CN106088609A - 一种大跨钢结构通廊的整体提升方法 - Google Patents

一种大跨钢结构通廊的整体提升方法 Download PDF

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茅志辉
罗刚
程学祥
罗宏
易萍萍
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
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    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work

Abstract

本发明公开了一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,属于大型结构件提升方法技术领域。本发明通过将大跨钢结构通廊运抵至目标位置→在大跨钢结构通廊两端设置基座,在基座上垂直组装通廊支柱,在两通廊支柱相对的一侧,上部安装辅助提升支架→在辅助提升支架上悬挂提升装置→将提升装置和大跨钢结构通廊连接→启动提升装置,大跨钢结构通廊整体提升就位后,在通廊支柱上安装通廊支座→拆除辅助提升支架,完成整体提升。本发明是一种无需使用吊车的提升装置,在不需采用吊车的情况下,通过安装本机构,只需在低位固定拉升机构、在高位固定辅助提升支架,就可以实现对大型钢结构、钢筋混凝土构件进行提升的目的,机动性强,对加工现场的安装环境要求低。

Description

一种大跨钢结构通廊的整体提升方法
技术领域
本发明属于大型结构件提升方法技术领域,尤其涉及一种大跨钢结构通廊的整体提升方法。
背景技术
大型钢结构、钢筋混凝土构件重量往往几十吨、上百吨,传统的吊装施工,主要采用的起重设备为吊车,各种吊车包括汽车吊、履带吊、塔吊、水上浮吊、行车等等。通常采用一台吊车起吊或多台吊车联合抬吊的方式进行吊装。
但在有些特种困难条件下,如在水上作业,目前水上大跨径拱桥施工方案有:缆索吊装方案,支架方案,转体施工方案等。主要问题如下:
1、缆索吊装方案,需设置多座较高的塔架,设置扣索、背索及地锚,采用大吨位的缆索吊机,吊拼拱肋及桥面,采用缆索吊投入大,造价高,施工过程受风的影响大、风险高,整个施工过程对过往船只安全有较大影响。
2、支架法施工方案,在支架上散件安装或浇注,需要大量的临时支架,施工周期长,不适合有通航要求的桥梁。
3、转体施工方案,在河岸或水中搭设支架,完成拱肋拼装后,转体拱肋,安装桥面板,转体的转动盘造价高,转体过程风的影响大,风险高,施工周期较长。
以上各种施工方案,都需要各种方式来创造吊装条件,需要的费用很大,或者有时根本没有条件采用吊车。比如还由于场地空间狭小、障碍物影响或不可拆除,吊车无法进入作业区,也不能使用吊车;还有的一些重型构件,高度高,吊车起重力不够,也无法进行起吊。
经检索,中国专利,申请号:201610102507.7,公开日:2016.05.25,公开了一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法,拱桥包括整体拱梁和桥墩,整体拱梁包括主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆、拱梁临时固结构件和临时端横梁,主拱肋采用钢箱截面,主拱横撑与主拱肋刚性连接,主梁与主拱肋在拱脚处固定相连接,拱梁临时固结构件设置在主拱肋与主梁之间,拱梁临时固结构件分别与主拱肋和主梁临时固结,临时端横梁沿与主梁长度方向相垂直的横向设置在主梁的端部,柔性系杆为沿主梁长度方向纵向设置在主梁内的多股,柔性系杆的两端分别锚固在主梁与主拱肋的交接处,吊杆为竖向掉挂在主梁与主拱肋之间的多根杆,该拱桥能够在岸上整体拼装,然后整体浮运及整体提升成桥。但该发明申请结构复杂,安装繁琐,施工成本高,而且,只能适用于水面拱桥的安装。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中存在的大跨钢结构通廊的提升使用吊车起吊受局限多、吊装条件要求高、费用大的问题,本发明提供了一种大跨钢结构通廊的整体提升方法。它通过滑轮组和拉升机构的简单组合,结合施工现场,在现场创造简单条件,即可实现将大跨钢结构通廊提升的目的。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,步骤为:
步骤一、将大跨钢结构通廊运抵至目标位置;
步骤二、在大跨钢结构通廊两端设置基座,在基座上垂直组装通廊支柱,在两通廊支柱相对的一侧,上部安装辅助提升支架;
步骤三、在辅助提升支架上悬挂提升装置;
步骤四、将提升装置和大跨钢结构通廊连接;
步骤五、启动提升装置,大跨钢结构通廊整体提升就位后,在通廊支柱上安装通廊支座;
步骤六、拆除辅助提升支架,完成整体提升。
优选地,步骤三中所述提升装置包括定滑轮和动滑轮组成的滑轮组;所述滑轮组通过定滑轮的转轴悬挂于辅助提升支架上,所述拉升机构通过牵引线穿过滑轮组滑槽带动动滑轮提升大跨钢结构通廊上升,是一种无需使用吊车的提升装置,在不需采用吊车的情况下,只需在低位的基座固定拉升机构、在高位固定辅助提升支架,就可以实现对大跨钢结构通廊等大型钢结构或大型钢筋混凝土构件进行提升的目的,机动性强,对加工现场的安装环境要求低。
优选地,所述滑轮组中的定滑轮和动滑轮数量相同,并一一对应,配合设置,可以结合大跨钢结构通廊的体型和重量进行相应配置,配合大跨钢结构通廊体型大,对称性好,吊点位置容易选择的特点,能够取得互相协同的技术效果。
优选地,提升装置还包括导向滑轮,拉升机构的牵引线先穿过导向滑轮滑槽后,再工作于滑轮组,可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置,进一步提高提升装置的灵活性和通用性。
优选地,所述拉升机构为卷扬机,固定于基座上,通廊支柱的下方,以提高整个机构对重物的拉升高度,理论上可以是任意高度,而且机动灵活性强,所述导向滑轮固定于和卷扬机水平方向,滑轮组的正下方,将牵引线的施力方向转向为垂直向下,拉动滑轮组,避免斜拉、摇晃,实现平稳提升的效果,还能实现动滑轮动力臂的最大化,达到最大化省力的效果;卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量,能够实现相应倍数的增大。
优选地,提升装置共有2~10套,偶数套,理论上可以是无数套,根据大跨钢结构通廊的体型和重量通过简单的计算即可进行相应的调整和确定,相对应的,2~10个辅助提升支架对称固定于2架通廊支柱中相对的顶部一侧;并在步骤四中进行2~10点式连接,步骤五中实现2~10点式提升。
优选地,所述定滑轮和动滑轮均为定滑轮组和动滑轮组,在同一提升装置中使用,实现了单体提升装置提升重量的倍增。卷扬机的卷扬力通过提升装置中动滑轮组数量,能够成倍的增大,在不计摩擦的情况下,理论上有多少动滑轮,卷扬力就有多少倍的提升,而卷扬机对牵引用的钢丝绳能够盘卷,因此,对拉升行程倍增的影响可忽略不计。
优选地,定滑轮组和动滑轮组分别为数个定滑轮同轴串联和数个动滑轮同轴串联,与垂直式并联相比,减少了滑轮组的空间,相应了提高了整个升降系统的升降空间,减少了滑轮组对提升高度的影响。
优选地,牵引线为钢丝绳,提升重力大,强度高;所述动滑轮组正下方连接有吊钩,以提高升降的稳定性,卷扬钢丝绳通过动滑轮组数量,对大跨钢结构通廊的提升力倍增,提升速度倍减,减慢了提升速度,操作安全可控。
优选地,所述拉升机构由同步伺服电机带动;还适用于特定条件下大跨钢结构、大跨钢筋混凝土构件的整体吊装升降,稳定性高,速度可控,平衡性好,能够避免安全事故。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)本发明的大跨钢结构通廊的整体提升方法,通过滑轮组和拉升机构、辅助提升支架的配合,是一种无需使用吊车的提升装置,在不需采用吊车的情况下,只需在低位的基座固定拉升机构、在高位固定辅助提升支架,就可以实现对大跨钢结构通廊等大型钢结构或大型钢筋混凝土构件进行提升的目的,机动性强,对加工现场的安装环境要求低;
(2)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,定、动滑轮一一对应,配合设置,根据大跨钢结构通廊的体型和重量进行相应配置,结合了结构件体型大,对称性好,吊点位置容易选择的特点,能够取得互相协同的技术效果;
(3)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,导向滑轮的使用,可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置,进一步提高提升装置的灵活性和通用性;
(4)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,卷扬机能够提高整个机构对重物的拉升高度,理论上可以是任意高度,而且机动性强;导向滑轮固定于和卷扬机水平方向,滑轮组的正下方,将牵引线的施力方向转向为垂直向下,拉动滑轮组,避免斜拉、摇晃,实现平稳提升的效果,还能实现动滑轮动力臂的最大化,达到最大化省力的效果;卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量,能够成倍增大;
(5)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,基座和通廊支柱为卷扬机和辅助提升支架的固定打下良好的基础,利用大型结构件的永久基础和支架,一次施工,前后利用,投资省和经济、安全;
(6)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,提升装置的数量根据大跨钢结构通廊的体型和重量通过简单的计算即可进行相应的调整和确定;而卷扬机的卷扬力通过动滑轮组数量,能够成倍的增大,在不计摩擦的情况下,理论上有多少动滑轮,卷扬力就有多少倍的提升,而卷扬机对牵引用的钢丝绳能够盘卷,因此,对拉升行程倍增的影响可忽略不计;
(7)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,定滑轮组和动滑轮组在同一提升装置中使用,实现了单体提升装置提升重量的倍增;
(8)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,定滑轮组和动滑轮组均为同轴串联的状态,减少了滑轮组的空间,相应了提高了整个升降系统的升降空间,减少了滑轮组对提升高度的影响;
(9)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,钢丝绳提升力大,吊钩连接于动滑轮组正下方,以提高升降的稳定性;卷扬钢丝绳通过动滑轮组数量,对大跨钢结构通廊的提升力倍增,速度倍减,操作安全可控;
(10)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,整个系统用同步伺服电机带动,稳定性高,速度可控,平衡性好,能够避免安全事故;
(11)本发明的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,可以使用在各种环境作业,特别是水上及特种受限空间复杂条件使用,提升高度不限,施工安装简便,使用装备简单,操作方便,经济适用,配套设备价格低,投资省。
附图说明
图1为本发明的施工现场示意图;
图2为本发明中的提升装置的结构示意图;
图3为本发明实施例3的施工现场放大后示意图;
图4为本发明实施例3的滑轮组放大后结构示意图;
图5为本发明的施工现场的侧视图;
图6为本发明的施工现场的俯视图。
示意图中的标号说明:1、拉升机构;2、钢丝绳;3、导向滑轮;4、辅助提升支架;5、定滑轮;6、动滑轮;7、吊钩;8、通廊支柱;9、基座;10、大跨钢结构通廊。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,步骤为:
步骤一、将大跨钢结构通廊10运抵至目标位置;
步骤二、在大跨钢结构通廊10两端设置基座9,在基座9上垂直组装通廊支柱8,在两通廊支柱8相对的一侧,上部安装辅助提升支架4;
步骤三、在辅助提升支架4上悬挂提升装置,如图2所示,提升装置包括定滑轮5和动滑轮6组成的滑轮组;滑轮组通过定滑轮5的转轴悬挂于辅助提升支架4上,所述拉升机构1通过钢丝绳2穿过滑轮组滑槽带动动滑轮6上升。
步骤四、将提升装置和大跨钢结构通廊10通过钢丝绳2连接;
步骤五、启动提升装置,大跨钢结构通廊10整体提升就位后,在通廊支柱8上安装通廊支座;
步骤六、拆除辅助提升支架4,完成整体提升。
本实施例的大跨钢结构通廊的整体提升方法是一种无需使用吊车的提升方法,在不需采用吊车的情况下,只需在低位的基座固定拉升机构1、在高位固定辅助提升支架4,就可以实现对大跨钢结构通廊10等大型钢结构或大型钢筋混凝土构件进行提升的目的,机动性强,对加工现场的安装环境要求低。
实施例2
本实施例的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,具体步骤基本同实施例1,改进之处在于:滑轮组中的定滑轮5和动滑轮6数量相同,并一一对应,配合设置,可以结合大跨钢结构通廊的体积和重量进行相应配置,配合大跨钢结构通廊体积大,对称性好,容易配置滑轮组位置的特点,能够取得互相协同的技术效果。提升装置还可以包括导向滑轮3,拉升机构1的钢丝绳2先穿过导向滑轮3滑槽后,再工作于滑轮组,可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置,进一步提高提升装置的灵活性和通用性。
实施例3
本实施例的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,基本步骤同实施例2,改进之处在于:如图1、3所示,应用于某钢铁厂4#高炉工程,钢通廊30t,跨度40m,提升高度15m,将钢通廊汽运至目的报后,如图5、6所示,采用4套提升装置,提升装置基本结构同实施例2,改进之处在于:拉升机构1为卷扬机,以提高整个机构对大跨钢结构通廊10的拉升高度,理论上可以是任意高度,而且机动灵活性强;所述导向滑轮3固定于和卷扬机水平方向,滑轮组的正下方,将牵引线的施力方向转向为垂直向下,实现动滑轮动力臂的最大化,达到最大化省力的效果;卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量,能够实现相应倍数的增大。
应用过程中,在大跨钢结构通廊10的两端对称式浇注混凝土基座9,并在基座9上垂直固定安装通廊支柱8,通廊支柱8顶端的H型钢外伸形成辅助提升支架4,高度稍大于15m和滑轮组高度之和即可,在两座通廊支柱8的内侧形成4个辅助提升支架4,并在步骤四中进行4点式连接,步骤五中实现4点式提升;用的钢丝绳2将滑轮组中的定滑轮5悬挂于辅助提升支架4上,定滑轮5和动滑轮6在本实施例中,使用定滑轮组和动滑轮组,如图4所示,定滑轮组和动滑轮组分别为3个定滑轮5同轴串联和3个动滑轮6同轴串联,同垂直式并联的滑轮组而言,减少了滑轮组的空间,相应了提高了整个升降系统的升降空间,减少了滑轮组对提升高度的影响;牵引线为钢丝绳2,卷扬机的型号为3t,这样,4个卷扬机理论上能够提升3*4*3=36t的重物,卷扬机安装完成后,用4个吊钩7挂紧钢通廊左右两端对称的4个点,启动卷扬机,缓慢提升钢通廊至预定高度,提升过程中,可以单动或联动,实现提升姿势调整。如果需要,还可以倒转卷扬机,实现下降。
实施例4
本实施例的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,具体应用步骤基本同实施例3,不同和改进之处在于:采用8套本提升装置,并在步骤四中进行8点式连接,步骤五中实现8点式提升;定滑轮组和动滑轮组对应分别为4个定滑轮5同轴串联和4个动滑轮6同轴串联,卷扬机用由同步伺服电机带动,同步伺服电机稳定性高,速度可控,平衡性好,能够避免安全事故;应用于某整体大跨钢结构通廊10的提升,需要安装至河的两岸,整体大跨钢结构通廊10重120t,卷扬机的型号为5t,8个卷扬机理论上能够提升5*8*4=160t的大跨钢结构通廊,安装过程中,先用驳盘将大跨钢结构通廊10运至河的两岸,然后在大跨钢结构通廊10两侧浇注基墩,在基墩上安装通廊支柱8,在其上部安装施工临时辅助提升支架,以下步骤同实施例3,提升完毕,大跨钢结构通廊10固定完成后,可将辅助提升支架拆除,重复使用,如果需要拆除大跨钢结构通廊10,也可使用本系统,完成大跨钢结构通廊10的拆除。
因此,本实施例的一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,可以应用在各种环境作业,特别是水上及特种受限空间等特定复杂条件使用,提升高度不限,施工安装简便,使用装备简单,操作方便,经济适用,配套设备价格低,投资省。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于,步骤为:
步骤一、将大跨钢结构通廊(10)运抵至目标位置;
步骤二、在大跨钢结构通廊(10)两端设置基座(9),在基座(9)上垂直组装通廊支柱(8),在两通廊支柱(8)相对的一侧,上部安装辅助提升支架(4);
步骤三、在辅助提升支架(4)上悬挂提升装置;
步骤四、将提升装置和大跨钢结构通廊(10)连接;
步骤五、启动提升装置,大跨钢结构通廊(10)整体提升就位后,在通廊支柱(8)上安装通廊支座;
步骤六、拆除辅助提升支架(4),完成整体提升。
2.根据权利要求1所述的大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于,步骤三中所述提升装置包括定滑轮(5)和动滑轮(6)组成的滑轮组;所述滑轮组通过定滑轮(5)的转轴悬挂于辅助提升支架(4)上,所述拉升机构(1)通过牵引线穿过滑轮组滑槽带动动滑轮(6)提升大跨钢结构通廊(10)上升。
3.根据权利要求2所述的所述的大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于,所述滑轮组中的定滑轮(5)和动滑轮(6)数量相同,并一一对应,配合设置。
4.根据权利要求2所述的大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于,所述提升装置还包括导向滑轮(3),拉升机构(1)的牵引线先穿过导向滑轮(3)滑槽后,再工作于滑轮组。
5.根据权利要求4所述的大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于,所述拉升机构(1)为卷扬机,固定于基座(9)上,通廊支柱(8)的下方;所述导向滑轮(3)和卷扬机在同一水平方向,固定于滑轮组的正下方,将牵引线的施力方向转向为垂直向下。
6.根据权利要求5所述的大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于:所述提升装置共有2~10套,偶数套,相对应的,2~10个辅助提升支架(4)对称固定于2架通廊支柱(8)中相对的顶部一侧;并在步骤四中进行2~10点式连接,步骤五中实现2~10点式提升。
7.根据权利要求6所述大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于:所述定滑轮(5)和动滑轮(6)均为定滑轮组和动滑轮组。
8.根据权利要求7所述大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于:所述定滑轮组和动滑轮组分别为数个定滑轮(5)同轴串联和数个动滑轮(6)同轴串联。
9.根据权利要求7所述大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于:所述牵引线为钢丝绳(2);所述动滑轮组正下方连接有吊钩(7)。
10.根据权利要求1至9任一所述大跨钢结构通廊的整体提升方法,其特征在于:所述拉升机构(1)由同步伺服电机带动;还适用于特定条件下大跨钢结构、大跨钢筋混凝土构件的整体吊装升降。
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