CN108275574A - 自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具及施工方法，其特征在于：主要结构包括吊具主梁、动滑轮总成、油缸、固定基座、吊带组件、高强度精轧螺纹钢A、高强度精轧螺纹钢B、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母、开口销；吊带组件位于吊具主梁上，动滑轮总成位于吊具主梁上，动滑轮总成的两侧分别设有油缸，高强度精轧螺纹钢A和高强度精轧螺纹钢B分别贯穿吊带组件和对应的高强度精轧螺纹钢杆配套螺母。本发明改进后能有效适用结构物体大节段吊装时重心变化不一，减少吊具，降低措施成本，同时施工工艺简单、快捷，减少安装难度，节约总工期，极大减少措施成本。

Description

自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具及施工方法

技术领域

本发明涉及一种重心吊具施工领域，具体讲是一种650t钢桁梁吊装可调式重心吊具及施工方法。

背景技术

桥梁作为一种历史悠久的基础性建设，是构成交通运输网络，完善交通运输业的重要组成部分。特别是针对我国幅员辽阔，水路众多的自然地理因素，桥梁在促进国家经济发展、保障政治稳定中发挥着不可替代的作用。随着新型材料的发展，以钢结构为主体的新式桥梁正逐步应用到工程实践中，我国作为桥梁、钢铁大国，基于钢结构式桥梁应用范围越来越广，超大、超重构件吊装越来越多，这就构件重心、安装倾角变化差异大，在构件吊装中如何进行吊装及空中姿态调整技术（Air attitude adjustment technology）成为施工需要解决的关键问题。同时，随着桥梁建设技术的进步，桥梁构件逐渐向“工厂化、大型化、整体化”发展，大型构件安装技术成为大桥、特大桥施工中需解决的关键问题之一。

一般来讲，大型构件安装时，常采用重型起重机械有吊车、浮吊、桥面吊机或桁上吊机等机械设备，其吊点常为多点吊装。大型节段或构件因其结构形式设计不同，其重心变化差异大，同时各节段或构件安装线型需求，导致安装角度不同。节段或构件重心及安装角度差异变化，需配置不同吊具，这就导致措施成本增加，同时不能实现空中安装姿态（Attitude adjustment in air installation）调整，而且操作不当极易导致重大安全事故发生。

目前在桥梁施工中，涉及对主桥操作时，主桥上部结构为三跨连续钢桁梁，钢桁梁采用整节段吊装，由于钢桁梁大节段重心变化差异大，重心位置不固定，常规吊具重心固定，易导致吊装不平衡，安装吊节困难，需多套吊具实现吊装，增加措施成本。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具及施工方法；主要解决钢桁梁大节段吊装中重心不一，需多套吊具实现吊装，从而增加措施成本的问题。

本发明是这样实现的，构造一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：主要结构包括吊具主梁、动滑轮总成、油缸、固定基座、吊带组件、高强度精轧螺纹钢A、高强度精轧螺纹钢B、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母、开口销；吊带组件位于吊具主梁上，动滑轮总成位于吊具主梁上，动滑轮总成的两侧分别设有油缸，高强度精轧螺纹钢A和高强度精轧螺纹钢B分别贯穿吊带组件和对应的高强度精轧螺纹钢杆配套螺母；2根高强度精轧螺纹钢A作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁预留左侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母锁定；2根高强度精轧螺纹钢B作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁预留右侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母锁定。

根据本发明所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：所述动滑轮总成包括动滑轮组、连接座、隔套（23）、轴A、轴B、卡板、螺栓及弹垫、垫片；动滑轮组的下端与连接座的上端通过轴A连接；连接座的下端设有轴B；轴A和轴B的伸出端通过卡板卡扣，卡板通过螺栓及弹垫固定在连接座外侧。

根据本发明所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：高强度精轧螺纹钢A和高强度精轧螺纹钢B分别为φ36高强度精轧螺纹钢；高强度精轧螺纹钢杆配套螺母为φ36高强度精轧螺纹钢杆配套螺母。

一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装施工方法，其特征在于：针对钢桁梁节段或杆件在安装时，节段或构件重心变化差异、安装倾角角度调整的的施工方法，施工步骤为：

（1）根据吊装节段或构件重心位置、吊点构造及吊装位置按上述方式制造一种钢桁梁吊装可调式重心吊具；

（2）在节段或构件吊装前，先将加工好的吊具通过吊耳连接到提升起重设备吊点上，完成多吊点向单吊点转换；

（3）根据节段重心位置，调整吊带组件位置，使其动滑轮组吊点位于重心位置；

（4）吊带组件与节段（或构件）设置的临时吊耳连接；

（5）为保障施工安全，对提升机构、吊带、吊绳及自适应吊具进行全面检查，无异常后进行构件提升，该节段（或构件）吊装提升时处于水平位置；

（6）节段（或构件）提升至待安装位置区域，根据安装倾角变化，计算出吊带位置高差，通过PLC控制系统控制液压油缸顶推或收，直至控制系统显示器显示倾角安装倾角一直，完成空中姿态调整；

（7）利用提升机构纵向位移至安装位置，锁定提升机构，并固定钢桁梁节段（或构件）临时码板，完成安装，进入下一道工序。

本发明的目的在于提供一种针对钢桁梁节段或杆件在安装时，节段或构件重心变化差异、安装倾角角度调整的施工方法，在桥梁应用中方便对超大超重构件的吊装及安装姿态调整、实现快速安装、精确定位，在以往对钢桁梁节段或杆件吊装过程中，钢桁梁节段或杆件重心变化差异大，节段安装倾角变化差异大，吊装吊具多，且构件空中姿态调整往往比较困难，导致安装精度难以保障，误差大。然而采用本工法及吊具进行超大超重构件的吊装及安装姿态调整，即可实现各类型节段或杆件重心变化及空中姿态调整，精确快速安装施工，减少措施成本。

本发明具有如下优点：尤其是针对钢桁梁节段或杆件在安装时，节段或构件重心变化差异、安装倾角角度调整的施工方法

本发明通过改进提供一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，实施操作过程如下：结构物重心确定后，通过高强度精轧螺纹钢A、高强度精轧螺纹钢B、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母调节吊具吊装重心。2、调节完成后，吊装至安装位置，通过油缸调节安装角度，使其符合安装角度及精度。本专利改进后能有效适用结构物体大节段吊装时重心变化不一，减少吊具，降低措施成本，同时施工工艺简单、快捷，减少安装难度，，节约总工期，极大减少措施成本。

附图说明

图1是本发明所述可调式重心吊具的整体示意图；

图2是本发明所述可调式重心吊具的整体俯视图；

图3是本发明所述可调式重心吊具的整体侧面图；

图4是本发明吊具主梁正面示意图；

图5是本发明吊具主梁俯视示意图；

图6是本发明吊具主梁侧面示意图；

图7是本发明动滑轮总成正面示意图；

图8是本发明动滑轮总成侧面示意图；

图9是本发明动滑轮总成连接部分示意图；

图10是本发明典型散件吊装一示意图；

图11是本发明典型散件吊装二示意图；

图12是本发明典型散件吊装三示意图。

其中：吊具主梁1，动滑轮总成2，油缸3，固定基座4，吊带组件5，高强度精轧螺纹钢A6，高强度精轧螺纹钢B7，高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8，开口销9，动滑轮组21，连接座22，隔套23，轴A24，轴B25，卡板26，螺栓及弹垫27，垫片28。

具体实施方式

下面将结合附图1-图12对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，如图1-图9所示，可以按照如下方式予以实施；主要结构包括吊具主梁1、动滑轮总成2、油缸3、固定基座4、吊带组件5、高强度精轧螺纹钢A6、高强度精轧螺纹钢B7、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8、开口销9；吊带组件5位于吊具主梁1上，动滑轮总成2位于吊具主梁1上，动滑轮总成2的两侧分别设有油缸3，高强度精轧螺纹钢A6和高强度精轧螺纹钢B7分别贯穿吊带组件5和对应的高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8；2根高强度精轧螺纹钢A6作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁1预留左侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8锁定；2根高强度精轧螺纹钢B7作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁1预留右侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8锁定，形成吊点滑动组9为开口销吊点位置用于锁定。

本发明所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，所述动滑轮总成2包括动滑轮组21、连接座22、隔套23、轴A24、轴B25、卡板26、螺栓及弹垫27、垫片28；动滑轮组21的下端与连接座22的上端通过轴A24连接；连接座22的下端设有轴B25；轴A24和轴B25的伸出端通过卡板26卡扣，卡板26通过螺栓及弹垫27固定在连接座22外侧。

本发明所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，高强度精轧螺纹钢A6和高强度精轧螺纹钢B7分别为φ36高强度精轧螺纹钢；高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8为φ36高强度精轧螺纹钢杆配套螺母。

本发明实施操作过程：1、结构物重心确定后，通过高强度精轧螺纹钢A6、高强度精轧螺纹钢B7、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母8调节吊具吊装重心。2、调节完成后，吊装至安装位置，通过油缸3调节安装角度，使其符合安装角度及精度。

一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装施工方法，针对钢桁梁节段或杆件在安装时，节段或构件重心变化差异、安装倾角角度调整的的施工方法，施工步骤为：

（1）根据吊装节段或构件重心位置、吊点构造及吊装位置按上述方式制造一种钢桁梁吊装可调式重心吊具；

（2）在节段或构件吊装前，先将加工好的吊具通过吊耳连接到提升起重设备吊点上，完成多吊点向单吊点转换；

（3）根据节段重心位置，调整吊带组件5位置，使其动滑轮组2吊点位于重心位置；

（4）吊带组件5与节段（或构件）设置的临时吊耳连接；

（5）为保障施工安全，对提升机构、吊带、吊绳及自适应吊具进行全面检查，无异常后进行构件提升，该节段（或构件）吊装提升时处于水平位置；

（6）节段（或构件）提升至待安装位置区域，根据安装倾角变化，计算出吊带位置高差，通过PLC控制系统控制液压油缸3顶推或收，直至控制系统显示器显示倾角安装倾角一直，完成空中姿态调整。

（7）利用提升机构纵向位移至安装位置，锁定提升机构，并固定钢桁梁节段（或构件）临时码板，完成安装，进入下一道工序。

本专利有何优点有益效果体现于：以三官堂大桥及接线工程主桥钢桁梁安装施工为例，本项目采用三跨连续钢桁梁，跨径布置为160m+465m+160m，边跨采用大节段吊装支架安装施工工艺，三角区采用散件（杆件）支架安装施工工艺，中跨采用大节段悬臂拼装安装工艺，全桥共计吊装次数多达226次，共计吊装重量32000t，各类节段或杆件重心均在变化，安装倾角均随线型变化而变化，本发明能有效适用结构物体大节段吊装时重心变化不一，减少吊具，同时施工工艺简单、快捷，减少安装难度，保证安装精度，安全有保障，节约总工期，极大减少措施成本。

本专利能有效适用结构物体大节段吊装时重心变化不一，减少吊具，降低措施成本，同时施工工艺简单、快捷，减少安装难度，，节约总工期，极大减少措施成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：主要结构包括吊具主梁（1）、动滑轮总成（2）、油缸（3）、固定基座（4）、吊带组件（5）、高强度精轧螺纹钢A（6）、高强度精轧螺纹钢B（7）、高强度精轧螺纹钢杆配套螺母（8）、开口销（9）；吊带组件（5）位于吊具主梁（1）上，动滑轮总成（2）位于吊具主梁（1）上，动滑轮总成（2）的两侧分别设有油缸（3），高强度精轧螺纹钢A（6）和高强度精轧螺纹钢B（7）分别贯穿吊带组件（5）和对应的高强度精轧螺纹钢杆配套螺母（8）；2根高强度精轧螺纹钢A（6）作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁（1）预留左侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母（8）锁定；2根高强度精轧螺纹钢B（7）作为一组为滑动组件，穿过吊具主梁（1）预留右侧锚点，并用高强度精轧螺纹钢杆配套螺母（8）锁定，形成吊点滑动组（9）为开口销吊点位置用于锁定。

2.根据权利要求1所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：所述动滑轮总成（2）包括动滑轮组（21）、连接座（22）、隔套（23）、轴A（24）、轴B（25）、卡板（26）、螺栓及弹垫（27）、垫片（28）；动滑轮组（21）的下端与连接座（22）的上端通过轴A（24）连接；连接座（22）的下端设有轴B（25）；轴A（24）和轴B（25）的伸出端通过卡板（26）卡扣，卡板（26）通过螺栓及弹垫（27）固定在连接座（22）外侧。

3.根据权利要求1所述一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装吊具，其特征在于：高强度精轧螺纹钢A（6）和高强度精轧螺纹钢B（7）分别为φ36高强度精轧螺纹钢；高强度精轧螺纹钢杆配套螺母（8）为φ36高强度精轧螺纹钢杆配套螺母。

4.一种自适应钢桁梁重心、安装倾角变化吊装施工方法，其特征在于：针对钢桁梁节段或杆件在安装时，节段或构件重心变化差异、安装倾角角度调整的的施工方法，施工步骤为：

根据吊装节段或构件重心位置、吊点构造及吊装位置按上述方式制造一种钢桁梁吊装可调式重心吊具；

在节段或构件吊装前，先将加工好的吊具通过吊耳连接到提升起重设备吊点上，完成多吊点向单吊点转换；

根据节段重心位置，调整吊带组件（5）位置，使其动滑轮组（2）吊点位于重心位置；

吊带组件（5）与节段（或构件）设置的临时吊耳连接；为保障施工安全，对提升机构、吊带、吊绳及自适应吊具进行全面检查，无异常后进行构件提升，该节段（或构件）吊装提升时处于水平位置；

节段（或构件）提升至待安装位置区域，根据安装倾角变化，计算出吊带位置高差，通过PLC控制系统控制液压油缸（3）顶推或收，直至控制系统显示器显示倾角安装倾角一直，完成空中姿态调整；

利用提升机构纵向位移至安装位置，锁定提升机构，并固定钢桁梁节段（或构件）临时码板，完成安装，进入下一道工序。