CN201172597Y - 大跨重载缆索吊机 - Google Patents
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Abstract
大跨重载缆索吊机，涉及一种桥梁工程施工中用的缆索吊机。由扣索塔架1、缆索塔架2、主索及起重牵引系统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成。缆索吊机塔架由扣索塔架1和缆索塔架2组成，缆索塔架2铰接于扣索塔架1顶，扣索塔架1底部固结。本实用新型采用多根主索并列承载、缆风串联、缆索塔架与扣索塔架合建等技术，大幅提高大跨缆索吊机的载荷能力，同时又尽可能地降低了造价。采用本实用新型可以减小缆索塔架2顶的不平衡水平力对扣索塔架1的影响，大大节省扣索塔架1的工程造价。本载缆索吊机载荷能力强，吊重范围大，经济性能高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁工程施工中用的大跨重载缆索吊机。
背景技术
随着国内外大跨桥梁节段施工技术的发展，梁桥施工呈现工厂化制造，现场大节段安装的趋势。缆索吊机作为桥梁节段施工中运送和安装构件的一种重要装备，其吊重能力大小是能否实现现场大节段安装的关键。目前国内外的缆索吊机最大额定吊重为170t(重庆鹅公岩长江大桥施工缆索吊机)，随着桥梁施工的发展，目前的缆索吊机吊重能力已经远远不能够满足需要(重庆菜园坝长江大桥钢桁梁安装节段重280t)，迫切需要大幅提高缆索吊机的吊重能力(额定吊重超过280t)。
由于吊重超大，大跨重载缆索吊机需设置多根主索，而多根主索并列承载中需要解决的难题就是如何让多根主索均匀受力。重载缆索吊机工作中将在缆索塔架顶产生巨大的不平衡水平力，如何在控制塔顶偏位的同时又能尽可能的减少缆索塔架的造价，这也是缆索吊机设计中面临的另一个主要困难。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种载荷能力强，吊重范围大，经济性能高的大跨重载缆索吊机。
本实用新型目的的实现方式为，大跨重载缆索吊机，由扣索塔架1、缆索塔架2、主索及起重牵引系统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成，有两组主索3-1，每组主索由多根钢丝绳组成，每组主索、后缆风6-2一端固接在锚固系统4上，一端固接在缆索塔架2上，跑车3-2在主索3-1上，用钢丝绳串联在一起，跑车3-2上挂架设置多道分配梁3-3，缆索塔架2前缆风串联成一个通风缆6-1，起重索3-3绕穿跑车3-2的滑车组，两端绕过塔顶后进入起重卷扬机5-1，牵引索3-4动滑轮置于跑车3-2上，定滑轮固定于缆塔塔顶，牵引索3-4活头分别进两岸牵引卷扬机5-2，缆索塔架2铰接在扣索塔架1顶，扣索塔架1塔底固结在主桥根部。
本实用新型可以减小缆索塔架2顶的不平衡水平力对扣索塔架1的影响，大大节省扣索塔架1的工程造价；主索3-1分成两组，每组由多根钢芯钢丝绳组成，跑车3-2支承在承重主索3-1上，共设置4台，每组主索上有两台跑车3-2，用钢丝绳串联在一起，由于是多根主索3-1并列承载，每根主索受力不均的问题很突出，通过在跑车3-2的上挂架上设置多道分配梁，利于简支梁的传力特性，让多根主索3-1均匀受力，由于重载，缆索吊机工作中将产生巨大的塔顶不平衡水平力，通过改变通常每个缆索塔架均设置前后缆风的方法，将两个缆索塔架2的前缆风合并成一个通风缆6-1，可以提高缆索塔架2刚度，减小塔顶偏位，同时也减小了钢丝绳材料用量和张拉工作量。
说明书附图
图1是本实用新型立面布置图
图2是本实用新型平面布置图
图3是扣索塔架、缆索塔架结构示意图
图4是缆塔铰座装置结构示意图
图5是跑车布置图
图6是跑车上挂架分配梁图
图7是起重索布置示意图
图8是牵引索布置示意图
具体实施方式
参照图1、2、3，本实用新型由由扣索塔架1、缆索塔架2、主索及起重牵引系统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成。
下面以重庆菜园坝长江大桥420t缆索吊机为例，祥述本实用新型：
1、缆索塔架
缆索塔架2及扣索塔架1合建，扣索塔架1底部固结，缆索吊机塔架2铰接于扣索塔架1顶，以减小缆索吊机工作时产生的不平衡水平力对扣索塔架1的影响。扣索塔架1立柱由内、外侧由双柱、三柱万能杆件拼装而成。缆索吊机2立柱由单柱万能杆件拼装而成。缆索塔架2拼装时临时固结，待缆索塔架2拼装完毕后，再通过图4所示的缆塔铰座装置2-1铰接。
2、主索、起重牵引系统和机电系统
设有两组主索3-1，每组主索由12φ60钢丝绳组成，两组主索间距34m，单根索间距为240mm(保护范围宽)，为固定式，施工期间不横移。
参照图5、6、7、8，每线有两台跑车3-2，共四台跑车分别支承在承重索3-3上。每线上两台跑车3-2之间的间距为8m，用两根φ44的钢丝绳串联在一起。每台跑车有48个走行滑轮，分成两组支承在12根φ60的承重索3-3上。在跑车3-2上挂架布置有牵引动滑轮组及5个起升定滑轮组，在跑车下挂架上布置有4个起升动滑轮组。起升滑轮组倍率为8。所有滑轮均采用尼龙制造，单个尼龙轮的重量约为同等直径的钢轮的六分之一，大大减轻了跑车3-2的重量。跑车3-2上挂架设置三道分配梁3-5，利用简支梁传力均匀特性来满足12根主索均匀受力的要求。
沿桥跨每隔30m布置一个分索器3-6，分索器间用结索相联，并与跑车联为一体，其沿桥向随跑车一起移动。索鞍3-7布置于两侧塔架上(见图3)，在索鞍上主要布置有承重索转向轮、起升机构转向滑轮及牵引走行机构滑轮组。
牵引走行机构3-5滑轮组由转向滑轮及定滑轮组组成，牵引倍率为6。通过缆索塔架两侧卷扬机同步收放来完成对跑车的牵引工作。
承重索3-3转向滑轮组由两组滑轮组成，每组有12片滑轮，缆索起重机每线12根φ60的承重索就支承在这24片滑轮上。承重索3-3两端分别由地锚4固定在大桥两岸的主体结构上，并通过承重滑轮组对跑车3-2起支承作用。
承重索3-3设计为2台15t卷扬机走8布置。起重卷扬机5-1布置为：单线两台跑车3-2各有一套独立起升系统，每台跑车3-2配置2台15t起重卷扬机5-1，两岸各布置一台。起重卷扬机5-1放置在Y构后悬臂上，垂直出绳上扣索塔架1塔顶。在塔顶经4次转向后从鞍座出绳，进入跑车3-2上下挂架滑轮组，天车滑轮组的配置为上挂架定5，下挂架动4。单车上下挂架走8布置，因是两端均为动力端，则相当于单台起重卷扬机5-1走4。
跑车3-2牵引选用22t慢速卷扬机5-2，沿每组主索3-1纵桥向两端各布置2台共计8台，卷扬机容绳量为1300m。选用φ34的麻芯钢丝绳，跑车3-2纵移采用两岸对拉的牵引方式，牵引索3-3走6布置，死头固定在起吊小车上，活头分别进两岸22t牵引卷扬机。牵引方式：一组主索3-1上的两台跑车3-2串联起来，两岸各二台牵引卷扬机5-2，一侧主动牵引，另一侧被动牵引。
3、锚固系统
参照图1、3，主索北锚碇4-1基础采用桩基础，北锚碇4-1和主索3-1采用热铸锚连接，通过锚箱和锚梁拉板铰接；然后锚梁和锚碇的锚固采用15束9孔预应力钢绞线，根部用P锚，这种连接形式克服了过去锚碇局部受力不均、应力集中的现象。
南锚：主索南锚碇4-2基础采用桩基础，主索3-1和后风缆6-2通过锚箱和锚杆连接锚碇上。主索3-1索力调整均置于南锚4-2进行，初张力采用一台卷扬机和5门滑车组拖拉主索来完成，精确调整通过2台60t千斤顶张拉主索端头精轧螺纹钢筋来实现。
4、缆索吊机缆风系统
缆索吊机缆风系统6主要用来克服缆塔顶向跨中的不平衡水平力并控制塔顶偏位。本缆风系统采用两个缆索塔架缆风串联，提高刚度，减小塔顶偏位，同时也减少缆风绳材料和张拉工作量。
根据试算，后风缆6-2选用2×(6+2)-φ52钢丝绳，单根初张力42t(其中上下游各2根在安装完跑车后再挂设张拉)；前风缆为通风缆6-1，采用2×6-φ48钢丝绳，单根初张力36t。利用千斤顶张拉调整大吨位缆风绳索力，较传统的卷扬机带滑车组更为简便，索力精确度大为提高。
由于塔顶不平衡水平力太大，主索及跑车安装后，将跑车置于跨中，再张拉缆塔风缆2-2Φ52后缆风6-2，以平衡安装跑车造成的塔顶水平力。
Claims (6)
1、大跨重载缆索吊机，其特征在于由扣索塔架(1)、缆索塔架(2)、主索及起重牵引系统(3)、锚固系统(4)、机电系统(5)、缆风系统(6)组成，有两组主索(3-1)，每组主索由多根钢丝绳组成，每组主索、后缆风(6-2)一端固接在锚固系统(4)上，一端固接在缆索塔架(2)上，跑车(3-2)在主索(3-1)上，用钢丝绳串联在一起，跑车(3-2)上挂架设置多道分配梁，缆索塔架2前缆风串联成一个通风缆(6-1)，承重索(3-3)绕穿跑车(3-2)的滑车组，两端绕过塔顶后进入起重卷扬机(5-1)，牵引索(3-4)动滑轮置于跑车(3-3)上，定滑轮固定于缆塔塔顶，牵引索(3-4)活头分别进两岸牵引卷扬机(5-2)，缆索塔架(2)铰接在扣索塔架(1)顶，扣索塔架(1)塔底固结在主桥根部。
2、根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于扣索塔架(1)立柱由内、外侧由双柱、三柱万能杆件拼装而成，缆索吊机(2)立柱由单柱万能杆件拼装而成。
3、根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于缆索吊机设有两组主索(3-1)，每组主索由12根φ60钢丝绳组成，两组主索间距34m，单根索间距为240mm，为固定式。
4、根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于每台跑车有48个走行滑轮，分成两组支承在12根φ60的承重索(3-3)上，跑车(3-2)上挂架布置有牵引动滑轮组及5个起升定滑轮组，在跑车下挂架上布置有4个起升动滑轮组。
5、根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于北锚碇(4-1)和主索(3-1)采用热铸锚连接，通过锚箱和锚梁拉板铰接。
6、根据权利要求1所述的420t大跨重载缆索吊机，其特征在于后风缆(6-2)选用2×(6+2)-φ52钢丝绳，单根初张力42t，前风缆为通风缆(6-1)，采用2×6-φ48钢丝绳，单根初张力36t。
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