CN112320584B - 一种钢箱梁三维桥面吊机及钢箱梁吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢箱梁三维桥面吊机及钢箱梁吊装方法，该吊机包括前移基座、吊机机架、卷扬机，吊机机架的悬挑端顶部安装有钢箱梁二维调节机构和平衡滑轮总成，钢箱梁二维调节机构上安装有上滑轮总成，钢丝绳通过上滑轮总成和平衡滑轮总成与下滑轮总成连接；该钢箱梁吊装方法包括步骤：一、下放吊具连接钢箱梁；二、提升钢箱梁并三维调节钢箱梁位置；三、钢箱梁坡度调节；四、装配钢箱梁；五、前移基座移动至更新后的钢箱梁装配端；六、多次循环步骤一至步骤五，直至钢箱梁装配结束。本发明采用步履式行走，桥面吊机体积较小，可用更换钢丝绳大少及根数进行调节吊装重量，解决复杂线性情况下的悬拼控制以及梁段安装精度把控难的问题。

Description

一种钢箱梁三维桥面吊机及钢箱梁吊装方法

技术领域

本发明属于钢箱梁吊装技术领域，具体涉及一种钢箱梁三维桥面吊机及钢箱梁吊装方法。

背景技术

目前国内桥梁建设项目中大多施工均采用桥面吊机进行吊梁安装，由于梁体的构造类型和施工条件的差异，因而桥面吊机的结构类型和功能特点也有较大的不同。桥面吊机采用箱型主梁，主梁立塔前端悬臂，主梁、立塔、拉索形成一个承载能力很强的三角形结构，从而改变受力结构而控制悬臂下绕度，地盘支座靠前支点与后锚点来固定，靠主梁上的纵移起重天车完成钢箱梁的起吊前移变幅。现有的桥面吊机存在以下缺点和不足：第一，提升设备分幅单独作业不足，指挥操作工程中存在误差；第二，很难控制大坡度及线性复杂情况下的合拢精度；第三，体积过大，需要操作人员较多，劳动力投入较大，且受力数值精度很难掌握。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢箱梁三维桥面吊机，其设计新颖合理，采用步履式行走，桥面吊机体积较小，承载能力大，可用更换钢丝绳大少及根数进行调节吊装重量，解决了桥面吊机单一提升的问题，解决复杂线性情况下的悬拼控制以及梁段安装精度把控难的问题，因此在施工大坡度桥梁领域有广阔的市场，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：包括设置在钢箱梁装配端的前移基座和设置在所述前移基座上且悬挑伸出钢箱梁装配端的吊机机架，吊机机架的悬挑端顶部安装有钢箱梁二维调节机构和位于所述钢箱梁二维调节机构外侧的平衡滑轮总成，钢箱梁二维调节机构上安装有上滑轮总成，吊机机架远离悬挑端的顶部安装有卷扬机，卷扬机的钢丝绳通过上滑轮总成和平衡滑轮总成与下滑轮总成连接，下滑轮总成通过吊具连接座与吊具连接；所述下滑轮总成位于上滑轮总成正下方。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述吊机机架通过机架后支腿总成和机架前支腿总成设置在所述前移基座上，机架前支腿总成位于钢箱梁装配端，所述前移基座包括前移轨道和安装在前移轨道上的支架前移调节油缸，支架前移调节油缸的伸出端与机架前支腿总成连接，前移轨道通过预设在钢箱梁上的多个机架临时支块支设在钢箱梁装配端，机架后支腿总成和机架前支腿总成的外侧均设置有用于安装机架千斤顶的机架千斤顶锚板，机架千斤顶的伸出端通过机架千斤顶支块与已装配钢箱梁的梁面配合。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述已装配钢箱梁的梁面上设置有多个补强耳板，补强耳板与前移轨道固定连接。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述钢箱梁二维调节机构包括与吊机机架的悬挑端顶部滑动配合的天车底架和设置在天车底架上且与天车底架滑动配合的天车顶架，吊机机架上安装有底架调节油缸，底架调节油缸的伸出端与天车底架连接，天车底架上安装有顶架调节油缸，顶架调节油缸的伸出端与天车顶架连接。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述吊机机架沿长度方向的两侧安装有护栏。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述吊具底部设置用于连接钢箱梁的钢箱梁固定抓座，所述吊具连接座上安装有吊具俯仰调节油缸，吊具俯仰调节油缸的伸出端与吊具顶板连接。

上述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述上滑轮总成中包括N个滑轮，且N为不小于4的偶数，所述下滑轮总成中的滑轮数量比上滑轮总成中的滑轮数量少两个，所述平衡滑轮总成中包括一个滑轮。

同时，本发明还公开了一种钢箱梁吊装方法，其特征在于该钢箱梁吊装方法包括以下步骤：

步骤一、下放吊具连接钢箱梁：卷扬机放线，钢丝绳伸长下放吊具，吊具底部设置用于连接钢箱梁的钢箱梁固定抓座，所述吊具连接座上安装有吊具俯仰调节油缸，吊具俯仰调节油缸的伸出端与吊具顶板连接；

将钢箱梁与钢箱梁固定抓座连接；

步骤二、提升钢箱梁并三维调节钢箱梁位置：卷扬机收线，钢丝绳回收提升吊具，吊具携带钢箱梁上升至安装高度，再利用钢箱梁二维调节机构将钢箱梁移动至安装位置；

步骤三、钢箱梁坡度调节：启动吊具俯仰调节油缸，将钢箱梁的调节至设计坡度；

步骤四、装配钢箱梁：将钢箱梁与钢箱梁装配端连接，实现钢箱梁的延长，此时钢箱梁装配端更新；

步骤五、前移基座移动至更新后的钢箱梁装配端，过程如下：

步骤501、机架千斤顶顶升，使机架后支腿总成和机架前支腿总成从前移轨道上分离，拆卸补强耳板与前移轨道的连接，支架前移调节油缸带动前移轨道前移，再将补强耳板与前移轨道固定连接；

步骤502、机架千斤顶收回，使机架后支腿总成和机架前支腿总成落在前移轨道上，支架前移调节油缸推动机架前支腿总成在前移轨道上前移，进而实现吊机机架的前移；

步骤503、多次循环步骤501和步骤502，直至前移轨道前移至更新后的钢箱梁装配端的端头，利用补强耳板将前移轨道与已装配钢箱梁的梁面固定连接；

步骤六、多次循环步骤一至步骤五，直至钢箱梁装配结束。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的吊机，其纵移采用步履式行走，液压驱动，通过纵移油缸的伸缩配合整机的起落来完成整机前移，不需人工移动，完全依靠设备自身的能力实现起重机前移，采用有卷扬机提供动力，通过钢丝绳倍率的转换满足最大起升重量；同步或单独作业，避免了提升过程中因设备协调造成梁体局部应力集中而带来的损伤，吊机实现了三维立体的位移控制，较好地解决了小半径竖曲线梁体的线性控制，其控制精度达到了毫米级，减少了来回调梁的次数提高了施工的效率，整体提供钢箱梁装配精度和效率，便于推广使用。

2、本发明采用的钢箱梁吊装方法，步骤简单，停靠精准，钢箱梁提吊调坡精准，桥面吊机的纵移采用步履式行走，液压驱动，通过纵移油缸的伸缩配合整机的起落来完成整机前移，不需人工移动，完全依靠设备自身的能力实现起重机前移，自动化程度高，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，采用步履式行走，桥面吊机体积较小，承载能力大，可用更换钢丝绳大少及根数进行调节吊装重量，解决了桥面吊机单一提升的问题，解决复杂线性情况下的悬拼控制以及梁段安装精度把控难的问题，因此在施工大坡度桥梁领域有广阔的市场，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明吊机的结构示意图。

图2为图1中未提吊钢箱梁的俯视图。

图3为图1中钢丝绳未回收的右视图。

图4为本发明钢箱梁吊装方法的流程框图。

附图标记说明:

9—钢箱梁； 30—吊机机架； 31—卷扬机；

32—护栏； 33—底架调节油缸； 34—天车底架；

35—天车顶架； 36—顶架调节油缸； 37—上滑轮总成；

38—平衡滑轮总成； 39—钢丝绳； 40—机架后支腿总成；

41—机架前支腿总成； 42—前移轨道； 43—机架临时支块；

44—补强耳板； 45—支架前移调节油缸；

46—吊具； 47—吊具连接座； 48—下滑轮总成；

49—吊具俯仰调节油缸； 50—钢箱梁固定抓座；

51—机架千斤顶锚板； 52—机架千斤顶； 53—机架千斤顶支块。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，包括设置在钢箱梁装配端的前移基座和设置在所述前移基座上且悬挑伸出钢箱梁装配端的吊机机架30，吊机机架30的悬挑端顶部安装有钢箱梁二维调节机构和位于所述钢箱梁二维调节机构外侧的平衡滑轮总成38，钢箱梁二维调节机构上安装有上滑轮总成37，吊机机架30远离悬挑端的顶部安装有卷扬机31，卷扬机31的钢丝绳39通过上滑轮总成37和平衡滑轮总成38与下滑轮总成48连接，下滑轮总成48通过吊具连接座47与吊具46连接；所述下滑轮总成48位于上滑轮总成37正下方。

需要说明的是，本发明钢箱梁装配系统通过运梁系统运梁到位，桥面吊机的纵移采用步履式行走，液压驱动，通过纵移油缸的伸缩配合整机的起落来完成整机前移，不需人工移动，完全依靠设备自身的能力实现起重机前移，采用有卷扬机提供动力，通过钢丝绳倍率的转换满足最大起升重量；同步或单独作业，避免了提升过程中因设备协调造成梁体局部应力集中而带来的损伤，吊机实现了三维立体的位移控制，较好地解决了小半径竖曲线梁体的线性控制，其控制精度达到了毫米级，减少了来回调梁的次数提高了施工的效率，整体提供钢箱梁装配精度和效率。

本实施例中，所述吊机机架30通过机架后支腿总成40和机架前支腿总成41设置在所述前移基座上，机架前支腿总成41位于钢箱梁装配端，所述前移基座包括前移轨道42和安装在前移轨道42上的支架前移调节油缸45，支架前移调节油缸45的伸出端与机架前支腿总成41连接，前移轨道42通过预设在钢箱梁9上的多个机架临时支块43支设在钢箱梁装配端，机架后支腿总成40和机架前支腿总成41的外侧均设置有用于安装机架千斤顶52的机架千斤顶锚板51，机架千斤顶52的伸出端通过机架千斤顶支块53与已装配钢箱梁的梁面配合。

本实施例中，所述已装配钢箱梁的梁面上设置有多个补强耳板44，补强耳板44与前移轨道42固定连接。

需要说明的是，多个机架临时支块43临时固定装配支设在钢箱梁装配端，当有新的钢箱梁9装配好之后，将已装配好的桥面上的使用过的多个机架临时支块43拆卸安装在新的钢箱梁9上，可重复周转使用，多个补强耳板44将前移轨道42与多个机架临时支块43固定连接，支架前移调节油缸45拉动前移轨道42在多个机架临时支块43上滑动，避免前移轨道42与桥面之间的摩擦，损伤桥面。

实时操作中，支架前移调节油缸45的伸出端与机架前支腿总成41连接，支架前移调节油缸45的固定端与前移轨道42连接，初始状态下，支架前移调节油缸45为伸长状态，当有新的钢箱梁9装配好之后，顶升机架后支腿总成40和机架前支腿总成41，拆卸掉固定前移轨道42的多个补强耳板44，使前移轨道42不受压，此时收缩支架前移调节油缸45，支架前移调节油缸45的固定端前移，带动前移轨道42前移，然后利用多个补强耳板44将前移轨道42与多个机架临时支块43固定连接，下放机架后支腿总成40和机架前支腿总成41至前移轨道42上，伸长支架前移调节油缸45，此时支架前移调节油缸45的固定端与前移轨道42连接位置固定不动，机架后支腿总成40和机架前支腿总成41在前移轨道42上前移，操作简单，无需大型机械设备的使用。

本实施例中，所述钢箱梁二维调节机构包括与吊机机架30的悬挑端顶部滑动配合的天车底架34和设置在天车底架34上且与天车底架34滑动配合的天车顶架35，吊机机架30上安装有底架调节油缸33，底架调节油缸33的伸出端与天车底架34连接，天车底架34上安装有顶架调节油缸36，顶架调节油缸36的伸出端与天车顶架35连接。

本实施例中，所述吊机机架30沿长度方向的两侧安装有护栏32。

本实施例中，所述吊具46底部设置用于连接钢箱梁9的钢箱梁固定抓座50，所述吊具连接座47上安装有吊具俯仰调节油缸49，吊具俯仰调节油缸49的伸出端与吊具46顶板连接。

需要说明的是，吊具46对钢箱梁9平吊可通过对称结构实现，但是实际桥面往往带有一定的坡度，利用钢箱梁二维调节机构和钢丝绳39将钢箱梁9运移至钢箱梁装配端后，利用吊具俯仰调节油缸49的推拉实现吊具46的倾斜俯仰，逼近桥面线形的设计。

本实施例中，所述上滑轮总成37中包括N个滑轮，且N为不小于4的偶数，所述下滑轮总成48中的滑轮数量比上滑轮总成37中的滑轮数量少两个，所述平衡滑轮总成38中包括一个滑轮。

需要说明的是，设置平衡滑轮总成38的作用是平衡上滑轮总成37和下滑轮总成48之间钢丝绳受力的，如果钢丝绳39受力不均匀，出现上滑轮总成37中一边力大一边力小时，通过平衡滑轮总成38中滑轮转动维持力的平衡，其中，钢丝绳39的缠绕方式是一头固定在卷扬机上，另一头通过上滑轮总成37、下滑轮总成48和平衡滑轮总成38后又固定在卷扬机上，平衡滑轮总成38中包括一个滑轮，这一个滑轮位于上滑轮总成37中部旁侧，因此上滑轮总成37中包括N个滑轮，且N取偶数，以N取8为例，平衡滑轮总成38中的这一个滑轮位于上滑轮总成37中第4个滑轮和第5个滑轮之间位置的旁侧，钢丝绳39穿过上滑轮总成37中第4个滑轮上部后绕到平衡滑轮总成38中的滑轮底部，再从平衡滑轮总成38中的滑轮顶部出来绕到上滑轮总成37中第5个滑轮上部，这样上滑轮总成37中第1个滑轮至第4个滑轮上的绕线方向与上滑轮总成37中第5个滑轮至第8个滑轮上的绕线方向相反，因此钢丝绳39在上滑轮总成37上绕线对称，同理钢丝绳39在下滑轮总成48上绕线也是对称，且上滑轮总成37中第1个滑轮至第4个滑轮与下滑轮总成48上第1个滑轮至第3个滑轮配合，由于对称结构，因此下滑轮总成48中的滑轮数量比上滑轮总成37中的滑轮数量少两个，即N为不小于4的偶数。

如图4所示的一种钢箱梁吊装方法，包括以下步骤：

步骤一、下放吊具连接钢箱梁：卷扬机31放线，钢丝绳39伸长下放吊具46，吊具46底部设置用于连接钢箱梁9的钢箱梁固定抓座50，所述吊具连接座47上安装有吊具俯仰调节油缸49，吊具俯仰调节油缸49的伸出端与吊具46顶板连接；

将钢箱梁9与钢箱梁固定抓座50连接；

步骤二、提升钢箱梁并三维调节钢箱梁位置：卷扬机31收线，钢丝绳39回收提升吊具46，吊具46携带钢箱梁9上升至安装高度，再利用钢箱梁二维调节机构将钢箱梁9移动至安装位置；

步骤三、钢箱梁坡度调节：启动吊具俯仰调节油缸49，将钢箱梁9的调节至设计坡度；

步骤四、装配钢箱梁：将钢箱梁9与钢箱梁装配端连接，实现钢箱梁的延长，此时钢箱梁装配端更新；

步骤五、前移基座移动至更新后的钢箱梁装配端，过程如下：

步骤501、机架千斤顶52顶升，使机架后支腿总成40和机架前支腿总成41从前移轨道42上分离，拆卸补强耳板44与前移轨道42的连接，支架前移调节油缸45带动前移轨道42前移，再将补强耳板44与前移轨道42固定连接；

步骤502、机架千斤顶52收回，使机架后支腿总成40和机架前支腿总成41落在前移轨道42上，支架前移调节油缸45推动机架前支腿总成41在前移轨道42上前移，进而实现吊机机架30的前移；

步骤503、多次循环步骤501和步骤502，直至前移轨道42前移至更新后的钢箱梁装配端的端头，利用补强耳板44将前移轨道42与已装配钢箱梁的梁面固定连接；

步骤六、多次循环步骤一至步骤五，直至钢箱梁装配结束。

本发明使用时，采用步履式行走，桥面吊机体积较小，承载能力大，可用更换钢丝绳大少及根数进行调节吊装重量，解决了桥面吊机单一提升的问题，解决复杂线性情况下的悬拼控制以及梁段安装精度把控难的问题，因此在施工大坡度桥梁领域有广阔的市场。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：包括设置在钢箱梁装配端的前移基座和设置在所述前移基座上且悬挑伸出钢箱梁装配端的吊机机架（30），吊机机架（30）的悬挑端顶部安装有钢箱梁二维调节机构和位于所述钢箱梁二维调节机构外侧的平衡滑轮总成（38），钢箱梁二维调节机构上安装有上滑轮总成（37），吊机机架（30）远离悬挑端的顶部安装有卷扬机（31），卷扬机（31）的钢丝绳（39）通过上滑轮总成（37）和平衡滑轮总成（38）与下滑轮总成（48）连接，下滑轮总成（48）通过吊具连接座（47）与吊具（46）连接；所述下滑轮总成（48）位于上滑轮总成（37）正下方；

所述吊机机架（30）通过机架后支腿总成（40）和机架前支腿总成（41）设置在所述前移基座上，机架前支腿总成（41）位于钢箱梁装配端，所述前移基座包括前移轨道（42）和安装在前移轨道（42）上的支架前移调节油缸（45），支架前移调节油缸（45）的伸出端与机架前支腿总成（41）连接，前移轨道（42）通过预设在钢箱梁（9）上的多个机架临时支块（43）支设在钢箱梁装配端，机架后支腿总成（40）和机架前支腿总成（41）的外侧均设置有用于安装机架千斤顶（52）的机架千斤顶锚板（51），机架千斤顶（52）的伸出端通过机架千斤顶支块（53）与已装配钢箱梁的梁面配合。

2.按照权利要求1所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述已装配钢箱梁的梁面上设置有多个补强耳板（44），补强耳板（44）与前移轨道（42）固定连接。

3.按照权利要求1所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述钢箱梁二维调节机构包括与吊机机架（30）的悬挑端顶部滑动配合的天车底架（34）和设置在天车底架（34）上且与天车底架（34）滑动配合的天车顶架（35），吊机机架（30）上安装有底架调节油缸（33），底架调节油缸（33）的伸出端与天车底架（34）连接，天车底架（34）上安装有顶架调节油缸（36），顶架调节油缸（36）的伸出端与天车顶架（35）连接。

4.按照权利要求1所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述吊机机架（30）沿长度方向的两侧安装有护栏（32）。

5.按照权利要求1所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述吊具（46）底部设置用于连接钢箱梁（9）的钢箱梁固定抓座（50），所述吊具连接座（47）上安装有吊具俯仰调节油缸（49），吊具俯仰调节油缸（49）的伸出端与吊具（46）顶板连接。

6.按照权利要求1所述的一种钢箱梁三维桥面吊机，其特征在于：所述上滑轮总成（37）中包括N个滑轮，且N为不小于4的偶数，所述下滑轮总成（48）中的滑轮数量比上滑轮总成（37）中的滑轮数量少两个，所述平衡滑轮总成（38）中包括一个滑轮。

7.一种利用如权利要求1所述吊机进行的钢箱梁吊装方法，其特征在于：该钢箱梁吊装方法包括以下步骤：

步骤一、下放吊具连接钢箱梁：卷扬机（31）放线，钢丝绳（39）伸长下放吊具（46），吊具（46）底部设置用于连接钢箱梁（9）的钢箱梁固定抓座（50），所述吊具连接座（47）上安装有吊具俯仰调节油缸（49），吊具俯仰调节油缸（49）的伸出端与吊具（46）顶板连接；

将钢箱梁（9）与钢箱梁固定抓座（50）连接；

步骤二、提升钢箱梁并三维调节钢箱梁位置：卷扬机（31）收线，钢丝绳（39）回收提升吊具（46），吊具（46）携带钢箱梁（9）上升至安装高度，再利用钢箱梁二维调节机构将钢箱梁（9）移动至安装位置；

步骤三、钢箱梁坡度调节：启动吊具俯仰调节油缸（49），将钢箱梁（9）的调节至设计坡度；

步骤四、装配钢箱梁：将钢箱梁（9）与钢箱梁装配端连接，实现钢箱梁的延长，此时钢箱梁装配端更新；

步骤五、前移基座移动至更新后的钢箱梁装配端，过程如下：

步骤501、机架千斤顶（52）顶升，使机架后支腿总成（40）和机架前支腿总成（41）从前移轨道（42）上分离，拆卸补强耳板（44）与前移轨道（42）的连接，支架前移调节油缸（45）带动前移轨道（42）前移，再将补强耳板（44）与前移轨道（42）固定连接；

步骤502、机架千斤顶（52）收回，使机架后支腿总成（40）和机架前支腿总成（41）落在前移轨道（42）上，支架前移调节油缸（45）推动机架前支腿总成（41）在前移轨道（42）上前移，进而实现吊机机架（30）的前移；

步骤503、多次循环步骤501和步骤502，直至前移轨道（42）前移至更新后的钢箱梁装配端的端头，利用补强耳板（44）将前移轨道（42）与已装配钢箱梁的梁面固定连接；

步骤六、多次循环步骤一至步骤五，直至钢箱梁装配结束。

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