CN111560861A - 一种大跨度钢桁梁挂索装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨度钢桁梁挂索装置及方法，用于将整孔吊装吊具的斜拉索安装至钢桁梁的下锚梁，其包括：支架结构，固定于所述钢桁梁的下锚梁表面；反力座，固定于所述支架结构的一端；转向滑轮，固定于所述支架结构的相对另一端；钢丝绳牵引机，其一端连接所述反力座，另一端通过钢丝绳与所述转向滑轮连接，所述转向滑轮用于带动所述钢丝绳伸长或缩短，所述钢丝绳的末端设有挂钩，用于挂住所述斜拉索并将所述斜拉索的锚头牵引至所述下锚梁。本发明的一种大跨度钢桁梁挂索装置及方法可以不需要使用水上浮吊安装或拆卸斜拉索，节约了浮吊资源，且降低了施工安全风险，缩短了安装斜拉索工期。

Description

一种大跨度钢桁梁挂索装置及方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工领域，特别涉及一种大跨度钢桁梁挂索装置、一种大跨度钢桁梁挂索方法。

背景技术

目前钢桁梁整孔吊装施工作为一种新发展起来的桥梁施工方法，由于对航道正常通航的影响很小、变高空作业为地面作业、施工快速、技术和经济效益高，在船舶流量大的航道区域施工中有很大的应用优势和应用前景。

相关技术中，孟加拉国帕德玛大桥是中国企业在海外承接的最大单体桥梁，其主桥为钢桁梁，钢桁梁主桁采用无竖杆的三角桁式，横向两片桁布置，下弦杆、上弦杆、腹杆均采用箱形截面，主桁节点采用对接焊连接。这种重约3000t的大跨度钢桁梁采用大型运架一体船整孔吊装架设，钢桁梁采用专用设计整孔吊装吊具，整孔吊装吊具包括扁担梁、平拉索、斜拉索、吊耳、上锚梁、下锚梁等。整孔吊装吊具结构尺寸长56.3m、宽12m、高23.8m、重量219.2t、距离水平面以上39m～62.8m，斜拉索和锚头单重约2.2t，长约20m，且在下锚梁的斜拉索安装和拆卸时，通常使用的方法为浮吊配合人工安装。

但是，在码头进行钢桁梁的吊装时，使用大型运架一体船吊装整孔钢桁梁的同时，又临时增加一个浮吊安装下锚梁的斜拉索，大型运架一体船和浮吊在一个狭小的码头区域同时操作，在风高浪急的情况下，安装或拆卸斜拉索较困难，安全风险高；且占用浮吊资源，经济成本较高；浮吊安装斜拉索缓慢，工期较长。

发明内容

本发明实施例提供一种大跨度钢桁梁挂索装置和方法，以解决相关技术中通过浮吊安装或拆卸斜拉索较困难，安全风险高；经济成本较高；工期长的问题。

第一方面，提供了一种大跨度钢桁梁挂索装置，用于将整孔吊装吊具的斜拉索安装至钢桁梁的下锚梁，其包括：支架结构，固定于所述钢桁梁的下锚梁表面；反力座，固定于所述支架结构的一端；转向滑轮，固定于所述支架结构的相对另一端；钢丝绳牵引机，其一端连接所述反力座，另一端通过钢丝绳与所述转向滑轮连接，所述转向滑轮用于改变所述钢丝绳的方向、并且带动所述钢丝绳伸长或缩短，所述钢丝绳的末端设有挂钩，用于挂住所述斜拉索并将所述斜拉索的锚头牵引至所述下锚梁。

一些实施例中，所述支架结构包括第一支撑桁架、第二支撑桁架、第三支撑桁架及连接所述第一支撑桁架、所述第二支撑桁架、所述第三支撑桁架的连接系，所述第三支撑桁架由钢板组成且固定于所述下锚梁的外侧缘，所述第一支撑桁架与所述第三支撑桁架平行且高出所述下锚梁的顶面，所述第二支撑桁架垂直所述第三支撑桁架且连接所述第一支撑桁架与所述第三支撑桁架。

一些实施例中，所述反力座焊接于所述第一支撑桁架的后部，所述转向滑轮销接于所述第一支撑桁架的前部，且所述转向滑轮位于所述第一支撑桁架的两片型钢之间。

一些实施例中，所述第一支撑桁架的前端设有安全阀，所述安全阀位于所述转向滑轮的前方，用于阻止所述钢丝绳移出所述转向滑轮的轮槽。

一些实施例中，所述安全阀包括螺栓和螺帽，所述螺栓穿设于所述第一支撑桁架的两片型钢上，所述螺帽用于固定所述螺栓。

第二方面，提供了一种大跨度钢桁梁挂索方法，其包括以下步骤：在钢桁梁顶面的吊耳位置处安装下锚梁及上述的挂锁装置；释放所述钢丝绳牵引机中的钢丝绳，将所述钢丝绳末端的挂钩钩住整孔吊装吊具的斜拉索；缓慢下放所述整孔吊装吊具，同时向所述下锚梁处牵引所述斜拉索的锚头；横向牵引所述斜拉索的锚头至所述下锚梁槽口的设定位置，并安装所述锚头的螺帽。

一些实施例中，在安装所述下锚梁之前，将所述挂锁装置固定在所述下锚梁的相对两侧。

一些实施例中，在安装所述挂锁装置时，先将所述支架结构、所述反力座与所述下锚梁焊接成一个整体，再安装所述转向滑轮和所述钢丝绳牵引机。

一些实施例中，在安装完所述下锚梁和所述挂锁装置后，将所述钢桁梁移动到码头前端，并将带有所述整孔吊装吊具的大型运架一体船在码头停靠就位。

一些实施例中，当所述斜拉索的锚头拉至所述下锚梁槽口附近时，通过挂设导链向所述槽口内横向牵引所述斜拉索的锚头。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种大跨度钢桁梁挂索装置和方法，由于在所述下锚梁的表面固定有所述支架结构，并在所述支架结构上设置了所述反力座、所述转向滑轮以及所述钢丝绳牵引机，通过钢丝绳末端的挂钩将所述斜拉索的锚头牵引至所述下锚梁进行斜拉索的安装，不需要临时增加一个浮吊将斜拉索的锚头牵引至下锚梁来安装，因此，节约了浮吊资源，经济成本低；且所述挂索装置是固定在所述钢桁梁的下锚梁上的，在狭小的码头区域少了浮吊的使用，降低了施工安全风险；且所述挂索装置牵引安装所述斜拉索快捷，大大减少了安装所述斜拉索的时间，缩短工期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的大跨度钢桁梁挂索装置的左视示意图；

图2为本发明实施例提供的大跨度钢桁梁挂索装置沿第一支撑桁架方向自后向前看的示意图；

图3为本发明实施例提供的大跨度钢桁梁挂索装置的俯视示意图；

图4为本发明实施例提供的下锚梁和挂索装置安装至钢桁梁后的示意图；

图5为本发明实施例提供的整孔吊装吊具移动至码头指定位置后的示意图；

图6为本发明实施例提供的钢丝绳挂住斜拉索后的示意图；

图7为本发明实施例提供的将斜拉索向下锚梁牵引的示意图；

图8为本发明实施例提供的将斜拉索牵引至下锚梁槽口附近后的示意图；

图9为本发明实施例提供的斜拉索安装完成后的示意图。

图中：1-整孔吊装吊具，2-斜拉索，21-锚头，3-反力座，4-钢丝绳牵引机，5-支架结构，51-第一支撑桁架，52-第二支撑桁架，53-第三支撑桁架，54-连接系，6-转向滑轮，7-钢桁梁，8-吊耳，9-挂钩，10-下锚梁，11-槽口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种大跨度钢桁梁挂索装置和方法，其能解决相关技术中通过浮吊安装或拆卸斜拉索较困难，安全风险高；经济成本较高的问题。

参见图1所示，为本发明实施例提供的一种大跨度钢桁梁挂索装置，其包括：支架结构5，固定于钢桁梁7的下锚梁10表面；反力座3，固定于所述支架结构5的后部；转向滑轮6，固定于所述支架结构5的前部；钢丝绳牵引机4，其一端连接所述反力座3，另一端的钢丝绳绕过所述转向滑轮6，用于挂住整孔吊装吊具1的斜拉索2并将所述斜拉索2的锚头21牵引至所述下锚梁10。

参见图1及图2所示，在一些实施例中，所述支架结构5可以包括第一支撑桁架51、第二支撑桁架52以及第三支撑桁架53，所述第三支撑桁架53可以由厚20mm、材质为Q235B钢板组成且固定于所述下锚梁10横向两侧的外侧缘，所述第三支撑桁架53与所述下锚梁10的外侧缘平行，本实施例中，优选将所述第三支撑桁架53焊接于所述下锚梁10的侧缘，所述第二支撑桁架52由型钢组成，可以焊接于所述第三支撑桁架53上，所述第二支撑桁架52垂直于所述第三支撑桁架53且垂直于所述下锚梁10的上表面，本实施例中，每一个所述第三支撑桁架53上焊接有两个间隔设置的所述第二支撑桁架52，所述第一支撑桁架51也由型钢组成，且可以焊接于所述第二支撑桁架52的顶面，且所述第二支撑桁架52垂直于所述第一支撑桁架51，使所述第一支撑桁架51平行于所述第三支撑桁架53，所述第二支撑桁架52将所述第一支撑桁架51支撑出所述下锚梁10的顶面，且所述第一支撑桁架51、所述第二支撑桁架52、所述第三支撑桁架53满足所述钢丝绳牵引机4挂设所述斜拉索2的强度和刚度要求。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，所述支架结构5还可以包括由型钢组成的连接系54，所述连接系54包括连接所述第一支撑桁架51和所述第三支撑桁架53的第一连杆，连接所述第二支撑桁架52和所述第三支撑桁架53的第二连杆，以及连接所述第一支撑桁架51与所述下锚梁10顶面的第三连杆，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆均可以相对于所述第一支撑桁架51倾斜延伸，使所述支架结构5形成多个三角形，其结构更加稳定。

参见图1及图3所示，在一些实施例中，所述反力座3可以包括焊接于所述第一支撑桁架51后部的座体，及穿设于所述座体上部的销轴，所述转向滑轮6可以固定于所述第一支撑桁架51的前部，本实施例中，所述转向滑轮6优选销接于所述第一支撑桁架51的两片型钢之间，绕所述转向滑轮6的外圆周向其中部凹设形成轮槽；所述钢丝绳牵引机4的后端可以设有第一挂钩，所述第一挂钩可以通过链条或绳索等挂于所述反力座3的销轴上，所述反力座3为所述钢丝绳牵引机4提供反向的拉力，所述钢丝绳牵引机4的钢丝绳自其前端引出，且沿着所述第一支撑桁架51向前延伸至所述转向滑轮6的轮槽内，所述钢丝绳可绕过所述转向滑轮6向下延伸至所述转向滑轮6的下方，所述转向滑轮6用于改变所述钢丝绳的方向、并且带动所述钢丝绳伸长或缩短，且所述转向滑轮6将所述钢丝绳沿所述第一支撑桁架51方向的走向转变为向下延伸，所述钢丝绳的末端可以设有第二挂钩9，所述第二挂钩9用于挂住所述斜拉索2；所述钢丝绳牵引机4还设有手柄，摇动所述手柄可以伸长或收缩所述钢丝绳。

参见图1所示，在一些可选的实施例中，所述第一支撑桁架51的前端可以设有安全阀，所述安全阀可以包括螺栓和螺帽，所述螺栓穿设于所述第一支撑桁架51两片型钢的前端，且位于所述转向滑轮6的前方，所述螺帽位于所述第一支撑桁架51两片型钢的一侧，且与所述螺栓螺纹连接，用于固定所述螺栓，所述钢丝绳位于所述转向滑轮6与所述安全阀之间，所述安全阀可以档止所述钢丝绳移动出所述转向滑轮6的轮槽。

参见图2及图3所示，在一些实施例中，所述下锚梁10中心线的两侧可以设有收容所述斜拉索2锚头21的槽口11，所述槽口11可以自所述下锚梁10的两外侧面向其中部凹设一定距离形成，当所述钢丝绳将所述斜拉索2的锚头21拉至所述下锚梁10槽口11附近时，可以通过挂设导链将所述锚头21从所述下锚梁10的侧面向所述槽口11内横向牵引，当所述斜拉索2的锚头21挂入所述下锚梁10槽口11设定位置后，再安装所述锚头21的螺帽，从而将所述锚头21固定在所述槽口11。

参见图4至图9所示，为本发明实施例提供的一种大跨度钢桁梁挂索方法，其包括以下步骤：

步骤1，参见图4所示，在钢桁梁7顶面的吊耳8位置处安装下锚梁10及上述的挂锁装置。

在一些可选的实施例中，于步骤1之前，所述下锚梁10中心线的两侧可以预设有收容斜拉索2锚头21的槽口11，所述槽口11可以自所述下锚梁10的两外侧面向其中部凹设一定距离形成。

在一些实施例中，于步骤1中，在安装所述下锚梁10之前，可以在地面将所述挂锁装置固定在所述下锚梁10的相对两侧。

在一些可选的实施例中，于步骤1中，在安装所述挂锁装置时，可以先将所述支架结构5、所述反力座3与所述下锚梁10焊接成一个整体，再安装所述转向滑轮6和所述钢丝绳牵引机4；且可以将所述反力座3焊接在所述支架结构5的后部，将所述转向滑轮6销接在所述支架结构5的前部，所述钢丝绳牵引机4的后端连接所述反力座3，前端的钢丝绳延伸至所述转向滑轮6的轮槽内，并可以向下伸长至所述转向滑轮6的下方，所述转向滑轮6用于带动所述钢丝绳伸长或缩短。

在一些实施例中，于步骤1中，在安装所述下锚梁10时，也可以在所述钢桁梁7的上弦顶面吊耳8位置处安装操作平台，所述操作平台位于所述钢桁梁7的顶面，用于供技术人员在进行挂锁时在所述钢桁梁7上方走动。

在一些可选的实施例中，于步骤1之后，在将所述下锚梁10和所述挂锁装置安装完成至所述钢桁梁7后，将所述钢桁梁7移动到码头前端，并将带有所述整孔吊装吊具1的大型运架一体船在码头停靠就位。

步骤2，参见图5及图6所示，释放所述钢丝绳牵引机4中的钢丝绳，将所述钢丝绳末端的挂钩钩住整孔吊装吊具1的斜拉索2。

在一些实施例中，于步骤2中，在用挂钩钩住所述斜拉索2时，技术人员可以先拉住所述钢丝绳末端的挂钩，并将所述挂钩向所述斜拉索2处牵引，所述转向滑轮6带动所述钢丝绳伸长，然后使挂钩挂在所述斜拉索2上。

步骤3，参见图7所示，缓慢下放所述整孔吊装吊具1，同时向所述下锚梁10处牵引所述斜拉索2的锚头21。

在一些可选的实施例中，于步骤3中，在向所述下锚梁10处牵引所述斜拉索2时，通过摇动所述钢丝绳牵引机4的手柄，所述转向滑轮6带动所述钢丝绳缩短，从而将所述斜拉索2的锚头21向所述下锚梁10处牵引。

步骤4，参见图8及图9所示，横向牵引所述斜拉索2的锚头21至所述下锚梁10槽口11的设定位置，并安装所述锚头21的螺帽。

在一些实施例中，于步骤4中，在横向牵引所述斜拉索2的锚头21时，可以通过挂设导链来将所述锚头21牵引至所述下锚梁10槽口11的设定位置。

在一些实可选的施例中，于步骤4后，在安装完所述锚头21的螺帽后，可以将所述钢丝绳牵引机4的挂钩从所述斜拉索2上解除，且不拆除所述支架结构5，然后使用大型运架一体船起钩吊装所述钢桁梁7。

在一些实施例中，于步骤4后，所述钢桁梁7在安装至指定位置之后，将所述斜拉索2从所述下锚梁10上拆卸下来，解除所述斜拉索2与所述下锚梁10的连接，且所述斜拉索2的拆卸方法与安装方法相反。

在一些可选的实施例中，于步骤1中，可以在所述钢桁梁7长度方向的两端分别安装四个所述下锚梁10，且每一个所述下锚梁10上固定两个所述挂锁装置，在进行所述斜拉索2的安装时，可以多点同步进行，一次将多个所述斜拉索2分别对应安装至所述下锚梁10对应的槽口11内，操作方便快捷，大大缩短了安装所述斜拉索2的工期时间，提高了工作效率，在拆卸所述斜拉索2时，也可对多个所述斜拉索2同时进行。

本发明实施例提供的一种大跨度钢桁梁挂索装置和方法的原理为：

由于在所述下锚梁10的表面固定有所述支架结构5，并在所述支架结构5上设置了所述反力座3、所述转向滑轮6以及所述钢丝绳牵引机4，通过钢丝绳末端的挂钩9将所述斜拉索2的锚头21牵引至所述下锚梁10进行斜拉索2的安装，不需要临时增加一个浮吊将斜拉索2的锚头21牵引至下锚梁10来安装，因此，节约了浮吊资源，经济成本低；且所述挂索装置是固定在所述钢桁梁7的下锚梁10上的，不多占用码头区域海面的空间，在狭小的码头区域少了浮吊的使用，降低了施工安全风险，并且由于所述挂索装置是安装在所述钢桁梁7的下锚梁10上的，在安装所述斜拉索2时，所述挂索装置是在所述钢桁梁7上固定不动的，技术人员可以直接拿着所述钢丝绳末端的挂钩9挂在所述斜拉索2上，另外的技术人员站在所述钢桁梁7上操作平台的挂索装置旁操作钢丝绳牵引机4的手柄，伸长或收缩所述钢丝绳，从而将所述斜拉索2安装至所述下锚梁10，因此牵引安装所述斜拉索2方便快捷，大大减少了安装所述斜拉索2的时间，缩短工期。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种大跨度钢桁梁挂索装置，用于将整孔吊装吊具(1)的斜拉索(2)安装至钢桁梁(7)的下锚梁(10)，其特征在于，其包括：

支架结构(5)，固定于所述钢桁梁(7)的下锚梁(10)表面；

反力座(3)，固定于所述支架结构(5)的后部；

转向滑轮(6)，固定于所述支架结构(5)的前部；

钢丝绳牵引机(4)，其一端连接所述反力座(3)，另一端通过钢丝绳与所述转向滑轮(6)连接，所述转向滑轮(6)用于改变所述钢丝绳的方向、并且带动所述钢丝绳伸长或缩短，所述钢丝绳的末端设有挂钩(9)，用于挂住所述斜拉索(2)并将所述斜拉索(2)的锚头(21)牵引至所述下锚梁(10)。

2.如权利要求1所述的大跨度钢桁梁挂索装置，其特征在于：

所述支架结构(5)包括第一支撑桁架(51)、第二支撑桁架(52)、第三支撑桁架(53)及连接所述第一支撑桁架(51)、所述第二支撑桁架(52)、所述第三支撑桁架(53)的连接系(54)，

所述第三支撑桁架(53)由钢板组成且固定于所述下锚梁(10)的外侧缘，所述第一支撑桁架(51)与所述第三支撑桁架(53)平行且高出所述下锚梁(10)的顶面，所述第二支撑桁架(52)垂直所述第三支撑桁架(53)且连接所述第一支撑桁架(51)与所述第三支撑桁架(53)。

3.如权利要求2所述的大跨度钢桁梁挂索装置，其特征在于：

所述反力座(3)焊接于所述第一支撑桁架(51)的后部，所述转向滑轮(6)销接于所述第一支撑桁架(51)的前部，且所述转向滑轮(6)位于所述第一支撑桁架(51)的两片型钢之间。

4.如权利要求3所述的大跨度钢桁梁挂索装置，其特征在于：

所述第一支撑桁架(51)的前端设有安全阀，所述安全阀位于所述转向滑轮(6)的前方，用于阻止所述钢丝绳移出所述转向滑轮(6)的轮槽。

5.如权利要求4所述的大跨度钢桁梁挂索装置，其特征在于：

所述安全阀包括螺栓和螺帽，所述螺栓穿设于所述第一支撑桁架(51)的两片型钢上，所述螺帽用于固定所述螺栓。

6.一种大跨度钢桁梁挂索方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在钢桁梁(7)顶面的吊耳位置处安装下锚梁(10)及如权利要求1所述的挂锁装置；

释放所述钢丝绳牵引机(4)中的钢丝绳，将所述钢丝绳末端的挂钩(9)钩住整孔吊装吊具(1)的斜拉索(2)；

缓慢下放所述整孔吊装吊具(1)，同时向所述下锚梁(10)处牵引所述斜拉索(2)的锚头(21)；

横向牵引所述斜拉索(2)的锚头(21)至所述下锚梁(10)槽口(11)的设定位置，并安装所述锚头(21)的螺帽。

7.如权利要求6所述的大跨度钢桁梁挂索方法，其特征在于：

在安装所述下锚梁(10)之前，将所述挂锁装置固定在所述下锚梁(10)的相对两侧。

8.如权利要求6所述的大跨度钢桁梁挂索方法，其特征在于：

在安装所述挂锁装置时，先将所述支架结构(5)、所述反力座(3)与所述下锚梁(10)焊接成一个整体，再安装所述转向滑轮(6)和所述钢丝绳牵引机(4)。

9.如权利要求6所述的大跨度钢桁梁挂索方法，其特征在于：

在安装完所述下锚梁(10)和所述挂锁装置后，将所述钢桁梁(7)移动到码头前端，并将带有所述整孔吊装吊具(1)的大型运架一体船在码头停靠就位。

10.如权利要求6所述的大跨度钢桁梁挂索方法，其特征在于：

当所述斜拉索(2)的锚头(21)拉至所述下锚梁(10)槽口(11)附近时，通过挂设导链向所述槽口(11)内横向牵引所述斜拉索(2)的锚头(21)。

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