CN110467113A - 大吨位隧道锚散索鞍吊装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，包括门架、行走天车和液压提升系统，所述门架设置在隧道锚内散索鞍底座两侧，所述门架顶面呈水平，所述行走天车设置在门架顶面，所述行走天车可沿门架长度方向移动，所述液压提升系统设置在行走天车上，所述液压提升系统可沿行走天车长度方向移动，所述液压提升系统用于提升散索鞍并调整其角度。使用该装置能更加方便、省时省力的对散索鞍吊装安装。

Description

大吨位隧道锚散索鞍吊装装置及方法

技术领域

本发明涉及悬索桥施工技术领域，具体涉及一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置及方法。

背景技术

散索鞍是悬索桥的重要构件之一，设置于悬索桥两端的重力锚或隧道锚内，主要起支撑主缆和分散主缆索股以便于锚固的作用。

悬索桥隧道锚设计成向下倾斜式，总体呈锥形，洞口断面小，洞底断面大。隧道锚散索鞍安装时，受洞口断面尺寸小的限制，无法采用大型起吊设备。一般在洞内安装门架，门架上布置多台大吨位链子滑车同步吊起散索鞍，通过多台链子滑车的联动将散索鞍安装到位。安装过程中某一台链子滑车一旦受力不均突然断裂，极易发生连锁反应导致整个系统失效。为保证足够的安全系数，一般采用大吨位的链子滑车进行吊装。由于大吨位链子滑车结构尺寸较大，为保证足够的提升空间，并适应隧道锚的下倾式构造，门架顶面一般会尽量靠近拱顶并设计成倾斜状，但这给门架的安装带来极大的不便，也给链子滑车的吊挂带来较大困难。采用大吨位的链子滑车作为提升设备，繁重的拽拉工作也使工人的劳动强度变得更高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置及方法，使用该装置和方法能更加方便、省时省力的对散索鞍进行吊装安装。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供的一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，包括门架、行走天车和液压提升系统，所述门架设置在隧道锚内散索鞍底座两侧，所述门架顶面呈水平，所述行走天车设置在门架顶面，所述行走天车可沿门架长度方向移动，所述液压提升系统设置在行走天车上，所述液压提升系统可沿行走天车长度方向移动，所述液压提升系统用于提升散索鞍并调整其角度。

进一步，所述液压提升系统包括穿心式液压千斤顶、全丝吊杆、底座和吊具，所述底座可移动的设置在行走天车上，所述穿心式液压千斤顶固定设置在底座上，所述底座上设置有操作口，所述全丝吊杆一端同时贯穿底座和穿心式液压千斤顶，另一端设置有吊具，所述吊具上设置有可拆卸的销轴，所述全丝吊杆上还设置有与其配合的上螺母和下螺母，所述上螺母设置在穿心式液压千斤顶上方，所述下螺母设置在操作口内。

进一步，所述底座包括底板、支撑座和顶板，所述底板可移动的设置在行走天车上，所述支撑座设置在顶板和底板之间，并在顶板和底板之间形成操作口，所述顶板和底板上相对应的位置设置有用于全丝吊杆穿过的通孔，所述穿心式液压千斤顶设置在顶板远离支撑座一侧，所述全丝吊杆依次穿过底板、操作口、顶板、穿心式液压千斤顶。

进一步，所述门架包括立柱预埋板、立柱、纵梁和附墙件，所述立柱预埋件固定设置在隧道锚内地面，所述立柱固定设置在立柱预埋板上，所述立柱预埋件与所述立柱一一对应，所述立柱设置有两排，每排立柱不少于两个，两排所述立柱设置在隧道锚内散索鞍底座的两侧，所述纵梁有两个分别垂直设置在两排立柱上远离立柱预埋板一端，所述附墙件一端与立柱固定连接，另一端固定设置在隧道锚侧壁上。

进一步，所述行走天车，所述行走天车包括横梁和移位器，所述移位器有两个分别设置在横梁的两端，所述横梁沿横梁长度方向设置有缝隙，所述缝隙用于全丝吊杆在横梁上移动。

进一步，所述纵梁（11）顶面设置有用于行走天车（2）行走的轨道，并在纵梁的端部设置挡块作为行走天车的纵向限位。

进一步，所述行走天车设置有两套，每套所述行走天车上设置有两套所述液压提升系统。

进一步，每套所述行走天车上的穿心式液压千斤顶可同步控制和分别单独独立控制。

本发明还提供了一种使用上述吊装装置的吊装方法，包括如下步骤：S1、使用运输车将散索鞍运至门架下方，将吊具与散索鞍上的吊耳连接，穿入销轴，然后通过同时启动四个穿心式液压千斤顶顶升全丝吊杆将散索鞍从运输车上缓缓吊起，运输车退出；

S2、移动横梁两端的移位器将散索鞍纵向移动至设计安装位置；

S3、前排全丝吊杆缓缓升高，后排全丝吊杆缓缓下降，调整散索鞍姿态使其逐渐进入设计位置，复测散索鞍位置，然后将散索鞍就位；

S4、安装散索鞍临时支撑架，全丝吊杆继续下降直至吊具不再受力，拆除销轴及吊具，横梁复位，完成散索鞍安装。

进一步，在步骤S1中，穿入销轴时，将销轴同时穿过同一行走天车下的两个吊具及散索鞍上的同一排吊耳。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：发明提供的一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置及方法，包括门架、行走天车和液压提升系统，所述门架设置在隧道锚内散索鞍底座两侧，所述门架顶面呈水平，所述行走天车设置在门架顶面，所述行走天车可沿门架长度方向移动，所述液压提升系统设置在行走天车上，所述液压提升系统可沿行走天车长度方向移动，所述液压提升系统用于提升散索鞍并调整其角度。使用该装置及方法能更加方便、省时省力的对散索鞍进行吊装安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置的主视图；

图2为图1所示的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置B-B位置剖视图；

图3为图1所示的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置的A位置的局部放大剖视图；

图4~图6为本发明提供的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置的液压提升系统的顶升过程图；

图7为本发明提供的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置的横梁位置局部剖视图。

图8~图11为本发明提供的大吨位隧道锚散索鞍吊装方法的流程图。

附图标记：

1-门架；2-行走天车；3-液压提升系统；4-散索鞍；5-散索鞍底座；6-临时支撑架；7-隧道锚侧壁；11-纵梁；12-立柱；13-立柱预埋件；14-附墙件；21-移位器；22-横梁；221-缝隙；31-底座；32-穿心式液压千斤顶；33-全丝吊杆；341-上螺母；342-下螺母；35-吊具；36-销轴；311-底板；312-支撑座；313-顶板；314-操作口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“两侧”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1~11，本发明提供的一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，包括门架1、行走天车2和液压提升系统3，预先在隧道锚内安装好隧道锚底座，所述门架1设置在隧道锚内散索鞍底座5两侧，所述门架1顶面呈水平，所述行走天车2设置在门架1顶面，所述行走天车2可沿门架1长度方向移动，所述液压提升系统3设置在行走天车2上，所述液压提升系统3可沿行走天车2长度方向移动，所述液压提升系统3用于提升散索鞍4并调整其角度。行走天车2在门架1上沿门架1长度方向移动，液压提升系统3在行走天车2上沿行走天车2长度方向移动，配合可在吊装时完成散索鞍4的横向和纵向的移动，方便进行安装定位。将门架1顶面设置为水平状态，可以预留出更多的门架1安装空间，降低门架1安装难度。利用液压提升系统3调整散索鞍4姿态完成就位，省去了大量繁重的人工拽拉链子滑车的作业，劳动强度得到大大降低。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述液压提升系统3包括穿心式液压千斤顶32、全丝吊杆33、底座31和吊具35，所述底座31可移动的设置在行走天车2上，所述穿心式液压千斤顶32固定设置在底座31上，所述底座31上设置有操作口314，所述全丝吊杆33一端同时贯穿底座31和穿心式液压千斤顶32，另一端设置有吊具35，所示吊具35可拆卸的安装在全丝吊杆33上，所述吊具35上设置有可拆卸的销轴36，所述销轴36用于在吊装散索鞍4时安装固定散索鞍4，所述全丝吊杆33上还设置有与其配合的上螺母341和下螺母342，所述上螺母341设置在穿心式液压千斤顶32上方，所述下螺母342设置在操作口314内。具体的，全丝吊杆33为整段加工了丝牙的40Cr钢材，液压千斤顶与40Cr吊杆组合使吊装吨位能够轻松达到百吨甚至更重，具有更高的安全系数，在使用过程中全丝吊杆33的长度结合设计提升量及隧道锚洞内的空间选定。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底座31包括底板311、支撑座312和顶板313，所述底板311可移动的设置在行走天车2上，所述支撑座312设置在顶板313和底板311之间，并在顶板313和底板311之间形成操作口314，所述顶板313和底板311上相对应的位置设置有用于全丝吊杆33穿过的通孔，所述穿心式液压千斤顶32设置在顶板313远离支撑座312一侧，所述全丝吊杆33依次穿过底板311、操作口314、顶板313、穿心式液压千斤顶32。优选地操作口314的高度不小于液压千斤顶的行程，使液压千斤顶能在其行程内自由顶升，同时操作口314的宽度为10~15厘米，方便拧动下螺母342。如图3所示，将全丝吊杆33上端穿过横梁22后，向上穿过底板311在操作口314内安装好下螺母342，然后向上穿过顶板313和液压千斤顶，再安装上螺母341，使上螺母341抵接在液压千斤顶上端。

如图4-6所示，在顶升过程中，首先将下螺母342拧到靠近底板311位置，启动油缸控制液压千斤顶伸出，在液压千斤顶伸出过程中全丝吊杆33上升知道液压千斤顶完全伸出，此时下螺母342上升到靠近顶板313位置，然后进下螺母342向下拧到靠近底板311位置，缩回液压千斤顶，全丝吊杆33在下螺母342的作用下不会向下移动，将液压千斤顶完全缩回后，将上螺母341向下拧到与液压千斤顶接触，然后重复以上过程使得全丝吊杆33顶升到需要的位置。全丝吊杆33的下降即将上升过程反过来操作。

可选地，可通过电动扳手拧动下螺母，使得不需要人工去拧上螺母和下螺母，加强安全控制，降低风险；具体的，在下螺母外上套设一个螺套，所述螺套轴向固定周向转动的设置在底板上，螺套中心设置有通孔，所述通孔的形状与下螺母的形状相似，所述下螺母轴向移动周向固定的设置在通孔内，在底板上设置一个步进电机驱动螺套缓慢转动，螺套转动过程中带动下螺母转动，下螺母与全丝吊杆螺纹连接，下螺母转动过程中在螺套内上下移动，以此来拧动上螺母，通过步进电机的正反转来控制上下拧动上螺母。通过同样的方式可在上螺母处设置同样的装置来上下拧动上螺母。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述门架1包括立柱12预埋板、立柱12、纵梁11和附墙件14，所述立柱预埋件13固定设置在隧道锚内地面，所述立柱12固定设置在立柱12预埋板上，所述立柱预埋件13与所述立柱12一一对应，如图1和2所示，所述立柱12设置有两排，每排立柱12不少于两个，两排所述立柱12设置在隧道锚内散索鞍底座5的两侧，所述纵梁11有两个分别垂直设置在两排立柱12上远离立柱12预埋板一端，所述附墙件14一端与立柱12固定连接，另一端固定设置在隧道锚侧壁7上。所述立柱12预埋板采用常用的Q235a刚才，在加工厂内制作，在散索鞍4基础混凝土浇筑前预埋，在将立柱12和纵梁11安装完成后，再安装附墙件14使立柱12同时与隧道的侧壁连接增加门架1的稳定性。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述行走天车2，所述行走天车2包括横梁22和移位器21，所述移位器21有两个分别设置在横梁22的两端，所述横梁22沿横梁22长度方向设置有缝隙221，所述缝隙221用于全丝吊杆33在横梁22上移动。如图7所示，所述液压顶升装置在横梁22上沿横梁22的纵向移动时，全丝吊杆33在缝隙221内移动，不会造成干涉。通过移位器21带动横梁22在纵梁11上移动，吊装散索鞍4后带动其在纵向上移动，所述移位器21为专用桥梁设备。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述纵梁11顶面设置有用于行走天车2行走的轨道，并在纵梁的端部设置挡块作为行走天车的纵向限位。优选地，在纵梁的顶面设置开口向上的槽钢作为行走天车2行走的横向限位，防止行走天车2行走时滑落纵梁11。同时，在纵梁两端的端部设置挡块用于纵向限位，防止在吊装时行走天车2的刹车失灵直接从纵梁11上滑落，进一步增加安全性。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述行走天车2设置有两套，每套所述行走天车2上设置有两套所述液压提升系统3。总共设置四套液压提升系统33，在吊装散索鞍4时采用四吊点的方式进行吊装，使得吊装时更加平稳、安全。

作为对上述技术方案的进一步改进，每套所述行走天车2上的穿心式液压千斤顶32可同步控制和分别单独独立控制。即在同一个行走天车2上的两套穿心式液压千斤顶32有两种控制模式：第一种、同步控制模式，同步同时控制同一个行走天车2上的两套穿心式液压千斤顶32的伸出或缩回；在吊装散索鞍4时，同步控制同一个行走天车2上的两套穿心式液压千斤顶32来使散索鞍4的一端能平稳的上升或下降；具体的，可在同一排的两个液压千斤顶间设置同步阀使其能够同步同时控制；第二种、单独控制模式，具体的，关闭同步阀的作用，使得每一液压千斤顶均能单独伸缩，在吊装散索鞍4时，单独控制同一排的液压千斤顶的伸缩可对散索鞍4的前端或后端的左右两侧高度进行微调，使其能准确的到达安装位置和安装角度，更快速准确的进行安装就位。

本发明还提供了一种使用上述吊装装置的吊装方法，包括如下步骤：S1、使用运输车将散索鞍4运至门架1下方，将吊具35与散索鞍4上的吊耳连接，穿入销轴36，然后通过同时启动四个穿心式液压千斤顶32顶升全丝吊杆33将散索鞍4从运输车上缓缓吊起，运输车退出；穿入销轴36时，将销轴36同时穿过同一行走天车2下的两个吊具35及散索鞍上的同一排吊耳。将销轴36同时插入散索鞍4前端或后端的两个吊耳，使得吊装时散索鞍4的左右两侧能够平衡，通过观察销轴36是否倾斜也能判断散索鞍4的左右两侧是否倾斜，在倾斜后通过单独控制一个穿心式液压千斤顶32的伸缩进行调节。

S2、移动横梁22两端的移位器21将散索鞍4纵向移动至设计安装位置；在移动过程中两个行走天车2的所有移位器21以相同的速度移动，使得散索鞍4的移动跟平稳，吊装更安全。

S3、前排全丝吊杆33缓缓升高，同步控制前排的两个液压千斤顶的伸出，使得散索鞍4的前端升高时能平稳升高不会摆动同时不会左右倾斜，后排全丝吊杆33缓缓下降，同步控制后排的两耳液压千斤顶的缩回，使得散索鞍4的后端下降时能平稳下降不会摆动同时不会左右倾斜，调整散索鞍4姿态使其逐渐进入设计位置，复测散索鞍4位置，然后将散索鞍4就位；在进行微调整散索鞍4姿态时可分别单独控制四个液压千斤顶的伸缩，从而单独调节每个全丝吊杆33的升降来精确调整散索鞍4的位置和角度，使其能准确的对位进行安装；如图9所示，其中前排吊装散索鞍4吊装移动方向的前端，即散索鞍4靠近隧道锚内一端。

S4、安装散索鞍4临时支撑架6，全丝吊杆33继续下降直至吊具35不再受力，拆除销轴36及吊具35，横梁22复位，完成散索鞍4安装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：包括门架（1）、行走天车（2）和液压提升系统（3），所述门架（1）设置在隧道锚内散索鞍底座（5）两侧，所述门架（1）顶面呈水平，所述行走天车（2）设置在门架（1）顶面，所述行走天车（2）可沿门架（1）长度方向移动，所述液压提升系统（3）设置在行走天车（2）上，所述液压提升系统（3）可沿行走天车（2）长度方向移动，所述液压提升系统（3）用于提升散索鞍（4）并调整其角度。

2.根据权利要求1所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述液压提升系统（3）包括穿心式液压千斤顶（32）、全丝吊杆（33）、底座（31）和吊具（35），所述底座（31）可移动的设置在行走天车（2）上，所述穿心式液压千斤顶（32）固定设置在底座（31）上，所述底座（31）上设置有操作口（314），所述全丝吊杆（33）一端同时贯穿底座（31）和穿心式液压千斤顶（32），另一端设置有吊具（35），所述吊具（35）上设置有可拆卸的销轴（36），所述全丝吊杆（33）上还设置有与其配合的上螺母（341）和下螺母（342），所述上螺母（341）设置在穿心式液压千斤顶（32）上方，所述下螺母（342）设置在操作口（314）内。

3.根据权利要求2所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述底座（31）包括底板（311）、支撑座（312）和顶板（313），所述底板（311）可移动的设置在行走天车（2）上，所述支撑座（312）设置在顶板（313）和底板（311）之间，并在顶板（313）和底板（311）之间形成操作口（314），所述顶板（313）和底板（311）上相对应的位置设置有用于全丝吊杆（33）穿过的通孔，所述穿心式液压千斤顶（32）设置在顶板（313）远离支撑座（312）一侧，所述全丝吊杆（33）依次穿过底板（311）、操作口（314）、顶板（313）、穿心式液压千斤顶（32）。

4.根据权利要求1所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述门架（1）包括立柱（12）预埋板、立柱（12）、纵梁（11）和附墙件（14），所述立柱预埋件（13）固定设置在隧道锚内地面，所述立柱（12）固定设置在立柱（12）预埋板上，所述立柱预埋件（13）与所述立柱（12）一一对应，所述立柱（12）设置有两排，每排立柱（12）不少于两个，两排所述立柱（12）设置在隧道锚内散索鞍底座（5）的两侧，所述纵梁（11）有两个分别垂直设置在两排立柱（12）上远离立柱（12）预埋板一端，所述附墙件（14）一端与立柱（12）固定连接，另一端固定设置在隧道锚侧壁（7）上。

5.根据权利要求1所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述行走天车（2）包括横梁（22）和移位器（21），所述移位器（21）有两个分别设置在横梁（22）的两端，所述横梁（22）沿横梁（22）长度方向设置有缝隙（221），所述缝隙（221）用于全丝吊杆（33）在横梁（22）上移动。

6.根据权利要求4所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述纵梁（11）顶面设置有用于行走天车（2）行走的轨道，并在纵梁的端部设置挡块作为行走天车的纵向限位。

7.根据权利要求5所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：所述行走天车（2）设置有两套，每套所述行走天车（2）上设置有两套所述液压提升系统（3）。

8.根据权利要求7所述的大吨位隧道锚散索鞍吊装装置，其特征在于：每套所述行走天车（2）上的穿心式液压千斤顶（32）可同步控制和分别单独独立控制。

9.使用权利要求1-8任一项所述大吨位隧道锚散索鞍吊装装置的吊装方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、使用运输车将散索鞍（4）运至门架（1）下方，将吊具（35）与散索鞍（4）上的吊耳连接，穿入销轴（36），然后通过同时启动四个穿心式液压千斤顶（32）顶升全丝吊杆（33）将散索鞍（4）从运输车上缓缓吊起，运输车退出；

S2、移动横梁（22）两端的移位器（21）将散索鞍（4）纵向移动至设计安装位置；

S3、前排全丝吊杆（33）缓缓升高，后排全丝吊杆（33）缓缓下降，调整散索鞍（4）姿态使其逐渐进入设计位置，复测散索鞍（4）位置，然后将散索鞍（4）就位；

S4、安装散索鞍（4）临时支撑架（6），全丝吊杆（33）继续下降直至吊具（35）不再受力，拆除销轴（36）及吊具（35），横梁（22）复位，完成散索鞍（4）安装。

10.根据权利要求9所述的吊装方法，其特征在于：在步骤S1中，穿入销轴（36）时，将销轴（36）同时穿过同一行走天车（2）下的两个吊具（35）及散索鞍上的同一排吊耳。