CN111532999B - 一种架梁吊机和一种架梁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种架梁吊机和一种架梁方法,涉及桥梁工程施工设备技术领域,所述架梁吊机包括:机架和起吊组件,所述起吊组件包括两个侧起吊单元和一个中起吊单元,两个所述侧起吊单元分别组设于所述机架的两侧,所述中起吊单元组设于所述机架中部;其中,两个所述侧起吊单元和所述中起吊单元的吊点的水平投影形成三角形。本发明提供的架梁吊机,其三个吊点的水平投影形成三角形,各吊点受力均衡,且能够单独调节各吊点的位置,以使钢梁节段的重心位于三角形形心附近,实现平稳起吊,还能在吊运和对接过程中调整钢梁节段的高差和转角,及时调整起吊姿态和对接姿态,实现精准对接。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程施工设备技术领域,具体涉及一种架梁吊机和一种架梁方法。
背景技术
在大型桥梁的施工中,架梁吊机是必不可少的设备之一,其主要功能是将桥梁的节段钢梁吊至桥墩处。传统架梁吊机起升装置一般为两吊点设计,对于两主桁节段钢梁,吊机的两吊钩分别位于节段钢梁的两主桁处,起吊中心位于节段钢梁的重心处,此时尚能平稳起吊。对于三主桁大节段钢梁,假如采用两吊点设计的话,由于钢梁自重过大,单个吊点反力过大,起吊过程中,易造成钢梁局部变形,需对钢梁吊点进行结构加强,方能保证主体结构受力安全。因此需要三吊点设计的架梁吊机起升装置,架梁吊机的三个吊具分别与节段钢梁的三个主桁相连接。
现有的三吊点架梁吊机往往采取三点共线的方式起吊,三个吊具位于同一水平线上,此时吊点结构形式为超静定结构,虽然在理论上,三吊点受力应小于两吊点结构,但三个吊点的荷载分配难以控制,尤其是在三个吊点起吊同步性不一或者钢梁姿态出现偏差时,三吊点反力分配无法均衡,不能从根本解决局部吊点反力过大而造成主体结构变形的难题。
同时,三点共线时,一旦节段钢梁姿态起吊时出现前后高差或者转角,便无法实现高差及转角的调整,需要辅助手段方能保证起吊过程中的平稳,以及实现后续钢梁对接姿态的调整。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种架梁吊机,其三个吊点的水平投影形成三角形,各吊点受力均衡,且能够单独调节各吊点的位置,以使钢梁节段的重心位于三角形形心附近,实现平稳起吊,还能在吊运和对接过程中调整钢梁节段的高差和转角,及时调整起吊姿态和对接姿态,实现精准对接。
本申请提供的一种架梁吊机,其包括:
机架;
起吊组件,所述起吊组件包括两个侧起吊单元和一个中起吊单元,两个所述侧起吊单元分别组设于所述机架的两侧,所述中起吊单元组设于所述机架中部;其中,
两个所述侧起吊单元和所述中起吊单元的吊点的水平投影形成三角形。
在上述技术方案的基础上,所述机架的顶部架设有大横梁和小横梁,两个所述侧起吊单元连接于所述大横梁的两端,所述中起吊单元连接于所述小横梁的中部。
在上述技术方案的基础上,所述小横梁位于所述大横梁的前侧或后侧。
由于小横梁位于所述大横梁的前侧或后侧,因此中吊具和两个侧吊具不在一条水平线上,从而能够使三个吊点的水平投影形成三角形,以进行平稳吊装。
在上述技术方案的基础上,所述机架包括至少三桁桁片:两边桁和位于两边桁之间的主桁,所述大横梁搭设于所述边桁和主桁上,所述小横梁搭设于所述主桁的顶部。
在上述技术方案的基础上,每片所述桁片上端均设有纵向的第一滑道,所述大横梁和所述小横梁可在所述第一滑道范围内往复移动。
在上述技术方案的基础上,所述侧起吊单元包括侧起吊梁和侧吊耳,所述中起吊单元包括中起吊梁和中吊耳,且所述侧起吊梁和所述中起吊梁上端均设有纵向的第二滑道,所述侧吊耳和中吊耳可在所述第二滑道上往复移动。
在上述技术方案的基础上,所述主桁由第一中桁和第二中桁连接而成,所述小横梁的两端分别搭设于所述第一中桁和所述第二中桁的顶部。
在上述技术方案的基础上,所述第一中桁和第二中桁之间通过连接杆连接。
在上述技术方案的基础上,所述机架的尾部设有三部卷扬机,三部所述卷扬机分别通过钢丝绳连接于所述大横梁的两端及所述小横梁的中部。
作为本发明的第二方面,还提供一种使用上述架梁吊机进行架梁的方法,其步骤包括:
控制所述起吊组件移动至待架钢梁上方;
调整两个所述侧起吊单元和所述中起吊单元以使三个吊点的水平投影形成三角形,并使待架的钢梁节段重心位于所述三角形形心附近;
使两个所述侧起吊单元分别与待架钢梁的两边桁连接,使所述中起吊单元与待架钢梁的主桁连接;
控制所述起吊组件将所述待架钢梁吊运至桥面待架设处,并完成所述待架钢梁与桥面的拼接;
解除所述起吊组件与已架设钢梁的连接;
重复上述步骤完成所有待架钢梁与桥面的拼接。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的一种架梁吊机包括机架和起吊组件,所述起吊组件包括两个侧起吊单元和一个中起吊单元,两个所述侧起吊单元分别组设于所述机架的两侧,所述中起吊单元组设于所述机架中部;其中,两个所述侧起吊单元和所述中起吊单元的吊点的水平投影形成三角形。采用这种结构,三个吊点的受力均衡,能够在吊运过程中防止钢梁节段产生形变。
(2)本发明的一种架梁吊机在机架的顶部架设有大横梁和小横梁,两个所述侧起吊单元连接于所述大横梁的两端,所述中起吊单元连接于所述小横梁的中部。通过大横梁和小横梁,且机架的尾部设有三部卷扬机,三部所述卷扬机分别通过钢丝绳与两个所述侧起吊单元及所述中起吊单元相连。采用这种结构,能够通过三部卷扬机分别单独调整三个吊点的位置,一方面,能够使钢梁节段的重心位于三角形形心附近,实现平稳起吊;另一方面,能够在吊运和对接过程中调整钢梁节段的高差和转角,及时调整起吊姿态和对接姿态,实现精准对接。
附图说明
图1为本发明实施例中架梁吊机的俯视图。
图2为本发明实施例中架梁吊机的左视图。
图3为本发明实施例中架梁吊机的原理图。
图中:1-机架;11-桁片;12-大横梁;13-小横梁;101-上主梁;102-下主梁;103-前撑杆;104-后拉杆;105-立柱;111-边桁;112-主桁;113-连接杆;114-第一中桁;115-第二中桁;2-起吊组件;21-侧起吊单元;211-侧起吊梁;212-侧吊耳;22-中起吊单元;221-中起吊梁;222-中吊耳;3-卷扬机;G-三角形形心;H-钢梁节段重心。
具体实施方式
以下以斜拉索桥梁施工为例,结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
参见图1和图2所示,本发明实施例提供一种架梁吊机,具体包括:机架1和起吊组件2,所述起吊组件2包括两个侧起吊单元21和一个中起吊单元22,两个所述侧起吊单元21分别组设于所述机架1的两侧,所述中起吊单元22组设于所述机架1中部;其中,两个所述侧起吊单元21和所述中起吊单元22的吊点的水平投影形成三角形,三角形形心为G。
在实际施工的过程中,待架钢梁节段长28m、宽35m、高16m、重1800t,架梁吊机位于桥面上待架钢梁节段处的后侧,待架钢梁节段由船运送至待架桥面下方的江面上,架梁吊机将待架钢梁节段吊至桥面待架设处,并完成待架钢梁节段与已架设桥面的拼接,即完成一节桥面的架梁施工。
在本发明实施例中,架梁吊机的两个侧起吊单元21和一个中起吊单元22分别与待架钢梁节段的三主桁连接并吊起钢梁节段,每个起吊单元承受600t的重量。由于两个所述侧起吊单元21和所述中起吊单元22的吊点的水平投影形成三角形,各吊点受力均衡,能有效防止钢梁节段产生形变。又由于架梁吊机的三个吊点不必保持在一条直线上,吊装时可以单独调整每个吊点的位置,当钢梁节段重心H位于三角形形心G附近,或钢梁节段重心H与三角形形心G重合时,能够实现平稳起吊。此外,还能在钢梁节段出现前后高差或者转角时,通过调节三个吊点来调整钢梁节段的姿态,特别是在钢梁节段吊运至桥面待架设处后,能够在不借助外力地情况下,通过调节三个吊点来调整钢梁节段的的对接姿态,使钢梁节段与桥面对齐,实现精准对接。
更进一步地,所述机架1的顶部架设有大横梁12和小横梁13,两个所述侧起吊单元21连接于所述大横梁12的两端,所述中起吊单元22连接于所述小横梁13的中部。
在本发明实施例中,侧起吊单元21通过钢丝绳连接于大横梁12的两端,中起吊单元22通过钢丝绳连接于小横梁13的中部。起吊时,两个侧起吊单元21分别夹持钢梁节段的两个边桁,中起吊单元22夹持钢梁节段的主桁,三个起吊单元同步起吊。
优选地,所述小横梁13位于所述大横梁12的前侧或后侧。
在本发明实施例中,小横梁13位于大横梁12的后侧,则下方的中起吊单元22位于侧起吊单元21的后侧,从而能够使三个吊点的水平投影形成三角形。
参见图1和图3所示,更进一步地,在本发明实施例中,所述机架1包括至少三桁桁片11:两边桁111和位于两边桁111之间的主桁112,所述大横梁12跨设于所述边桁111和主桁112上,所述小横梁13搭设于所述主桁112的顶部。
在本发明实施例中,每桁所述桁片11均包括:上主梁101、下主梁102、前撑杆103、后拉杆104和立柱105,其中前撑杆103的上端连接于所述上主梁101的前端,下端连接于所述下主梁102的前端;后拉杆104的上端连接于所述上主梁101的后端,下端连接于所述下主梁102的后端;立柱105的上端与所述上主梁101及后拉杆104的连接点相连,下端与所述下主梁102及前撑杆103的连接点相连。上主梁101、前撑杆103和立柱105构成稳固的三角形,下主梁102、后拉杆104和立柱105也构成稳固的三角形,各组件之间通过高强度螺栓连接,以使桁片11的结构更稳固。
更进一步地,每片所述桁片11上端均设有纵向的第一滑道,所述大横梁12和所述小横梁13可在所述第一滑道范围内往复移动。
在本发明实施例中,桁片11上端均设有不锈钢板纵向第一滑道,大横梁12和所述小横梁13均带有横向液压油缸和纵向液压油缸,大横梁12和所述小横梁13可在所述第一滑道的长度范围内纵向来回移动。架梁吊机下方设有控制室,大横梁12和小横梁13分别与控制室连接,控制室可以分别控制大横梁12和小横梁13的移动。在实际施工的过程中,首先根据待架钢梁节段的重心位置计算大横梁12和小横梁13应停留的预设位置,然后通过控制室操纵大横梁12和小横梁13分别移动至预设位置,以使三个吊点构成平面三角形,且钢梁节段重心H位于三角形形心G附近,以实现钢梁节段平稳起吊。将钢梁节段吊至桥面待架设处后,通过控制室操纵大横梁12和小横梁13移动,完成钢梁节段与桥面的对位。
参见图1和图2所示,更进一步地,所述侧起吊单元21包括侧起吊梁211和侧吊耳212,所述中起吊单元22包括中起吊梁221和中吊耳222,且所述侧起吊梁211和所述中起吊梁221上端均设有纵向的第二滑道,所述侧吊耳212和中吊耳222可在所述第二滑道上往复移动。
在本发明实施例中,当大横梁12和小横梁13的位置调节完毕后,还可以微调侧吊耳212和中吊耳222的位置,以确保平稳起吊。
参见图3所示,更进一步地,所述主桁112由第一中桁114和第二中桁115连接而成,所述小横梁13的两端分别搭设于所述第一中桁114和所述第二中桁115的顶部。
更进一步地,所述第一中桁114和第二中桁115之间通过连接杆113连接。
在本发明实施例中,第一中桁114和第二中桁115通过连接杆113连接成主桁112,所述机架1包括四桁桁片11,即:两边桁111、第一中桁114和第二中桁115。小横梁13的左端通过高强度螺栓连接至第一中桁114的顶部,小横梁13的右端通过高强度螺栓连接至第二中桁115的顶部。
参见图1和图3所示,更进一步地,所述机架1的尾部设有三部卷扬机3,三部所述卷扬机3分别通过钢丝绳连接于所述大横梁12的两端及所述小横梁13的中部。
在本发明实施例中,三部卷扬机3分别控制三个吊点的移动,在吊运过程中通过三部卷扬机3及时调节三个吊点的高低、前后位置,从而调整钢梁节段的吊装姿态和对接姿态。
在施工过程中,机架1的尾部还设有三个后锚固装置,当第一段钢梁节段架设完毕后,将三个后锚固装置分别与已架设的钢梁节段的三个吊耳插销连接,以增强架梁吊机与桥面之间的抓力。在本发明实施例中,两个立柱105的底部还连接有底前横梁,两个底前横梁的下方共设有三个支点。三个后锚固装置支撑架梁吊机尾部的重量,三个支点支撑架梁吊机中部的重量,同时,两边桁111和一主桁112配合三个后锚固装置和三个支点,合理分配架梁吊机的受力情况,避免了因吊装重型钢梁节段而导致架梁吊机自身变形损坏的情况发生。
实施例2
参见图1、图2所示,本发明实施例提供一种采用如实施例1中所述的架梁吊机架梁的方法,包括以下步骤:
控制所述起吊组件2移动至待架钢梁上方;
调整两个所述侧起吊单元21和所述中起吊单元22以使三个吊点的水平投影形成三角形,并使待架的钢梁节段重心H位于所述三角形形心G附近;
使两个所述侧起吊单元21分别与待架钢梁的两边桁连接,使所述中起吊单元22与待架钢梁的主桁连接;
控制所述起吊组件2将所述待架钢梁吊运至桥面待架设处,并完成所述待架钢梁与桥面的拼接;
解除所述起吊组件2与已架设钢梁的连接;
重复上述步骤完成所有待架钢梁与桥面的拼接。
在本发明实施例中,架梁吊机位于桥面上待架钢梁节段处的后侧,待架钢梁节段由船运送至待架桥面下方的江面上,控制所述起吊组件2移动至待架钢梁上方,调整两个所述侧起吊单元21和所述中起吊单元22的位置以使三个吊点的水平投影形成三角形,三角形重心为G,然后将两个侧起吊单元21的侧吊具212分别与待架钢梁的两边桁111连接,使中起吊单元22的中吊具222与待架钢梁的主桁连接,微调侧吊具212和中吊具222的位置,并使待架的钢梁节段重心H位于所述三角形形心G附近,实现平稳吊装,最好使钢梁节段重心H与三角形形心G重合,控制两个侧起吊单元21和中起吊单元22同步起吊,将待架钢梁吊运至桥面待架设处。然后完成所述待架钢梁与桥面的拼接,解除所述起吊组件2与已架设钢梁的连接,即可将一节待架钢梁节段架设至桥面上。最后,重复上述步骤,完成所有待架钢梁与桥面的拼接。
在本发明实施例中,通过调整与待架钢梁连接的所述侧起吊单元21和所述中起吊单元22使三个吊点的水平投影形成三角形,实现三吊点的均衡受力;并进一步地通过调整三吊点的位置以使待架的钢梁节段重心H位于所述三角形形心G附近,实现平稳起吊;此外,还能够通过分别调节三个吊点的高低、前后位置,在吊运和对接过程中调整钢梁节段的高差和转角,及时调整起吊姿态和对接姿态,实现精准对接。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种架梁吊机,其特征在于,其包括:
机架(1);
起吊组件(2),所述起吊组件(2)包括两个侧起吊单元(21)和一个中起吊单元(22),两个所述侧起吊单元(21)分别组设于所述机架(1)的两侧,所述中起吊单元(22)组设于所述机架(1)中部;其中,
两个所述侧起吊单元(21)和所述中起吊单元(22)的吊点的水平投影形成三角形;
所述机架(1)的顶部架设有大横梁(12)和小横梁(13),两个所述侧起吊单元(21)连接于所述大横梁(12)的两端,所述中起吊单元(22)连接于所述小横梁(13)的中部;
所述机架(1)的尾部设有三部卷扬机(3),三部所述卷扬机(3)分别通过钢丝绳连接于所述大横梁(12)的两端及所述小横梁(13)的中部,两个所述侧起吊单元(21)通过钢丝绳连接于所述大横梁(12)的两端,所述中起吊单元(22)通过钢丝绳连接于所述小横梁(13)的中部;
所述小横梁(13)位于所述大横梁(12)的前侧或后侧;
所述机架(1)包括至少三桁桁片(11):两边桁(111)和位于两边桁(111)之间的主桁(112);
所述大横梁(12)跨设于所述边桁(111)和主桁(112)上,所述小横梁(13)搭设于所述主桁(112)的顶部;
每片所述桁片(11)上端均设有纵向的第一滑道,所述大横梁(12)和所述小横梁(13)可在所述第一滑道范围内往复移动;
所述侧起吊单元(21)包括侧起吊梁(211)和侧吊耳(212),所述中起吊单元(22)包括中起吊梁(221)和中吊耳(222),且所述侧起吊梁(211)和所述中起吊梁(221)上端均设有纵向的第二滑道,所述侧吊耳(212)和中吊耳(222)可在所述第二滑道上往复移动。
2.如权利要求1所述的一种架梁吊机,其特征在于,所述主桁(112)由第一中桁(114)和第二中桁(115)连接而成,所述小横梁(13)的两端分别搭设于所述第一中桁(114)和所述第二中桁(115)的顶部。
3.如权利要求2所述的一种架梁吊机,其特征在于,所述第一中桁(114)和第二中桁(115)之间通过连接杆(113)连接。
4.一种架梁方法,其特征在于,使用权利要求1~3中任意一项所述的架梁吊机,其步骤包括:
控制所述起吊组件(2)移动至待架钢梁上方;
调整两个所述侧起吊单元(21)和所述中起吊单元(22)以使三个吊点的水平投影形成三角形,并使待架的钢梁节段重心(H)位于所述三角形形心(G)附近;
使两个所述侧起吊单元(21)分别与待架钢梁的两边桁连接,使所述中起吊单元(22)与待架钢梁的主桁连接;
控制所述起吊组件(2)将所述待架钢梁吊运至桥面待架设处,并完成所述待架钢梁与桥面的拼接;
解除所述起吊组件(2)与已架设钢梁的连接;
重复上述步骤完成所有待架钢梁与桥面的拼接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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