CN108439206A - 一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机 - Google Patents

一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及桥梁建筑施工技术领域，具体地指一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机。包括滑轨、支撑桁架和吊装设备；支撑桁架下端设置有滑动连接于滑轨上的滑移装置；滑移装置与滑轨之间设置有用于顶推支撑桁架沿顺桥向移动的顶推油缸，还包括位于滑轨与支撑桁架之间的可绕竖向轴向转动的分配装置；分配装置在转动至横桥向方向时支承于支撑桁架下端形成横桥向宽度大于支撑桁架宽度的垫梁结构，在转动至顺桥向方向时吊挂于支撑桁架下端不影响支撑桁架沿顺桥向移动。本发明的整体式桥面吊机结构简单，操作方便，极大程度提高了钢箱梁吊装效率，解决了中央索面易对桥面吊机转运产生干涉的问题，节省了施工时间，具有极大的推广价值。

Description

一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机
技术领域
本发明涉及桥梁建筑施工技术领域，具体地指一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机。
背景技术
桥面吊机钢箱梁施工最为常用的临时结构，常用的桥面吊机结构形式有整体式和分离式，对双索面的钢箱梁，即可以采用整体式桥面吊机和分离式桥面吊机，对于中央索面钢箱梁结构，亦可采用整体式桥面吊机和分离式桥面吊机，采用何种桥面吊机的形式取决于桥梁设计参数。中央索面的钢箱梁若采用分离式桥面吊机吊装施工，则可以有效的避开施工期间斜拉索对桥面吊机的干涉，但吊装时桥面吊机作用在已装钢箱梁上的反力对钢箱梁存在较大附加应力，对钢箱梁受力不利，对于钢箱梁宽度较大的桥梁来说，分离式桥面吊机具有局限性。当中央索面钢箱梁采用整体式桥面吊机吊装施工时，则存在桥面吊机受斜拉索干扰的难题。因此，传统整体式桥面吊机对中央索面钢箱梁施工不适用。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有情况下中央索面的钢箱梁吊装不能使用整体式桥面吊机的问题，提供一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机。
本发明的技术方案为：一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，包括沿顺桥向铺设于已拼装好的钢箱梁上的滑轨、滑动连接于滑轨上的支撑桁架和固定于支撑桁架上的吊装设备；所述的支撑桁架下端设置有滑动连接于滑轨上的滑移装置；所述的滑移装置与滑轨之间设置有用于顶推支撑桁架沿顺桥向移动的顶推油缸，其特征在于：还包括位于滑轨与支撑桁架之间的可绕竖向轴向转动的分配装置；所述的分配装置在转动至横桥向方向时支承于支撑桁架下端形成横桥向宽度大于支撑桁架宽度的垫梁结构，在转动至顺桥向方向时吊挂于支撑桁架下端不影响支撑桁架沿顺桥向移动。
进一步的所述的分配装置包括沿顺桥向方向间隔布置的前分配梁和后分配梁；所述的前分配梁与后分配梁为支撑于已拼装好的钢箱梁上的、长度大于支撑桁架横桥向宽度的支撑梁体，前分配梁可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架前端；所述的后分配梁可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架后端。
进一步的所述的支撑桁架下端面的顺桥向前端设置有第一转动油缸；所述的第一转动油缸上端固定在支撑桁架下端，第一转动油缸的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第一套筒；所述的前分配梁穿设于第一套筒内通过第一转动油缸驱动绕第一转动油缸轴线转动。
进一步的所述的第一套筒上安装有第一横移油缸；所述的第一横移油缸沿水平方向布置，其壳体固定在第一套筒上，顶推端固定在前分配梁上用以驱动前分配梁沿第一套筒轴向移动。
进一步的还包括置于已拼装好的钢箱梁上的支座；所述的支座上安装有可沿竖直方向顶升的顶升油缸；所述的前分配梁在转动至横桥向方向时其两端分别支撑于两个支座的顶升油缸上端。
进一步的所述的支撑桁架下端面的顺桥向后端设置有第二转动油缸；所述的第二转动油缸上端固定在支撑桁架下端，第二转动油缸的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第二套筒；所述的后分配梁套设于第二套筒内通过第二转动油缸驱动绕第二转动油缸轴线转动。
进一步的所述的第二套筒上安装有第二横移油缸；所述的第二横移油缸沿水平方向布置，其壳体固定在第二套筒上，顶推端固定在后分配梁上用以驱动后分配梁沿第二套筒轴向移动。
进一步的所述的后分配梁两端设置有耳板；所述的耳板上开设有轴孔，耳板在后分配梁转动至横桥向方向时通过穿设于轴孔内的销轴与钢箱梁上的吊耳固定连接。
进一步的所述的滑移装置包括滑靴和行走小车；所述的滑靴上端固定在支撑桁架下端面顺桥向前端，下端滑动连接于滑轨；所述的顶推油缸壳体固定在滑轨上，顶推端固定在滑靴上；所述的行走小车为在后分配梁转动至顺桥向方向时上端钩挂在支撑桁架上的临时支撑结构，行走小车的下端在竖直方向上与滑轨固定连接、在顺桥向方向上与滑轨滑动连接。
进一步的还包括挂腿；所述的挂腿为钩挂在支撑桁架上的临时支撑结构，挂腿位于滑靴和行走小车之间，挂腿的下端在竖直方向上与滑轨固定连接、在顺桥向方向上与滑轨滑动连接。
所述的吊装设备包括第一底座、第二底座和吊装小车；所述的吊装小车固定在第二底座上通过第一底座上的横向调节油缸驱动沿水平横桥向移动，吊装小车上安装有用于连接钢箱梁的吊具；所述的第一底座位于支撑桁架的上端面，通过支撑桁架上的纵向调节油缸驱动沿水平顺桥向移动。
所述的吊具包括横杆、固定杆和活动杆；所述的横杆为沿水平横桥向布置并与钢箱梁上吊耳固定连接的横梁；所述的固定杆下端固定在横杆一端，上端与吊装小车上的吊索固定连接；所述的活动杆下端可沿横杆长度方向移动地连接于横杆，上端可转动地铰接连接于吊索下端与固定杆、横杆形成三角形结构；所述的固定杆上安装有顶推活动杆下端移动地移动油缸。
所述的支撑桁架为下端支承于钢箱梁上的菱形支撑桁架结构，支撑桁架上端面顺桥向前端悬置于前分配梁顺桥向前方。
本发明的优点有：1、本发明通过设置可转动的前分配梁和后分配梁既保证支撑桁架具有良好的稳定性，又避免了长度较长的分配梁可能会与斜拉索产生干涉阻碍支撑桁架移动的问题发生；
2、本发明通过安装可沿横桥向方向移动的前分配梁和后分配梁，能够进一步规避斜拉索对整个吊装结构的干扰，提高吊装结构沿顺桥向移动的转运效率；
3、本发明通过在支撑桁架上安装滑靴与行走小车，既保证了支撑桁架顺桥向移动时的稳定性，又提高了支撑桁架沿顺桥向转运的效率，减小了摩擦阻力；
4、本发明在首节钢箱梁吊装完成后，可以在支撑桁架的后端增设其他节段以便于延长支撑桁架顺桥向长度，可有效解决吊装设备首节段站位空间不足的问题；
5、本发明通过改变活动杆与固定杆之间的横杆长度能够有效调节吊装的钢箱梁的纵坡，提高钢箱梁节段吊装的安全性，极大程度提高了钢箱梁节段拼装效率。
本发明的整体式桥面吊机结构简单，操作方便，极大程度提高了钢箱梁吊装效率，解决了中央索面易对桥面吊机转运产生干涉的问题，节省了施工时间，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的主视图；
图2：本发明的侧视图；
图3：本发明的前分配梁与支撑桁架安装结构示意图；
图4：本发明的后分配梁安装结构示意图；
图5：本发明的前分配梁和后分配梁布置结构示意图；
图6：本发明的支撑桁架与滑靴和行走小车安装结构示意图；
图7：本发明的吊装小车布置结构示意图；
图8：本发明的吊具结构示意图；
其中：1—滑轨；2—支撑桁架；3—顶推油缸；4—前分配梁；5—后分配梁；6—第一转动油缸；7—第一套筒；8—第一横移油缸；9—支座；10—顶升油缸；11—第二转动油缸；12—第二套筒；13—第二横移油缸；14—耳板；15—吊耳；16—滑靴；17—行走小车；18—挂腿；19—第一底座；20—第二底座；21—吊装小车；22—横向调节油缸；23—纵向调节油缸；24—横杆；25—固定杆；26—活动杆；27—移动油缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
某地修建中央索面的斜拉索桥，主梁为钢箱梁结构，钢箱梁中间锚固有两排沿横桥向间隔布置的斜拉索，桥面吊机位于两排斜拉索之间，通过桥面吊机吊装钢箱梁完成主梁拼装施工。
如图1～8，包括沿顺桥向铺设于已拼装好的钢箱梁上的滑轨1、滑动连接于滑轨1上的支撑桁架2和固定于支撑桁架2上的吊装设备。本实施例的滑轨1为沿顺桥向固定于已拼装好的钢箱梁上的工字钢结构，两条滑轨位于两排斜拉索之间。
如图1和6所示，支撑桁架2为下端支承于钢箱梁上的菱形支撑桁架结构，支撑桁架2上端面顺桥向前端悬置于最前端的已拼装好的钢箱梁顺桥向前方。支撑桁架2的下端面设置有滑移装置，通过滑移装置滑动连接于滑轨1上。支撑桁架2的后端在完成首节吊装后可以进行延长，通过沿长支撑桁架下端顺桥向长度，然后改变支撑桁架后端斜撑锚固位置即可延长支撑桁架顺桥向长度，增加整个支撑桁架的稳定性和安全性，有效解决吊装设备首节段站位空间不足的问题。也避免了在安装支撑桁架时，需要一次性吊装所有结构部分，可以在箱梁上后续拼装，提高了转运效率。
如图6所示，本实施例的滑移装置包括滑靴16和行走小车17，滑靴16上端固定在支撑桁架2下端面顺桥向前端，下端滑动连接于滑轨1，顶推油缸3壳体固定在滑轨1上，顶推端固定在滑靴16上，行走小车17为在后分配梁5转动至顺桥向方向时上端钩挂在支撑桁架2上的临时支撑结构，当支撑桁架2上开设进行吊装钢箱梁时，就可以将行走小车17拆除掉。行走小车17的下端在竖直方向上与滑轨1固定连接、在顺桥向方向上与滑轨1滑动连接。
为了在顺桥向移动支撑桁架2的过程中保持稳定性，本实施例安装有挂腿18，挂腿18为C型结构，挂腿18为吊装设备在进行吊装或者是支撑桁架在行走时上端钩挂在支撑桁架2上的临时支撑结构，挂腿18位于滑靴16和行走小车17之间，挂腿18的下端在竖直方向上与滑轨1固定连接、在顺桥向方向上与滑轨1滑动连接。
在支撑桁架2沿顺桥向移动时，支撑桁架2的前端是处于受压状态，因此滑靴16是被压迫在滑轨1上，而行走小车17处于受拉状态，需要保证行走小车17能够钩挂在滑轨1上限制其沿竖向移动。
实际使用时，支撑桁架2不能单独通过滑轨1进行支撑限位(滑轨1位于两排斜拉索之间，间距较短，难以支撑较为庞大的支撑桁架2)，因此本实施例在支撑桁架2与滑轨1之间布置有分配装置。
如图1～5所示，分配装置包括沿顺桥向方向间隔布置的前分配梁4和后分配梁5，前分配梁4与后分配梁5为支撑于已拼装好的钢箱梁上的、长度大于支撑桁架2横桥向宽度的支撑梁体，前分配梁4可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架2前端，后分配梁5可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架2后端。通过长度较长的分配梁结构，能够增强整个支撑桁架2吊装时的稳定性。
前分配梁4与后分配梁5的长度实际上大于两排斜拉索的横桥向间距，为了避免移动过程中与斜拉索产生干涉，本实施例的前分配梁4与后分配梁5需要能够从横桥向方向转动至顺桥向方向，以便于前分配梁4与后分配梁5能够从两排斜拉索之间通过。
如图3和5所示。支撑桁架2下端面的顺桥向前端设置有第一转动油缸6，第一转动油缸6上端固定在支撑桁架2下端，第一转动油缸6的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第一套筒7，前分配梁4穿设于第一套筒7内通过第一转动油缸6驱动绕第一转动油缸6轴线转动。前分配梁4通过第一转动油缸6的驱动绕竖直轴线转动，实现从横桥向方向转动至顺桥向方向，不与斜拉索产生干涉。
为了进一步提高前分配梁4转动效率，本实施例第一套筒7与前分配梁4之间为滑动连接，第一套筒7上安装有第一横移油缸8，第一横移油缸8沿水平方向布置，其壳体固定在第一套筒7上，顶推端固定在前分配梁4上用以驱动前分配梁4沿第一套筒7轴向移动。在转动空间较为狭小的情况下，通过第一横移油缸8驱动前分配梁4沿第一套筒7轴向移动，能够在小范围内实现转动。
本实施例的前分配梁4处于横桥向方向时，其两端是支撑于钢箱梁上的，如图3所示，钢箱梁上设置有支座9，支座9上安装有可沿竖直方向顶升的顶升油缸10，前分配梁4在转动至横桥向方向时其两端分别支撑于两个支座9的顶升油缸10上端。在前分配梁4需要转动时，通过降低顶升油缸10就能将前分配梁4与顶升油缸10脱离，方便前分配梁4的转动。
同样的，本实施例的后分配梁5与前分配梁4结构类似。如图4～5所示，支撑桁架2下端面的顺桥向后端设置有第二转动油缸11，第二转动油缸11上端固定在支撑桁架2下端，第二转动油缸11的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第二套筒12，后分配梁套设于第二套筒12内通过第二转动油缸11驱动绕第二转动油缸11轴线转动。
同样的，本实施例的后分配梁5也需要能够沿第二套筒12轴向移动。第二套筒12上安装有第二横移油缸13，第二横移油缸13沿水平方向布置，其壳体固定在第二套筒12上，顶推端固定在后分配梁5上用以驱动后分配梁5沿第二套筒12轴向移动。
由于本实施例的支撑桁架2的后端与钢箱梁或是滑轨1之间实际上是处于受拉状态，因此本实施例的后分配梁5在处于横桥向方向时需要保证与钢箱梁固定连接。如图4所示，后分配梁5两端设置有耳板14，耳板14上开设有轴孔，耳板14在后分配梁5转动至横桥向方向时通过穿设于轴孔内的销轴与钢箱梁上的吊耳15固定连接。
支撑桁架2的上端安装有用于吊装钢箱梁的吊装设备，如图7所示，吊装设备包括第一底座19、第二底座20和吊装小车21，吊装小车21固定在第二底座20上通过第一底座19上的横向调节油缸22驱动沿水平横桥向移动，吊装小车21上安装有用于连接钢箱梁的吊具，第一底座19位于支撑桁架2的上端面，通过支撑桁架2上的纵向调节油缸23驱动沿水平顺桥向移动。即本实施例的吊装小车21可以沿横桥向方向和顺桥向方向移动，通过这种移动来调节吊装位置。
本实施例的吊具包括横杆24、固定杆25和活动杆26，固定杆25为沿水平横桥向布置并与钢箱梁上吊耳15固定连接的横梁，固定杆25下端固定在横杆24一端，上端与吊装小车21上的吊索固定连接，活动杆26下端可沿横杆24长度方向移动地连接于横杆24，上端可转动地铰接连接于吊索下端与固定杆25、横杆24形成三角形结构，固定杆25上安装有顶推活动杆26下端移动地移动油缸27，如图8所示。
通过改变活动杆26的位置，能够调节吊装钢箱梁的纵坡位置，这种结构形式有效的避免了直接通过调整横杆24长度来调整纵坡存在的风险。
实际使用时，支撑桁架2下端的滑靴16支撑于滑轨1上，前分配梁4处于横桥向方向，其两端通过支座9上的顶升油缸10支撑。后分配梁5也处于横桥向方向，其两端通过耳板14与钢箱梁上的吊耳15固定连接，此时支撑桁架2稳定地固定于钢箱梁上，然后调节吊装小车21的位置，调节吊具，开始进行钢箱梁的吊装施工。
吊装的钢箱梁拼装完成后，需要移动支撑桁架2。安装行走小车17，将行走小车17的上端钩挂在支撑桁架2的后端，将行走小车17的下端钩挂在滑轨1上，安装挂腿18。然后将耳板14与吊耳15进行拆除，驱动顶推油缸3顶推支撑桁架2沿滑轨1移动至刚拼装好的钢箱梁上，移动到位后，转动前分配梁4和后分配梁5，并将两者重新固定在钢箱梁上，拆除行走小车17和挂腿18，进行下一节段钢箱梁的吊装。
完成首节钢箱梁的吊装后，对支撑桁架2的后端安装延长节段，调节支撑桁架2上的斜撑下端的锚固位置，对整个支撑桁架2进行增长，提高整个支撑桁架2的稳定性和安全性，有效解决吊装设备首节段站位空间不足的问题。
按照上述步骤依次进行吊装，直至所有的钢箱梁拼装完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，包括沿顺桥向铺设于已拼装好的钢箱梁上的滑轨(1)、滑动连接于滑轨(1)上的支撑桁架(2)和固定于支撑桁架(2)上的吊装设备；所述的支撑桁架(2)下端设置有滑动连接于滑轨(1)上的滑移装置；所述的滑移装置与滑轨(1)之间设置有用于顶推支撑桁架(2)沿顺桥向移动的顶推油缸(3)，其特征在于：还包括位于滑轨(1)与支撑桁架(2)之间的可绕竖向轴向转动的分配装置；所述的分配装置在转动至横桥向方向时支承于支撑桁架(2)下端形成横桥向宽度大于支撑桁架(2)宽度的垫梁结构，在转动至顺桥向方向时吊挂于支撑桁架(2)下端不影响支撑桁架(2)沿顺桥向移动。
2.如权利要求1所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的分配装置包括沿顺桥向方向间隔布置的前分配梁(4)和后分配梁(5)；所述的前分配梁(4)与后分配梁(5)为支撑于已拼装好的钢箱梁上的、长度大于支撑桁架(2)横桥向宽度的支撑梁体，前分配梁(4)可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架(2)前端；所述的后分配梁(5)可绕竖直轴线转动地铰接连接于支撑桁架(2)后端。
3.如权利要求2所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的支撑桁架(2)下端面的顺桥向前端设置有第一转动油缸(6)；所述的第一转动油缸(6)上端固定在支撑桁架(2)下端，第一转动油缸(6)的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第一套筒(7)；所述的前分配梁(4)穿设于第一套筒(7)内通过第一转动油缸(6)驱动绕第一转动油缸(6)轴线转动。
4.如权利要求3所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的第一套筒(7)上安装有第一横移油缸(8)；所述的第一横移油缸(8)沿水平方向布置，其壳体固定在第一套筒(7)上，顶推端固定在前分配梁(4)上用以驱动前分配梁(4)沿第一套筒(7)轴向移动。
5.如权利要求2、3过4所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：还包括置于已拼装好的钢箱梁上的支座(9)；所述的支座(9)上安装有可沿竖直方向顶升的顶升油缸(10)；所述的前分配梁(4)在转动至横桥向方向时其两端分别支撑于两个支座(9)的顶升油缸(10)上端。
6.如权利要求2所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的支撑桁架(2)下端面的顺桥向后端设置有第二转动油缸(11)；所述的第二转动油缸(11)上端固定在支撑桁架(2)下端，第二转动油缸(11)的下端设置有沿水平方向布置的两端开口的第二套筒(12)；所述的后分配梁套设于第二套筒(12)内通过第二转动油缸(11)驱动绕第二转动油缸(11)轴线转动。
7.如权利要求6所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的第二套筒(12)上安装有第二横移油缸(13)；所述的第二横移油缸(13)沿水平方向布置，其壳体固定在第二套筒(12)上，顶推端固定在后分配梁(5)上用以驱动后分配梁(5)沿第二套筒(12)轴向移动。
8.如权利要求1、2、6或7任一所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的后分配梁(5)两端设置有耳板(14)；所述的耳板(14)上开设有轴孔，耳板(14)在后分配梁(5)转动至横桥向方向时通过穿设于轴孔内的销轴与钢箱梁上的吊耳(15)固定连接。
9.如权利要求1所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：所述的滑移装置包括滑靴(16)和行走小车(17)；所述的滑靴(16)上端固定在支撑桁架(2)下端面顺桥向前端，下端滑动连接于滑轨(1)；所述的顶推油缸(3)壳体固定在滑轨(1)上，顶推端固定在滑靴(16)上；所述的行走小车(17)为在后分配梁(5)转动至顺桥向方向时上端钩挂在支撑桁架(2)上的临时支撑结构，行走小车(17)的下端在竖直方向上与滑轨(1)固定连接、在顺桥向方向上与滑轨(1)滑动连接。
10.如权利要求9所述的一种中央索面钢箱梁整体式桥面吊机，其特征在于：还包括挂腿(18)；所述的挂腿(18)为上端钩挂在支撑桁架(2)上的临时支撑结构，挂腿(18)位于滑靴(16)和行走小车(17)之间，挂腿(18)的下端在竖直方向上与滑轨(1)固定连接、在顺桥向方向上与滑轨(1)滑动连接。
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