CN109518614B - 一种钢桥梁悬空施工机构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢桥梁悬空定位施工机构及施工方法，该施工机构包括起重吊机、吊梁、钢丝绳和支架。该施工方法是：通过计算机模拟钢桥梁空间姿态，计算出钢桥梁质心、吊耳布置位置并计算钢丝绳的长度及规格；再按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；最后利用吊机将钢桥梁平吊至支架上，进行微调，以最终满足设计空间姿态要求。本发明操作简单，安全性高，定位精确，适用性强，施工周期短，施工风险低，能实现重量大、空间姿态复杂的钢桥梁的精确定位。

Description

一种钢桥梁悬空施工机构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种钢桥梁悬空定位施工机构及施工方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，交通压力逐年加大。钢桥梁因其施工便捷、架设速度快、绿色无污染的诸多优点，应用越来越广泛。钢桥梁设计时，除考虑满足桥梁的使用性能以外，也更加注重桥梁的美学理念，因此，各种空间结构复杂、具有一定审美特点的桥梁应运而生，成为今后桥梁发展的一种趋势。

钢桥梁厂内制造结束以后，转入现场安装施工阶段，具有复杂空间关系的钢桥梁施工安装时，传统的方法是采用支架支撑或者劲性骨架支撑，将钢桥梁摆放在支撑上调整姿态至满足设计要求后，再进行现场安装施工。具体做法是：（1）按照钢桥梁的重量、支点及理论空间关系，计算出支架的高度及承载力；（2）制作支架并定位、安装；（3）采用吊机将钢桥梁吊装在支架上，采用千斤顶调整梁段的姿态至设计要求。

根据现场实际操作反馈，该施工方法存在以下缺点：（1）钢桥梁在支架上采用千斤顶调整姿态时，支架受纵横向载荷影响，有失稳的风险，支架越高，失稳的风险性越大；（2）钢桥梁在支架上调整姿态难度大，钢桥梁重量越大，调整姿态的难度越大；（3）传统施工方法仅能安装空间结构较为简单结构件，当结构复杂时，调整时间过长，对工期有严重影响。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种操作简单，安全性高，定位精确，适用性强，施工周期短，施工风险低，能实现重量大、空间姿态复杂的钢桥梁的精确定位的钢桥梁悬空定位施工机构及施工方法。

本发明的技术方案如下：

上述的钢桥梁悬空定位施工机构，包括起重吊机、吊梁和钢丝绳；所述施工机构还包括设置在钢桥梁放置位置处的支架；

所述起重吊机的上部铰接有支撑杆和吊梁连接液压缸；所述支撑杆向一侧倾斜且末端安装有配重轮，所述支撑杆的末端还通过连接绳连接在所述吊梁的最上端；所述吊梁连接液压缸向与所述支撑杆相反方向一侧倾斜，所述吊梁连接液压缸的末端铰接于所述吊梁下端一侧；

所述吊梁的底端铰接于所述起重吊机的上部一侧，靠近底端上侧安装有钢丝绳动力装置，最上端安装有钢丝绳传动机构；

所述钢丝绳包括传动钢丝绳和起吊钢丝绳；所述传动钢丝绳一端连接在所述钢丝绳动力装置的动力输出端，另一端匹配饶过所述钢丝绳传动机构后向下垂直伸出且伸出端末端安装有吊钩；所述起吊钢丝绳一端连接固定在所述吊钩上，另一端安装有卡环并通过所述卡环与事先固定在钢桥梁上的吊耳匹配连接。

所述钢桥梁悬空定位施工机构，其中：所述施工机构还包括配重组件；所述配重组件包括配重块和配重绳；所述配重绳盘绕在所述配重轮上，其一端连接固定在所述配重块的顶部，另一端连接固定在所述配重块的上部一侧。

所述钢桥梁悬空定位施工机构，其中，所述施工机构的工作流程为；先利用计算机模拟钢桥梁空间姿态以及所述起重吊机和吊钩的位置，计算出钢桥梁的质心并确定所述吊耳的布置位置，计算所述钢丝绳及卡环的总长度，然后按照计算机模拟情况进行实景还原，接着利用所述起重吊机将钢桥梁平吊至所述支架上，最后采用千斤顶将钢桥梁微调至设计坐标位置。

一种钢桥梁悬空定位施工方法，基于所述的钢桥梁悬空定位施工机构，是通过计算机模拟钢桥梁空间姿态，计算出钢桥梁质心、吊耳布置位置并计算钢丝绳的长度及规格；再按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；最后利用吊机将钢桥梁平吊至支架上，进行微调，以最终满足设计空间姿态要求。

所述钢桥梁悬空定位施工方法，其中，所述施工方法具体包括以下步骤：

（1）按照钢桥梁的重量、支点及理论空间关系，计算出支架的高度及承载力；

（2）采用计算机模拟钢桥梁安装空间姿态，计算钢桥梁重心，依据钢桥梁的重量计算吊耳大小，以钢桥梁的重心确定吊耳的组装位置；

（3）确定起重吊机和吊钩的位置，利用计算机模拟钢桥梁空间姿态、吊钩位置以及吊耳位置并计算出每个吊点处钢丝绳长度；

（4）按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；

（5）采用起重吊机将钢桥梁起吊后，待钢桥梁基本达到设计的空间姿态，将钢桥梁缓慢平移至支架；

（6）通过千斤顶对置于支架上的钢桥梁进行微调，直至钢桥梁空间位置坐标满足设计空间姿态要求。

有益效果：

本发明钢桥梁悬空定位施工机构及施工方法构思合理，不仅能满足空间结构较为简单的钢桥梁的安装定位，也对空间结构复杂的钢桥梁行之有效，能够解决钢桥梁在高空调整姿态时支架容易失稳的难题和钢桥梁安装精准定位的难题，并且能够有效降低施工风险；本发明能够减小钢桥梁在支架上调整定位的工作量和施工安全风险，并且定位精度高，施工效率高；本发明可满足空间姿态极为复杂的钢桥梁、建筑钢结构的高空精准定位，能够解决空间姿态复杂的钢桥梁桥位施工定位难题，也大大降低了施工风险；本发明不需另行投入，方便易行、定位精确、效率高，实用性强，可以满足各种空间姿态下的钢桥梁安装定位，经实践验证，效果良好，值得广泛推广。

附图说明

图1为本发明钢桥梁悬空定位施工机构的结构示意图。

图2为本发明钢桥梁施工方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明钢桥梁悬空定位施工机构，包括起重吊机1、吊梁2、钢丝绳3、吊耳4、配重组件5和支架6。

该起重吊机1置于地面，其上部铰接有支撑杆11和吊梁连接液压缸12；该支撑杆11向一侧倾斜且末端安装有配重轮13，该支撑杆11的末端还通过连接绳111连接在该吊梁2的最上端；该吊梁连接液压缸12向另一侧倾斜即向与支撑杆11相反方向一侧倾斜；该吊梁连接液压缸12的缸体铰接在吊梁2的下端一侧，活塞杆末端铰接于起重吊机1上部。

该吊梁2的底端铰接于该起重吊机1的上部一侧，底端一侧安装有钢丝绳动力装置21，最上端安装有钢丝绳传动机构22。

该钢丝绳3包括传动钢丝绳31和起吊钢丝绳32；其中，该传动钢丝绳31一端连接在该吊梁2底端一侧的钢丝绳动力装置21的动力输出端，另一端匹配饶过钢丝绳传动机构22后向下垂直伸出且伸出端末端安装有吊钩33；该起吊钢丝绳32一端连接固定在吊钩33上，另一端安装有卡环并通过卡环与事先固定在钢桥梁7上的吊耳4匹配连接。

该配重组件5连接在起重吊机1与吊梁2之间，其包括配重块51和配重绳52；该配重绳52盘绕在起重吊机1的支撑杆11末端的配重轮13上，且一端连接固定在配重块51的顶部，另一端连接固定在配重块51的上部一侧。

该支架6设置在钢桥梁7要放置的位置。

本发明钢桥梁悬空定位施工机构的工作流程；

先利用计算机模拟钢桥梁7空间姿态以及起重吊机1和吊钩33的位置，计算出钢桥梁7的质心并确定吊耳4布置位置，计算钢丝绳3及卡环的总长度，然后按照计算机模拟情况进行实景还原，接着利用起重吊机1将钢桥梁7平吊至支架6上，最后采用千斤顶将钢桥梁7微调至设计坐标位置。

本发明钢桥梁施工方法，基于上述的钢桥梁悬空定位施工机构，具体是通过计算机模拟钢桥梁空间姿态，计算出钢桥梁质心、吊耳布置位置并计算钢丝绳的长度及规格；再按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；最后利用吊机将钢桥梁平吊至支架上并进行微调，以最终满足设计空间姿态要求。

本发明钢桥梁施工方法，具体包括以下步骤：

（1）按照钢桥梁的重量、支点及理论空间关系，计算出支架的高度及承载力；

（2）采用计算机模拟钢桥梁安装空间姿态，计算钢桥梁重心，依据钢桥梁的重量计算吊耳大小，以钢桥梁的重心确定吊耳的组装位置；

（3）确定起重吊机和吊钩的位置（吊机属性），利用计算机模拟钢桥梁空间姿态、吊钩位置以及吊耳位置并计算出每个吊点处钢丝绳长度；

（4）按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；

（5）采用起重吊机将钢桥梁起吊后，待钢桥梁基本达到设计的空间姿态，将钢桥梁缓慢平移至支架；

（6）通过千斤顶对置于支架上的钢桥梁进行微调，直至钢桥梁空间位置坐标满足设计空间姿态要求。

本发明不需另行投入，操作简单，安全性高，定位精确，适用性强，省去了在支架上调整钢桥梁空间姿态工序，缩短了施工周期，降低了施工风险，能实现重量大、空间姿态复杂的钢桥梁的精确定位。

Claims (4)

1.一种钢桥梁悬空定位施工机构，包括起重吊机、吊梁和钢丝绳；其特征在于：所述施工机构还包括设置在钢桥梁放置位置处的支架；

所述起重吊机的上部铰接有支撑杆和吊梁连接液压缸；所述支撑杆向一侧倾斜且末端安装有配重轮，所述支撑杆的末端还通过连接绳连接在所述吊梁的最上端；所述吊梁连接液压缸向与所述支撑杆相反方向一侧倾斜；所述吊梁连接液压缸的缸体铰接在所述吊梁的下端一侧，活塞杆末端铰接于所述起重吊机的上部；

所述吊梁的底端铰接于所述起重吊机的上部一侧，靠近底端上侧安装有钢丝绳动力装置，最上端安装有钢丝绳传动机构；

所述钢丝绳包括传动钢丝绳和起吊钢丝绳；所述传动钢丝绳一端连接在所述钢丝绳动力装置的动力输出端，另一端匹配饶过所述钢丝绳传动机构后向下垂直伸出且伸出端末端安装有吊钩；所述起吊钢丝绳一端连接固定在所述吊钩上，另一端安装有卡环并通过所述卡环与事先固定在钢桥梁上的吊耳匹配连接；

所述施工机构的工作流程为；先利用计算机模拟钢桥梁空间姿态以及所述起重吊机和吊钩的位置，计算出钢桥梁的质心并确定所述吊耳的布置位置，计算所述钢丝绳及卡环的总长度，然后按照计算机模拟情况进行实景还原，接着利用所述起重吊机将钢桥梁平吊至所述支架上，最后采用千斤顶将钢桥梁微调至设计坐标位置。

2.如权利要求1所述的钢桥梁悬空定位施工机构，其特征在于：所述施工机构还包括配重组件；所述配重组件包括配重块和配重绳；所述配重绳盘绕在所述配重轮上，其一端连接固定在所述配重块的顶部，另一端连接固定在所述配重块的上部一侧。

3.一种钢桥梁悬空定位施工方法，基于上述权利要求1或2所述的钢桥梁悬空定位施工机构，其特征在于：通过计算机模拟钢桥梁空间姿态，计算出钢桥梁质心、吊耳布置位置并计算钢丝绳的长度及规格；再按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；最后利用吊机将钢桥梁平吊至支架上，进行微调，以最终满足设计空间姿态要求。

4.如权利要求3所述的钢桥梁悬空定位施工方法，其特征在于，所述施工方法具体包括以下步骤：

（1）按照钢桥梁的重量、支点及理论空间关系，计算出支架的高度及承载力；

（2）采用计算机模拟钢桥梁安装空间姿态，计算钢桥梁重心，依据钢桥梁的重量计算吊耳大小，以钢桥梁的重心确定吊耳的组装位置；

（3）确定起重吊机和吊钩的位置，利用计算机模拟钢桥梁空间姿态、吊钩位置以及吊耳位置并计算出每个吊点处钢丝绳长度；

（4）按照计算机模拟钢桥梁实际姿态，组装吊耳及钢丝绳，注意吊耳角度及钢丝绳长度应对号入座；

（5）采用起重吊机将钢桥梁起吊后，待钢桥梁基本达到设计的空间姿态，将钢桥梁缓慢平移至支架；

（6）通过千斤顶对置于支架上的钢桥梁进行微调，直至钢桥梁空间位置坐标满足设计空间姿态要求。

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