CN114214941B - 一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备及其施工方法，包括多个倒提升装置，任一倒提升装置包括：卷线装置；提升框架，其与卷线装置连接，包括钢绞线千斤顶；锚头座，其沿竖直方向与提升框架间隔设置，多根钢绞线的一端固定在卷线装置上，另一端穿过提升框架后固定在锚头座上，卷线装置、提升框架与锚头座共同构成提升系统；梁顶连接装置和梁底连接装置，其分别连接提升系统与悬索桥上部结构、待装钢梁。本发明的多个倒提升装置中的提升系统、梁顶连接装置、梁底连接装置等采用分离式结构，可根据实际施工情况采用不同的组合形式进行钢梁安装，在保证安装稳定性的条件下降低了对提升高度的限制，提高了施工效率。

Description

一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种分离式悬索桥钢梁安装 用倒提升设备及其施工方法。

背景技术

在多种桥梁结构形式中，悬索桥是目前跨越能力最强的桥型。悬索桥的主梁通常包括 钢箱梁与桁架式两种结构形式，主梁安装最常用方法为缆载吊机安装，其次为浮吊或缆索 吊安装。采用缆载吊机或缆索吊进行安装时，设计周期较长，造价较高；而采用浮吊吊装时，需对航道进行全封航或预留通航孔，影响航道的正常通航，并且由于钢梁的安装高度和重量限制，有时会找不到合适的浮吊，从而影响钢梁的安装效率和安装质量。

为解决上述问题，实现悬索桥钢梁的顺利安装，可以采用液压同步提升进行施工，但 现有的液压同步提升施工都是正提升，即提升千斤顶固定不动，锚座头连接吊重物后，随 着吊重物一起提升，比如采用缆载吊机提升。但是，缆载吊机的爬坡能力一般小于30°，对于具有大矢跨比的悬索桥钢梁安装，无法满足钢梁的架设需求。因此，需要设计一种新型悬索桥钢梁安装用施工设备及其施工方法，以更广泛的适用于不同类型的悬索桥钢梁安装需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备及其施工方法，多个倒 提升装置相对独立，同一倒提升装置中的提升系统、梁顶连接装置、梁底连接装置等采用 分离式结构，可根据实际施工情况采用不同的组合形式进行钢梁安装，在保证安装稳定性的条件下降低了对提升高度的限制，提高了施工效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种分离式悬索桥钢梁安装用倒 提升设备，包括多个倒提升装置，任一倒提升装置包括：

卷线装置，其包括支架，其为框架式结构；卷线盘，其设置在所述支架内并通过转轴 与所述支架转动连接；马达，其设置在所述支架上并驱动所述转轴转动；多根钢绞线，其缠绕在所述卷线盘上；

提升框架，其包括安装架，其为框架式结构并固定在所述支架的外侧；钢绞线千斤顶， 其固定在所述安装架内；

锚头座，其沿竖直方向与所述提升框架间隔设置，所述多根钢绞线的一端固定在所述 卷线盘上，另一端穿过所述钢绞线千斤顶后固定在所述锚头座上，所述卷线装置、所述提 升框架与所述锚头座共同构成提升系统；

梁顶连接装置，其连接所述提升系统与悬索桥上部结构；

梁底连接装置，其连接所述提升系统与待装钢梁；

动力系统，其设置为用于驱动所述马达、所述钢绞线千斤顶运动；

控制系统，其分别与所述马达、所述钢绞线千斤顶、所述动力系统电连接。

优选的是，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述锚头座包括连接座，其为 框架式结构；夹持器，其设置在所述连接座内部，所述多根钢绞线穿过所述连接座并固定 在所述夹持器上。

优选的是，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁顶连接装置包括：

索夹，其固定在悬索桥的主缆上；

第一连接拉板，其顶端与所述索夹铰接，所述第一连接拉板的底端与所述锚头座铰接；

其中，所述提升框架位于所述锚头座的正下方，所述多根钢绞线向上穿过所述提升框 架后固定在所述锚头座上。

优选的是，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁顶连接装置包括：

第一支座，其固定在已安装完成的钢梁的顶面；

悬臂梁，其一端固定在所述第一支座的顶部，另一端伸出已安装完成的钢梁的边缘并 与所述提升框架固定连接；

其中，所述锚头座位于所述提升框架的正下方，所述多根钢绞线向下穿过所述提升框 架后固定在所述锚头座上。

优选的是，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁底连接装置包括吊耳， 其固定在待装钢梁的顶面；第二连接拉板，其底端与所述吊耳铰接，所述第二连接拉板的 顶端与所述提升系统的底部铰接。

优选的是，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁底连接装置包括托梁， 其内端部位于待装钢梁的底面下方，外端部伸出待装钢梁的边缘；第二支座，其位于所述 托梁的内端部顶面并与其铰接，所述第二支座支撑在待装钢梁的底部；连接铰座，其位于所述托梁的外端部顶面并与其铰接，所述连接铰座的顶端与所述提升框架的底端铰接。

本发明还提供了一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的施工方法，包括：

S1、先组装多个提升系统，并通过对应的梁底连接装置将所述多个提升系统安装在待 装钢梁上；

S2、采用浮吊设备将待装钢梁移动至悬索桥的主缆下方的起吊位置；

S3、通过对应的梁顶连接装置将多个提升框架与上方悬索桥的主缆或已安装完成的钢 梁连接，并在所述多个提升系统周围安装动力系统和控制系统，即完成多个倒提升装置的 安装；

S4、通过所述多个倒提升装置同步起吊待装钢梁，在提升至设定高度后，采用起重设 备将待装钢梁向已安装完成的钢梁靠拢并对接，然后使用吊索将待装钢梁与上方悬索桥的 主缆连接；

S5、拆除所述多个倒提升装置，并将其移动至下一节段待装钢梁的起吊位置；

S6、重复S1-S5的内容完成下一节段待装钢梁的安装，直至全部节段的钢梁安装完成。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明中倒提升设备中的提升系统、梁顶连接装置、梁底连接装置等采用分离式 结构，可根据实际施工情况采用不同的组合形式进行钢梁安装，以桥梁上部结构作为承重 基础，并选择合理的承重吊点，使钢梁提升高度不受限制，且能够实现连续(不间断)提升作业，有效提高了施工效率；

2、本发明中的倒提升装置采用分离式结构，且多个倒提升装置间相对独立，设备体 积小、自重轻、承载能力大，适宜于在狭小空间内进行大吨位构件提升，同时，安装设备所需要的场地小，起吊设备所需的吨位小，安装方便，节约了大量的人工和机械费用，降低了工人的劳动强度；

3、本发明通过提升系统中提升框架与锚头座的配合，使用于提升作业的钢绞线具有逆向运动自锁性，保证了提升过程中的施工安全性，且待装钢梁可在提升过程中的任意位 置长期可靠锁定，解决了使用常规正提升设备时存在的吊机爬坡能力不足的问题，能够满 足各种不同类型的悬索桥钢梁安装需求；

4、本发明的倒提升设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，通用性强，可灵活适应各种不同类型的悬索桥钢梁的安装需求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明 的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的结构示意图；

图2为上述实施例中所述提升框架的结构示意图；

图3为上述实施例中所述卷线装置的结构示意图；

图4为上述实施例中所述锚头座与所述梁顶连接装置的连接结构示意图；

图5为上述实施例中所述梁底连接装置的结构示意图；

图6为本发明另一实施例的一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的结构示意图；

图7为上述实施例中所述梁顶连接装置的结构示意图；

图8为上述实施例中所述梁底连接装置的结构示意图；

图9为本发明另一实施例的一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的结构示意图；

图10为本发明另一实施例的一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的结构示意 图；

附图标记说明：

1、主缆；2、索夹；3、吊耳；4、待装钢梁；5、已安装完成的钢梁；100、提升框架； 101、钢绞线千斤顶；102、安装架；200、卷线装置；201、钢绞线；202、马达；203、卷线盘；204、支架；300、锚头座；301、夹持器；302、连接座；303、锚头座销轴；401、 第一连接拉板；402、第一连接销轴；500、固定座；501、第二连接销轴；502、第二连接 拉板；503、吊耳连接轴；601、千斤顶泵站；602、钢绞线卷绕泵站；603、控制系统； 700、梁底连接装置；701、托梁；702、第二支座；703、连接绞座；800、梁顶连接装置；801、悬臂梁；802、第一支座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能 够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述 试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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 发明和简化描述，并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。

如图1-10所示，本发明提供一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，包括多个倒 提升装置，任一倒提升装置包括：

卷线装置200，其包括支架204，其为框架式结构；卷线盘203，其设置在所述支架204内并通过转轴与所述支架204转动连接；马达202，其设置在所述支架204上并驱动 所述转轴转动；多根钢绞线201，其缠绕在所述卷线盘203上；

提升框架100，其包括安装架102，其为框架式结构并固定在所述支架204的外侧；钢绞线千斤顶101，其固定在所述安装架102内；

锚头座300，其沿竖直方向与所述提升框架100间隔设置，所述多根钢绞线201的一端固定在所述卷线盘203上，另一端穿过所述钢绞线千斤顶101后固定在所述锚头座300上，所述卷线装置200、所述提升框架100与所述锚头座300共同构成提升系统；

梁顶连接装置800，其连接所述提升系统与悬索桥上部结构；

梁底连接装置700，其连接所述提升系统与待装钢梁4；

动力系统，其设置为用于驱动所述马达202、所述钢绞线千斤顶101运动；

控制系统603，其分别与所述马达202、所述钢绞线千斤顶101、所述动力系统电连接。

上述技术方案中，提升框架100的钢绞线千斤顶101通过螺栓与安装架102栓接。卷线装置的马达202为液压马达，其安装在支架204上并与卷线盘203同轴设置，马达202 的输出轴与转轴的端部固定连接，卷线盘203为型钢焊接而成的钢结构，是钢绞线201的 容绳装置，支架204为承重支架204，马达202工作时驱动卷线盘203转动，从而将钢绞 线201卷入卷线盘203中。锚头座300设置为用于固定从钢绞线千斤顶101中穿出的钢绞 线201的端部。卷线装置200、提升框架100与锚头座300由用于提升的钢绞线201串联 连接并共同构成提升系统，钢绞线201的一端固定在卷线盘203上，另一端从卷线盘203 绕出后竖直穿过提升框架100上的钢绞线千斤顶101并固定在锚头座300上。其中，锚头 座300为钢绞线201提供一稳定的端部固定点，钢绞线201在钢绞线千斤顶101的作用下 可沿竖直方向受力竖直向上或向下移动(以提升/下放重物)，钢绞线201的另一端固定在 卷线装置200上，卷线装置200与钢绞线千斤顶101配合，将经钢绞线千斤顶101上拉或 下放的钢绞线201进行收卷或释放。从而，当提升系统工作时，随着钢绞线201的移动， 提升系统中不同组件(主要是提升框架与锚头座)的间距发生变化；提升系统的顶部组件 通过梁顶连接装置800固定在悬索桥上部结构上，提升系统的底部组件通过梁底连接装置 700固定在待装钢梁4上，当提升系统的顶部组件与底部组件的间距发生变化时，待装钢 梁4与悬索桥上部结构的距离发生相应变化，这里，悬索桥上部结构是指钢梁待安装位置 附近的固定结构，本实施例中，悬索桥上部结构为悬索桥主缆1或已安装完成的钢梁5。 具体的，根据施工环境和施工位置，同一待装钢梁4上的多个提升系统中，任一提升系统 可以存在两种组合形式：提升框架100与悬索桥上部结构连接，锚头座300与待装钢梁4 连接；提升框架100与待装钢梁4连接，锚头座300与悬索桥上部结构连接；根据这两种 基础组合形式的不同，对应的，梁顶连接装置800和梁底连接装置700也存在多种不同的 结构形式。动力系统和控制系统603在本实施例中集成为液压控制系统，其包括千斤顶泵 站601、钢绞线卷绕泵站602和主控柜。所述千斤顶泵站601单独为钢绞线千斤顶101提 供动力，所述钢绞线卷绕泵站为卷线装置200的马达202提供动力，所述主控柜为外部控 制设备，可以与位于倒提升装置附近的控制系统603远程连接，作业员可通过主控柜输入指令来控制多个倒提升装置的工作状态，多个倒提升装置的组合形式可以不同，但在提升 作业时，同一钢梁上的多个倒提升装置的钢绞线201需同步移动，以保证待装钢梁的稳定提升与安装。

本发明通过提升系统中卷线装置、提升框架与锚头座的配合，为钢绞线的(上下)移 动提供动力的钢绞线千斤顶属于提升系统的一部分，钢绞线在移动过程中，锚头座锁紧钢 绞线的一端，提升装置上的钢绞线千斤顶始终对位于其内部的钢绞线存在锁紧力，使用于 提升作业的钢绞线具有逆向运动自锁性，与常规的正提升设备相比，保证了提升过程中的施工安全性，且待装钢梁可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定，能够适用于大矢跨比 的悬索桥钢梁安装，适用范围广，能够满足各种不同类型的悬索桥钢梁安装需求。同时，倒提升设备中的提升系统、梁顶连接装置、梁底连接装置等采用分离式结构，可根据实际施工情况采用不同的组合形式进行钢梁安装，以桥梁上部结构作为承重基础，并选择合理的承重吊点，使钢梁提升高度不受限制，且能够实现连续(不间断)提升作业，有效提高 了施工效率；多个倒提升设备间相对独立，设备体积小、自重轻、承载能力大，适宜于在 狭小空间内进行大吨位构件提升，同时，安装设备所需要的场地小，起吊设备所需的吨位小，安装方便，节约了大量的人工和机械费用，降低了工人的劳动强度。

在另一技术方案中，所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述锚头座300包 括连接座302，其为框架式结构；夹持器301，其设置在所述连接座302内部，所述多根 钢绞线201穿过所述连接座302并固定在所述夹持器301上。具体的，夹持器301为固定 在连接座302上的圆形夹持器301，用于夹持固定钢绞线201，连接座302内部与夹持器 301相对的一端设有锚头座销轴303。提升系统存在两种组合形式，当锚头座300与待装 钢梁4连接时，锚头座300位于提升系统的底部，锚头座销轴303位于连接座302的下部 并通过梁底连接装置700与待装钢梁4的顶部铰接；当锚头座300与悬索桥上部结构连接 时，此时的悬索桥上部结构为悬索桥主缆1，锚头座300位于提升系统的顶部，锚头座销轴303位于连接座302的上部并通过梁顶连接装置800与悬索桥主缆1铰接。

在另一技术方案中，所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁顶连接装置 800包括：

索夹2，其固定在悬索桥的主缆1上；

第一连接拉板401，其顶端与所述索夹2铰接，所述第一连接拉板401的底端与所述锚头座300铰接；

其中，所述提升框架100位于所述锚头座300的正下方，所述多根钢绞线201向上穿过所述提升框架100后固定在所述锚头座300上。

上述技术方案中，提升系统选用提升框架100与待装钢梁4连接，锚头座300与悬索桥上部结构连接的组合形式，此时，提升框架100位于锚头座300的正下方并通过梁底连接装置700与待装钢梁4连接，锚头座300通过梁顶连接装置800与悬索桥的主缆1连接。 其中，第一连接拉板401的上部设有第一连接销轴402，索夹2的底部通过所述第一连接 销轴402与第一连接拉板401铰接，第一连接拉板401的下部还设有销轴孔，通过销轴孔 与位于锚头座300上部的锚头座销轴303配合连接，使第一连接拉板401与锚头座300铰 接。通过上述连接方式，将倒提升装置安装在柔性的缆索结构上(悬索桥主缆1)，减小 了对提升高度的限制，能够确保将待装钢梁提升至待安装的高度。

在另一技术方案中，所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁顶连接装置 800包括：

第一支座802，其固定在已安装完成的钢梁5的顶面；

悬臂梁801，其一端固定在所述第一支座802的顶部，另一端伸出已安装完成的钢梁 5的边缘并与所述提升框架100固定连接；

其中，所述锚头座300位于所述提升框架100的正下方，所述多根钢绞线201向下穿过所述提升框架100后固定在所述锚头座300上。

上述技术方案中，提升系统选用锚头座300与待装钢梁4连接，提升框架100与悬索桥上部结构连接的组合形式，此时，锚头座300位于提升框架100的正下方并通过梁底连 接装置700与待装钢梁4连接，提升框架100通过梁顶连接装置800与已安装完成的钢梁 5连接。其中，第一支座802包括前支座和后支座，其沿桥梁长度方向间隔设置，悬臂梁 801的中部与前支座的顶部连接，悬臂梁801的后端与后支座的顶部连接，悬臂梁801的 前端与提升框架100固定连接并为其提供支撑。通过上述连接方式，将位于已安装完成的 钢梁5上伸出的悬臂梁801作为固定吊点，在不干涉待装钢梁的施工空间的条件下，提高 了吊点的稳定性，能够为提升系统的下部组件提供足够稳定的支撑力，保证大节段的待装 钢梁能够稳定提升。

在另一技术方案中，所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁底连接装置 700包括吊耳3，其固定在待装钢梁4的顶面；第二连接拉板502，其底端与所述吊耳3铰接，所述第二连接拉板502的顶端与所述提升系统的底部铰接。其中，第二连接拉板 502通过固定座500安装在待装钢梁4的顶面，第二连接拉板502的下部设有吊耳连接轴 503并通过吊耳连接轴503与吊耳3铰接，第二连接拉板502的上部还设有第二连接销轴 501。上述梁底连接装置700可适用于两种提升系统的组合形式，当提升框架100位于锚 头座300的正下方时，第二连接拉板502通过第二连接销轴501与提升框架100的安装架 102底部铰接；当锚头座300位于提升框架100的正下方时，拆去第二连接销轴501，将 第二连接拉板502的上部销轴孔通过锚头座销轴303与连接座302铰接。上述技术方案中， 梁底连接装置700直接设置在待装钢梁4的顶面，方便安装的同时节省了横向吊装施工空 间，能够适用于对施工空间限制较大的施工环境(如两侧钢梁已安装完成，需拼装中间位 置的钢梁时)。

在另一技术方案中，所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，所述梁底连接装置 700包括托梁701，其内端部位于待装钢梁4的底面下方，外端部伸出待装钢梁4的边缘； 第二支座702，其位于所述托梁701的内端部顶面并与其铰接，所述第二支座702支撑在待装钢梁4的底部；连接铰座703，其位于所述托梁701的外端部顶面并与其铰接，所述 连接铰座703的顶端与所述提升框架100的底端铰接。上述梁底连接装置700仅适用于提 升系统中的提升框架100位于锚头座300的正下方时，即提升框架100与待装钢梁4连接， 锚头座300与悬索桥上部结构连接。其中，第二支座702包括受压支座和受拉支座，两者 均通过底部的销轴与托梁701的顶面铰接，第二支座702位于托梁701靠近待装钢梁4的 一端，用于支撑待装钢梁4，连接铰座703位于托梁701伸出待装钢梁4的一端，连接铰 座703也通过底部的销轴与托梁701的顶面铰接，连接铰座703的上部还设有第三连接销 轴，连接铰座703通过第三连接销轴与提升框架100的安装架102底部铰接。上述技术方 案中，梁底连接装置700从下方托起待装钢梁4的底部，能够有效提高整体倒提升装置提 升待装钢梁时的稳定性，避免需要在待装钢梁上安装固定结构，在将倒提升装置与待装钢 梁分离时减少了额外的拆除工序，也防止对钢梁表面造成损伤。

本发明还提供了一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的施工方法，包括：

S1、先组装多个提升系统，并通过对应的梁底连接装置700将所述多个提升系统安装 在待装钢梁4上；

S2、采用浮吊设备将待装钢梁4移动至悬索桥的主缆1下方的起吊位置；

S3、通过对应的梁顶连接装置800将多个提升框架100与上方悬索桥的主缆1或已安 装完成的钢梁5连接，并在所述多个提升系统周围安装动力系统和控制系统603，即完成多个倒提升装置的安装；

S4、通过所述多个倒提升装置同步起吊待装钢梁4，在提升至设定高度后，采用起重 设备将待装钢梁4向已安装完成的钢梁靠拢并对接，然后使用吊索将待装钢梁4与上方悬 索桥的主缆1连接；

S5、拆除所述多个倒提升装置，并将其移动至下一节段待装钢梁的起吊位置；

S6、重复S1-S5的内容完成下一节段待装钢梁的安装，直至全部节段的钢梁安装完成。

其中，初始钢梁节段施工时，可以认为没有其他已安装完成的钢梁，此时，悬索桥上 部结构选择悬索桥的主缆，梁顶连接装置800选用带索夹的连接结构，梁底连接装置700选用带吊耳的连接结构。S1中，第二连接拉板502通过吊耳连接轴503与吊耳3铰接， 提升框架100通过第二连接销轴501与第二连接拉板502铰接，并将整体倒提升装置预设 放置在待装钢梁4上；S2中浮吊设备为运梁船，其停在悬索桥主缆1下方的起吊位置， 定位误差≤50cm，定位好后连接安装动力系统的电源线及控制系统的通讯线等；S3中， 在悬索桥主缆1上安装好索夹2，并通过第一连接拉板401连接索夹2与下方的锚头座300； S4中，在预紧起重钢绞线201后使用提升系统起吊待装钢梁4，提升过程使用计算机实现 多个倒提升装置的同步控制，起重设备选用手拉葫芦，所述吊索为悬索桥的永久吊索，其与待装钢梁4顶面的吊耳3连接；S5中，对整体倒提升装置的动力系统采用慢速卸载， 待永久吊索完全受力后，解除锚头座300与主缆1的连接、提升框架100与吊耳3的连接， 再整体拆除倒提升装置。其中，倒提升设备在安装使用时，首先开启(动力系统中的)泵站，并启动马达202，使钢绞线201从卷线盘203中吐出，穿过钢绞线千斤顶101，并固 定在锚头座300端部，然后将第二连接拉板502分别与提升框架100和吊耳3进行连接， 最后利用起吊设备将与锚头座300连接的第一连接拉板401提升到位后，与主缆1上的索 夹2连接。

以一实际桥梁施工工程为例，悬索桥钢梁沿长度方向分为多个节段，对于不同的施工 节段选用不同组合形式的倒提升设备对钢梁进行安装。

在本实施例中，所述分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备包括四个倒提升装置，其分 布在待装钢梁的四周，所述四个倒提升装置存在四种组合形式。

组合形式一：

本组合形式的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备适用于悬索桥跨中组合梁段钢梁 施工，如图1所示。一套设备(四个倒提升装置)包括四个提升框架100、四个卷线装置200、四个锚头座300、四个梁顶连接装置800、四个梁底连接装置700、动力系统和控制 系统。其中，四个倒提升装置的结构相同，梁顶连接装置800选用包括索夹2和第一连接 拉板401的连接结构，梁底连接装置700选用包括托梁701、第二支座702和连接铰座703 的连接结构。

使用本组合形式的待装钢梁安装工艺流程如下：

(1)在待装钢梁4的底面安装托梁701，然后在托梁701上安装提升框架100、卷线装置200、锚头座300、梁顶连接装置800，动力系统和控制系统603均放在待装钢梁顶 面；

(2)将待装钢梁4通过浮吊装船，运梁船停在悬索桥的主缆1下方的起吊位置；

(3)待船舶抛锚定位完成后，利用主缆1下方的起吊钢丝绳将锚头座300和第一连接拉板401提升到索夹2下方，通过第一连接销轴402完成索夹2与第一连接拉板401的 连接；

(4)开启动力系统和控制系统，预紧钢绞线201，进行分级加载；

(5)加载完成后，通过动力系统起吊钢梁，提升过程采用计算机(控制系统)同步控制；

(6)提升到位后，进行后续安装工作。

组合形式二：

本组合形式的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备适用于悬索桥跨中和边跨标准钢 梁施工，如图6所示。一套设备包括四个提升框架100、四个卷线装置200、四个锚头座300、四个梁底连接装置700、四个梁顶连接装置800、动力系统和控制系统。其中，四个 倒提升装置的结构相同，梁底连接装置700选用包括吊耳3和第二连接拉板502的连接结构，梁顶连接装置800选用包括悬臂梁801和第一支座802的连接结构。

使用本组合形式的待装钢梁安装工艺流程如下：

(1)在已安装完成的钢梁5顶面安装悬臂梁801、提升框架100、卷线装置200、锚 头座300和第二连接拉板502，动力系统和控制系统放在已安装完成的钢梁顶面；

(2)将搭载了待装钢梁4的运梁船停在主缆1下方的起吊位置；

(3)开启钢绞线卷绕泵站602，将锚头座300进行下放，利用第二连接拉板502完 成锚头座300和待装钢梁4上的吊耳3的连接；

(4)开启动力系统和控制系统，预紧钢绞线201，进行分级加载；

(5)加载完成后，通过动力系统起吊钢梁，提升过程采用计算机(控制系统)同步控制；

(6)提升到位后，进行后续安装工作。

组合形式三：

本组合形式的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备适用于悬索桥跨中组合梁段相邻 的钢梁施工，如图9所示。一套设备(四个倒提升装置)包括四个提升框架100、四个卷线装置200、四个锚头座300、两个索夹2、两个第一连接拉板401、两个悬臂梁801、两 个第二连接拉板502、两个托梁701、动力系统和控制系统。其中，位于待装钢梁同一侧 的两个倒提升装置采用相同的连接结构，梁顶连接装置800选用包括索夹2和第一连接拉 板401的连接结构，梁底连接装置700选用包括托梁701、第二支座702和连接铰座703 的连接结构；位于待装钢梁另一侧的两个倒提升装置选用相同的连接结构，梁底连接装置700选用包括吊耳3和第二连接拉板502的连接结构，梁顶连接装置800选用包括悬臂梁 801和第一支座802的连接结构。所述待装钢梁的两侧为沿悬索桥宽度方向的两侧。

使用本组合形式的待装钢梁安装工艺流程如下：

(1)在已安装完成的钢梁5顶面安装悬臂梁801、第一支座802、提升框架100、卷 线装置200、锚头座300和第二连接拉板502；在待装钢梁4的底面安装托梁701，然后在托梁701上安装提升框架100、卷线装置200、锚头座300、第一连接拉板401；

(2)将搭载了待装钢梁的运梁船停在主缆1下方的起吊位置；

(3)待船舶抛锚定位完成后，利用主缆1下方的起吊钢丝绳将待装钢梁上的锚头座300和第一连接拉板401提升到索夹2下方，完成索夹2与第一连接拉板401的连接，同 时，开启钢绞线卷绕泵站602，将位于已安装完成的钢梁上的锚头座300进行下放，利用 第二连接拉板502完成锚头座300和待装钢梁上的吊耳3的连接；

(4)开启动力系统和控制系统，预紧钢绞线201，进行分级加载；

(5)加载完成后，通过动力系统起吊钢梁，提升过程采用计算机(控制系统)同步控制；

(6)提升到位后，进行后续安装工作。

组合形式四：

本实施例提供一种适用于悬索桥跨中和边跨标准钢梁施工的专用倒提升设备，如图 10所示。一套设备包括四个提升框架100、四个卷线装置200、四个锚头座300、四个第 一连接拉板401、四个第二连接拉板502、动力系统和控制系统。其中，四个倒提升装置 的结构相同，梁顶连接装置800选用包括索夹2和第一连接拉板401的连接结构，梁底连 接装置700选用包括吊耳3和第二连接拉板502的连接结构。

使用本组合形式的待装钢梁安装工艺流程如下：

(1)在待装钢梁4的顶面安装提升框架100、卷线装置200、锚头座300、第一连接 拉板401、第二连接拉板502、吊耳3，动力系统和控制系统放在待装钢梁4的顶面。

(2)将搭载了待装钢梁的运梁船停在主缆1下方的起吊位置；

(3)待船舶抛锚定位完成后，利用主缆1下方的起吊钢丝绳将锚头座300和第一连接拉板401提升到索夹2下方，完成索夹2与第一连接拉板401的连接；

(4)开启动力系统和控制系统，预紧钢绞线201，进行分级加载；

(5)加载完成后，通过动力系统起吊钢梁，提升过程采用计算机(控制系统)同步控制；

(6)提升到位后，进行后续安装工作。

在本实施例中，A1-A11施工段为中跨倒提升施工段，A12-E施工段为边跨倒提升施工段。对A1-B-A1施工段的钢梁采用组合形式一的倒提升设备进行施工，对E施工段的 钢梁采用组合形式二的倒提升设备进行施工，对A2-A4施工段的钢梁采用组合形式三的 倒提升设备进行施工，对A5-A11、A12-A17施工段的钢梁采用组合形式四的倒提升设备进行施工。

其中，不同组合形式的倒提升设备只有提升系统与桥梁上部结构、待装钢梁的连接形 式存在区别，在切换时，分离式的结构便于拆装，不会影响施工效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运 用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，其特征在于，包括多个倒提升装置，任一倒提升装置包括：

卷线装置，其包括支架，其为框架式结构；卷线盘，其设置在所述支架内并通过转轴与所述支架转动连接；马达，其设置在所述支架上并驱动所述转轴转动；多根钢绞线，其缠绕在所述卷线盘上；

提升框架，其包括安装架，其为框架式结构并固定在所述支架的外侧；钢绞线千斤顶，其固定在所述安装架内；

锚头座，其沿竖直方向与所述提升框架间隔设置，所述多根钢绞线的一端固定在所述卷线盘上，另一端穿过所述钢绞线千斤顶后固定在所述锚头座上，所述卷线装置、所述提升框架与所述锚头座共同构成提升系统；

梁顶连接装置，其连接所述提升系统与悬索桥上部结构；

梁底连接装置，其连接所述提升系统与待装钢梁；

动力系统，其设置为用于驱动所述马达、所述钢绞线千斤顶运动；

控制系统，其分别与所述马达、所述钢绞线千斤顶、所述动力系统电连接；

所述多个倒提升装置存在四种组合形式，对于不同的施工节段选用不同组合形式的倒提升设备对钢梁进行安装；

组合形式一中，各倒提升装置的结构相同，梁顶连接装置选用包括索夹和第一连接拉板的连接结构，梁底连接装置选用包括托梁、第二支座和连接铰座的连接结构；

组合形式二中，各倒提升装置的结构相同，梁底连接装置选用包括吊耳和第二连接拉板的连接结构，梁顶连接装置选用包括悬臂梁和第一支座的连接结构；

组合形式三中，位于待装钢梁同一侧的多个倒提升装置采用相同的连接结构，梁顶连接装置选用包括索夹和第一连接拉板的连接结构，梁底连接装置选用包括托梁、第二支座和连接铰座的连接结构；位于待装钢梁另一侧的多个倒提升装置选用相同的连接结构，梁底连接装置选用包括吊耳和第二连接拉板的连接结构，梁顶连接装置选用包括悬臂梁和第一支座的连接结构；

组合形式四中，各倒提升装置的结构相同，梁顶连接装置选用包括索夹和第一连接拉板的连接结构，梁底连接装置选用包括吊耳和第二连接拉板的连接结构；

其中，当所述梁顶连接装置选用包括索夹和第一连接拉板的连接结构时，所述索夹固定在悬索桥的主缆上，所述第一连接拉板的顶端与所述索夹铰接，底端与所述锚头座铰接，所述提升框架位于所述锚头座的正下方，所述多根钢绞线向上穿过所述提升框架后固定在所述锚头座上；

当所述梁顶连接装置选用包括悬臂梁和第一支座的连接结构时，所述第一支座固定在已安装完成的钢梁的顶面，所述悬臂梁的一端固定在所述第一支座的顶部，另一端伸出已安装完成的钢梁的边缘并与所述提升框架固定连接，所述锚头座位于所述提升框架的正下方，所述多根钢绞线向下穿过所述提升框架后固定在所述锚头座上；

当所述梁底连接装置选用包括托梁、第二支座和连接铰座的连接结构时，所述托梁的内端部位于待装钢梁的底面下方，外端部伸出待装钢梁的边缘，所述第二支座位于所述托梁的内端部顶面并与其铰接，所述第二支座支撑在待装钢梁的底部，所述连接铰座位于所述托梁的外端部顶面并与其铰接，所述连接铰座的顶端与所述提升框架的底端铰接；

当所述梁底连接装置选用包括吊耳和第二连接拉板的连接结构时，所述吊耳固定在待装钢梁的顶面，所述第二连接拉板的底端与所述吊耳铰接，顶端与所述提升系统的底部铰接。

2.如权利要求1所述的分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备，其特征在于，所述锚头座包括连接座，其为框架式结构；夹持器，其设置在所述连接座内部，所述多根钢绞线穿过所述连接座并固定在所述夹持器上。

3.如权利要求1所述的一种分离式悬索桥钢梁安装用倒提升设备的施工方法，其特征在于，包括：

S1、先组装多个提升系统，并通过对应的梁底连接装置将所述多个提升系统安装在待装钢梁上；

S2、采用浮吊设备将待装钢梁移动至悬索桥的主缆下方的起吊位置；

S3、通过对应的梁顶连接装置将多个提升框架与上方悬索桥的主缆或已安装完成的钢梁连接，并在所述多个提升系统周围安装动力系统和控制系统，即完成多个倒提升装置的安装；

S4、通过所述多个倒提升装置同步起吊待装钢梁，在提升至设定高度后，采用起重设备将待装钢梁向已安装完成的钢梁靠拢并对接，然后使用吊索将待装钢梁与上方悬索桥的主缆连接；

S5、拆除所述多个倒提升装置，并将其移动至下一节段待装钢梁的起吊位置；

S6、重复S1-S5的内容完成下一节段待装钢梁的安装，直至全部节段的钢梁安装完成。