CN108677720A - 顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶升设备，包括行走模块、均载梁、顶升支架、荷载分配梁、升降调节装置；行走模块用于行走和转向；均载梁安装在至少两个行走模块上，由行走模块支撑固定；顶升支架安装在均载梁上，由均载梁支撑固定，荷载分配梁设置在顶升支架上，用于支撑吊装构件；升降调节装置的第一端安装在顶升支架或荷载分配梁上，升降调节装置的第二端用于顶升吊装构件；当升降调节装置的第二端处于第一位置时，升降调节装置的第二端与吊装构件不接触，吊装构件由荷载分配梁支撑；当升降调节装置的第二端处于第二位置时，吊装构件脱离荷载分配梁而由升降调节装置支撑。还涉及一种吊装构件顶升架设施工工艺。其克服了汽车吊吊装的局限。

Description

顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺。

背景技术

钢箱梁由于其自重较轻，跨越能力较大，一般在跨越道口、河流、异形、小半径匝道应用较为广泛。可显著减少施工对交通的影响。钢箱梁的施工可采用原位吊装拼装和整体拼装后吊装进行施工。因起重重量限制，大多数选择原位拼装吊装进行施工。

钢箱梁一片梁一般设置为几个制作段，可减轻吊装重量，吊装一般采用汽车吊或者履带吊进行吊装，吊装前需进行吊装方案的编制、审核、论证。

钢梁常规吊装方法如下：

1.吊车就位

吊车到达现场后，支立于方案既定位置，进行组装或配重安装。

2.运梁车就位

吊车准备完成后，梁车将钢梁运输至起吊位置。

3.吊绳安装

在钢梁上安装吊绳。

4.试吊

吊绳安装完毕，检查无误后，吊车将被吊钢梁吊离地面5cm，检查吊装工况，机械工作状态是否良好。

5.吊装

试吊正常时，进行钢梁正式吊装，汽车吊将梁体吊放至安装位置上方，缓慢降落，降落过程中进行纠偏，安装至既定位置时，安装冲钉、螺栓，安装数量满足规范要求时，吊车方可卸落，完成钢梁吊装。

以上背景技术的缺陷如下：

1.汽车吊吊装受场地限制加大，需有合适的站位，若场地受限无法发挥其起重重量。

2.距离汽车吊作业半径越大，起重能力越小；吊臂伸出越长，起重能力越小。

3.对运梁车的位置也要求较高，若遇到障碍物运梁车无法到达指定吊装位置。

4.汽车吊对支腿处地基承载力要求较高，若地基处理不良，存在吊车倾覆风险。

5.吊车吊装时，旋转半径内、被吊装物体移动轨迹一定范围内不能存在障碍物。

6.除去吊车自己的吊绳，对于长大物体，还需在物体上置吊绳以保证物体平衡，无形中增大了吊装净空要求。

7.汽车吊吊装梁体调整只能靠人工进行钢梁微调，调整难度大，较为费力。

8.受天气限制，当风力增加时，钢梁会随风晃动，增加钢梁对正难度。

发明内容

鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺，其结构简单，设计合理，顶升设备集顶升运输于一体，解决了汽车吊受净空高度影响无法吊装难题，克服了汽车吊吊装的局限。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种顶升设备，用于吊装构件的安装，所述顶升设备包括：

行走模块，所述行走模块用于行走和转向；

均载梁，所述均载梁安装在至少两个所述行走模块上，由所述行走模块支撑固定；

顶升支架，所述顶升支架安装在所述均载梁上，由所述均载梁支撑固定，所述顶升支架上设置有用于支撑所述吊装构件的荷载分配梁；

升降调节装置，所述升降调节装置的第一端安装在所述顶升支架或荷载分配梁上，所述升降调节装置的第二端用于顶升所述吊装构件；所述升降调节装置的第二端具有第一位置和第二位置，当所述升降调节装置的第二端处于所述第一位置时，所述升降调节装置的第二端与所述吊装构件不接触，所述吊装构件由所述荷载分配梁支撑；当所述升降调节装置的第二端处于所述第二位置时，所述吊装构件脱离所述荷载分配梁而由所述升降调节装置支撑。

进一步地，所述行走模块包括本体和移动轮，所述移动轮置于所述本体的下方，所述移动轮的数量为四组，其中每组具有两个所述移动轮，每组所述移动轮均通过支撑柱连接所述本体，所述本体上还设置有用于调节所述移动轮转向的转向控制装置，所述移动轮上设置有用于驱动所述移动轮行走的驱动装置。

进一步地，在长度方向上，两个所述行走模块的前后移动轮外侧之间的距离L1为944cm；两个所述行走模块在长度方向的中心距离L2为500cm。

进一步地，所述升降调节装置为液压千斤顶，所述升降调节装置的数量为至少四个，间隔设置。

进一步地，所述顶升设备还包括限位支架，所述限位支架安装在顶升支架上，用于对被支撑吊装构件进行横向限位。

进一步地，所述吊装构件为钢梁或钢筋混凝土梁。

本发明还提供一种吊装构件顶升架设施工工艺，采用上述任一技术方案所述的顶升设备，包括以下步骤：

步骤一、施工区域地基的加固、整平：

(1)检测地基承载力，若地基承载力小于600Kpa，则对顶升设备行走区域的地基采用级配碎石进行换填并进行整平，换填厚度50cm，采用重型压路机进行压实，确保地基承载力不小于600Kpa；

(2)地基压实后对现场整平标高、临时支墩标高进行实测，并记录测量数据以供顶升设备改造使用；

步骤二、顶升设备的改造调试：

(1)选用2个行走模块为一组，在行走模块上安装均载梁，在均载梁上安装顶升支架，在顶升支架上安装荷载分配梁，在顶升支架或荷载分配梁上安装升降调节装置；其中，均载梁的一端连接第一个行走模块，均载梁2的另一端连接第二个行走模块，所述顶升设备的最大顶升荷载为420吨，所述升降调节装置为三向千斤顶；

(2)对2个行走模块进行电路改造，使2个行走模块在行走、转向时均能同步进行，行走模块可实现任意角度转向、行走；

步骤三、顶升高度的设计：

根据现场整平标高和设计吊装构件的梁底标高进行顶升设备的荷载分配梁高度调整；其中，荷载分配梁高度设计比最高梁底标高低31cm，荷载分配梁高度设计比最低梁底标高低5cm；

步骤4、吊装构件架设：

(1)在吊装构件安装前，需对顶升设备进行检查，检查合格后方可进行作业；

(2)将两个顶升设备并列停放至高压线外安全区域，两个顶升设备间隔设置，采用汽车吊将吊装构件从运输车吊放至两个顶升设备上并进行临时固定，此时升降调节装置不受力，吊装构件由两个顶升设备的荷载分配梁支撑；其中，同一制作段不同吊装构件架设时，高度通过在升降调节装置上端设置垫块进行调整；

(3)顶升设备将吊装构件运输至拟安装位置侧方，吊装构件纵向平行于道路中线，横向和安装位置对正；

(4)将行走模块的移动轮旋转90°，然后将升降调节装置进行顶升，使得吊装构件底板高出拟安装位置支点顶面5cm；其中，多个所述升降调节装置顶升时需同步，现场采用测量千斤顶油缸位移来检测是否同步；

(5)行走模块的移动轮转动，顶升设备将吊装构件平移运输至安装位置，轴线偏差应控制在10cm内，若偏差较大，需进行微调；当吊装构件梁体到达既定位置，轴线偏差小于10cm时，锁止行走模块，通过所述升降调节装置对吊装构件进行位置调整，当调整使得吊装构件的轴线符合安装精度要求时，进行所述升降调节装置卸落而使得吊装构件支撑于临时支墩上，此时所述升降调节装置与吊装构件脱空，该吊装构件安装完成；

(6)顶升设备驶出，重复上述步骤，进行剩余吊装构件的安装。

进一步地，顶升设备的行走速度控制在2m/min。

进一步地，在吊装构件架设前，在地面还画出顶升设备的行走路线，并以0.5m为单位精确标出刻度，在顶升设备行进过程中进行观测是否同步，每5m进行测量一次，控制偏差不超过20cm。

本发明的有益效果是：

本发明的顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺，顶升设备集顶升运输于一体，可实现梁体的短距离运输、顶升；通过改变吊装方法，改装吊为顶升，创造出了新的吊装构件安装方法，解决了汽车吊受净空高度影响无法吊装难题，克服了汽车吊吊装的局限，在未拆改吊装构件上空高压线缆的条件下即可完成施工作业，保证了项目在既定时间内完成，其安全可靠，提高了作业效率。

附图说明

图1为本发明的一实施例的顶升设备的主视示意图；

图2为图1所示顶升设备去除限位支架后的侧视示意图；

图3为采用两个图1所示顶升设备运输吊装构件的俯视示意图；

附图标记说明：

100顶升设备；101行走模块；1011本体；1012移动轮；102均载梁；

103顶升支架；104限位支架；105升降调节装置；106吊装构件；

107荷载分配梁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1至图3，本发明一实施例的顶升设备100，用于吊装构件106的安装，顶升设备100包括：

用于行走和转向的行走模块101；

均载梁102，均载梁102安装在至少两个行走模块101上，由行走模块101支撑固定；

顶升支架103，顶升支架103安装在均载梁102上，由均载梁102支撑固定，顶升支架103上设置有用于支撑吊装构件106的荷载分配梁107；

升降调节装置105，升降调节装置105的第一端(图1中下端)安装在顶升支架103或荷载分配梁107上，升降调节装置105的第二端(图1中上端)用于顶升吊装构件106；升降调节装置105的第二端(图1中上端)具有第一位置和第二位置，当升降调节装置105的第二端处于所述第一位置时，升降调节装置105的第二端与吊装构件106不接触，吊装构件106由荷载分配梁107支撑；当升降调节装置105的第二端处于所述第二位置时，吊装构件106脱离荷载分配梁107而由升降调节装置105支撑。需要说明的是，升降调节装置105的第二端(图1中上端)并不仅限于在第一位置和第二位置之间移动，例如升降调节装置105的第二端处于第二位置后还可以继续向上移动。升降调节装置105可采用液压千斤顶，升降调节装置105的数量为至少四个，各升降调节装置105间隔设置。吊装构件106为钢梁或钢筋混凝土梁。

升降调节装置105的数量优选为四个，四个升降调节装置105的中心连线形成矩形，即四个升降调节装置105分别位于矩形的四个拐角处。

较佳地，顶升设备还包括限位支架104，限位支架104安装在顶升支架103上，用于对被支撑吊装构件106进行横向限位。

作为一种可优选实施方式，行走模块101包括本体1011和移动轮1012，移动轮1012置于本体1011的下方，移动轮1012的数量为四组，其中每组具有两个移动轮1012，每组中的移动轮1012均通过支撑柱连接本体1011，本体1011上还设置有用于调节移动轮1012转向的转向控制装置，移动轮1012上设置有用于驱动所述移动轮1012行走的驱动装置。移动轮1012与所述驱动装置连接，便于实现移动轮1012行走。

本实施例中，如图3所示，在长度方向上，两个行走模块101的前后移动轮1012外侧之间的距离L1为944cm；两个行走模块101在长度方向的中心距离L2为500cm。以上尺寸参数最佳选择尺寸，同等条件下，节约用料，更利于行走模块的灵活运动。

以钢箱梁为例，采用以上实施例的顶升设备100进行吊装构件顶升架设施工，其施工工艺包括以下步骤：

步骤一、施工区域地基的加固、整平：

(1)检测地基承载力，若地基承载力小于600Kpa，则对顶升设备100行走区域的地基采用级配碎石进行换填并进行整平，换填厚度50cm，采用重型压路机进行压实，确保地基承载力不小于600Kpa；

(2)地基压实后对现场整平标高、临时支墩标高进行实测，并记录测量数据以供机械(顶升设备)改造使用；

步骤二、顶升设备的改造调试：

(1)选用2个行走模块101为一组，在行走模块101上安装均载梁102，在均载梁102上安装顶升支架103，在顶升支架103上安装荷载分配梁107，在顶升支架103或荷载分配梁107上安装升降调节装置105；其中，均载梁102的一端连接第一个行走模块101，均载梁102的另一端连接第二个行走模块101，顶升设备100的最大顶升荷载为420吨，升降调节装置105为三向千斤顶；三向千斤顶是一种起重位移的专用工具，应用该产品可实现对船体焊接、铁路、公路的桥梁或类似梁式重物的位移作业，进行低高度、短距离的垂直方向(Y)横向(X)和纵向(Z)的位移。也就是说把东西往上顶的时候同时还能够前后移动。该产品的滑动摩擦副由千斤顶座、立式千斤顶座上的特制滑板与立千斤顶座底部的聚四氟乙烯板组成，摩擦系数小且移动平稳。本实施例中，三向千斤顶包含：三组独立的手动液压泵站系统、一组行程为160mm的120吨单向千斤顶、2组行程为100mm的50吨单向千斤，以及液压胶管总成。行走模块101到达预定位置后，由于行走模块101不能控制到毫米级别，而拟架设钢箱梁为中间段，需和已经架设完成吊装构件进行对接，平面精度要求高，采用三向千斤顶就能够实现对钢箱梁位置进行精调。

(2)对2个行走模块进行电路改造，使2个行走模块101在行走、转向时均能同步进行，行走模块101可实现任意角度转向、行走；实现了走位方便。

步骤三、顶升高度的设计：

根据现场整平标高和设计吊装构件106的梁底标高进行顶升设备的荷载分配梁107高度调整；其中，荷载分配梁107高度设计比最高梁底标高低31cm，荷载分配梁107高度设计比最低梁底标高低5cm；根据现场整平标高、吊装构件106的梁底标高，进行设备荷载分配梁高度调整。本实施例中，钢箱梁单幅设计3个箱室，由于道路横坡原因，相邻两个箱室底标高相差13cm，千斤顶应符合安装3片不同梁底标高需求。分配梁高度设计比最高梁底标高底31cm。

步骤4、吊装构件架设：

(1)在吊装构件安装前，需对顶升设备100进行检查，检查合格后方可进行作业；

(2)将两个顶升设备100并列停放至高压线外安全区域，两个顶升设备100间隔设置，采用汽车吊将吊装构件106从运输车吊放至两个顶升设备100上并进行临时固定，此时升降调节装置105不受力，吊装构件106由两个顶升设备100的荷载分配梁107共同支撑；其中，同一制作段不同吊装构件架设时，高度通过在升降调节装置105上端设置垫块进行调整；垫块高度选13cm、26cm。较佳地，两个顶升设备100的中心距L3为1350cm；在宽度方向上，两个顶升设备100的外侧之间的距离L4为1804.5cm。在其它实施例中，两个顶升设备100的中心距L3以及两个顶升设备100的外侧之间的距离L4是可以根据吊装构件106的长度变化进行变化的。

(3)顶升设备100将吊装构件106运输至拟安装位置侧方，吊装构件106纵向平行于道路中线，横向和安装位置对正；

(4)将行走模块101的移动轮1012旋转90°，然后将升降调节装置105进行顶升，使得吊装构件106底板高出拟安装位置支点顶面5cm；其中，多个升降调节装置105顶升时需同步，现场采用测量千斤顶油缸位移来检测是否同步；

(5)行走模块101的移动轮1012转动而行走，顶升设备100将吊装构件106平移运输至安装位置，轴线偏差应控制在10cm内，若偏差较大，需进行微调；当吊装构件106梁体到达既定位置，轴线偏差小于10cm时，锁止行走模块101，通过升降调节装置105对吊装构件106进行位置调整，当调整使得吊装构件106的轴线符合安装精度要求时，进行升降调节装置105卸落而使得吊装构件106支撑于临时支墩上，此时升降调节装置105与吊装构件106脱空，该吊装构件106安装完成；

(6)顶升设备100驶出，重复上述步骤，进行剩余吊装构件的安装。

本实施中，顶升设备100的行走速度控制在2m/min。

较佳地，在吊装构件106架设前，在地面还画出顶升设备100的行走路线，并以0.5m为单位精确标出刻度，在顶升设备100行进过程中进行观测是否同步，每5m进行测量一次，控制偏差不超过20cm。如此可以进一步降低偏差，提高安装效率。

以上各实施例的顶升设备及吊装构件顶升架设施工工艺，顶升设备集顶升运输于一体，可实现梁体的短距离运输、顶升；通过改变吊装方法，改装吊为顶升，创造出了新的吊装构件安装方法，解决了汽车吊受净空高度影响无法吊装难题，克服了汽车吊吊装的局限，在未拆改吊装构件上空高压线缆的条件下即可完成施工作业，保证了项目在既定时间内完成，其安全可靠，提高了作业效率。

通过项目验证，采用本发明的技术方案成功完成了高压线下12片吊装构件的顶升架设，克服了高压线吊装下净空高度不足吊装构件架设的难题。

需要说明的是，在不冲突的情况下，以上各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种顶升设备，用于吊装构件(106)的安装，其特征在于，包括：

行走模块(101)，所述行走模块(101)用于行走和转向；

均载梁(102)，所述均载梁(102)安装在至少两个所述行走模块(101)上，由所述行走模块(101)支撑固定；

顶升支架(103)，所述顶升支架(103)安装在所述均载梁(102)上，由所述均载梁(102)支撑固定，所述顶升支架(103)上设置有用于支撑所述吊装构件(106)的荷载分配梁(107)；

升降调节装置(105)，所述升降调节装置(105)的第一端安装在所述顶升支架(103)或荷载分配梁(107)上，所述升降调节装置(105)的第二端用于顶升所述吊装构件；所述升降调节装置(105)的第二端具有第一位置和第二位置，当所述升降调节装置(105)的第二端处于所述第一位置时，所述升降调节装置(105)的第二端与所述吊装构件(106)不接触，所述吊装构件(106)由所述荷载分配梁(107)支撑；当所述升降调节装置(105)的第二端处于所述第二位置时，所述吊装构件(106)脱离所述荷载分配梁(107)而由所述升降调节装置(105)支撑。

2.根据权利要求1所述的顶升设备，其特征在于，所述行走模块(101)包括本体(1011)和移动轮(1012)，所述移动轮(1012)置于所述本体(1011)的下方，所述移动轮(12)的数量为四组，其中每组具有两个所述移动轮(1012)，每组所述移动轮(1012)均通过支撑柱连接所述本体(1011)，所述本体(1011)上还设置有用于调节所述移动轮(1012)转向的转向控制装置，所述移动轮(1012)上设置有用于驱动所述移动轮(1012)行走的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的顶升设备，其特征在于，在长度方向上，两个所述行走模块(101)的前后移动轮(1012)外侧之间的距离L1为944cm；两个所述行走模块(101)在长度方向的中心距离L2为500cm。

4.根据权利要求1所述的顶升设备，其特征在于，所述升降调节装置(105)为液压千斤顶，所述升降调节装置(105)的数量为至少四个，间隔设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的顶升设备，其特征在于，还包括限位支架(104)，所述限位支架(104)安装在顶升支架(103)上，用于对被支撑吊装构件(106)进行横向限位。

6.根据权利要求1-4任一项所述的顶升设备，其特征在于，所述吊装构件(106)为钢梁或钢筋混凝土梁。

7.一种吊装构件顶升架设施工工艺，采用权利要求1-6任一项所述的顶升设备(100)，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、施工区域地基的加固、整平：

(1)检测地基承载力，若地基承载力小于600Kpa，则对顶升设备(100)行走区域的地基采用级配碎石进行换填并进行整平，换填厚度50cm，采用重型压路机进行压实，确保地基承载力不小于600Kpa；

(2)地基压实后对现场整平标高、临时支墩标高进行实测，并记录测量数据以供顶升设备改造使用；

步骤二、顶升设备的改造调试：

(1)选用2个行走模块(101)为一组，在行走模块(101)上安装均载梁(102)，在均载梁(102)上安装顶升支架(103)，在顶升支架(103)上安装荷载分配梁(107)，在顶升支架(103)或荷载分配梁(107)上安装升降调节装置(105)；其中，均载梁(102)的一端连接第一个行走模块(101)，均载梁(2)的另一端连接第二个行走模块(101)，所述顶升设备(100)的最大顶升荷载为420吨，所述升降调节装置(105)为三向千斤顶；

(2)对2个行走模块进行电路改造，使2个行走模块(101)在行走、转向时均能同步进行，行走模块(101)可实现任意角度转向、行走；

步骤三、顶升高度的设计：

根据现场整平标高和设计吊装构件(106)的梁底标高进行顶升设备的荷载分配梁(107)高度调整；其中，荷载分配梁(107)高度设计比最高梁底标高低31cm，荷载分配梁(107)高度设计比最低梁底标高低5cm；

步骤4、吊装构件架设：

(1)在吊装构件(106)安装前，需对顶升设备(100)进行检查，检查合格后方可进行作业；

(2)将两个顶升设备(100)并列停放至高压线外安全区域，两个顶升设备(100)间隔设置，采用汽车吊将吊装构件(106)从运输车吊放至两个顶升设备(100)上并进行临时固定，此时升降调节装置(105)不受力，吊装构件(106)由两个顶升设备(100)的荷载分配梁(107)支撑；其中，同一制作段不同吊装构件(106)架设时，高度通过在升降调节装置(105)上端设置垫块进行调整；

(3)顶升设备(100)将吊装构件(106)运输至拟安装位置侧方，吊装构件(106)纵向平行于道路中线，横向和安装位置对正；

(4)将行走模块(101)的移动轮(1012)旋转90°，然后将升降调节装置(105)进行顶升，使得吊装构件(106)底板高出拟安装位置支点顶面5cm；其中，多个所述升降调节装置(105)顶升时需同步，现场采用测量千斤顶油缸位移来检测是否同步；

(5)行走模块(101)的移动轮(1012)转动，顶升设备(100)将吊装构件(106)平移运输至安装位置，轴线偏差应控制在10cm内，若偏差较大，需进行微调；当吊装构件(106)到达既定位置，轴线偏差小于10cm时，锁止行走模块，通过所述升降调节装置(105)对吊装构件(106)进行位置调整，当调整使得吊装构件(106)的轴线符合安装精度要求时，进行所述升降调节装置(105)卸落而使得吊装构件(106)支撑于临时支墩上，此时所述升降调节装置(105)与吊装构件(106)脱空，该吊装构件(106)安装完成；

(6)顶升设备(100)驶出，重复上述步骤，进行剩余吊装构件(106)的安装。

8.根据权利要求7所述的吊装构件顶升架设施工工艺，其特征在于，顶升设备(100)的行走速度控制在2m/min。

9.根据权利要求7所述的吊装构件顶升架设施工工艺，其特征在于，在吊装构件(106)架设前，在地面还画出顶升设备(100)的行走路线，并以0.5m为单位精确标出刻度，在顶升设备(100)行进过程中进行观测是否同步，每5m进行测量一次，控制偏差不超过20cm。