1.本发明涉及跨江索道改造技术领域，尤其是涉及一种跨江索道钢索平移及更换施工方法。
背景技术：
2.钢索在索道系统中作为承担轿厢的承载及牵引绳，在使用一定年限后容易磨损，甚至断丝，因此需要及时更换新的钢索，以保证索道使用的安全。因索道架空安装，其下方一般会有公路、河流等，更换钢索时，如果将钢索张力释放，放在地面后再更换，会影响交通、航运，造成很大的经济损失，同时干扰正常公共交通秩序。
技术实现要素：
3.为了解决上述问题，本发明提供一种跨江索道钢索平移及更换施工方法，利用旧钢索辅助新钢索安装，而新钢索又能辅助旧钢索进行拆卸，能在不断航条件下对钢索进行平移、更换，降低了索道钢索更换的难度，也减少对正常社会秩序的干扰索道。
4.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
5.一种跨江索道钢索平移及更换施工方法，包括如下步骤：
6.s1.架设新排架并浇筑新锚桩；
7.s2.旧钢索平移：架设施工钢索，使施工钢索翻越新排架上的托索轮后与旧钢索卡接，并利用施工钢索带动旧钢索朝着靠近新排架的方向平移；
8.s3.钢索更换：
9.s
31
.施放横跨两岸的牵引索，并将牵引索挂在旧钢索上；
10.s
32
.使新钢索翻越排架上的托索轮后与牵引索卡接；
11.s
33
.在牵引索两端设置绞车，利用绞车带动牵引索移动，带动新钢索横跨两岸；
12.s
34
.将新钢索一端固定在新锚桩上，调整新钢索弧垂；
13.s
35
.新钢索弧垂张紧至设计垂度后，将新钢索另一端也固定在新锚桩上；
14.s
36
.将旧钢索一端的绳头卡接在牵引索上，利用绞车带动旧钢索移动进行回收。
15.更进一步地，所述步骤s1中，若新排架与新锚桩之间有房屋，则需要在房屋两侧搭设脚手架，并在脚手架之挂设钢丝网进行保护。
16.更进一步地，所述步骤s2的具体操作如下：
17.s
21
.右岸钢索平移
18.施工钢索尾端锚固在右岸的新锚桩上，绳头翻越右岸的新排架处的托索轮后与旧钢索进行卡接；
19.利用旧锚桩松放旧钢索垂度，利用手链葫芦与滑车的组合使施工钢索逐步张紧，实现右岸旧钢索的平移；
20.s
22
.左岸钢索平移
21.将施工钢索的尾端锚固在左岸的新锚桩上，并使施工钢索的绳头翻越左岸的新排
架处的托索轮后与旧钢索卡接；
22.利用旧锚桩松放旧钢索垂度，并利用手链葫芦与滑车的组合使施工钢索逐步张紧，实现左岸旧钢索的平移。
23.更进一步地，所述步骤s2中，旧钢索与新钢索卡接时，通过吊篮将工作人员沿着旧钢索送至旧排架远离该岸的旧锚桩一侧进行操作，并且需要使旧钢索与施工钢索之间的夹角<5
°
。
24.更进一步地，所述步骤s
31
中，牵引索通过均匀排布的承马吊挂在旧钢索上；所述步骤s
32
中，新钢索的绳头翻越新排架顶部的托索轮、靠近新排架的第一个承马后与牵引绳进行卡接，并在新钢索上安装位于新排架的托索轮和靠近新排架的第一个承马之间安装重力旋转器，同时在该承马上吊挂一定重量的重物。
25.更进一步地，所述步骤s
33
中，在新钢索的展放过程中，沿着新钢索的移动方向，后方增加承马、前方同步拆卸承马。
26.更进一步地，所述步骤s
34
中，将新钢索牵引到位后，将新钢索该端的绳头锚固在新锚桩上，取下对岸绞车上的牵引绳，并对牵引绳进行临时锚固，同时将新钢索绳头翻越新排架托索轮与新锚桩处的导向轮与滑车组的动滑车卡接，定滑车与新排架卡接，利用绞车带动动滑车移动，提升新钢索垂度，并使承马翻转。
27.更进一步地，所述步骤s
36
中，将牵引索两端的绳头缠绕至绞车上，并将旧钢索一端卡接在牵引索上，同时在旧钢索该端的绳头处安装重力旋转器，同时在靠近卡接处的第一个承马上吊挂一定重量的重物，同时在回收旧钢索的过程中同步拆卸承马。
28.本发明的有益效果如下：
29.1.更换新钢索时，能利用旧钢索对新钢索进行牵引，实现新钢索的架设，有效降低了新钢索的架设难度；
30.2.在架设好新钢索后，又能利用新钢索对旧钢索进行拆卸回收，降低旧钢索的拆卸回收难度；
31.3.只需要布设一次牵引绳即可完成新钢索的架设与旧钢索的回收，减少了辅助设备的使用数量及架设时间，降低了人力物力的消耗，同时也大幅度提升了索道钢索更换的速度索道；
32.4、钢索平移、更换能在不断航条件下进行，降低了索道钢索更换的难度，也减少钢索更换对正常社会秩序的干扰。
附图说明
33.图1是承马机械结构示意图；
34.图2是旧钢索与施工钢索第一种卡接方式结构示意图；
35.图3是吊篮移动方式结构示意图；
36.图4是滑车与手链葫芦配合结构示意图；
37.图5是旧钢索与施工钢索以第一种卡接方式卡接后平移的结构示意图；
38.图6是旧钢索与施工钢索第二种卡接方式结构示意图；
39.图7是旧钢索与施工钢索以第二种卡接方式卡接后平移的结构示意图；
40.图8是牵引索与旧钢索、新钢索连接结构示意图；
41.图9是新钢索牵引结构示意图；
42.图10是新钢索垂度调节结构示意图；
43.图11是旧钢索拆除结构示意图；
44.图12是钢索张力计算的理论模型图；
45.附图标记：1
‑
新排架，2
‑
新锚桩，3
‑
旧排架，4
‑
旧钢索，5
‑
施工钢索，6
‑
吊篮，7
‑
滑车，8
‑
手链葫芦，9
‑
牵引索，10
‑
承马，11
‑
新钢索，12
‑
重力旋转器，13
‑
重物，14
‑
绞车，15
‑
定滑车，16
‑
动滑车。
具体实施方式
46.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连通，也可以是可拆卸连通，或一体地连通；可以是机械连通，也可以是电连通；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。
47.实施例
48.本实施例提供一种跨江索道钢索平移及更换施工方法，包括如下步骤：
49.s1.选好地址，然后架设新排架1并浇筑新锚桩2；其中，在架设新排架1、浇筑新锚桩2前先对区域内进行检查，如果存在房屋，则最好在房屋两侧搭设脚手架，并在脚手架之挂设钢丝网进行保护，脚手架的架设高度及钢丝网的长度等都可以根据实际情况进行调整。
50.s2.旧钢索4平移：架设施工钢索5，使施工钢索5翻越新排架1上的托索轮后与旧钢索4卡接，并利用施工钢索5带动旧钢索4朝着靠近新排架1的方向平移；
51.s3.钢索更换：
52.s
31
.利用旧钢索4作为承载绳，施放横跨两岸的牵引索9，并将牵引索9挂在旧钢索4上，当然牵引索9只承担牵引作用，可以不用直径过大，以减小重量，而牵引索9的施放，可以通过索道原有的牵引系统进行牵拉施放；
53.s
32
.使新钢索11翻越排架上的托索轮后与牵引索9卡接；
54.s
33
.在牵引索9两端设置绞车14，利用绞车14带动牵引索9移动，带动新钢索11横跨两岸；
55.s
34
.将新钢索11一端固定在新锚桩2上，调整新钢索11弧垂；
56.s
35
.新钢索11弧垂张紧至设计垂度后，将新钢索11另一端也固定在新锚桩2上；
57.s
36
.将旧钢索4一端的绳头卡接在牵引索9上，利用绞车14带动旧钢索4移动进行回收，至新钢索11的架设全部完成，只需要拆除旧排架3、旧锚桩等即可完成全部工作。
58.本实施例中，步骤s2将旧钢索4拉动至新排架1之间，使其与新钢索11架设的位置重合，并利用牵引绳连接旧钢索4与新钢索11，通过牵引绳中转来完成新钢索11的架设及旧钢索4的拆卸回收，有效降低了索道完全更新的难度，避免占用航道，也大幅度提升索道更新的速度。
59.具体来说，所述步骤s2的具体操作如下：
60.s
21
.右岸钢索平移
61.施工钢索5尾端锚固在右岸的新锚桩2上，绳头翻越右岸的新排架1处的托索轮后
与旧钢索4进行卡接，当然卡接时，可以通过绳卡进行卡接，其中，图2和图6分别展示了两种新排架1与旧排架3的位置关系时，施工钢索5与旧钢索4的卡接情况；
62.如图3、图4所示，利用旧锚桩松放旧钢索4垂度，利用手链葫芦8与滑车7的组合使施工钢索5逐步张紧，实现右岸旧钢索4的平移，平移后的情况如图5、图7所示；
63.s
22
.左岸钢索平移
64.将施工钢索5的尾端锚固在左岸的新锚桩2上，并使施工钢索5的绳头翻越左岸的新排架1处的托索轮后与旧钢索4卡接；
65.利用旧锚桩松放旧钢索4垂度，并利用手链葫芦8与滑车7的组合使施工钢索5逐步张紧，实现左岸旧钢索4的平移。
66.其中，所述步骤s2中，旧钢索4与新钢索11卡接时，通过吊篮6将工作人员沿着旧钢索4送至旧排架3远离该岸的旧锚桩一侧进行操作，当然卡接的起始位置与长度需要根据旧排架3与新排架1的位置来进行计算，以使旧钢索4与施工钢索5之间的夹角<5
°
为准。
67.其中，如图8所示，在步骤s
31
中，牵引索9可以通过均匀排布的承马10吊挂在旧钢索4上，承马10的排布距离可以根据实际情况设置，例如每40m一个，其中承马的结构如图1所示；所述步骤s
32
中，新钢索11的绳头翻越新排架1顶部的托索轮、靠近新排架1的第一个承马10后与牵引绳进行卡接，并在新钢索11上安装位于新排架1的托索轮和靠近新排架1的第一个承马10之间安装重力旋转器12，同时在该承马10上吊挂一定重量的重物，重物的重量可以根据实际情况进行选用，例如150kg，重力旋转器12能辅助施放新钢索11的捻劲。
68.进一步地，如图9所示，所述步骤s
33
中，在新钢索11的展放过程中，沿着新钢索11的移动方向，后方增加承马10、前方同步拆卸承马10，为旧钢索4拆卸进行准备，当然图9的箭头方向指示为吊重13的移动方向。
69.进一步地，如图10所示，所述步骤s
34
中，将新钢索11牵引到位后，将新钢索11该端的绳头锚固在新锚桩2上，取下对岸绞车14上的牵引绳，并对牵引绳进行临时锚固，同时将新钢索11绳头翻越新排架1托索轮与新锚桩2处的导向轮与滑车组的动滑车16卡接，定滑车15与新排架1卡接，利用绞车14带动动滑车16移动，提升新钢索11垂度，并使承马10翻转。即利用牵引绳9牵拉新钢索11完成新钢索的架设，通过控制新旧钢索弧垂，实现承马10反转，互换新钢索11和旧钢索4的位置，再利用牵引索9牵拉旧钢索4，完成旧钢索4的回收。
70.进一步地，如图11所示，所述步骤s
36
中，将牵引索9两端的绳头缠绕至绞车14上，并将旧钢索4一端卡接在牵引索9上，同时在旧钢索4该端的绳头处安装重力旋转器12，并在靠近卡接处的第一个承马10上吊挂一定重量的重物，同时在回收旧钢索4的过程中同步拆卸承马10，完成旧钢索4的拆卸与牵引索9回收。
71.整个钢索平移、更换过程全部悬空进行，不占用道路、不停航，有效降低了缆道完全更新的难度，减少了对正常社会秩序的干扰，也大幅度缩短了钢索更换的时间。
72.当然，如图12所示，在施工过程中可以根据下式计算钢索空载的张力，以选择合适的绞车：
[0073][0074]
[0075]
其中，
[0076]
式中：f0——跨中垂度；g
t
——钢索重力；
[0077]
β——玄角；s
max
——最大拉力；
[0078]
h0——水平张力；v
mx
——支点支反力；
[0079]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。