CN103072903B - 使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法，该方法利用塔架与桅杆的结合，通过卷扬机、滑轮组、手拉葫芦等设备实现塔架与桅杆互为依托、渐次提升的目的，由于采用了双摇臂和稳定机构，吊装过程稳定、安全，操作简便。

Description

使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法

技术领域

本发明涉及缆索起重机安装领域，尤其涉及用于缆索起重机塔架安装的方法。

背景技术

缆索起重机由于具备跨度大、效率高、造价低廉，且不受气候和地形条件的限制等优点，广泛应用在大跨度桥梁等建设工程中。

塔架作为缆索起重机的重要组成部分，在整个系统中起着支撑和张紧供载重小车行走的主索的作用，对于大型缆索起重机，由于其吊装重量达数百吨，因此塔架的结构尺寸较为庞大，高度往往超过100米，整体重量也在千吨以上。

塔架一般为钢制矩形截面的桁架结构，由标准立柱柱和连系构件组成标准节，通过多个标准节的竖向连接，达到所需要的高度。对于施工场地不受限制的的场合，往往采用大型吊车进行塔架的安装，其速度快，高空作业量少，但对于大型机械无法进入的山区、河道，只能通过传统的提升方法进行塔架的安装。

传统的提升方法是利用塔架与桅杆的结合，通过卷扬机、滑轮组、手拉葫芦等设备实现塔架与桅杆互为依托、渐次提升的目的，具有造价低廉、操作方便、灵活、成本低等优点。

但传统提升方法也有缺点，一是单摇臂结构必须有相应的设备来平衡吊装带来的偏心力矩，同时使得主桅杆结构尺寸增大；二是提升装置在吊装时，尤其是在臂杆转动过程中整体稳定性较差，虽然可以通过把桅杆焊在塔架上或拉揽风绳等措施增加系统稳定，但会带来操作繁琐、效率低下的问题。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法，其特征在于该提升装置包括主桅杆（1）、铰链支座（3）、桅杆旋转机构（9）、支承座（7）、变幅机构（13）、提升机构（4）、对称设置的摇臂（2），以及能够限制支承座（7）在塔架内晃动的稳定机构（5），所述提升机构（4）包括设置于地面的卷扬机（12）及导向滑车（11），所述支承座（7）能够在由已安装的标准立柱（6）围成的空间内垂直移动，其底部设置的承重梁（10）将提升装置自重及吊装载荷传递到塔架连系构件（8）的横梁上，所述桅杆旋转机构（9）包括设置在支承座（7）上下面中心的一对轴承，所述铰链支座（3）焊接在主桅杆（1）上，摇臂（2）通过铰链支座（3）与主桅杆（1）活动连接，所述主桅杆（1）通过桅杆旋转机构（9）与支承座（7）连接，所述稳定机构（5）包括稳定座（15）和顶杆（16），分两层设置在支承座（7）的顶面和底面靠近标准立柱（6）的四个角上，稳定座（15）和顶杆（16）设有互相配合的螺纹，稳定座（15）与支承座（7）固定，转动顶杆（16）时，其端部能够紧密贴合在标准立柱（6）的外壁上，其包括如下步骤：

⑴ 检查复测塔架安装基础尺寸；

⑵ 将待安装的立柱、构件运至塔架基础旁；

⑶ 用汽车吊或其它机械将塔架的第一层4根标准立柱6安装到基础上，安装下半部分的连系构件8，使竖立的4根标准立柱6形成一个整体；

⑷ 用汽车吊配合安装承重梁10、支承座7、主桅杆1，摇杆2以及提升机构4、变幅机构13；

⑸ 锁紧稳定机构5；

⑹ 开动卷扬机12，两个摇臂2同步提升第二层的一对标准立柱6′，收放变幅葫芦14，旋转主桅杆1，使标准立柱6′落在第一层标准立柱6的顶部，紧固标准立柱6′与6的连接螺栓；

⑺ 重复步骤⑹，安装另外一对标准立柱6′；

⑻ 松开稳定机构5，交替放松稳定葫芦21和收紧爬升葫芦20，使提升装置爬升超过一个标准立柱6的高度；

⑼ 安装第二层标准立柱6′之间下半部分连系构件，将提升装置落在构件横梁上；

⑽ 安装第一层标准立柱6之间遗留的连系构件；

⑾ 重复步骤⑸～⑽，直至塔架安装完毕。

本发明所采用的方法作业时不需要大型吊车，成本低，由于采用了自稳定双摇臂提升装置，安装过程稳定性好，安全可靠。

附图说明

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明提升装置的俯视图。

图2是图1沿A-A线的剖视图。

图3是本发明的变幅机构第一种优选方案局部立面图。

图4是本发明的变幅机构第二种优选方案局部立面图。

图5是提升装置爬升示意图。

图中标记说明：主桅杆1，摇杆2，铰链支座3，提升机构4，稳定机构5，标准立柱6、6′，支承座7，连系构件8，桅杆旋转机构9，承重梁10，导向滑车11，卷扬机12，变幅机构13，变幅葫芦14，稳定座15，顶杆16，滑套17，变幅绳18，滑轮19，爬升葫芦20，稳定葫芦21。

具体实施方式

准朔铁路黄河特大桥缆索起重机额定起重量为280t，跨度480m，位于黄河两岸的塔架高度分别为126m和119m，塔架由标准立柱及连系构件组成，标准立柱为φ800mm×16mm钢管，长度8000mm，两端焊接连接法兰，每根立柱的重量为2700Kg，塔架横截面为4828mm×4828mm（立柱中心距）。

图1、图2为本发明的整体结构图，图中主桅杆1由φ219*10无缝钢管制成，高度为14m，在其中间部位焊接铰链支座3，摇臂2采用φ159*8无缝钢管制成，长度为7.2m，其根部焊接轴耳，铰链支座3对称设置两套铰链，摇臂2通过销轴与铰链连接后，能够围绕销轴沿垂面上下摆动。

提升机构中包括两台5t的单筒卷扬机，每台分别提升其中一根摇臂上的重物，卷扬机通过地锚固定在地面上，在塔架基础中心位置的地面上固定导向滑车，来自卷扬机的钢丝绳通过该导向滑车，引入设在摇臂根部的滑轮，在沿摇臂向其末端延伸后，最终绕过挂在摇臂末端的滑轮。两台单筒卷扬机也可以用一台双卷筒卷扬机代替，实现两根摇臂上的重物同步提升。

卷扬机钢丝绳的末梢系挂专用吊具，该吊具尺寸与标准立柱6的端部尺寸相匹配，可用螺栓快速连接标准立柱6。

支承座7采用工字钢和钢板焊接成箱型结构，横截面尺寸为4m×4m，高度为3.2m。

承重梁10通过螺栓或焊接等方式固定在支承座7底部，横担在连系构件8的横梁上。其由钢板焊接成箱型结构，截面尺寸为300mm×300mm，长度为5.1m，吊装重量通过其传递到塔架结构上。考虑到以后塔架拆卸过程中支承座7由上向下落到下一层标准节中时，承重梁10的长度无法随支承座7通过连系构件8，因此可以将承重梁10伸出支承座7的部分做成可拆结构。

桅杆旋转机构9包括两个分别设置在支承座7箱型结构上下面中心的上、下轴承座，上轴承座内安装内径为220mm的6044型深沟球轴承，下轴承座内安装内径为220mm的32044型圆锥滚子轴承，主桅杆1底部焊接轴头，以便通过轴承将吊装重量传递到支承座7上，在主桅杆1合适位置设置杠杆以方便吊装时旋转摇臂。

稳定系统5包括8套设置在支承座7上下面四个角上的稳定座15和顶杆16，稳定座15和顶杆16分别设相互配合的M72内、外螺纹，稳定座15与支承座7固定连接，其内螺纹轴线为水平方向，其两端的延长线分别通过塔架中心和标准立柱6的中心，顶杆16在稳定座15内向标准立柱6方向旋转时，其端部的弧形顶板压紧在标准立柱6的外壁，从而使支承座7与已安装的塔架结构连为一体，此时稳定机构被锁紧。

摇臂变幅机构包括一对悬挂在主桅杆顶部的变幅葫芦14，通过收紧或放松起重链，实现相对应的摇臂变幅。

图3是摇臂变幅机构的一种优选方案，包括滑套17、变幅葫芦14及变幅绳18，其中滑套17套装在主桅杆上，与主桅杆1滑动连接，变幅绳18的一端连接在摇臂2的中部，另一端与滑套17连接，变幅葫芦14悬挂在主桅杆1的顶端，起重链的钩头挂在滑套17上。

图4是摇臂变幅机构的另一种优选方案，包括滑套17、变幅葫芦14、滑轮19及变幅绳18，其中滑套17套装在主桅杆1上，与主桅杆1滑动连接，滑轮19对称悬挂在主桅杆1顶部，变幅绳18的一端连接在摇臂2的末端，另一端绕过与其对应的滑轮19后与滑套17连接，变幅葫芦14悬挂在滑套17的下端，起重链的钩头挂在铰链支座3上。

以上两种优选方案中，在收紧或放松变幅葫芦14的起重链时，能够牵引滑套17沿主桅杆1外表面上下滑动，从而带动摇臂2同步变幅。

以上两种优选方案中变幅绳18和变幅葫芦14与滑套17连接的位置优选相错90⁰。

图5是提升装置爬升示意图。图中4个爬升葫芦20系挂在标准立柱6′的顶部，起重钩挂在支承座7上；4个稳定葫芦21系挂在主桅杆1的顶部，起重钩挂在标准立柱6′的顶部。提升装置在标准立柱6′吊装完毕后，松开稳定机构5，通过配合收放爬升葫芦20和稳定葫芦21，将支承座7连同主桅杆1提升超过一个标准立柱的高度，在安装标准立柱6′的下半部分连系构件后，将提升装置落在连系构件的横梁上，完成爬升过程。

结合图2、图5，使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法包括以下步骤：

⑴ 检查复测塔架安装基础尺寸；

⑵ 将待安装的立柱、构件运至塔架基础旁；

⑶ 用汽车吊或其它机械将塔架的第一层4根标准立柱6安装到基础上，安装下半部分的连系构件8，使竖立的4根标准立柱6形成一个整体；

⑷ 用汽车吊配合安装承重梁10、支承座7、主桅杆1，摇杆2以及提升机构4、变幅机构13；

⑸ 锁紧稳定机构5；

⑹ 开动卷扬机12，两个摇臂2同步提升第二层的一对标准立柱6′，收放变幅葫芦14，旋转主桅杆1，使标准立柱6′落在第一层标准立柱6的顶部，紧固标准立柱6′与6的连接螺栓；

⑺ 重复步骤⑹，安装另外一对标准立柱6′；

⑻ 松开稳定机构5，交替放松稳定葫芦21和收紧爬升葫芦20，使提升装置爬升超过一个标准立柱6的高度；

⑼ 安装第二层标准立柱6′之间下半部分连系构件，将提升装置落在构件横梁上；

⑽ 安装第一层标准立柱6之间遗留的连系构件；

⑾ 重复步骤⑸～⑽，直至塔架安装完毕。

Claims (1)

1.一种使用自稳定双摇臂提升装置安装高耸塔架的方法，其特征在于该提升装置包括主桅杆（1）、铰链支座（3）、桅杆旋转机构（9）、支承座（7）、变幅机构（13）、提升机构（4）、对称设置的摇臂（2），以及能够限制支承座（7）在塔架内晃动的稳定机构（5），所述提升机构（4）包括设置于地面的卷扬机（12）及导向滑车（11），所述支承座（7）能够在由已安装的标准立柱（6）围成的空间内垂直移动，其底部设置的承重梁（10）将提升装置自重及吊装载荷传递到塔架连系构件（8）的横梁上，所述桅杆旋转机构（9）包括设置在支承座（7）上下面中心的一对轴承，所述铰链支座（3）焊接在主桅杆（1）上，摇臂（2）通过铰链支座（3）与主桅杆（1）活动连接，所述主桅杆（1）通过桅杆旋转机构（9）与支承座（7）连接，所述稳定机构（5）包括稳定座（15）和顶杆（16），分两层设置在支承座（7）的顶面和底面靠近标准立柱（6）的四个角上，稳定座（15）和顶杆（16）设有互相配合的螺纹，稳定座（15）与支承座（7）固定，转动顶杆（16）时，其端部能够紧密贴合在标准立柱（6）的外壁上，其包括如下步骤：

⑴ 检查复测塔架安装基础尺寸；

⑵ 将待安装的立柱、构件运至塔架基础旁；

⑶ 用汽车吊或其它机械将塔架的第一层4根标准立柱（6）安装到基础上，安装下半部分的连系构件（8），使竖立的4根标准立柱（6）形成一个整体；

⑷ 用汽车吊配合安装承重梁（10）、支承座（7）、主桅杆（1），摇杆（2）以及提升机构（4）、变幅机构（13）；

⑸ 锁紧稳定机构（5）；

⑹ 开动卷扬机（12），两个摇臂（2）同步提升第二层的一对标准立柱（6′），收放变幅葫芦（14），旋转主桅杆（1），使标准立柱（6′）落在第一层标准立柱（6）的顶部，紧固标准立柱（6′）与（6）的连接螺栓；

⑺ 重复步骤⑹，安装另外一对标准立柱（6′）；

⑻ 松开稳定机构（5），交替放松稳定葫芦（21）和收紧爬升葫芦（20），使提升装置爬升超过一个标准立柱（6）的高度；

⑼ 安装第二层标准立柱（6′）之间下半部分连系构件，将提升装置落在构件横梁上；

⑽ 安装第一层标准立柱（6）之间遗留的连系构件；

⑾ 重复步骤⑸～⑽，直至塔架安装完毕。