CN105442446A - 一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，主要包括依次连接的检测平台、悬吊结构（包括吊带、吊架、吊臂）、支承结构（包括支承架、配重台座、设在配重台座上的配重）、行走结构（包括行走轮、轨道）；所述检测平台、吊架、吊臂、支承架均为方体结构；所述吊带为高强钢丝绳，其拉力值可通过手拉葫芦进行调节。本发明采用拼装方式，构件轻便，运输便利，折装方便、快捷，折装时不需要专门的吊装设备；主要应用于斜拉桥的斜拉索下锚头、吊杆拱桥的吊杆下锚头的检测和养护施工等领域。对于桥梁上的车流量较大、检测和维护时间工期较长或采用桥梁检测作业车存在困难时，本发明具有拆装快捷、操控性好、安全性高、成本低的优点。

Description

一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮

技术领域

本发明涉及斜拉桥斜拉索下锚头、中承式和下承式拱桥吊杆下锚头的检测与维护作业领域，具体涉及一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮。

背景技术

斜拉桥和中承式及下承式吊杆拱桥，因其主要承重构件尺寸较小、跨越能力大、受桥下净空和桥面标高的限制少，且造形美观、技术成熟、建造成本适中，在我国的许多大中城市、高速公路上修建较多。斜拉桥的斜拉索和拱桥的吊杆是该类桥梁行车道的支承体系，如果锚头出了问题，其支承体系将可能被破环，可能造成塌桥事件。为了确保桥梁的营运安全，通常要定期对桥梁进行检测，尤其是锚头。目前对斜拉桥斜拉索下锚头和拱桥吊杆下锚头的检测主要是借助于桥梁检测作业车。但在很多情况下无法使用检测车，比如：⑴城市桥梁的人行道较宽，大多数检测车大臂伸展长度小于3米，无法使用；⑵桥梁的吊杆或斜拉索纵桥向间距较小，检测车亦无法伸展大臂作业；⑶高速公路上的斜拉桥和吊杆拱桥多设有检修通道或人行道，并设置防抛网，检测车大臂亦无法跨越进行展臂工作；⑷另外，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，对桥上交通影响较大；⑸高速公路桥上的人行道或检修通道设计净宽通常仅为1~2米，桥梁作业车无法驶入；⑹城市桥梁上的人行道较宽，通常为2~5m，但人行道下通常设有照明管线等，其上方供行人行走的盖板强度较低，无法满足检测车在其上行驶（检测车总重多在20吨以上，后轴在12吨以上，大大超过了人行道板的承载能力）；⑺采用检测车进行桥梁检测费用较高，成本大，尤其是当检测或维修工期较长时。

发明内容

针对现有技术中存在的问题与缺陷,本发明提供了一种经济适用、结构简单、针对性强、配件标准化的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，主要包括依次连接的检测平台、悬吊结构、支承结构、行走结构；其特征在于：所述悬吊结构包括吊架、吊臂、吊带；所述支承结构包括支承架、配重台座、设在配重台座上的配重；所述行走结构包括行走轮、轨道；所述检测平台、吊架、吊臂、支承架均为方体结构；

所述检测平台由多个平台骨架连接而成；所述平台骨架主要由四根横管I、四根纵管I、四根横管II焊接而成，所述横管I的两端分别设有法兰盘；

所述吊架由吊架骨架I和吊架骨架II连接而成；所述吊架骨架I主要由四根横管III、四根纵管II、四根横管IV焊接而成；所述吊架骨架II主要由四根横管II、四根纵管III、四根横管IV焊接而成；所述吊架骨架I的纵管II的上端分别设有法兰盘，两根内侧的纵管II的侧面分别设有法兰盘；所述吊架骨架II的纵管III的两端分别设有法兰盘；

所述吊臂为桁架I，所述桁架I主要包括上横梁和下横梁；所述下横梁设有法兰盘；所述上横梁和下横梁均设有螺孔；

所述支承架为桁架II，所述桁架II主要包括左纵梁和右纵梁；所述左纵梁和右纵梁均设有螺孔；

所述配重台座主要由四根竖梁以及与竖梁固定连接的支撑板构成；所述竖梁均设有螺孔；所述行走轮设于竖梁的底部；

所述吊带采用高强钢丝绳制成，所述吊带一端连接在吊架上，另一端通过连接测力装置的手拉葫芦连接在检测平台上；通过手拉葫芦调节吊带的内力并控制检测平台端部的挠曲变形；

所述配重的重量G与吊架总高度L和工作荷载N存在一定的关系:

，式中的工作荷载N为静荷载值，长度单位为米，荷载单位为千克。

对本发明的进一步说明，所述平台骨架的横管I之间焊接有撑杆；所述平台骨架的顶部均设有踏板和护栏。

对本发明的进一步说明，所述吊架骨架I和吊架骨架II的纵管II和纵管III之间均焊接有撑杆；所述吊架骨架I和吊架骨架II的内侧纵管II和内侧纵管III还分别焊接有踏杆，便于工作人员脚踏。

对本发明的进一步说明，所述吊臂顶部设有踏板和护栏；所述上横梁和下横梁间焊接有撑杆。

对本发明的进一步说明，所述左纵梁和右纵梁间设有撑杆。

对本发明的进一步说明，所述横管I、纵管I、横管II以及横管III、纵管II、横管IV、纵管III均采用不锈钢材料制成。

对本发明的进一步说明，所述上横梁和下横梁、左纵梁和右纵梁和和配重台座采用槽钢材料制成。

对本发明的进一步说明，所述法兰盘设有加强板，用于固定法兰盘。

本发明通过将支承结构（支承架、配重台座、行走轮、轨道和配重）布置在人行道或检修通道上，解决了背景技术所提到的⑴、⑵、⑶、⑷的问题；本发明的支承体系宽度在0.8~1.2米，必要时还可定制配重台座的宽度来满足人行道或检修通道的宽度要求，且其它部件的尺寸仍可使用，提高了本发明的灵活性，解决了背景技术所提到的⑸的问题；本发明通过设计轨道来分散荷载并提高挂篮移动的灵活性，且本发明包含配重的总重量约3.2吨，不会对人行道板产生超载现象，解决了背景技术所提到的⑹的问题；本发明整套装置的制做成本较低，且多为可装拆构件组成，并可循环使用，因此经济适用，解决了背景技术所提到的⑺的问题。另外，本发明采用的多为拼装构件，结构简单，容易掌握；本发明针对现有的检测车难于运用在斜拉桥斜拉索下锚头、中承式和下承式拱桥吊杆下锚头的检测与维护作业而设计的，针对性强；本发明的所有构件均采用标准件进行加工拼接，构件标准化程度高，容易加工生产；本发明为构件拼装的悬臂结构，结构轻便，但随着检测平台的跨度增大将在根部产生较大的弯曲应力，并在端部产生较大的挠曲变形，为解决该问题，本发明在每节平台上安装吊带，吊带一端与吊架相连，另一端通过连接有测力装置的手拉葫芦与检测平台相连，通过手拉葫芦调节吊带的拉力以增加检测平台的有效跨度和控制检测平台的下挠量。

本发明的工作原理：

(1)根据桥梁人行道宽度、锚头距桥面外边缘的距离及斜拉桥主梁的高度选择检测平台需要拼接平台骨架的数量、吊带数量、吊架需要安装吊架骨架I和吊架骨架II的数量、配重量。

配重(6)的重量G与吊架总高度L和工作荷载N存在一定的关系:

，式中的工作荷载N为静荷载值，长度单位为米，荷载单位为千克。

(2)将挂篮各组件运至检测桥跨，布置轨道，然后将配重台座布置在轨道上，并将配重布置在配重台座上。

(3)通过支承架的左纵梁和右纵梁的螺孔与配重台座的竖梁的螺孔用螺母连接，将支承架拼装在配重台座上。

(4)通过吊臂的上横梁和下横梁的螺孔与支承架的螺孔用螺母连接，将吊臂拼装在支承架上。

(5)通过吊架骨架II的法兰盘与吊臂的法兰盘拼接，将吊架拼接在吊臂上，然后按顺序拼接吊架骨架II、吊架骨架I。

(6)将检测平台拼接在吊架上；首先将第一个平台骨架通过法兰盘与吊架骨架I的内侧纵管II侧面的法兰盘拼接，安装第一组吊带并通过手拉葫芦调节吊带的内力，然后依次拼接好平台骨架，每拼接好一节检测平台后再安装该节检测平台上的吊带并通过手拉葫芦调节吊带的内力。

(7)安装检测平台上的安全护栏。

(8)进行桥梁的吊杆和斜拉索下锚头检测和维护作业。

(9)完成检测和维护作业，逆序拆除各组装件，装车，回收设备。

本发明的优点：

1.本发明质量轻、检测平台跨度大、整体性好；可根据现场条件对挂篮检测平台的跨度进行拼接，挂篮的检测平台为标准化构件，两端焊接有法兰盘，以方便检测平台的自由接长；挂篮的各构件尽量做到了化整为零，各组件质量轻，大大降低了操作人员的劳动强度、且不需要专门的吊装设备，各组件通过拼接又能化零为整；支承体系高度方向预留有多层螺栓孔，可根据现场条件对挂篮的检测平台高度进行调节，通过支承架上的螺栓孔，可调节吊臂的高度，从而调节检测平台的高度。

2.本发明的挂篮结构简单、设计合理、可重复使用、使用成本低、安全可靠；采用较粗的不锈钢管构成检测平台和吊架的受力骨架，再通过焊接撑杆提高骨架的整体承载能力；采用槽钢构成吊臂、支承架和配重台座的受力骨架，通过焊接三角型撑杆及横向拼接撑杆提高骨架的整体承载能力、达到化零为整。

3.本发明的吊带采用高强钢丝绳扣挂，强度高、柔韧性好、操作轻便；通过给吊带施加拉力可有效减小检测平台根部的弯矩，并提高检测平台的承载能力和有效跨度；吊带的拉力可通过连接测力装置的手拉葫芦进行调节，通过调节各吊带的拉力值，确保结构的受力均衡，并调控检测平台的挠曲变形。

4.本发明可安装在人行道或检修通道内，不影响桥面交通。

附图说明

图1本发明的正面结构示意图；

图2本发明的平台骨架的结构示意图；

图3本发明的吊架骨架I的正面图；

图4本发明的吊架骨架II的正面图；

图5本发明的吊架骨架II的右视图；

图6本发明的吊臂结构示意图；

图7本发明的支承架与配重台座结构示意图；

附图标记:1-检测平台；2-吊架；3-吊臂；4-支承架；5-配重台座；6-配重；7-行走轮；8-轨道；9-吊带；10-撑杆；12-踏板；13-护栏；14法兰盘；15-加强板；16-踏杆；101-横管I；102-纵管I；103-横管II；201-横管III；202-纵管II;203-横管IV；204-纵管III；301-上横梁；302-下横梁；401-左纵梁；402-右纵梁；501-竖梁；502-支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例：

如图所示，一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，主要包括依次连接的检测平台1、悬吊结构、支承结构、行走结构；其特征在于：所述悬吊结构包括吊架2、吊臂3、吊带9；所述支承结构包括支承架4、配重台座5、设在配重台座上的配重6；所述行走结构包括行走轮7、轨道8；所述检测平台1、吊架2、吊臂3、支承架4均为方体结构；

所述检测平台1由多个平台骨架连接而成；所述平台骨架主要由四根横管I101、四根纵管I102、四根横管II103焊接而成，所述横管I101的两端分别设有法兰盘14；

所述吊架2由吊架骨架I和吊架骨架II连接而成；所述吊架骨架I主要由四根横管III201、四根纵管II202、四根横管IV203焊接而成；所述吊架骨架II主要由四根横管II201、四根纵管III204、四根横管IV203焊接而成；所述吊架骨架I的纵管II202的上端分别设有法兰盘14，两根内侧的纵管II202的侧面分别设有法兰盘14；所述吊架骨架II的纵管III204的两端分别设有法兰盘14；

所述吊臂3为桁架I，所述桁架I主要包括上横梁301和下横梁302；所述下横梁302设有法兰盘14；所述上横梁301和下横梁302均设有螺孔；

所述支承架4为桁架II，所述桁架II主要包括左纵梁401和右纵梁402；所述左纵梁401和右纵梁402均设有螺孔；

所述配重台座5主要由四根竖梁501以及与竖梁501固定连接的支撑板502构成；所述竖梁501均设有螺孔；所述行走轮7设于竖梁501的底部；

所述吊带9采用高强钢丝绳制成，所述吊带9一端连接在吊架2上，另一端通过连接测力装置的手拉葫芦连接在检测平台1上；通过手拉葫芦调节吊带9的内力并控制检测平台1端部的挠曲变形；

所述配重6的重量G与吊架总高度L和工作荷载N存在一定的关系:

，式中的工作荷载N为静荷载值，长度单位为米，荷载单位为千克。

所述平台骨架的横管I101之间焊接有撑杆10；所述平台骨架的顶部设有踏板12和护栏13。

所述吊架骨架I和吊架骨架II的纵管II202和纵管III204之间均焊接有撑杆10；所述吊架骨架I和吊架骨架II的内侧纵管II202和内侧纵管III204还分别焊接有踏杆16，便于工作人员脚踏。

所述吊臂3顶部设有踏板12和护栏13；所述上横梁301和下横梁302间焊接有撑杆10。

所述左纵梁401和右纵梁402间设有撑杆10。

所述横管I101、纵管I102、横管II103以及横管III201、纵管II202、横管IV203、纵管III204均采用不锈钢材料制成。

所述上横梁301和下横梁302、左纵梁401和右纵梁402和和配重台座5采用槽钢材料制成。

所述法兰盘14设有加强板15，用于加固法兰盘14。

本实施例的工作原理：

(1)根据桥梁人行道宽度、锚头距桥面外边缘的距离及斜拉桥主梁的高度选择检测平台1需要拼接平台骨架的数量、吊带9数量、吊架2需要安装吊架骨架I和吊架骨架II的数量、配重量。

按四名检测人员（人和工具总质量为75千克），吊架2总高度为7.0米计算，配重6的重量为：

。

(2)将挂篮各组件运至检测桥跨，布置轨道8，然后将配重台座5布置在轨道8上，并将配重6布置在配重台座5上。

(3)通过支承架4的左纵梁401和右纵梁402的螺孔与配重台座5的竖梁501的螺孔用螺母连接，将支承架4拼装在配重台座5上。

(4)通过吊臂3的上横梁301和下横梁302的螺孔与支承架4的螺孔用螺母连接，将吊臂3拼装在支承架4上。

(5)通过吊架骨架II的法兰盘14与吊臂3的法兰盘14拼接，将吊架2拼接在吊臂3上，然后按顺序拼接吊架骨架II、吊架骨架I。

(6)将检测平台1拼接在吊架2上；首先将第一个平台骨架通过法兰盘14与吊架骨架I的内侧纵管II侧面的法兰盘14拼接，安装第一组吊带9并通过手拉葫芦调节吊带的内力，然后依次拼接好平台骨架，每拼接好一节检测平台后再安装该节检测平台上的吊带9并通过手拉葫芦调节吊带的内力。

(7)安装检测平台上的安全护栏13。

(8)进行桥梁的吊杆和斜拉索下锚头检测和维护作业。

(9)完成检测和维护作业，逆序拆除各组装件，装车，回收设备。

Claims (7)

1.一种用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，主要包括依次连接的检测平台（1）、悬吊结构、支承结构、行走结构；其特征在于：所述悬吊结构包括吊架（2）、吊臂（3）、吊带（9）；所述支承结构包括支承架（4）、配重台座（5）、设在配重台座上的配重（6）；所述行走结构包括行走轮（7）、轨道（8）；所述检测平台（1）、吊架（2）、吊臂（3）、支承架（4）均为方体结构；

所述检测平台（1）由多个平台骨架连接而成；所述平台骨架主要由四根横管I（101）、四根纵管I（102）、四根横管II（103）焊接而成，所述横管I（101）的两端分别设有法兰盘（14）；

所述吊架（2）由吊架骨架I和吊架骨架II连接而成；所述吊架骨架I主要由四根横管III（201）、四根纵管II（202）、四根横管IV（203）焊接而成；所述吊架骨架II主要由四根横管II（201）、四根纵管III（204）、四根横管IV（203）焊接而成；所述吊架骨架I的纵管II（202）的上端分别设有法兰盘（14），两根内侧的纵管II（202）的侧面分别设有法兰盘（14）；所述吊架骨架II的纵管III（204）的两端分别设有法兰盘（14）；

所述吊臂（3）为桁架I，所述桁架I主要包括上横梁（301）和下横梁（302）；所述下横梁（302）设有法兰盘（14）；所述上横梁（301）和下横梁（302）均设有螺孔；

所述支承架（4）为桁架II，所述桁架II主要包括左纵梁（401）和右纵梁（402）；所述左纵梁（401）和右纵梁（402）均设有螺孔；

所述配重台座（5）主要由四根竖梁（501）以及与竖梁（501）固定连接的支撑板（502）构成；所述竖梁（501）均设有螺孔；所述行走轮（7）设于竖梁（501）的底部；

所述吊带（9）采用高强钢丝绳制成，所述吊带（9）一端连接在吊架（2）上，另一端通过连接测力装置的手拉葫芦连接在检测平台（1）上；通过手拉葫芦调节吊带（9）的内力并控制检测平台（1）端部的挠曲变形；

所述配重(6)的重量G与吊架总高度L和工作荷载N存在一定的关系:

，式中的工作荷载N为静荷载值，长度单位为米，荷载单位为千克。

2.根据权利要求1所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述平台骨架的横管I（101）之间焊接有撑杆（10）；所述平台骨架的顶部均设有踏板（12）和护栏（13）。

3.根据权利要求1所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述吊架骨架I和吊架骨架II的纵管II（202）和纵管III（204）之间均焊接有撑杆（10）；所述吊架骨架I和吊架骨架II的内侧纵管II（202）和内侧纵管III（204）还分别设有踏杆（16）。

4.根据权利要求1所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述吊臂（3）顶部设有踏板（12）和护栏（13）；所述上横梁（301）和下横梁（302）间焊接有撑杆（10）。

5.根据权利要求1所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述左纵梁（401）和右纵梁（402）间焊接有撑杆（10）。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述横管I（101）、纵管I（102）、横管II（103）以及横管III（201）、纵管II（202）、横管IV（203）、纵管III（204）均采用不锈钢材料制成；所述上横梁（301）、下横梁（302）、左纵梁（401）、右纵梁（402）和配重台座（5）均采用槽钢材料制成。

7.根据权利要求1所述的用于检测、维护桥梁吊杆和斜拉索下锚头的挂篮，其特征在于：所述法兰盘（14）设有加强板（15），用于加固法兰盘（14）。