CN102094389A - 分离式大节段桁架梁液压提升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离式大节段桁架梁液压提升装置，包括主承载结构、定位锚固系统、主提升系统、行走系统、液压泵站动力系统、计算机控制及操作系统，其中：主承载结构由主承载桁架、钢塔和拉索组成，并为塔索梁结合体系，主承载桁架为主梁，钢塔为格构式，钢塔顶部设置钢锚梁，拉索分别锚固于承载桁架以及钢塔上，前索为两端固定，后索为一端固定，一端张拉；整个主承载结构呈“三角形”。本发明主承载结构采用平行钢丝索对主承载桁架预加应力的方法增加结构承载能力，从而减轻结构自重。采用计算机控制液压提升技术，可实现在前后吊点荷载偏差大的情况下同步提升控制，单顶提升控制，纵移调整控制等精确控制，达到1mm精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型结构吊装提升装置，尤其是一种适用于桥梁钢桁架结构节段梁液压提升装置。
背景技术
随着社会和经济的发展，大跨度桥梁的建设呈现空前的规模。在众多大跨度桥梁桥型中，“斜拉桥”由于其设计理论与施工技术都较成熟，同时斜拉桥体系在跨径千米以内经济性好，得到了广泛应用。另一方面，为了合理利用有限的桥位资源，发挥共线优势，提高交通运行能力，大跨度桥梁的建设将出现越来越多的双层桥面大桥工程。
双层桁架梁节段体量大，重量重，且提升设备支点位置局限性大，必须考虑支撑及锚固于主桁梁上；由于桥面宽，主桁架间距大，如采用整体式提升设备，将大大增加设备重量；同时，在节段从挂索并张拉斜拉索到提升设备松钩整个荷载转换的过程中，结构将产生反向变形，这对采用全焊接形式整个桥梁钢结构拼装是不利的，因此，提升设备的设计必须尽量减轻其自身的重量。这些问题对桥面节段提升设备的设计及选择带来了很大的困难。
发明内容
本发明是为满足桥梁施工中大节段桥面梁的提升施工需要，而提供一种分离式大节段桁架梁液压提升装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种分离式大节段桁架梁液压提升装置，包括主承载结构、定位锚固系统、主提升系统、行走系统、液压泵站动力系统、计算机控制及操作系统，其中：
(一)主承载结构
主承载结构由主承载桁架、钢塔和拉索组成，并为塔索梁结合体系，主承载桁架为主梁，钢塔为格构式，钢塔顶部设置钢锚梁，拉索分别锚固于承载桁架以及钢塔上，前索为两端固定，后索为一端固定，一端张拉；整个主承载结构呈“三角形”；
(二)定位锚固系统
定位锚固系统包括支、锚点系统，垫梁，前支点用垫梁与钢墩支撑整个定位锚固系统，后锚点用螺杆加锚固连接头的形式；垫梁为箱形梁，垫梁下布置主承载结构的钢墩、行走系统、横向稳定钢墩；并用螺杆分别锚固在钢锚梁上以及与锚固连接头连接；
(三)主提升系统
主提升系统包括主提升千斤顶及其挂架、钢绞线及索盘和导索架、吊具，主提升千斤顶居中置于挂架内，挂架通过销轴与纵移调节装置相连，索盘和导索架坐在纵移调节装置上，钢绞线从导索架里抽出后垂直进入千斤顶内腔，并与吊具相连；
(四)行走系统
行走系统由顶推机构、支腿、尼龙滚轮以及轨道组成；顶推机构通过两台千斤顶与卡在滑轨上的反力座连接，支腿下设置尼龙滚轮，尼龙滚轮与主梁顶面滚动连接；
(五)液压泵站动力系统
液压泵站通过输出液压动力驱动千斤顶，实现千斤顶的主顶伸缸、缩缸，夹持器紧锚、松锚，并与计算机控制及操作系统连接，用于调节千斤顶的动作快慢，实现构件的同步提升、下放。
分离式大节段桁架梁液压提升装置还包括平台及通道，从桥面到吊机主梁上下平面设置爬梯以及纵向通道，竖塔上设置爬梯，塔顶张拉平台。
主承载桁架由H型钢焊接组拼；钢塔由H型钢焊接成格构式立柱，拉索为平行钢丝成品索。
本发明的有益效果是：
1、提升设备总体结构上采用临时拉索体系并合理设置预拉索力，使结构产生反向预拱变形，增加结构的竖向承载力，大大降低了结构用钢量，结构轻巧同时减小了设备的自重，经济性和科学性得到了很好的体现。
2、该桥面提升设备支锚点系统与主桁架系统相对独立，可独立设计适用的垫梁及支点钢墩，通过高强螺栓将垫梁与主桁架体系连接，提高了该设备的适应性。
3、该桥面提升设备采用一套高精度的调整装置以及计算机控制系统，可实现节段的竖向、横向、纵向三个方向的精确调整，控制精度可达1mm，满足前后吊点荷载偏差大情况下的同步提升。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐述本发明专利的实施方式。应理解，这些实例仅用于说明本发明专利而不用于限制本发明专利的范围。此外应理解，在阅读了本发明专利讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明的分离式大节段桁架梁液压提升装置，包括主承载桁架1；钢塔2；拉索系统3；前支点垫梁4；后锚点锚具5；主提升千斤顶及挂架6；纵移调节装置7；自行走系统8；索盘及导索架9；液压泵站10；控制操作室11；平台及通道12等部件组成。
(1)主承载系统
主承载系统由承载桁架1、钢塔2和拉索系统3组成，主承载系统是整个提升装置结构的核心部分。主承载结构采用塔索梁结合体系，主梁采用全焊接桁架形式，钢塔采用格构式，顶部设置钢锚梁，利用拉索斜拉至钢塔上整个结构呈“三角形”。设备投入正式吊装之前，斜拉索应预张拉一定吨位，使主桁架产生一定预拱变形，提高其竖向承载力。钢桁架采用成品H型钢焊接组拼；钢塔也采用成品H型钢焊接成格构式立柱，顶部设置箱形锚梁；拉索采用平行钢丝成品索，分别锚固于主桁架以及钢塔上，前索为两端固定，后索为一端固定，一端张拉。
(2)设备锚固体系
设备锚固采用支、锚点系统，前支点采用垫梁4与钢墩支撑整个系统，后锚点采用螺杆加锚固连接头的形式。垫梁为箱形梁，垫梁下布置主承载钢墩、行走系统、横向稳定钢墩。螺杆为两根Φ64高强度螺杆，上下两端分别锚固在主桁架锚梁上以及与锚固连接头连接。
(3)主提升系统
主提升系统包括主提升千斤顶及其挂架6、钢绞线及索盘导索架9、吊具等整套设备及装置。主提升千斤顶居中置于挂架内，挂架采用销轴与纵移调节装置7相连，索盘及导索架9坐在纵移调节装置7上，钢绞线从导索架里抽出后垂直进入千斤顶内腔，并最终与吊具相连。
(4)行走系统
行走系统实现吊机空载前移功能，由顶推机构、支腿、尼龙滚轮以及轨道组成一套步履式前移机构。顶推机构由两台千斤顶通过卡在滑轨上的反力座推动吊机前移，利用支腿下设置的滚轮在主梁顶面滚动。千斤顶一次顶推为1.175米。
(5)液压泵站动力系统
液压泵站10是液压千斤顶的动力源，通过泵站输出的液压动力去驱动千斤顶，实现千斤顶的主顶伸缸、缩缸，夹持器紧锚、松锚。通过控制系统协调，精确调节千斤顶的动作快慢，实现构件的同步提升、下放。根据提升速度、提升顶型号参数和同步控制精度的要求，计算出流量和系统工作压力，作为选择液压泵站的依据。本提升装置选用的液压泵站最高提升速度定为大于等于25米/小时，同步精度控制在±10mm，1个泵站驱动两台主提升千斤顶，以及其他位置调整，行走等辅助千斤顶。
(6)计算机控制及操作系统
计算机同步控制系统具有逻辑控制、位置同步控制功能，能实现构件的平稳提升、下降及远程控制。
(7)平台及通道
吊机总长约46米，主桁下平面离地约2米，为使整个吊机操作安全可靠，从桥面到吊机主桁上下平面设置爬梯以及纵向通道，纵向通道能满足作业人员到达各作业点(主提升千斤顶，纵移千斤顶，前支点、后锚点、泵站等)。由于吊机拉索张拉端设置在竖塔顶部，应在竖塔上设置爬梯，到达塔顶张拉平台。
以闵浦大桥为例，主跨钢桁架梁节段重约500吨，采用水上垂直提升吊装。现有吊装设备均不适用，采用本发明的分离式大节段桁架梁液压提升装置，有效地解决了这一难题，具体步骤是：
(1)提升装置行走移位到吊装位置；
(2)驳船带节段运至现场吊装位置并抛锚固定。
(3)下放钢绞线并连接吊具
(4)通过两台提升装置、四台主提升液压千斤顶连续提升，将桥面梁提升到位。
实践证明，本发明施工方便，大大降低了成本，值得推荐。
Claims (3)
1.一种分离式大节段桁架梁液压提升装置，包括主承载结构、定位锚固系统、主提升系统、行走系统、液压泵站动力系统、计算机控制及操作系统，其特征在于：
(一)主承载结构
主承载结构由主承载桁架(1)、钢塔(2)和拉索(3)组成，并为塔索梁结合体系，主承载桁架(1)为主梁，钢塔(2)为格构式，钢塔(2)顶部设置钢锚梁，拉索(3)分别锚固于主承载桁架(1)以及钢塔(2)上，前索为两端固定，后索为一端固定，一端张拉；整个主承载结构呈“三角形”；
(二)定位锚固系统
定位锚固系统包括支、锚点系统，垫梁，前支点用垫梁(4)与钢墩支撑整个定位锚固系统，后锚点用螺杆加锚固连接头的形式；垫梁为箱形梁，垫梁下布置主承载结构的钢墩、行走系统、横向稳定钢墩；并用螺杆分别锚固在钢锚梁上以及与锚固连接头连接；
(三)主提升系统
主提升系统包括主提升千斤顶及其挂架(6)、钢绞线及索盘和导索架(9)、吊具，主提升千斤顶居中置于挂架(6)内，挂架(6)通过销轴与纵移调节装置(7)相连，索盘和导索架(9)坐在纵移调节装置(7)上，钢绞线从导索架(9)里抽出后垂直进入千斤顶内腔，并与吊具相连；
(四)行走系统
行走系统由顶推机构、支腿、尼龙滚轮以及轨道组成；顶推机构通过两台千斤顶与卡在滑轨上的反力座连接，支腿下设置尼龙滚轮，尼龙滚轮与主梁顶面滚动连接；
(五)液压泵站动力系统
液压泵站(10)通过输出液压动力驱动千斤顶，实现千斤顶的主顶伸缸、缩缸，夹持器紧锚、松锚，并与计算机控制及操作系统连接，用于调节千斤顶的动作快慢，实现构件的同步提升、下放。
2.根据权利要求1所述的分离式大节段桁架梁液压提升装置，其特征在于，所述分离式大节段桁架梁液压提升装置还包括平台及通道，从桥面到吊机主梁上下平面设置爬梯以及纵向通道，竖塔上设置爬梯，塔顶张拉平台。
3.根据权利要求1所述的分离式大节段桁架梁液压提升装置，其特征在于，所述主承载桁架(1)由H型钢焊接组拼；钢塔(2)由H型钢焊接成格构式立柱，拉索为平行钢丝成品索。
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