面，通过4根预紧螺纹钢I 3、预紧螺纹钢螺母25、2根拉杆I 8和拉杆螺母26组成摩擦锚固装置I ;将两个骑马式上夹紧装置II 10置于钢管拱14顶上、两个骑马式下夹紧装置II 11置于钢管拱14底面，通过4根预紧螺纹钢II 12、预紧螺纹钢螺母25、2根拉杆
II13和拉杆螺母26组成摩擦锚固装置II ;在骑马式上夹紧装置1、