CN102635066B - 一种吊架铰接式桥梁检修车 - Google Patents

Abstract

一种吊架铰接式桥梁检修车，属于桥梁检修与施工设备。所述的架车包括车架底盘（21），吊臂为C型吊架（25），车架底盘（21）经纵轴铰（22）和纵轴与支柱（23）的下端相铰接，支柱（23）的上端经横轴铰（24）和横轴与C型吊架（25）上横梁的伸出端相铰接，或者，车架底盘（21）经纵轴铰（22）和纵轴与C型吊架（25）上横梁的伸出端相铰接，C型吊架（25）下横梁的伸出端上至少设置有一个吊绳（26）的固定点或吊绳收放装置。能将检修台（5）上吊绳（26）的拉力直接传递到桥面（2），倾覆力矩小，结构轻巧，组装和使用方便，可架设在桥梁两侧人行道上，特别适用于交通繁忙的桥梁底面检测与维修工程。

Description

一种吊架铰接式桥梁检修车

技术领域

本发明涉及一种桥梁检测与维修施工设备，具体来说涉及一种架设在桥梁两侧人行道上，能为桥梁底面的检测与维修用工作平台提供吊点的吊架铰接式桥梁检修车。

背景技术

目前，我国兴建的大批桥梁结构进入了批量维护和保养的时期，为了对桥梁的使用现状有全面、客观的了解和评价，一般先进行结构检测，若查出问题，还需对有问题的部位进行维修保养施工。由于桥梁底面为临空面，工作人员难以就位，为方便桥梁底面的结构检测，国内已有专门的桥梁检测车，如中国专利公告号：CN 2839366Y，公告日：2006年11月22日，实用新型名称《新型的桥梁检测车》的技术方案。其检测车是在工程车上安装一可弯折的伸展臂，车辆停靠在桥面一侧，避开路灯杆，将工作平台即伸展臂通过桥梁外侧伸入至桥梁底面的下方，以便进行桥梁底面的检测和维修。有了桥梁检测车，省去了桥底搭设脚手架的麻烦或困难，提高了工作效率。

当桥梁检测车用于斜拉索桥梁时，在桥面两侧斜拉索角度平缓或拉索较密的部位，工程车的伸展臂受拉索阻挡无法外伸到桥梁底面的下方。为此国内又有了专门的移动式桥梁结构检测与维护架车，中国专利公开号：CN 101215821，公开日：2008年7月9日，发明名称《移动式桥梁结构检测与维护装置》的技术方案。该装置是在配重车上对应桥面的一侧边用铰座至少铰接有三肢可竖起、放下的悬臂架，每个悬臂架放下时其端点可系固吊绳分别与检修台一端上的一个吊点连接。当其中某一个悬臂架因配重车移动遇到障碍物时，松开一根吊绳向上竖起，仍有另一悬臂架及吊绳与该吊点连接，保证检修台一端至少有两个吊点工作，待避开障碍物后将竖起的悬臂架放下重新用吊绳与吊点连接。移动式桥梁结构检测与维护装置适合用于各类桥梁的检测与维修。

因伸展臂和悬臂架的荷载作用，上述工程车和配重车工作过程中在横向会产生较大的倾覆力矩。为了抵抗该倾覆力矩，车体相应要求有一定的配重，横向有一定的宽度，故使用上述装置体积和重量均较大，操作比较复杂，还需要占用桥梁的外侧车道，如果遇到的检测或加固桥梁交通繁忙，占道将造成桥面的交通拥堵。

发明内容

本发明的目的是克服上述桥梁检测车和移动装置体积和重量大，结构复杂，在使用过程中需占道影响桥面交通的缺陷和不足，提供一种倾覆力矩小，结构轻巧，组装和使用方便，可架设在桥梁两侧人行道上，不占车道的吊架铰接式桥梁检修车。特别适用于交通繁忙的桥梁底面检测与维修工程。

本发明的技术解决方案是：一种吊架铰接式桥梁检修车，包括架车和可伸至桥梁外侧的吊臂，所述的架车包括车架底盘，所述的吊臂为C型吊架，所述的车架底盘经纵轴铰和纵轴与一支柱的下端相铰接，所述支柱的上端经横轴铰和横轴与C型吊架上横梁的伸出端相铰接；或者，车架底盘经万向节或球铰与C型吊架上横梁的伸出端相连接；或者，所述的车架底盘经纵轴铰和纵轴与C型吊架上横梁的伸出端相铰接，所述C型吊架下横梁的伸出端上至少设置有一个吊绳的固定点或吊绳收放装置。

所述的纵轴铰由对应设置在车架底盘和支柱上的带孔铰座组成，或者，由对应设置在车架底盘和C型吊架上的带孔铰座组成，所述的横轴铰由对应设置在支柱和C型吊架上的带孔铰座组成。

所述支柱的横截面为上大下小的倒三角形，所述支柱的纵截面为下大上小的三角形，所述车架底盘的纵向中心线上和支柱横截面下方的一个角上均设置有带孔铰座，所述支柱纵截面上方的一个角上和C型吊架上横梁底面的伸出端上均分别设置有带孔铰座。

所述C型吊架上横梁的伸出端向下伸出一短柱，短柱的截面为上大下小的倒锥体，或为楔形体，或为等截面的柱体，所述的万向节竖向安放，万向节的下端固定在车架底上，万向节的上端与C型吊架上横梁伸出端的短柱相连接，所述球铰由下承座、球状体和上承座组成，球状体设置在上承座和下承座之间，上承座和下承座分别与车架底盘和C型吊架上横梁伸出端的短柱相连接。

所述C型吊架上横梁的伸出端向下伸出一短柱，所述车架底盘的纵向中心线上和短柱横截面的下方均设置有带孔铰座。

所述C型吊架上竖杆的高度大于桥侧栏杆顶部至桥梁底面的高度，所述C型吊架上横梁的长度大于桥梁人行道中心至桥侧栏杆外侧的宽度，所述C型吊架下横梁的长度大于或等于C型吊架上横梁的长度。

所述的C型吊架为箱板型构件或桁架构件。

所述C型吊架下横梁的伸出端设置有2个吊绳固定点。

所述C型吊架下横梁上设置的吊绳收放装置为电动葫芦。

所述的纵轴沿车架底盘的纵向设置，所述车架底盘的纵向即是沿桥梁的跨度方向，所述的横轴沿车架底盘的横向设置，所述车架底盘的横向即是沿桥梁横截面的方向。

所述C型吊架的上横梁是指C型吊架上部横向或呈上拱弧形设置的一段构件，所述C型吊架的下横梁是指C型吊架下部横向或呈下拱弧形设置的一段构件，所述C型吊架的竖杆是指竖直或呈侧拱弧形设置，且上下两端分别连接上横梁和下横梁的一段构件。上横梁、下横梁和竖杆连接成一体，构成C型吊架。

与现有技术相比较本发明具有如下有益效果：1，支柱与C型吊架在平面内构成一倒G型刚架，能避开桥侧栏杆，能将检修平台吊绳的拉力直接传递到桥面。2，倒G型刚架与架车底盘采用纵轴铰接，当检修平台吊绳拉力与倒G型刚架自重形成的合力作用线未交与纵轴线而形成横向倾覆力矩时，因纵轴的铰接作用允许倒G型刚架在横向平面内自由偏转，至上述合力作用线交与纵轴线，自动地消除了倒G型刚架受到的横向倾覆力矩。3，架车底盘横向平面内只受居中的纵轴集中力作用，通过调整吊绳拉力方向，可以使纵轴集中力的横向水平分量很小，加上纵轴设在架车底盘上与路面之间形成的力臂小，因而架车底盘受到的横向水平力产生的横向倾覆力矩很小。4，由于没有倾覆力矩或受到的倾覆力矩很小，架车底盘不要求有较大的抗倾覆能力，故设计的架车底盘宽度较窄，重量较轻，结构轻巧，组装和使用方便，能架设在人行道上，并可由人力推行。5，当吊绳拉力有纵向水平分量或架车上下斜坡时，吊绳拉力会使C型吊架受扭，由于支柱与C型吊架之间采用横轴铰接，C型吊架会绕横轴自由偏转使其处于平面受力状态，能改善C型吊架的受力。6，桥面上的两台架车通过吊绳与检修台两端柔性连接，其承重力较大，工作面较宽敞，可以放置较多的检测设备并容纳较多的施工人员，对桥梁底面的检测和施工极其方便。7，当该架车用于侧面带拉索的桥梁时，可以考虑前后布置两组架车，即在桥梁的每一侧边各前后布置两台架车，通过两台架车的C型吊架的吊绳交替受力来避开桥梁侧面拉索的阻挡。

附图说明

图1是本次发明的施工结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是本发明第一种结构中采用万向节30或球铰31的结构示意图。

图4是图3的左视图。

图5是本发明的第二种结构示意图。

图6是图5的左视图。

图中：桥墩1，桥面2，路灯杆3，桥梁底面4，检修台5，桥侧栏杆20，架车底盘21，纵轴铰22，支柱23，横轴铰24，C型吊架25，吊绳26，车轮27，万向节30，球铰31，短柱32。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

参见图1，图2，本发明一种吊架铰接式桥梁检修车的第一种结构，包括架车和可伸至桥梁外侧的吊臂，所述的架车包括车架底盘21和支柱23，所述的吊臂为C型吊架25，所述的车架底盘21经纵轴铰22和纵轴与支柱23的下端相铰接，所述的支柱23的上端经横轴铰24和横轴与C型吊架25上横梁的伸出端相铰接，所述C型吊架25下横梁的伸出端上至少设置有一个吊绳26的固定点或吊绳收放装置。

本发明检修车工作时，所述的架车应有两台，分别布置在桥面两侧人行道上，架车包括车架底盘21，车架底盘21上沿一纵轴铰接有支柱23，支柱23顶部沿一横轴铰接有一C型吊架25，C型吊架25的上横梁向外挑出桥面后由竖杆向下延伸，延伸到桥梁底面4后再由下横梁内挑至架车底盘21的下方，C型吊架25的下横梁伸出端为桥下检修平台提供了吊绳26的吊点，所述C型吊架的吊点上用吊绳26与检修台5一端的吊点连接。

本发明所述架车底盘21宽度小于人行道宽，架车宽度较窄，架车在人行道上移动时能避开所有障碍物。所述车架底盘21的最大宽度，以能避开人行道上的所有障碍物为宜。架车底盘21的长度可根据需要任意设定，以能满足支柱23作用产生的最大纵向倾覆力矩为宜，最好是使所述车架底盘21的纵向长度是横向宽度的1～6倍。

对于本发明的第一种结构，所述车架底盘21的宽度方向上居中设纵轴的带孔铰座，支柱23的下部也对应设置有带孔铰座，所述的纵轴铰22由分别设置在车架底盘21和支柱23上的带孔铰座组成，所述的纵轴铰22上穿有纵轴，即所述的纵轴穿过车架底盘21和支柱23上的带孔铰座，形成铰接，车架底盘21与支柱23经纵轴相铰接，使支柱23相对车架底盘21能绕纵轴转动。车架底盘21与支柱23铰接的纵轴离路面高度越小对车架底盘21横向抗倾覆越有利。

所述支柱23的顶部在架车底盘21的长度方向上居中设有带孔铰座，所述C型吊架25上横梁伸出端的底面上也对应设置有带孔铰座，所述的横轴铰24由分别设置在支柱和C型吊架25上的带孔铰座组成，所述的横轴铰24上穿有横轴，形成铰接，即所述的支柱23经横轴与C型吊架25上横梁伸出端的带孔铰座相铰接，使C型吊架25相对支柱23能绕横轴转动。支柱23与C型吊架25铰接的横轴设在支柱23的顶部，方便现场各构件的组装，但对车架底盘21有一定的纵向抗倾覆要求，横轴设定的水平高度越低，即越靠近车架底盘21，则对车架底盘21纵向抗倾覆越有利。

参见图1，图3，图4，当纵轴22与横轴24均设置在车架底盘21上时，车架底盘21与C型吊架25的短柱32之间相当于用万向节30连接，万向节30也可以改成球铰31。即，车架底盘21经万向节30或球铰31与C型吊架25上横梁的伸出端相连接；所述C型吊架25上横梁的伸出端向下伸出一短柱32，短柱32的截面为上大下小的倒锥体，或为楔形体，或为等截面的柱体，所述的万向节30与汽车传动轴上的万向节结构相同，所述的万向节30竖向安放，允许水平面各方向转动，只约束竖轴的转动，万向节30的下端固定在车架底盘21上，万向节30的上端与C型吊架25上横梁伸出端的短柱32相连接。所述球铰31由下承座、球状体和上承座组成，球状体设置在上承座和下承座之间，上承座和下承座分别与车架底盘21和C型吊架25上横梁伸出端的短柱32相连接。

所述的车架底盘21为四边形如矩形，车架底盘21的下方设置有四个车轮27，车架底盘21的动力为人力推动，也可以在两个车轮27上设置动力装置如电机及减速机，以形成动力驱动。支柱23为一能承受压弯的构件。所述车架底盘21底部至支柱23顶部的高度一般大于人行道外侧栏杆高度。

为使支柱23的受力合理，所述支柱23的横截面为上大下小的倒三角形，所述支柱23的纵截面为下大上小的三角形，所述车架底盘21的纵向中心线上和支柱23横截面下方的一个角上均设置有带孔铰座，所述支柱23纵截面上方的一个角上和C型吊架25上横梁底面的伸出端上均分别设置有带孔铰座，并可采用空间桁架结构减轻重量。所述的支柱23也可以做成矩形框架。

本发明所述的C型吊架25为一C型构件，该构件开口的上下两端点能够承受一对拉力的作用。C型吊架25的上横梁以使C型吊架25上竖杆能悬挂在桥面2外边为宜。C型吊架25的竖杆长度以使下横梁能伸进桥梁底面4下方为宜。C型吊架25的下横梁长度大于或等于上横梁的长度。下横梁的伸出端为系固检修台5的吊绳26提供吊点和固定点。

所述C型吊架25上竖杆的高度大于桥侧栏杆20顶部至桥梁底面4的高度，以方便C型吊架25的下横梁伸入至桥梁底面4的下方，所述C型吊架25上横梁的长度大于桥梁人行道中心至桥侧栏杆20外侧的宽度，以便于C型吊架25的上横梁从桥梁上面的人行道向桥梁外侧边伸出，所述C型吊架25下横梁的长度大于或等于C型吊架25上横梁的长度，这样C型吊架25的下横梁可以在桥梁底面下方从桥梁横截面的外侧向内侧伸进，并在桥梁的横向有一定的摆动和伸缩的余地。所述的C型吊架25是一受拉、弯、剪作用的构件，所述的C型吊架25为箱板型构件或桁架构件。

所述C型吊架25下横梁的伸出端设置有2个吊绳固定点。即可在C型吊架25下横梁的伸出端上设置两根吊绳26与检修台5相连接，以增加安全性。还可以在所述C型吊架25下横梁上设置吊绳收放装置，所述的吊绳收放装置为电动葫芦，如将电动葫芦固定在C型吊架25下横梁的伸出端上，将电动葫芦上的钢绳与检修台5相连接，或将电动葫芦上的吊钩与检修台5上系固的钢绳相连接，操作人员在桥面或检修台5上接通电动葫芦的电源，操作电动葫芦转动，可带动检修台5的一端进行升降。

参见图5，图6，本发明的第二种结构是：所述的车架底盘21经纵轴铰22和纵轴与C型吊架25上横梁的伸出端相铰接，即取消支柱23，C型吊架25上横梁伸出端的短柱32底部直接铰接在车架底盘21的纵轴上，也可以理解为是取消支柱23上端的带孔铰座，并将支柱23与C型吊架25上横梁伸出端的底部连成一体，即，所述C型吊架25上横梁的伸出端向下伸出一短柱32，所述车架底盘21的纵向中心线上和短柱32横截面的下方均设置有带孔铰座。所述的纵轴铰22由分别设置在车架底盘21和短柱32上的带孔铰座组成，所述的纵轴铰22上穿有纵轴，即所述的纵轴穿过车架底盘21和短柱32上的带孔铰座形成铰接。所述C型吊架25下横梁的伸出端上至少设置有一个吊绳26的固定点或吊绳收放装置。这种结构中的C型吊架25可以绕纵轴转动，使C型吊架25的下横梁伸入桥梁底面4下方，为吊绳26吊起检修台5提供吊点，但由于没有设置横轴铰24，当本结构的架车位于拱形桥面的上坡段和下坡段时，架车的重心方向与架车所处弧面所对应弦的垂直平分线会形成一定的夹角，即架车的重心方向是垂直于水平面的，车架底盘21上的纵轴与水平面呈一定夹角，C型吊架25与纵轴相垂直，则与车架底盘21的重心形成了一定夹角，这时，C型吊架25的下横梁相对于上横梁和纵轴会产生一定的扭矩，使C型吊架25和车架底盘21的受力恶化。因此本结构最好仅用于无坡度水平桥梁的检修。

对于本发明的第二种结构，所述车架底盘21的宽度方向上居中设纵轴的带孔铰座，短柱32的下部也对应设置有带孔铰座，所述的纵轴铰22由对应设置在车架底盘21和C型吊架25上横梁的伸出端短柱32上的带孔铰座组成，所述的纵轴铰22上穿有纵轴。

采用本发明装置进行桥梁检修的作业方法如下：对于第一种结构，将两套车架底盘21、支柱23和C型吊架25分别运至桥梁两侧人行道上，用纵轴穿入纵轴铰22将支柱23立在车架底盘21上，用横轴穿入横轴铰24将C型吊架25的上横梁固定在支柱23上，并将其下横梁从桥梁的外侧放至桥梁底面4下方，现场拼成两套整体架车。或者，将两套车架底盘21、带短柱32的C型吊架25分别运至桥梁两侧人行道上，使车架底盘21经万向节30或球铰31与C型吊架25上横梁伸出端的短柱32相连接，并将C型吊架25的下横梁从桥梁的外侧放至桥梁底面4下方，现场拼成两套整体架车。

对于第二种结构，将两套车架底盘21和C型吊架25分别运至桥梁两侧人行道上，用纵轴穿入纵轴铰22将C型吊架25的上横梁固定在车架底盘21上，并将其下横梁从桥梁的外侧放至桥梁底面4下方，现场拼成两套整体架车。

在以上的拼装过程中，需要采取一定的吊装和支护措施，以保证支柱23或C型吊架25竖直，而不会绕纵轴或万向节30或球铰31转动，保证C型吊架25的上横梁与桥面2基本平行，而不会绕纵轴或万向节30或球铰31向桥梁底面4转动，同时，将车架底盘21上的各个车轮27用楔块塞住，以阻挡车轮27转动，防止溜车，这样就为桥下组装好的检修台5的起吊提供了两个固定的吊点。

在检修台5的两端系固钢绳，利用卷扬设备同步起吊，将检修台5提升至适合的工作高度，再用吊绳26将检修台5的两端分别固定到两个C型吊架25下横梁上的吊绳26固定点上，将吊绳26扣紧锁牢，需要时可加防护绳将检修台5固定防止摇晃摆动，再拆除卷扬设备上的起吊钢绳，使检修台5的两端垂直吊挂在两个C型吊架25上。

当检修台5吊挂在两个C型吊架25上以后，由于检修台5的重力作用，所述支柱23绕纵轴的转动和C型吊架25绕横轴的转动反而受到局限，所述C型吊架25绕万向节30节或球铰31或纵轴的转动也受到局限。如同房内的人将一支钩子钩在房梁上一样，人可以拉着绳索向上攀登，而钩子不会随意翻转角度或掉下。这时可以拆除设置在支柱23和C型吊架25附近的吊装和支护措施，让本发明的两台检修车投入使用。本发明检修车为桥梁底面提供了一个安全可靠的作业平台。在桥梁侧边放下爬梯，检修人员可从桥梁侧边的爬梯进入检修台5，进行检修或施工作业，当一个工作断面作业完成后，在桥面2的人行道上松开塞入各车轮27下方的楔块，人工推动两台架车前行即可带动检修台5至新的工作面，再继续后面的检修工作。当该架车用于侧面带拉索的桥梁时，可以在桥梁的两侧各前后布置两台架车，桥梁同一侧两台架车上的C型吊架25分别从不同拉索的空隙内伸出桥梁外侧，将桥梁同一侧两台架车上的C型吊架25下部的吊绳26分别系固在检修台5上相对应的同一端上，通过两C型吊架25上吊绳26的交替受力来交替移动两C型吊架25及架车，从而避开桥梁侧面拉索的阻挡。由于该架车在工作过程中不占用行车道，故特别适合用于交通繁忙桥梁的检修施工。

Claims (9)

1.一种吊架铰接式桥梁检修车，包括架车和可伸至桥梁外侧的吊臂，其特征在于：所述的架车包括车架底盘（21），所述的吊臂为C型吊架（25），所述的车架底盘（21）经纵轴铰（22）和纵轴与一支柱（23）的下端相铰接，所述支柱（23）的上端经横轴铰（24）和横轴与C型吊架（25）上横梁的伸出端相铰接；或者，车架底盘（21）经万向节（30）或球铰（31）与C型吊架（25）上横梁的伸出端相连接；或者，所述的车架底盘（21）经纵轴铰（22）和纵轴与C型吊架（25）上横梁的伸出端相铰接，所述C型吊架（25）下横梁的伸出端上至少设置有一个吊绳（26）的固定点或吊绳收放装置，所述C型吊架的吊绳（26）的固定点或吊绳收放装置上用吊绳（26）与检修台（5）一端吊点连接。

2.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述的纵轴铰（22）由对应设置在车架底盘（21）和支柱（23）上的带孔铰座组成，或者，由对应设置在车架底盘（21）和C型吊架（25）上的带孔铰座组成，所述的横轴铰（24）由对应设置在支柱和C型吊架（25）上的带孔铰座组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述支柱（23）的横截面为上大下小的倒三角形，所述支柱（23）的纵截面为下大上小的三角形，所述车架底盘（21）的纵向中心线上和支柱（23）横截面下方的一个角上均设置有带孔铰座，所述支柱（23）纵截面上方的一个角上和C型吊架（25）上横梁底面的伸出端上均分别设置有带孔铰座。

4.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述C型吊架（25）上横梁的伸出端向下伸出一短柱（32），短柱（32）的截面为上大下小的倒锥体，或为楔形体，或为等截面的柱体，所述的万向节（30）竖向安放，万向节（30）的下端固定在车架底盘（21）上，万向节（30）的上端与C型吊架（25）上横梁伸出端的短柱（32）相连接，所述球铰（31）由下承座、球状体和上承座组成，球状体设置在上承座和下承座之间，上承座和下承座分别与车架底盘（21）和C型吊架（25）上横梁伸出端的短柱（32）相连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述C型吊架（25）上横梁的伸出端向下伸出一短柱（32），所述车架底盘（21）的纵向中心线上和短柱（32）横截面的下方均设置有带孔铰座。

6.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述C型吊架（25）上竖杆的高度大于桥侧栏杆（20）顶部至桥梁底面（4）的高度，所述C型吊架（25）上横梁的长度大于桥梁人行道中心至桥侧栏杆（20）外侧的宽度，所述C型吊架（25）下横梁的长度大于或等于C型吊架（25）上横梁的长度。

7.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述的C型吊架（25）为箱板型构件或桁架构件。

8.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述C型吊架（25）下横梁的伸出端设置有2个吊绳固定点。

9.根据权利要求1所述的一种吊架铰接式桥梁检修车，其特征在于：所述C型吊架（25）下横梁上设置的吊绳收放装置为电动葫芦。