CN105905781A - 用于吊装大节段钢桁梁的吊具及吊装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具及吊装方法，涉及钢桁梁的吊装领域。该吊具整体沿纵向中心线对称，包括相互连接的第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件用于连接钢桁梁的吊耳，第二连接组件用于连接浮吊的吊钩；第一连接组件包括四个第一钢结构件、两根限位杆、两根撑杆、四个移动部件，两根限位杆和两根撑杆将四个第一钢结构件连接在一起，形成一个四边形；移动部件与撑杆固定连接，用于沿限位杆的长度方向移动撑杆；第二连接组件包括四个第二钢结构件，每个第一钢结构件均通过一柔性连接件与一对应的第二钢结构件相连。该吊具的吊点间距可调，能用于吊装不同吊耳间距的大节段钢桁梁，通用性强，经济性好。
Description
技术领域
本发明涉及钢桁梁的吊装领域，具体涉及一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具及吊装方法。
背景技术
在海上进行钢桁梁架设施工，由于气候多变，风大、浪高、浪急，如采用常规的散拼架设，钢桁梁杆件的运输、吊装受环境影响，拼装对位难度大，再加上数量多，极大的影响施工工期和安全质量。因此海上架设的长大桥梁一般考虑工厂化、整体化、装配化施工，即先在工厂内制造整孔或大节段(大于2个节间长度)的钢桁梁，运输至桥位后再利用大型浮吊整体吊装架设。
跨海桥梁规模大，长度长，采用浮吊架设的整孔或大节段钢桁梁，其吊点间距布置不尽相同，而传统吊具基本为固定吊点吊具，不能适应不同吊点间距的起吊单元，或者一种吊点间距制造一套吊具，如此经济性差。吊具与钢桁梁吊耳的传统连接方法为销轴连接，而对于重量大(大于1000t)的整孔或大节段钢桁梁，销轴直径大、重量重(大于200kg)，无法依靠人工搬运和插拔，再加之受海上风浪影响，吊具及钢桁梁均处于摆动状态，而销轴直径和钢桁梁吊耳的销孔直径基本相同，现场插拔销轴可操作性差、耗时长，若将吊具在工厂与钢桁梁连接，运至桥位后再将吊具钢丝绳直接穿挂于浮吊主钩上，虽现场操作简便快速，但每个钢桁梁节段需配置一套吊具，经济代价高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具及吊装方法，该吊具的吊点间距可调，能够用于吊装不同吊耳间距的大节段钢桁梁，通用性强，经济性好。
本发明提供一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具，该吊具整体沿纵向中心线对称，包括相互连接的第一连接组件和第二连接组件，所述第一连接组件用于连接钢桁梁的吊耳，所述第二连接组件用于连接浮吊的吊钩；
所述第一连接组件包括四个第一钢结构件、两根限位杆、两根撑杆、四个移动部件，两根限位杆和两根撑杆将四个第一钢结构件连接在一起，形成一个四边形，限位杆与第一钢结构件活动连接，撑杆与第一钢结构件固定连接；所述限位杆开有多个用于限位撑杆的限位孔，所述移动部件通过第一钢结构件与撑杆固定连接，用于沿限位杆的长度方向移动撑杆；
所述第二连接组件包括四个第二钢结构件，相邻的两个第二钢结构件之间相互连接；所述第二钢结构件与所述第一钢结构件对应布置，每个第一钢结构件均通过一柔性连接件与一对应的第二钢结构件相连；
吊装钢桁梁时，四个第一钢结构件位于同一平面，第一钢结构件的位置与钢桁梁的吊耳的位置相对应；四个第二钢结构件位于同一平面，第二钢结构件的位置与浮吊的吊钩的位置相对应。
在上述技术方案的基础上，所述第二连接组件还包括两根拉压杆、两根第三绳圈，两根拉压杆和两根第三绳圈将四个第二钢结构件连接在一起，两根拉压杆相对布置并且相互平行，两根第三绳圈相对布置并且相互平行。
在上述技术方案的基础上，所述第一钢结构件通过第一绳圈与钢桁梁的吊耳相连。
在上述技术方案的基础上，所述第二钢结构件通过第二绳圈与所述浮吊的吊钩相连。
在上述技术方案的基础上，所述柔性连接件为钢丝绳、钢链条、钢拉杆中的任意一种。
一种应用于上述吊具的钢桁梁吊装方法，包括以下步骤：
A、将吊具运输至浮吊吊钩下方，将所述第二钢结构件与浮吊吊钩相连；
B、将一个钢桁梁Xn运输至指定位置，浮吊布置在所述钢桁梁Xn的上方；下放吊具，此时所述第一连接组件位于钢桁梁Xn的顶面，所述第二连接组件位于第一连接组件的上方，并挂在浮吊吊钩上，所述柔性连接件处于放松状态；将第一钢结构件与钢桁梁Xn的吊耳连接，浮吊起钩，拉紧所述柔性连接件，吊起钢桁梁Xn；
C、钢桁梁Xn吊装到位后，下放吊具，此时所述第一连接组件位于钢桁梁Xn的顶面；解除第一钢结构件与钢桁梁Xn的吊耳之间的连接，将浮吊移至下一节段钢桁梁Xn+1的架设位置；如果所述钢桁梁Xn+1的吊耳间距与钢桁梁Xn的吊耳间距相同，则重复步骤B，完成钢桁梁Xn+1的吊装；
所述第一钢结构件与吊耳的连接点为吊点，吊点之间的距离为吊具的吊点间距；如果所述钢桁梁Xn+1的吊耳间距与钢桁梁Xn的吊耳间距不同，则进行吊点转换，使吊具的吊点间距与钢桁梁Xn+1的吊耳间距相匹配；连接第一钢结构件与钢桁梁Xn+1的吊耳，浮吊起钩，拉紧所述柔性连接件，吊起钢桁梁Xn+1。
在上述技术方案的基础上，所述吊点转换的过程如下：
解除限位杆与第一钢结构件之间的连接，启动移动部件，将撑杆滑移至钢桁梁Xn+1的吊耳的对应位置，再将限位杆与第一钢结构件连接，完成吊点转换。
在上述技术方案的基础上，步骤B中，将第一钢结构件与钢桁梁Xn的吊耳连接的具体操作为：使用第一绳圈连接第一钢结构件和钢桁梁Xn的吊耳。
在上述技术方案的基础上，步骤A中，将吊具运输至浮吊吊钩下方后，将所述第二钢结构件通过第二绳圈挂在所述浮吊的吊钩上。
在上述技术方案的基础上，所述柔性连接件为钢丝绳、钢链条、钢拉杆中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)该吊具的吊点间距可调，在进行吊点转换时，仅需使用千斤顶拔出限位杆和撑杆间的限位销轴，再将撑杆滑移至下一吊点位置，再利用千斤顶插入限位杆和撑杆间的限位销轴即可。因此，本发明的吊点间距可调，能够用于吊装不同吊耳间距的大节段钢桁梁，通用性强，经济性好。
(2)采用大型浮吊起吊整孔或多个节间的大节段钢桁梁，由于其自重量较大(大于1000t)，因此，传统的吊具结构往往体型庞大，自重重，极大的减小了浮吊的有效吊重。本发明提供的钢桁梁吊具主要为钢丝绳+拉压杆组成的杆系结构，自重轻，能够增大浮吊的有效吊重。
(3)第一绳圈、第二绳圈及柔性连接件均通过绳槽穿挂在销轴外侧，方便吊具与浮吊吊钩及钢桁梁吊耳的快速连接、解除，现场工人操作简便、快速。
(4)第一连接组件、第二连接组件的四个节点均设置有纵横向可自由转动的销轴，以适应吊点间距变化引起的第一连接组件、第二连接组件间柔性连接件的空间角度变化，现场插拔销轴可操作性强、耗时短。
附图说明
图1是本发明实施例中吊具的立面图；
图2是本发明实施例中吊具的侧面图；
图3是本发明实施例中钢桁梁吊耳的立面图；
图4是本发明实施例中钢桁梁吊耳的侧面图；
图5是本发明实施例中第一连接组件的节点大样侧面图；
图6是本发明实施例中吊装状态时第一连接组件的节点大样立面图；
图7是本发明实施例中吊点转换状态时第一连接组件的节点大样立面图；
图8是本发明实施例中第二连接组件的节点大样立面图；
图9是本发明实施例中第二连接组件的节点大样侧面图；
图10是本发明实施例中吊具吊装钢桁梁Xn时的立面图；
图11是本发明实施例中吊具吊装钢桁梁Xn+1时的立面图；
附图标记：1—吊耳，1a—钢桁梁Xn的吊耳，1b—钢桁梁Xn+1的吊耳，11—拉板，12—吊耳绳槽，13—吊耳销轴，2—第一绳圈，3—第一连接组件，30—第一钢结构件，31—限位杆，32—撑杆，33—第一上层销轴，34—限位销轴，35—第一下层销轴，36—移动部件，37—千斤顶，38—第一上绳槽，39—第一下绳槽，310—撑脚，4—柔性连接件，5—第二连接组件，50—第二钢结构件，51—拉压杆，52—第三绳圈，53—第二上层销轴，54—第二下层销轴，55—第二上绳槽，56—第二下绳槽，6—第二绳圈，7—吊钩。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1、图2所示，本发明实施例提供一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具，该吊具整体沿纵向中心线对称，包括由下至上依次布置的第一绳圈2、第一连接组件3、柔性连接件4、第二连接组件5、第二绳圈6；第一连接组件3通过第一绳圈2与钢桁梁的吊耳1相连，第一连接组件3通过柔性连接件4与第二连接组件5相连，第二连接组件5通过第二绳圈6与浮吊的吊钩7相连。
本发明吊装的钢桁梁具有四个吊耳1，参见图3、图4所示，吊耳1包括拉板11，拉板11对应钢主桁腹板位置焊接于钢桁梁的顶面上，拉板11设置有两个吊耳绳槽12，两个吊耳绳槽12对称分布在拉板11的两侧，便于穿挂第一绳圈2，从而实现钢桁梁吊耳1与吊具的快速连接与解除；拉板11的中部设置有吊耳销轴13，吊耳销轴13用于固定吊耳绳槽12。
第一连接组件3包括四个第一钢结构件30、两根限位杆31、两根撑杆32、四个移动部件36，第一钢结构件30用于连接钢桁梁的吊耳1，相邻的两个第一钢结构件30之间相互连接，具体的，两根限位杆31和两根撑杆32将四个第一钢结构件30连接在一起，两根限位杆31相对布置并且相互平行，两根撑杆32也相对布置并且相互平行；吊装钢桁梁时，四个第一钢结构件30位于同一平面，形成一个四边形，四个第一钢结构件30的位置与四个钢桁梁的吊耳1的位置相对应；
参见图5、图6所示，每个第一钢结构件30均通过两根第一绳圈2与一个对应的钢桁梁吊耳1相连，第一绳圈2为环形闭合的钢丝绳，第一钢结构件30设置有两个第一下绳槽39，两个第一下绳槽39对称分布在第一钢结构件30下半部的两侧，第一绳圈2的一端嵌套在第一下绳槽39内，第一绳圈2的另一端嵌套在吊耳绳槽12内；
撑杆32的端部与第一钢结构件30焊接，限位杆31开有与吊点间距相对应的多个限位孔，用于限位撑杆32，并抵抗钢桁梁起吊时产生的水平力，避免吊耳1承受弯矩；每个第一钢结构件30均与一个移动部件36固定连接，移动部件36用于沿限位杆31的长度方向移动第一钢结构件30，使撑杆32的位置与钢桁梁吊耳1的位置相匹配；限位杆31的两端设置有撑脚310，下放吊具至钢桁梁顶面时，撑脚310用于支撑第一连接组件3；
为了适应吊点间距变化引起的第一连接组件3、第二连接组件5之间柔性连接件4的空间角度变化，第一钢结构件30还设置有第一上层销轴33、限位销轴34、第一下层销轴35，第一下层销轴35用于固定两个第一下绳槽39，限位销轴34插入限位孔中，第一钢结构件30通过限位销轴34与限位杆31转动连接，限位销轴34的一端设置有千斤顶37，千斤顶37用于插拔限位销轴34；第一钢结构件30还设置有两个第一上绳槽38，两个第一上绳槽38对称分布在第一钢结构件30上半部的两侧，每个第一钢结构件30均设置有一个第一上层销轴33，用于固定第一上绳槽38。
参见图7所示，吊点转换状态下，浮吊下放吊具至撑脚310下落至钢桁梁顶面，人工解除第一绳圈2与吊耳绳槽12间的连接，利用千斤顶37拔出限位销轴34，启动移动部件36，将撑杆32滑移至钢桁梁吊耳1的对应位置，再利用千斤顶37插入限位销轴34，将第一绳圈2与吊耳绳槽12重新连接，浮吊起钩，完成吊点转换。
第二连接组件5包括四个第二钢结构件50，第二钢结构件50用于连接浮吊的吊钩7，本发明所用的浮吊具有四个吊钩7，每个第二钢结构件50分别与一个吊钩7相连，四个第二钢结构件50匹配浮吊四个吊钩7的纵横向间距；吊装钢桁梁时，四个第二钢结构件50位于同一平面，形成一个四边形，四个第二钢结构件50的位置与浮吊的四个吊钩7的位置相对应；
第二连接组件5还包括四根拉压杆51，或者两根拉压杆51和两根第三绳圈52，相邻的两个第二钢结构件50之间相互连接，具体的，四个第二钢结构件50之间可以通过四根拉压杆51将相邻的两个第二钢结构件50连接在一起，也可以通过两根拉压杆51和两根第三绳圈52连接在一起；当四个第二钢结构件50之间通过两根拉压杆51和两根第三绳圈52连接在一起时，每根拉压杆51通过一个第二上层销轴53与一个第二钢结构件50相连，每根第三绳圈52通过一个第二下层销轴54与第二钢结构件50相连，两根拉压杆51相对布置并且相互平行，两根第三绳圈52也相对布置并且相互平行；拉压杆51、第三绳圈52用来抵抗起吊时柔性连接件4产生的横向水平拉力，维持受力平衡，并减轻结构重量。
参见图8、图9所示，每个第二钢结构件50均通过两根第二绳圈6与浮吊的一个吊钩7相连，第二绳圈6为环形闭合的钢丝绳；第二钢结构件50设置有两个第二上绳槽55和两个第二下绳槽56，两个第二上绳槽55对称分布在第二钢结构件50上半部的两侧，两个第二下绳槽56对称分布在第二钢结构件50下半部的两侧；第二绳圈6的一端嵌套在第二上绳槽55内，第二绳圈6的另一端穿挂于吊钩7上，实现第二钢结构件50与浮吊的连接；
四个第二钢结构件50与四个第一钢结构件30对应布置，每个第二钢结构件50均通过一柔性连接件4与一对应的第一钢结构件30相连；本发明采用的柔性连接件4可以采用钢丝绳或者钢链条，优选的，柔性连接件4采用钢丝绳；柔性连接件4的一端嵌套在第二下绳槽56内，参见图7所示，柔性连接件4的另一端嵌套在第一上绳槽38内，以此实现第二钢结构件50与第一钢结构件30的连接；
为了适应吊点间距变化引起的第一连接组件3、第二连接组件5之间柔性连接件4的空间角度变化，第二钢结构件50还设置有可纵横向自由转动的第二上层销轴53、第二下层销轴54，第二上层销轴53用于固定第二上绳槽55，第二下层销轴54用于固定第二下绳槽56，第三绳圈52套在第二下层销轴54的外侧。
参见图10、图11所示，钢桁梁Xn、钢桁梁Xn+1为两个结构相同的钢桁梁，钢桁梁Xn的吊耳1a、钢桁梁Xn+1的吊耳1b的数量均为4个。
本发明实施例提供一种应用于上述吊具的大节段钢桁梁吊装方法，包括以下步骤：
S1、将吊具运输至浮吊吊钩7下方，将第二钢结构件50通过第二绳圈6与浮吊吊钩7相连，第二钢结构件50通过第二绳圈6直接穿挂于浮吊的吊钩7上；
S2、将一个钢桁梁Xn运输至指定位置，浮吊布置在钢桁梁Xn的上方，且浮吊在钢桁梁Xn顶面的投影点位于钢桁梁Xn的吊耳1a之间；下放吊具，直至第一连接组件3位于钢桁梁Xn的顶面，此时撑脚310支撑在第一连接组件3的下方，第二连接组件5位于第一连接组件3的上方，并挂在浮吊的吊钩7上，柔性连接件4处于放松状态；使用第一绳圈2连接第一钢结构件30与钢桁梁Xn的吊耳1a，浮吊起钩，拉紧柔性连接件4，吊起钢桁梁Xn；柔性连接件4可以采用钢丝绳、钢链条、钢拉杆中的任意一种，优选的，柔性连接件4采用钢丝绳；
S3、钢桁梁Xn吊装到位后，下放吊具，直至第一连接组件3位于钢桁梁Xn的顶面，此时撑脚310支撑在第一连接组件3的下方；从钢桁梁Xn的吊耳1a处取下第一绳圈2，解除第一钢结构件30与钢桁梁Xn的吊耳1a之间的连接，将浮吊移至下一节段钢桁梁Xn+1的架设位置；如果钢桁梁Xn+1的吊耳1b间距与钢桁梁Xn的吊耳1a间距相同，则重复步骤S2，完成钢桁梁Xn+1的吊装；
第一钢结构件30与吊耳1的连接点为吊点，吊点之间的距离为吊点间距，如果钢桁梁Xn+1的吊耳1b间距与钢桁梁Xn的吊耳1a间距不同，则进行吊点转换，使吊具的吊点间距与钢桁梁Xn+1的吊耳1b间距相匹配；使用第一绳圈2连接第一钢结构件30与钢桁梁Xn+1的吊耳1b，浮吊起钩，拉紧柔性连接件4，吊起钢桁梁Xn+1。
吊点转换的具体操作为：启动千斤顶37，将限位销轴34从限位孔中拔出，解除限位杆31和撑杆32间的纵向限位，启动移动部件36，将撑杆32沿限位杆31的长度方向移动至钢桁梁Xn+1的吊耳1b的正上方，启动千斤顶37，将限位销轴34插入限位孔，吊点转换完成。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种用于吊装大节段钢桁梁的吊具，其特征在于：该吊具整体沿纵向中心线对称，包括相互连接的第一连接组件(3)和第二连接组件(5)，所述第一连接组件(3)用于连接钢桁梁的吊耳(1)，所述第二连接组件(5)用于连接浮吊的吊钩(7)；
所述第一连接组件(3)包括四个第一钢结构件(30)、两根限位杆(31)、两根撑杆(32)、四个移动部件(36)，两根限位杆(31)和两根撑杆(32)将四个第一钢结构件(30)连接在一起，形成一个四边形，限位杆(31)与第一钢结构件(30)活动连接，撑杆(32)与第一钢结构件(30)固定连接；所述限位杆(31)开有多个用于限位撑杆(32)的限位孔，所述移动部件(36)通过第一钢结构件(30)与撑杆(32)固定连接，用于沿限位杆(31)的长度方向移动撑杆(32)；
所述第二连接组件(5)包括四个第二钢结构件(50)，相邻的两个第二钢结构件(50)之间相互连接；所述第二钢结构件(50)与所述第一钢结构件(30)对应布置，每个第一钢结构件(30)均通过一柔性连接件(4)与一对应的第二钢结构件(50)相连；
吊装钢桁梁时，四个第一钢结构件(30)位于同一平面，第一钢结构件(30)的位置与钢桁梁的吊耳(1)的位置相对应；四个第二钢结构件(50)位于同一平面，第二钢结构件(50)的位置与浮吊的吊钩(7)的位置相对应。
2.如权利要求1所述的用于吊装大节段钢桁梁的吊具，其特征在于：所述第二连接组件(5)还包括两根拉压杆(51)、两根第三绳圈(52)，两根拉压杆(51)和两根第三绳圈(52)将四个第二钢结构件(50)连接在一起，两根拉压杆(51)相对布置并且相互平行，两根第三绳圈(52)相对布置并且相互平行。
3.如权利要求1所述的用于吊装大节段钢桁梁的吊具，其特征在于：所述第一钢结构件(30)通过第一绳圈(2)与钢桁梁的吊耳(1)相连。
4.如权利要求1所述的用于吊装大节段钢桁梁的吊具，其特征在于：所述第二钢结构件(50)通过第二绳圈(6)与所述浮吊的吊钩(7)相连。
5.如权利要求1所述的用于吊装大节段钢桁梁的吊具，其特征在于：所述柔性连接件(4)为钢丝绳、钢链条、钢拉杆中的任意一种。
6.一种应用于如权利要求1所述吊具的钢桁梁吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将吊具运输至浮吊吊钩(7)下方，将所述第二钢结构件(50)与浮吊吊钩(7)相连；
B、将一个钢桁梁Xn运输至指定位置，浮吊布置在所述钢桁梁Xn的上方；下放吊具，此时所述第一连接组件(3)位于钢桁梁Xn的顶面，所述第二连接组件(5)位于第一连接组件(3)的上方，并挂在浮吊吊钩(7)上，所述柔性连接件(4)处于放松状态；将第一钢结构件(30)与钢桁梁Xn的吊耳(1a)连接，浮吊起钩，拉紧所述柔性连接件(4)，吊起钢桁梁Xn；
C、钢桁梁Xn吊装到位后，下放吊具，此时所述第一连接组件(3)位于钢桁梁Xn的顶面；解除第一钢结构件(30)与钢桁梁Xn的吊耳(1a)之间的连接，将浮吊移至下一节段钢桁梁Xn+1的架设位置；如果所述钢桁梁Xn+1的吊耳(1b)间距与钢桁梁Xn的吊耳(1a)间距相同，则重复步骤B，完成钢桁梁Xn+1的吊装；
所述第一钢结构件(30)与吊耳(1)的连接点为吊点，吊点之间的距离为吊具的吊点间距；如果所述钢桁梁Xn+1的吊耳(1b)间距与钢桁梁Xn的吊耳(1a)间距不同，则进行吊点转换，使吊具的吊点间距与钢桁梁Xn+1的吊耳(1b)间距相匹配；连接第一钢结构件(30)与钢桁梁Xn+1的吊耳(1b)，浮吊起钩，拉紧所述柔性连接件(4)，吊起钢桁梁Xn+1。
7.如权利要求6所述的钢桁梁吊装方法，其特征在于，所述吊点转换的过程如下：
解除限位杆(31)与第一钢结构件(30)之间的连接，启动移动部件(36)，将撑杆(32)滑移至钢桁梁Xn+1的吊耳(1b)的对应位置，再将限位杆(31)与第一钢结构件(30)连接，完成吊点转换。
8.如权利要求6所述的钢桁梁吊装方法，其特征在于，步骤B中，将第一钢结构件(30)与钢桁梁Xn的吊耳(1a)连接的具体操作为：使用第一绳圈(2)连接第一钢结构件(30)和钢桁梁Xn的吊耳(1a)。
9.如权利要求6所述的钢桁梁吊装方法，其特征在于：步骤A中，将吊具运输至浮吊吊钩(7)下方后，将所述第二钢结构件(50)通过第二绳圈(6)挂在所述浮吊的吊钩(7)上。
10.如权利要求6所述的钢桁梁吊装方法，其特征在于：所述柔性连接件(4)为钢丝绳、钢链条、钢拉杆中的任意一种。
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