CN204958151U - 不对称吊具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种不对称吊具，其包括起吊支架和若干个固定在该起吊支架下方的吊耳，其中，所述起吊支架包括结构对称的基础支架和连接在该基础支架上的附加支架。本实用新型的不对称吊具适用范围更灵活，易于实现的，成本较低。

Description

不对称吊具

技术领域

本实用新型涉及路桥建设领域，尤其涉及一种不对称吊具。

背景技术

在假设物体是均质的前提下，该物体重心或重心线只与其形状有关，对于有规则形状的物体，其几何中心线和重心线是重合的；对于形状不规则的物体，该物体的重心线可以通过计算或实验方法获得，同时通过计算获得的重心的位置也是该形状不规则物体的几何中心和质量中心。当该物体是非均质的前提下，该物体的几何中心(线)和实际重心(线)并不重合。

对于部分预拼装的建筑构件其表面的轮廓形状是近似规则和对称的，但是其内部结构并不对称，这种建筑构件在物理上不能被视为均质物体，确定这类结构不对称的建筑构件的重心的位置关系到该建筑构件的起吊施工质量，同时，对于这种建筑构件的起吊施工还需要保证起吊过程的平稳，否则该建筑构件可能会因为起吊过程中发生的倾斜或摇摆而对该建筑构件的结构产生不利影响。

例如，如图1所示的斜拉桥或悬索桥桥面的钢箱梁Ⅰ，该钢箱梁1由顶板、斜腹板、底板构成其表面轮廓结构，且上述结构在钢箱梁1表面分布均匀，因此钢箱梁1的表面轮廓具有几何中心线Ⅰ1；但是设置在钢箱梁1内部的横隔板Ⅰ3可能因为施工要求在顺桥向的方向(桥面拼装延伸的方向)上进行不对称分布，主要表现为其中所使用的横隔板Ⅰ3的种类可能不一致(但该横隔板Ⅰ3在横桥向方向上是对称分布的)，因此，该横隔板Ⅰ3的布置影响了该钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2的位置。在这种情况下，所述几何中心线Ⅰ1和实际重心线Ⅰ2不重合。

如图2所示的现有的吊具Ⅱ具有对称结构，其包括向左右方向对称延伸的基础支架Ⅱ1、开设在所述基础支架Ⅱ1几何中心线Ⅱ4上的牵拉吊孔Ⅱ2以及以所述几何中心线Ⅱ4对称设置在所述基础支架Ⅱ1下方的吊耳Ⅱ3。

如图3所示，使用所述吊具Ⅱ起吊所述钢箱梁Ⅰ时，由于起吊施工标准要求吊具Ⅱ的几何中心线Ⅱ4要与钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1重合，因此按照所述施工标准进行起吊时，该钢箱梁Ⅰ在起吊过程将会发生较大倾斜，影响了该钢箱梁Ⅰ的结构稳定性。

目前有两种应用于起吊如前所述的结构不对称物体的不对称吊具：

其一，如图4所示的三角形不对称吊具Ⅲ，该三角形不对称吊具Ⅲ配合丝杆调节可较容易实现起吊重心转移，并且由于其构造特点能更有效发挥钢材抗拉压强度特性，结构受力明确，受力计算方便，杆件截面可尽量缩小而进一步减少结构用材。但是其缺点也较突出，由于为得到合理的受力角度，其斜拉杆角度通常不小于45°，因此该吊具Ⅲ整体工作高度较大，对工作净空高度有要求，因此只能与部分型号的悬臂吊机Ⅳ的配合使用；

其二，扁担式液压可调吊具，其主要原理是利用钢材抗弯拉应力较好的特点，与常规的扁担梁相同，通过选择不同的截面满足所需的工作荷载，再配合可以通过移动而改变起吊重心位置的液压变矩系统，实现重心转移；该扁担式液压可调吊具工作高度要求低，可轻易实现非对称钢箱梁(或其他建筑构件)的起吊，但是，由于液压系统的引入，其构造变得复杂，使该吊具的造价及后期维护检修费用增加，并且，所述液压变矩系统的可调范围有限，锚固点位置不可变，当钢箱梁吊点位置发生改变时则无法使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种适用范围更广，易于实现的，成本较低的不对称吊具。

为达到以上技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种不对称吊具，其包括起吊支架和若干个固定在该起吊支架下方的吊耳，其中，所述起吊支架包括结构对称的基础支架和连接在该基础支架上的附加支架。

优选地，所述基础支架沿着自身的几何中心线上开设有牵拉吊孔。

优选地，所述附加支架连接在所述基础支架的侧面。可选择地，所述基础支架在左右方向上对称延伸，所述附加支架连接在所述基础支架的左侧面和/或右侧面。

优选地，所述起吊支架由钢板制成。

进一步地，为实现本实用新型，所述吊耳包括固定在所述基础支架下方的对称布置的基础吊耳、固定在所述基础支架下方任意位置的改制吊耳和固定在所述附加支架下方的附加吊耳。

优选地，所述基础吊耳、改制吊耳和附加吊耳平齐布置。

具体地，所述改制吊耳包括竖直贯穿所述基础支架并且与该基础支架固定的改制耳板，以及开设在所述改制耳板下端的并且外露在所述基础支架下方的吊圈。

进一步地，所述附加吊耳包括竖直贯穿所述附加支架并且与该附加支架固定连接的附加耳板，以及开设在所述附加耳板下端的并且外露在所述附加支架下方的吊圈。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下优势：

(1)本实用新型的不对称吊具，利用经过重加工的吊具将悬臂吊机的起吊重心线、结构不对称物的实际重心线和结构不对称物的几何中心线进行协调，能够使该结构不对称物在起吊过程保持平衡，避免发生倾斜或摇摆；

(2)本实用新型的不对称吊具，根据被起吊物的实际结构对所述吊具进行有针对性地增加附加支架和改变吊耳的位置，不仅对起吊场景有针对性，还降低了吊具的生产成本。

附图说明

图1为标准节段钢箱梁隔板分布示意图。

图2为现有的结构对称的吊具。

图3为使用结构对称的吊具起吊钢箱梁时的状态示意图。

图4为现有的三角形不对称吊具及其使用状态示意图。

图5为本实用新型不对称吊具的主视图。

图6为图5中附加支架的主视图。

图7为图6的A-A方向的视图。

图8为图6的B-B方向的视图。

图9为本实用新型不对称吊具的工作状态示意图。

图10为图9的α部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

参考图5，本实用新型的不对称吊具1包括起吊支架1A和若干个固定在该起吊支架1A下方的吊耳14。

具体地，所述起吊支架1A为由钢板制成的钢箱式结构，该起吊支架1A包括结构对称的基础支架11和设置在该基础支架上的附加支架12，其中，所述基础支架11在左右方向上对称延伸，在该基础支架111沿着自身的几何中心线开设有牵拉吊孔13。

参考图6～8，所述附加支架12同样为钢箱式结构，本实施例中，该附加支架12连接在所述基础支架11左侧，该附加支架12从该基础支架11左半部分的顶部延伸到该基础支架11的左侧的边缘之外，该附加支架12的作用在于：其一，加长了该基础支架11的左侧，为设置所述吊耳14提供了加长的固定位置，其二，该附加支架12对该吊具1在进行起吊施工时起到平衡重量的作用。

本领域技术人员知晓，所述附加支架12的结构、数量和连接位置可以根据实际施工作业情况而进行调整，不限于本实施例所示的结构。例如，所述附加支架12可以连接在所述基础支架11的右侧；所述附加支架12也可以同时连接在所述基础支架11的左侧和右侧，但是连接在左侧的附加支架12的结构不同于连接在右侧的附加支架12的结构。

进一步地，所述吊耳14包括固定在所述基础支架11下方的对称布置的基础吊耳141、固定在所述基础支架11下方任意位置的改制吊耳142和固定在所述附加支架12下方的附加吊耳143。所述基础吊耳141可以成对设置，也可以根据实际施工作业情况使用任意一个。如图5所示，所述改制吊耳142包括固定在所述基础支架11下方的改制耳板1421以及开设在所述改制耳板1421下端的并且外露在所述基础支架下方的吊圈1422；所述改制耳板1421通过分别开设在所述基础支架11上表面和下表面的焊接槽(未图示)竖直贯穿所述基础支架11，并且利用所述焊接槽进行焊接固定。如图6～8所示，所述附加吊耳143包括竖直贯穿所述附加支架12并且与该附加支架12固定连接的附加耳板1431，以及开设在所述附加耳板1431下端的并且外露在所述附加支架12下方的吊圈1432。优选地，所述基础吊耳141、改制吊耳142和附加吊耳143的吊圈都设置有加强圈。更优选地，所述基础吊耳141、改制吊耳142和附加吊耳143平齐布置。

起吊施工过程中，要求吊具的几何中心线与被起吊物的几何中心线重合，以保证起吊平稳。但当起吊如前所述的钢箱梁Ⅰ时，所述钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1和其实际重心线Ⅰ2之间存在偏移，因此，本实用新型的不对称吊具1可以看作是将原来的具有对称结构的吊具Ⅱ进行重加工而成。

本实施例以用于拼装斜拉桥或悬索桥桥面的标准钢箱梁为例子，对本实用新型的不对称吊具的使用方法进行描述。如图1所示的一个标准的钢箱梁Ⅰ的尺寸如下：该钢箱梁Ⅰ中心处高3.54m，长12m，顶板厚16mm和32mm(锚拉板处)，斜腹板厚12mm，底板厚12mm和16mm，所述顶板和底板采用U形肋闭合加劲，顶板U形肋厚8mm，底板U形肋厚6mm。

在此需要说明的是，由于该钢箱梁Ⅰ需要沿顺桥向方向(即图1中的上下方向)进行拼接延长，为了保证所述每一个钢箱梁Ⅰ在顺桥向方向上不发生下倾或上仰，优先考虑以横桥向方向(即图1中的左右方向)的轴线或参考面作为该钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1以用于保证起吊平衡，因此，下文中所涉及的“对称”和“不对称”都是基于平行于所述横桥向方向的几何中心线Ⅰ1。

所述钢箱梁Ⅰ的起吊方法包括以下步骤：

(1)几何中心线和实际重心线的计算。

结构不对称物的实际重心线的位置可以通过组合体重心计算方法获得，具体地根据以下公式进行计算：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{m}_i{l}_i=mX---\left(1\right)$

式(1)中，m_i为所述结构不对称物各部分的重量，l_i为所述结构不对称物各部分分别基于一个预设的参考面的距离，m为该结构不对称物的总重量，X为该结构不对称物的实际重心线至所述参考面的距离。

进一步地，针对本实施例所述的钢箱梁Ⅰ，由于其构成表面轮廓结构的部分具有几何中心线Ⅰ1，因此，针对该钢箱梁Ⅰ的实际重心线的计算公式可以推演为：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{m}_{1_i}\frac{L}{2}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{m}_{2_i}{i}_i=mX---\left(2\right)$

式(2)中，m_1i为该结构不对称物中相对于其预设的对称轴/面具有对称结构的各部分的重量，L为该结构不对称物的总长度，m_2i为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面不具有对称结构的各部分的重量，l_i为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面不具有对称结构的各部分分别与所述参考面的距离，m为该结构不对称物的总重量，X为该结构不对称物的实际重心线至所述参考面的距离。

参考图1和图3，根据前述关于所述钢箱梁Ⅰ的结构组成，分别计算该钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1的位置、实际重心线Ⅰ2的位置以及所述实际重心线Ⅰ2相对于所述几何中心线产生的偏移方向和偏移距离D。

对于所述钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1的位置根据该钢箱梁Ⅰ的外轮廓的形状计算获得。

对于所述钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2通过所述式(2)计算获得，具体地，以该钢箱梁Ⅰ的上端的端面(背向索塔的一侧)为计算参考面，该钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2的位置按照下式进行计算：

(m_顶、底板+m_U形加肋+m_纵向隔板+m_{翼缘板加劲肋}+……)×L/2+[m_横隔板H1×(l₁+l₂+l₃)+m_横隔板H2×l₄]＝m_{钢箱梁总重}X，

其中，式中L为单节所述钢箱梁Ⅰ的长度，X为该钢箱梁Ⅰ的实际重心线至计算参考面的距离；进一步地，“m_顶、底板+m_U形加肋+m_纵向隔板+m_{翼缘板加劲肋}+……”为该钢箱梁Ⅰ中相对于所述参考面具有对称结构部分的总量和，“m_横隔板H1”“m_横隔板H2”分别为该钢箱梁Ⅰ中相对于所述参考面不具有对称结构部分的重量，“l₁、l₂、l₃、l₄”分别为上述不具有几何对称结构部分相对于所述参考面的距离，“m_{钢箱梁总重}”为该钢箱梁Ⅰ的总重量。

由此，所述偏移距离D＝L/2-X。在此定义桥梁的延长方向为前方(即图3中的右侧，左侧为后方)，并且以该钢箱梁Ⅰ的前端为计算参考面，若D的计算结果为正值，表明该钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2向前端偏移距离D(如图3所示)，若D的计算结果为负值，表明该钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2向后端偏移距离D。

(2)移动悬臂吊机2。

起吊施工要求起吊重心线必须与被起吊物的重心线重合，因此，参考图9，将基于所述钢箱梁Ⅰ几何中心线Ⅰ1预先固定在已完成拼装的钢箱梁Ⅰa和Ⅰb上的悬臂吊机2在所述偏移方向上进行整体移动，以使该悬臂吊机2的起吊重心线2a在所述偏移方向上移动所述偏移距离D，使该起吊重心线2a与钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2重合。

继续参考图5，所述悬臂吊机2包括悬臂支架21、架设在该悬臂支架21上的用于牵拉的提升系统22、设置在所述悬臂支架21底部的支腿系统23以及设置在所述支腿系统23下方的行走系统24。

本实施例中，所述悬臂支架21为菱形挂篮支架。进一步地，所述提升系统12包括卷扬机(未标示)、设置在所述悬臂支架21上的定滑轮和从所述卷扬机引出的并且经过所述定滑轮的吊绳，所述吊绳进一步地从所述悬臂支架21的最前端向下引出，用于与所述的吊具1连接用于起吊待拼接的钢箱梁Ⅰc。

(3)制造专用的吊具1。

参考前述的不对称吊具1结构，根据实际的施工情况制造该吊具1，最终使该吊具1中的基础吊耳141、改制吊耳142和附加吊耳143中的至少两个之间的几何中心线必须与所述钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1重合，进一步地，所述基础吊耳141、改制吊耳142和附加吊耳143中的至少两个之间的几何中心线与所述基础支架11的几何中心线不重合(如图10所示)，从而保证所述吊具1具有符合实际施工要求的不对称结构。

(4)组装起吊系统并且起吊。

如图9所示，以所述悬臂吊机2和吊具1组成起吊系统，将所述吊具1通过所述吊耳14与所述钢箱梁Ⅰ进行固定连接，将所述吊具1通过所述牵拉吊孔13与经过移动的所述悬臂吊机2进行固定连接。此时，如图10所示，所述悬臂吊机2的起吊重心线2a与钢箱梁Ⅰ的实际重心线Ⅰ2重合，所述吊具1以左侧的附加吊耳143和右侧的改制吊耳142作为工作吊耳，这两个吊耳的几何中心线1a与钢箱梁Ⅰ的几何中心线Ⅰ1重合。在检查所述起吊系统的连接安全性后进行起吊作业。

综上所述，本实用新型的不对称吊具适用范围更灵活，易于实现的，成本较低。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不对称吊具，其包括起吊支架和若干个固定在该起吊支架下方的吊耳，其特征在于：所述起吊支架包括结构对称的基础支架和连接在该基础支架上的附加支架。

2.如权利要求1所述的不对称吊具，其特征在于：所述基础支架沿着自身的几何中心线上开设有牵拉吊孔。

3.如权利要求1所述的不对称吊具，其特征在于：所述附加支架连接在所述基础支架的侧面。

4.如权利要求3所述的不对称吊具，其特征在于：所述基础支架在左右方向上对称延伸，所述附加支架连接在所述基础支架的左侧面和/或右侧面。

5.如权利要求1所述的不对称吊具，其特征在于：所述起吊支架由钢板制成。

6.如权利要求1所述的不对称吊具，其特征在于：所述吊耳包括固定在所述基础支架下方的对称布置的基础吊耳、固定在所述基础支架下方任意位置的改制吊耳和固定在所述附加支架下方的附加吊耳。

7.如权利要求6所述的不对称吊具，其特征在于：所述基础吊耳、改制吊耳和附加吊耳平齐布置。

8.如权利要求6所述的不对称吊具，其特征在于：所述改制吊耳包括竖直贯穿所述基础支架并且与该基础支架固定的改制耳板，以及开设在所述改制耳板下端的并且外露在所述基础支架下方的吊圈。

9.如权利要求6所述的不对称吊具，其特征在于：所述附加吊耳包括竖直贯穿所述附加支架并且与该附加支架固定连接的附加耳板，以及开设在所述附加耳板下端的并且外露在所述附加支架下方的吊圈。