CN104278628A - 一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，主要由工作平台、滑车、轨道、减速器及制动系统和配重（20）五部分组装而成；所述的工作平台与滑车通过吊绳（15）相连接；所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台（12）上；所述的配重（20）安放在滑车的配重平台（19）上。该挂篮的整体性好、质量轻；各吊绳配置独立的调节手柄和减速器，挂篮升降的操作轻便、平稳，降低了操作人员的劳动强度；可根据现场条件对挂篮工作平台的跨度进行组装，挂篮的工作平台为标准化构件，每节平台跨度为4～6m，平台两端焊接有法兰盘，以方便平台的自由接长；应用于桥梁检测、桥梁维修施工等领域。

Description

一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮

技术领域

本发明属于桥梁检测与维修施工领域，尤其涉及了一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮。对于城市桥梁中人行道较宽或车流量较大无法采用桥梁检测作业车时，该类挂篮安装快捷、操控性好、安全性高、成本低。

背景技术

我国很少在桥梁中安装检修平台，这主要是桥梁检修平台造价较高、使用频率低、需要定期进行维护保养等，目前仅对部分特殊桥梁才安装检修平台。因此，在大多数桥梁检测和维修中，通常采用搭设支架或吊架、简易门架或人字梯、船只上搭设平台、检测维修挂篮、桥梁检测作业车等。目前在大跨径桥梁的检测和维修作业时通常采用桥梁检测作业车，因为检测车操作专业、检测速度快、灵活。但在很多情况下无法使用检测车，首先因受检测车大臂伸展长度的限制(绝大多数仅适用于人行道宽度小于3.0m的桥梁)；桥面护栏处有防抛网桥梁，通常检测车大臂无法跨过；斜拉索外侧无行车道的双索面斜拉桥，检测车也无法伸展大臂；中承式拱桥；桥面较宽时(目前一般的检测车最大伸臂长度多在16m，极少数可伸到20m)；检测车作业时需占用1～1.5个车道，对于桥面较窄，车流量又较大的桥梁检测时难于作业。但采用桥梁检测作业车进行桥梁检测和维修费用较高，通常并不采用检测车，而采用别的方式，当桥梁跨度大、净空高时，采用挂篮进行检测和维修是最好的选择。

早期的挂篮类似于挂梯或斗，工作范围局限性很大，后来梁底面加锚栓安装挂篮滑道，然后安装挂篮工作平台采用钢管或型钢(多用于桥梁维修加固工程)，这种挂篮笨重且换跨非常麻烦，无法适用于作业时间较短的桥梁检测和维修施工。为解决以上问题，我们设计出了一种能充分利用滑道、轻量化、灵活化及配件标准化挂篮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配件标准化、拆装方便、操控性好、自重轻、跨度大、整体性好的适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，包括工作平台、滑车、减速器及制动系统和配重；所述的工作平台与滑车通过吊绳相连接；所述的减速器及制动系统和配重安装在滑车上；其中：所述的工作平台主要由纵管、横管、立管、底板和侧板构成；在同一侧的纵管之间设有斜撑杆Ⅲ和立撑杆，并且所述纵管、立管、斜撑杆Ⅲ和立撑杆相连接后形成若干个三角型支撑结构；在安装底板的两根纵管之间设有横撑杆；在对角的纵管之间分别设有斜撑杆Ⅰ和斜撑杆Ⅱ；

所述的滑车主要由三角桁架、导向轮、挂梯、行走滑轮、配重平台和固定平台组装而成；所述的挂梯悬挂在三角桁架上；所述的导向轮安装在三角桁架的一端；所述的三角桁架的另一端设有立柱，立柱的底端安装行走滑轮；所述的配重平台和固定平台固定安装在立柱上；所述的配重平台上安放配重；

所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台上，包括减速器、吊绳、吊绳收集轴和制动梢子；所述的减速器设有调节手柄，并且减速器的输出轴与吊绳收集轴相连接；所述的吊绳收集轴的侧板设有与制动梢子相匹配的制动孔；所述的吊绳的一端缠绕在吊绳收集轴上，另一端与工作平台连接。

在本发明中，工作平台采用4根较粗的不锈钢管做为纵向主要受力杆件(即纵管)，并在其端部用同直径的不锈钢管在横向和竖向焊接成为受力骨架(即横管和立管)，再通过焊接斜撑杆、横撑杆和立撑杆提高骨架的整体承载能力。工作平台由独立的两根以上吊绳控制，为控制工作平台在升降过程和升降结束后的平稳、各吊绳配置独立的减速器及制动系统。

作为本发明的进一步说明，以上所述的工作平台的横向宽度D为50～70cm；所述的工作平台的高度H根据所检测或维修桥梁的结构高度选择，当桥梁的结构高度≤1.5m时，高度H为70～120cm；当桥梁的结构高度≥1.5m时，高度H为70～100cm；并且工作平台的竖弯整体刚度主要取决于工作平台的高度H，总体刚度随其高度变化的增量为其中，△H为工作平台的高度H的变化值。

工作平台的横向荷载较小，因此，能够满足方便工作人员活动即可。工作平台承受的主要荷载为自重和竖向工作荷载，对于大跨度的挂蓝其自重产生的荷载效应往往占总效应的50％以上。在选材确定后，主要是控制好平台的整体刚度和自重。经发明人反复研究、验证，工作平台的整体刚度主要取决于工作平台的高度H，整体刚度为(式中I_D1、A_D1分别为单根纵管的惯性矩和面积)，其随工作平台的高度H变化的刚度增量为其中I_D1数值相对于非常小，可以忽略，简化刚度增量为以工作平台高度H＝90cm为例，工作平台增高10cm，其刚度增量约为22～25％，自重增量约为3～4％。同时，工作平台的高度H需根据所检测或维修桥梁的结构高度选择，平台过高，工作人员将无法达到检测或维修的结构部位，且不利于平台的搬运、操控等。

作为本发明的进一步说明，以上所述的纵管、横管和立管均分别满足以下条件：外径D1≥76mm、壁厚δ≥1.0mm，外径与壁厚之比D1/δ≤80；所述的斜撑杆Ⅰ、斜撑杆Ⅱ、横撑杆、斜撑杆Ⅲ和立撑杆均分别满足以下条件：外径D2≥22mm，壁厚δ≥1.0mm。

纵管、横管和立管为工作平台的主管，斜撑杆Ⅰ、斜撑杆Ⅱ、横撑杆、斜撑杆Ⅲ和立撑杆为工作平台的支管，工作平台的主管和支管除了要满足以上的尺寸规格之外，还要满足支管与主管的夹角应≥35度，支管与主管的连接应在主管中轴部位。

作为本发明的进一步说明，以上所述的底板和侧板分别采用0.8～1.0mm厚的带孔防滑不锈钢板。在工作平台底面焊接不锈钢板以方便工作人员在平台上作业和放置部分作业工具、材料，在工作平台底部侧面焊接侧板以防工具、材料等掉落。不锈钢板采用带孔并有防滑构造的钢板，既减轻钢板重量又起防滑作用。

作为本发明的进一步说明，以上所述的工作平台的纵管的两端还分别设有法兰盘；所述的法兰盘采用8～12mm厚的钢板，内径R1与纵管外径相同、外径为R2＝R1+52mm；法兰盘上均匀布置6个螺栓孔，孔径R3＝6～8mm，并配6颗M12～M16抗拉型高强螺栓，螺栓等级≥8.8级。

作为本发明的进一步说明，以上所述滑车的三角桁架上悬挂的挂梯的主梁采用方形不锈钢30mm×20mm，横梁采用圆形φ20mm或方形20mm×20mm的不锈钢材，挂梯的长度为3～6m。

在本发明的具体实施中，每台滑车有两个三角桁架，每个三角桁架由2根斜杆、1根纵杆和1根立杆通过焊接方式连接成为桁架，每台滑车的两个三角桁架又通过在各节点间横向焊接1根横杆构成整体结构，同时在A、B节点焊接螺栓连接板以便与配重平台组装。每台滑车的配重平台由4根与三角桁架同型号的槽钢作为立柱，在上下部附近各通过4根横杆焊接成为平台，立柱下端各焊接一个行走滑轮，立柱上端各加工2个螺栓孔，螺栓孔的间距、位置和大小与三角桁架的螺栓连接板匹配。为便于放置配重块，应对配重平台下层横杆进行加密(增加2根横杆)。

作为本发明的进一步说明，以上所述的轻型挂篮还包括行走轨道；所述的行走轨道采用35～40mm角钢倒扣在桥面上；所述的滑车通过行走滑轮在行走轨道上移动，进而带动工作平台移动。

在本发明中，每台滑车两根轨道，为使滑车能在桥面上连续行走，另配两根同型号角钢以待接长，轨道每根长3～6m。

作为本发明的进一步说明，以上所述的配重采用标准的混凝土预制块作，预制块尺寸为0.75m(长)×0.30m(宽)×0.10m(厚)，每台滑车的配重量Q_p与总吊重量Q_g的比值Q_p/Q_g≥0.80，其中总吊重量Q_g包括工作平台的自重和工作载荷。本发明的预制块每块重约55kg，较轻，可人工操作。

在本发明中，减速器及制动系统安装在滑车上，每台滑车上安装2台独立的减速器及制动系统。减速器由封闭在刚性壳体内的齿轮传动，并与吊绳收集轴串联在一起。调节手柄通过减速器把力矩和行程传递给吊绳收集轴，由吊绳收集轴带动吊绳收放。制动系统由安装在固定台座上的制动梢子和吊绳收集轴外盘的制动孔组成，每个收集轴外盘上均匀地布置着8个制动孔，制动孔间距约为10cm，吊绳收放调节范围为±5cm。

工作平台由独立的4根吊绳控制，为控制工作平台在升降过程和升降结束后的平稳、各吊绳配置独立的减速器及制动系统。考虑到挂篮的吊绳最大吊重约1吨(含工作荷载)，其分配到两个滑车上四个减速器的力约250kg，考虑到升降行程和调节手柄的操作力度，选用1:30的减速器，并采用1:3的调节手柄，操作力约3.5kg(考虑磨阻力的)。制动系统采用手动插孔栓控制。

本发明中采用的吊绳为钢丝绳，每根50～80m；每根吊绳6×7股钢丝绳公称直径10～12mm，其单根破断拉力F₀与允许起吊荷载F_y的比值F₀/F_y≥7.5。

本发明的优点：

1.本发明的轻型挂篮整体性好、质量轻；各吊绳配置独立的调节手柄和减速器，挂篮升降的操作轻便、平稳，降低了操作人员的劳动强度；可根据现场条件对挂篮工作平台的跨度进行组装，挂篮的工作平台为标准化构件，每节平台跨度为4～6m，平台两端焊接有法兰盘，以方便平台的自由接长。该轻型挂篮主要由工作平台、滑车、减速器及制动系统、轨道、配重五部分组成；拆装方便、操控性好。

2.本发明的轻型挂篮结构简单、设计合理、使用成本低、安全可靠；采用较粗的不锈钢管(纵管、横管和立管)构成受力骨架，再通过焊接斜撑杆、横撑杆和立撑杆提高骨架的整体承载能力。

附图说明

图1是本发明一实施例中工作平台的主视结构示意图。

图2是本发明一实施例中工作平台的左视结构示意图。

图3是本发明一实施例中工作平台的仰视结构示意图。

图4是本发明一实施例中工作平台的俯视结构示意图。

图5是本发明一实施例中工作平台的法兰盘示意图。

图6是本发明一实施例中滑车的结构示意图。

图7是本发明一实施例中减速器及制动系统的结构示意图。

附图标记：

1-纵管，2-横管，3-立管，4-斜撑杆Ⅰ，5-斜撑杆Ⅱ，6-横撑杆，7-斜撑杆Ⅲ，8-立撑杆，9-底板，10-侧板，11-法兰盘，12-固定平台，13-三角桁架，14-导向轮，15-吊绳，16-挂梯，17-行走轨道，18-行走滑轮，19-配重平台，20-配重，21-减速器，22-调节手柄，23-吊绳收集轴，24-制动孔，25-制动梢子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但是本发明要求保护的范围不局限于以下实施例。

实施例1：

将本发明的轻型挂篮应用于某单跨桥检修工作中，单跨桥面总宽度为15m，检测桥跨下有可利用旱地，桥面至旱地距离小于40m。

(1)制作工作平台：所述的工作平台主要由纵管1、横管2、立管3、底板9和侧板10构成；在同一侧的纵管1之间设有斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8，并且所述纵管1、立管3、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8相连接后形成若干个三角型支撑结构；在安装底板9的两根纵管1之间设有横撑杆6；在对角的纵管1之间分别设有斜撑杆Ⅰ4和斜撑杆Ⅱ5。所述的工作平台的横向宽度D为50cm，高度H为70cm。所述的纵管1、横管2和立管3均分别满足以下条件：外径D1＝76mm、壁厚δ＝1.0mm；所述的斜撑杆Ⅰ4、斜撑杆Ⅱ5、横撑杆6、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8均分别满足以下条件：外径D2＝22mm，壁厚δ＝1.0mm。所述的底板9和侧板10分别采用0.8mm厚的带孔防滑不锈钢板。所述的纵管1的两端设有法兰盘11；法兰盘11为8mm厚的钢板，内径R1与纵管1外径相同、外径为R2＝128mm；法兰盘11上均匀布置6个螺栓孔，孔径R3＝6mm。

将挂篮工作平台运至桥下，根据检测桥梁桥面总宽度选择工作平台的节数，15m宽的桥面可选取3节×6m＝18m，在岸边对接锚固好3节工作平台，检测跨有可利用旱地，直接将工作平台放在检测桥跨正下方。两两工作平台之间的法兰盘11的连接螺栓采用6根M14抗拉型高强螺栓，螺栓等级为8.8级、d14mm，单根螺栓抗剪力为2.5吨、抗拉力为4.0吨。18m跨度的工作平台，按吊点内净跨度为16.8m计算时，自重产生的挠度为3.26mm，考虑670kg(含冲击力)外荷载，其作用在最不利位置时的挠度为10.90mm，总挠度为14.16mm。纵管1顶层管受压，自重应力为-16.8MPa，外荷载应力为-73.7MPa，应力合计-90.5MPa；底层管受拉，自重应力为5.1MPa，外荷载应力为25.4MPa，应力合计30.5MPa。可同时安排5～7名检测人员进行检测工作。

(2)制作滑车：所述的滑车主要由三角桁架13、导向轮14、挂梯16、行走滑轮18、配重平台19和固定平台12组装而成；所述的挂梯16悬挂在三角桁架13上；所述的导向轮14安装在三角桁架13的一端；所述的三角桁架13的另一端设有立柱，立柱的底端安装行走滑轮18；所述的配重平台19和固定平台12固定安装在立柱上；所述的配重平台19上安放配重20。

将滑车(一对)、轨道卸至检测桥跨挂篮工作平台上方桥面，先摆好轨道，然后将滑车移至轨道上。每台滑车自重Gh＝180kg，绕外轨道中心的倾覆力矩为1.50kN·m；挂篮自重为Gg、外荷载为Gz(作业人员、设备、钢丝绳等)，图5中Lg1取1.2m，其吊绳对外轨道中心的力臂Lg2为1.1m；配重Gp对外轨道中心的力臂为0.85m。按挂篮自重和外荷载大小来确定配重，按M_Gh+G_p×0.85＝(G_g/2+Gz)×1.05可算得最小配重量。18m挂篮，在670kg工作荷载(含冲击力)作用下，最小配重量为1100kg，配重采用0.75m×0.30m×0.10m混凝土预制块，每块重55kg，共用20块。

(3)选择和安装好减速器及制动系统：所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台12上，包括减速器21、吊绳15、吊绳收集轴23和制动梢子25；所述的减速器21设有调节手柄22，并且减速器21的输出轴与吊绳收集轴23相连接；所述的吊绳收集轴23的侧板设有与制动梢子25相匹配的制动孔24；所述的吊绳15的一端缠绕在吊绳收集轴23上，另一端与工作平台连接。

吊绳选择6×7股钢丝绳公称直径10mm，每根长50m，其单根破断拉力为吨，将滑车上调节高度的吊绳下放至挂篮的工作平台处，并将吊绳固定在工作平台上。

(4)在桥面提升吊绳使挂篮工作平台升高到检测所需要的高度，制动锁定；

(5)挂梯主梁采用30mm×20mm的不锈方钢，横梁采用20mm×20mm的不锈方钢，挂梯长度3～6m(与桥面到检测部位的最小距离有关)。在挂篮工作平台上方将挂梯放下并固定在滑车三角桁架13上；

(6)完成检测后，下放挂篮工作平台，解除固定吊绳，拆卸对接锚固螺栓；

(7)回收吊绳、挂梯，卸载配重；

(8)装车，回收设备。

实施例2：

将本发明的轻型挂篮应用于某多跨桥梁检修工作中，多跨桥面总宽度为40m，检测桥跨位于水上，桥面至水面距离小于40m。

(1)制作工作平台：所述的工作平台主要由纵管1、横管2、立管3、底板9和侧板10构成；在同一侧的纵管1之间设有斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8，并且所述纵管1、立管3、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8相连接后形成若干个三角型支撑结构；在安装底板9的两根纵管1之间设有横撑杆6；在对角的纵管1之间分别设有斜撑杆Ⅰ4和斜撑杆Ⅱ5。所述的工作平台的横向宽度D为70cm，高度H为100cm。所述的纵管1、横管2和立管3均分别满足以下条件：外径D1＝80mm、壁厚δ＝1.5mm；所述的斜撑杆Ⅰ4、斜撑杆Ⅱ5、横撑杆6、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8均分别满足以下条件：外径D2＝25mm，壁厚δ＝1.5mm。所述的底板9和侧板10分别采用1.0mm厚的带孔防滑不锈钢板。所述的纵管1的两端设有法兰盘11；法兰盘11为12mm厚的钢板，内径R1与纵管1外径相同、外径为R2＝132mm；法兰盘11上均匀布置6个螺栓孔，孔径R3＝8mm。

将挂篮工作平台运至桥下，根据检测桥梁桥面总宽度选择工作平台的节数，根据检测桥梁桥面总宽度选择工作平台的节数，40m宽的桥面可选取7节×6m＝42m，在岸边对接锚固好7节工作平台，检测桥跨位于水上，将4块泡沫板固定在挂篮的底面，在检测桥跨附近可利用的岸边直接将工作平台放在检测桥跨正下方。两两工作平台之间的法兰盘11的连接螺栓采用6根M14抗拉型高强螺栓，螺栓等级为8.8级、d14mm，单根螺栓抗剪力为2.5吨、抗拉力为4.0吨。42m跨度的工作平台，按吊点内净跨度为40.8m计算时，自重产生的挠度为99.9mm，考虑250kg(含冲击力)外荷载，其作用在最不利位置时的挠度为51.6mm，总挠度为151.5mm。纵管(1)顶层管受压，自重应力为-99.8MPa，外荷载应力为-62.1MPa，应力合计-161.9MPa；纵管(1)底层管受拉，自重应力为30.3MPa，外荷载应力为25.3MPa，应变合计55.6MPa。因此对于桥梁检测作业，可同时安排3个检测人员同时作业。

(2)制作滑车：所述的滑车主要由三角桁架13、导向轮14、挂梯16、行走滑轮18、配重平台19和固定平台12组装而成；所述的挂梯16悬挂在三角桁架13上；所述的导向轮14安装在三角桁架13的一端；所述的三角桁架13的另一端设有立柱，立柱的底端安装行走滑轮18；所述的配重平台19和固定平台12固定安装在立柱上；所述的配重平台19上安放配重20。

将滑车(一对)、轨道卸至检测桥跨挂篮工作平台上方桥面，先摆好轨道，然后将滑车移至轨道上。42m挂篮，在250kg工作荷载(含冲击力)作用下，最小配重量为825kg，配重采用0.75m×0.30m×0.10m混凝土预制块，每块重55kg，共用18块。

(3)选择和安装好减速器及制动系统：所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台12上，包括减速器21、吊绳15、吊绳收集轴23和制动梢子25；所述的减速器21设有调节手柄22，并且减速器21的输出轴与吊绳收集轴23相连接；所述的吊绳收集轴23的侧板设有与制动梢子25相匹配的制动孔24；所述的吊绳15的一端缠绕在吊绳收集轴23上，另一端与工作平台连接。

吊绳选择6×7股钢丝绳公称直径10mm，每根长50m，其单根破断拉力为吨，将滑车上调节高度的吊绳下放至挂篮的工作平台处，并将吊绳固定在工作平台上。

(4)在桥面提升吊绳使挂篮工作平台升高到检测所需要的高度，制动锁定；

(5)挂梯主梁采用30mm×20mm的不锈方钢，横梁采用圆形φ20mm的不锈钢材，挂梯长度3～6m(与桥面到检测部位的最小距离有关)。在挂篮工作平台上方将挂梯放下并固定在滑车三角桁架13上；

(6)完成检测后，下放挂篮工作平台，解除固定吊绳，用船或泡沫将工作平台运至下一个检测桥跨，按(2)～(6)进行；

(7)完成全部检测工作；

(8)拆卸对接锚固螺栓；

(9)回收吊绳、挂梯，卸载配重；

(10)装车，回收设备。

实施例3：

将本发明的轻型挂篮应用于某单跨桥检修工作中，单跨桥面总宽度为10m，检测桥跨位于水上，桥面至水面距离小于40m。

(1)制作工作平台：所述的工作平台主要由纵管1、横管2、立管3、底板9和侧板10构成；在同一侧的纵管1之间设有斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8，并且所述纵管1、立管3、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8相连接后形成若干个三角型支撑结构；在安装底板9的两根纵管1之间设有横撑杆6；在对角的纵管1之间分别设有斜撑杆Ⅰ4和斜撑杆Ⅱ5。所述的工作平台的横向宽度D为60cm，高度H为80cm。所述的纵管1、横管2和立管3均分别满足以下条件：外径D1＝76mm、壁厚δ＝1.0mm；所述的斜撑杆Ⅰ4、斜撑杆Ⅱ5、横撑杆6、斜撑杆Ⅲ7和立撑杆8均分别满足以下条件：外径D2＝22mm，壁厚δ＝1.0mm。所述的底板9和侧板10分别采用0.9mm厚的带孔防滑不锈钢板。所述的纵管1的两端设有法兰盘11；法兰盘11为10mm厚的钢板，内径R1与纵管1外径相同、外径为R2＝128mm；法兰盘11上均匀布置6个螺栓孔，孔径R3＝7mm。

将挂篮工作平台运至桥下，根据检测桥梁桥面总宽度选择工作平台的节数，15m宽的桥面可选取2节×6m＝12m，在岸边对接锚固好2节工作平台，检测桥跨位于水上，将3块泡沫板固定在挂篮的底面，在检测桥跨附近可利用的岸边直接将工作平台放在检测桥跨正下方。两两工作平台之间的法兰盘11的连接螺栓采用6根M14抗拉型高强螺栓，螺栓等级为8.8级、d14mm，单根螺栓抗剪力为2.5吨、抗拉力为4.0吨。12m跨度的工作平台，按吊点内净跨度为10.8m计算时，自重产生的挠度为2.86mm，考虑560kg(含冲击力)外荷载，其作用在最不利位置时的挠度为9.90mm，总挠度为12.76mm。纵管1顶层管受压，自重应力为-10.8MPa，外荷载应力为-70.7MPa，应力合计-81.5MPa；底层管受拉，自重应力为5.1MPa，外荷载应力为25.4MPa，应力合计30.5MPa。可同时安排4～5名检测人员进行检测工作。

(2)制作滑车：所述的滑车主要由三角桁架13、导向轮14、挂梯16、行走滑轮18、配重平台19和固定平台12组装而成；所述的挂梯16悬挂在三角桁架13上；所述的导向轮14安装在三角桁架13的一端；所述的三角桁架13的另一端设有立柱，立柱的底端安装行走滑轮18；所述的配重平台19和固定平台12固定安装在立柱上；所述的配重平台19上安放配重20。

将滑车(一对)、轨道卸至检测桥跨挂篮工作平台上方桥面，先摆好轨道，然后将滑车移至轨道上。每台滑车自重Gh＝180kg，绕外轨道中心的倾覆力矩为1.50kN·m；挂篮自重为Gg、外荷载为Gz(作业人员、设备、钢丝绳等)，图5中Lg1取1.2m，其吊绳对外轨道中心的力臂Lg2为1.1m；配重Gp对外轨道中心的力臂为0.85m。按挂篮自重和外荷载大小来确定配重，按M_Gh+G_p×0.85＝(G_g/2+Gz)×1.05可算得最小配重量。12m挂篮，在560kg工作荷载(含冲击力)作用下，最小配重量为990kg，配重采用0.75m×0.30m×0.10m混凝土预制块，每块重55kg，共用18块。

(3)选择和安装好减速器及制动系统：所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台12上，包括减速器21、吊绳15、吊绳收集轴23和制动梢子25；所述的减速器21设有调节手柄22，并且减速器21的输出轴与吊绳收集轴23相连接；所述的吊绳收集轴23的侧板设有与制动梢子25相匹配的制动孔24；所述的吊绳15的一端缠绕在吊绳收集轴23上，另一端与工作平台连接。

吊绳选择6×7股钢丝绳公称直径10mm，每根长50m，其单根破断拉力为吨，将滑车上调节高度的吊绳下放至挂篮的工作平台处，并将吊绳固定在工作平台上。

(4)在桥面提升吊绳使挂篮工作平台升高到检测所需要的高度，制动锁定；

(5)挂梯主梁采用30mm×20mm的不锈方钢，横梁采用20mm×20mm的不锈方钢，挂梯长度3～6m(与桥面到检测部位的最小距离有关)。在挂篮工作平台上方将挂梯放下并固定在滑车三角桁架13上；

(6)完成检测后，下放挂篮工作平台，解除固定吊绳，拆卸对接锚固螺栓；

(7)回收吊绳、挂梯，卸载配重；

(8)装车，回收设备。

Claims (8)

1.一种适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，包括工作平台、滑车、减速器及制动系统和配重(20)；所述的工作平台与滑车通过吊绳(15)相连接；所述的减速器及制动系统和配重(20)安装在滑车上；其特征在于：所述的工作平台主要由纵管(1)、横管(2)、立管(3)、底板(9)和侧板(10)构成；在同一侧的纵管(1)之间设有斜撑杆Ⅲ(7)和立撑杆(8)，并且所述纵管(1)、立管(3)、斜撑杆Ⅲ(7)和立撑杆(8)相连接后形成若干个三角型支撑结构；在安装底板(9)的两根纵管(1)之间设有横撑杆(6)；在对角的纵管(1)之间分别设有斜撑杆Ⅰ(4)和斜撑杆Ⅱ(5)；

所述的滑车主要由三角桁架(13)、导向轮(14)、挂梯(16)、行走滑轮(18)、配重平台(19)和固定平台(12)组装而成；所述的挂梯(16)悬挂在三角桁架(13)上；所述的导向轮(14)安装在三角桁架(13)的一端；所述的三角桁架(13)的另一端设有立柱，立柱的底端安装行走滑轮(18)；所述的配重平台(19)和固定平台(12)固定安装在立柱上；所述的配重平台(19)上安放配重(20)；

所述的减速器及制动系统安装在滑车的固定平台(12)上，包括减速器(21)、吊绳(15)、吊绳收集轴(23)和制动梢子(25)；所述的减速器(21)设有调节手柄(22)，并且减速器(21)的输出轴与吊绳收集轴(23)相连接；所述的吊绳收集轴(23)的侧板设有与制动梢子(25)相匹配的制动孔(24)；所述的吊绳(15)的一端缠绕在吊绳收集轴(23)上，另一端与工作平台连接。

2.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的工作平台的横向宽度D为50～70cm；所述的工作平台的高度H根据所检测或维修桥梁的结构高度选择，当桥梁的结构高度≤1.5m时，高度H为70～120cm；当桥梁的结构高度≥1.5m时，高度H为70～100cm；并且工作平台的竖弯整体刚度主要取决于工作平台的高度H，总体刚度随其高度变化的增量为其中，△H为工作平台的高度H的变化值。

3.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的纵管(1)、横管(2)和立管(3)均分别满足以下条件：外径D1≥76mm、壁厚δ≥1.0mm，外径与壁厚之比D1/δ≤80；所述的斜撑杆Ⅰ(4)、斜撑杆Ⅱ(5)、横撑杆(6)、斜撑杆Ⅲ(7)和立撑杆(8)均分别满足以下条件：外径D2≥22mm，壁厚δ≥1.0mm。

4.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的底板(9)和侧板(10)分别采用0.8～1.0mm厚的带孔防滑不锈钢板。

5.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的工作平台的纵管(1)的两端还分别设有法兰盘(11)；所述的法兰盘(11)采用8～12mm厚的钢板，内径R1与纵管(1)外径相同、外径为R2＝R1+52mm；法兰盘(11)上均匀布置6个螺栓孔，孔径R3＝6～8mm，并配6颗M12～M16抗拉型高强螺栓，螺栓等级≥8.8级。

6.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述滑车的三角桁架(13)上悬挂的挂梯(16)的主梁采用方形不锈钢30mm×20mm，横梁采用圆形φ20mm或方形20mm×20mm的不锈钢材，挂梯的长度为3～6m。

7.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的轻型挂篮还包括行走轨道(17)；所述的行走轨道(17)采用35～40mm角钢倒扣在桥面上；所述的滑车通过行走滑轮(18)在行走轨道(17)上移动，进而带动工作平台移动。

8.根据权利要求1所述适用于桥梁检测和维修作业的轻型挂篮，其特征在于：所述的配重(20)采用标准的混凝土预制块作，预制块尺寸为0.75m×0.30m×0.10m，每台滑车的配重量Q_p与总吊重量Q_g的比值Q_p/Q_g≥0.80，其中总吊重量Q_g包括工作平台的自重和工作载荷。