CN205443945U - 钢结构拱桥自动竖转提升系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了钢结构拱桥自动竖转提升系统，包括塔吊系统和同步控制系统，塔吊系统包括塔架、揽风系统、上吊点机构、下吊点机构以及钢绞索；其中，上吊点机构包括吊笼与固定于吊笼内的提升器，下吊点机构包括与拱桥连接的下吊点支座和与钢绞索另一端固定连接的吊具，揽风系统包括四根平衡背拉索和四根揽风绳，同步控制系统包括泵站系统、锚固系统、检测系统、报警系统及监控系统。该自动竖转提升系统在竖转提升时，塔架结构及揽风系统具有强度，可靠支撑竖转桥体，防止塔架发生倾斜和变形；同时提升器的提升力始终垂直于桥体，有效分力大；同步控制系统可自动实现同步动作、受力控制、过程显示和故障报警，提高提升安全性能和安装的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁塔架技术领域，尤其涉及一种钢结构拱桥自动竖转提升系统钢结构拱桥自动竖转提升系统。
背景技术
随着桥梁建设的飞速发展，施工设备也越来越规模化；为了减少高空作业的工作量，在桥梁的建设过程中，主要或全部的拼装、焊接及油漆操作于地面进行，以提高施工效率，保证桥梁质量，地面组装的桥梁再通过提升至指定位置进行固定，为了保证桥梁在提升过程中的平稳性、安全性以及准确性，要求桥梁各处实现同步同高提升；
现有的提升系统大多采用整体吊装安装，因此，提升系统的塔架的长度约等于桥的跨度，塔架承重要求高，同时，由于整体吊装与竖转提升不同，在拱桥竖转施工的转体过程中，由于绞索与塔桥竖直方向的角度不断发生变化，要求提升系统能够实现变角度同步提升，且塔架受顺桥向的水平力大，要求塔架具有足够水平力承载能力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种实现拱桥同步竖转提升的、安全性高、搭建成本低且承载能力高的钢结构拱桥自动竖转提升系统。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，包括搭吊系统和同步控制系统，
其中，搭吊系统包括：
沿拱桥延伸方向设置的门形结构的塔架，包括竖直支架和横向支架，竖直支架为倒U形结构；
连接塔架的塔顶与地面的揽风系统；
设置于塔架的横向支架上的上吊点机构，包括吊笼与固定于吊笼内的提升器，吊笼上端设有与位于横向支架上的上吊耳销轴连接的下吊耳，吊笼下端设有用于放置提升器的承板，承板上设有绞索穿孔，钢绞索的一端穿过绞索穿孔与提升器连接,提升器与吊笼四侧之间分别设有L形靠板；
设置于拱桥上的下吊点机构，包括与拱桥连接的下吊点支座和与钢绞索另一端固定连接的吊具，吊具与下吊点支座销轴连接，下吊点支座通过加劲板与拱桥钢箱结构固定连接；
其中，同步控制系统包括：
提供提升器提升油压的泵站系统，包括油缸和与油缸活塞连接的变频油泵；
锚固系统，包括临时索夹、设置在提升器上下两端的上锚具和下锚具，上锚具和下锚具均为楔型锚具，钢绞索一端固定连接索夹，钢绞索依次穿过上锚具和下锚具，上锚具和下锚具至少有一个处于锁紧状态；
检测系统，包括分别设于上锚具和下锚具上的锚具传感器、设于拱桥上的行程传感器、设于泵站系统的油缸上的压力传感器以及位于拱桥上的距离检测传感器；
报警系统，包括索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器；
监控系统，包括相互连接的具有人机交互界面的计算机、控制动力系统的手动控制模块和自动控制模块，以及与检测系统无线连接的无线反馈模块，计算机还与索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器连接。
进一步地，揽风系统包括四根平衡背拉索和四根揽风绳，四根平衡背拉索由塔架的塔顶四角分别向远离塔架方向并平行于沿拱桥延伸方向设置，四根揽风绳由塔架的塔顶四角分别向远离塔架方向并垂直于沿拱桥延伸方向设置，平衡背拉索与地面设有平衡用的临时锚点，临时锚点包括与平衡背拉索连接的耳板、固定耳板用的承台以及至少六根方形阵列的灌注桩，灌注桩位于地面下，其上端均与承台固定连接，耳板上设有加强筋。
进一步地，两个锚具传感器设于钢绞索的上锚具和下锚具上，安装时，锚具传感器与上锚具以及之间锚具传感器与下锚具之间均设有梅花垫片，锚具传感器的一侧设有单孔锚。
进一步地，上锚具和下锚具均包括锚夹和与驱动锚夹夹紧的锚紧液缸，锚紧液缸与泵站系统管道连接，锚紧液缸与泵站系统之间设有与监控系统电性连接的电磁阀。
进一步地，吊具包括对称设置的两个销轴固定板、吊具体、连接吊具体和销轴固定板的横板以及设于吊具体内的绞索固定板，绞索固定板上设有用于固定钢绞索另一端的绞索固定孔，横板与吊具体之间设有筋板。
本实用新型的有益效果是：
1.在竖转提升时，同步控制系统通过采用行程、距离传感监测和计算机控制，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、受力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警功能，实现和精确控制拱桥的同步竖转提升，提高提升安全性能和安装的准确性；
2.塔吊系统的塔架结构和揽风系统能够足够强度，可靠支撑竖转的桥体，防止塔架发生倾斜和变形，且搭建成本低；
3.钢绞索随着桥体的竖转，带动吊笼和吊具发生转动，使提升器的提升力始终垂直于桥体，提升做功的有效分力大，且钢绞索始终平行于提升器与吊具的轴线，提升滑动摩擦力小，工作可靠。
附图说明
图1是本实用新型的塔吊系统结构示意图；
图2是本实用新型的揽风系统布置示意图；
图3是本实用新型的临时锚点的结构示意图；
图4是本实用新型的上吊点机构结构示意图；
图5是本实用新型的下吊点机构结构示意图；
图6是图5中吊具的结构示意图；
图7是本实用新型的同步控制系统的结构示意图。
图中：1.塔架，2.平衡背拉索，21.临时锚点，211.耳板，212.承台，213.灌注桩，3.揽风绳，4.上吊点机构，41.吊笼，411.承板，412.下吊耳，5.下吊点机构，51.吊具，511.销轴固定板，512.横板，513.绞索固定板，514.吊具体，52.下吊点支座，521.销轴，522.加劲板，6.钢绞索。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1-7所示，本实用新型的一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，包括搭吊系统和同步控制系统，
其中，搭吊系统包括：
沿拱桥延伸方向设置的门形结构的塔架1，包括竖直支架和横向支架，竖直支架为倒U形结构；
连接塔架1的塔顶与地面的揽风系统；
设置于塔架1的横向支架上的上吊点机构4，包括吊笼41与固定于吊笼41内的提升器，吊笼41上端设有与位于横向支架上的上吊耳销轴连接的下吊耳412，吊笼41下端设有用于放置提升器的承板411，承板411上设有绞索穿孔，钢绞索6的一端穿过绞索穿孔与提升器连接,提升器与吊笼41四侧之间分别设有L形靠板；
设置于拱桥上的下吊点机构5，包括与拱桥连接的下吊点支座52和与钢绞索6另一端固定连接的吊具51，吊具51与下吊点支座52销轴连接，下吊点支座52通过加劲板522与拱桥钢箱结构固定连接；
其中，同步控制系统包括：
提供提升器提升油压的泵站系统，包括油缸和与油缸活塞连接的变频油泵；
锚固系统，包括临时索夹、设置在提升器上下两端的上锚具和下锚具，上锚具和下锚具均为楔型锚具，钢绞索6一端固定连接索夹，钢绞索6依次穿过上锚具和下锚具，上锚具和下锚具至少有一个处于锁紧状态；
检测系统，包括分别设于上锚具和下锚具上的锚具传感器、设于拱桥上的行程传感器、设于泵站系统的油缸上的压力传感器以及位于拱桥上的距离检测传感器；
报警系统，包括索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器；
监控系统，包括相互连接的具有人机交互界面的计算机、控制动力系统的手动控制模块和自动控制模块，以及与检测系统无线连接的无线反馈模块，计算机还与索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器连接。
在拱桥竖转提升施工中，拱桥一般由对称中心线分为两段半圆形桥体，在分别进行竖转至指定位置后合龙，因此塔架11机构长度小于拱桥总长，甚至可以小于拱桥总长的一半，塔架11搭建的成本低；塔架11位于拱桥的中部，在竖转提升时，塔架11结构受沿拱桥延伸方向的提升分力较整体竖转提升大，门形的塔架11结构以及揽风系统具有提供足够的竖转提升支撑力，可可靠支撑竖转的桥体，防止塔架11发生倾斜和变形，保证桥体安装的精度，且安装成本低；同时，钢绞索66随着桥体的竖转，带动吊笼4141和吊具5151发生转动，使提升器的提升力始终垂直于桥体，提升做功的有效分力大，且钢绞索66始终平行于提升器与吊具5151的轴线，提升滑动摩擦力小；
且竖转提升过程中，监控系统的锚固系统对钢绞索6进行单向锁定，计算机远程控制开启泵站系统，泵站系统为多个提升器提供同一液压力，通过钢绞索6同步提升拱桥；检测系统的锚具传感器可检测提升过程中上、下锚具的夹紧力度，当检测到夹紧力度过低时，无线反馈至计算机，并通过索力异常报警器及时进行警示；由于竖转提升过程，拱桥不断发生角度变化，其具有竖直位移和横向位移，行程传感器可检测拱桥竖转的高度变化，距离传感器可检测竖转提升过程中拱桥上某一固定点与转铰或地面上某一固定点的横向距离变化，以监控拱桥竖转提升各点状态，当某一方向位移过大时，计算机根据预设值判断为提升失稳，移动距离异常报警器发生警示，当各段拱桥的竖转提升量不一致时，通过人机交互界面可实时观察到，并通过手动控制模块进行手动控制单个提升器进行单点提升调整；油缸上的压力传感器可及时检测到油路的通畅情况；因此，该监控系统可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、受力控制、操作闭锁、过程显示和相应故障报警的功能，以实现和精确控制拱桥的同步竖转提升。
本例中，为了增强塔架1的承载能力，防止竖转过程中塔架1基础不可靠塔架1发生倾斜的现象，设置的揽风系统包括四根平衡背拉索2和四根揽风绳3，四根平衡背拉索2由塔架1的塔顶四角分别向远离塔架1方向并平行于沿拱桥延伸方向设置，四根揽风绳3由塔架1的塔顶四角分别向远离塔架1方向并垂直于沿拱桥延伸方向设置，由于塔架1结构受沿拱桥延伸方向的提升分力较大，要求平衡背拉索2具有足够的拉力和承受能力，为了提高平衡背拉索2支撑的可靠性，平衡背拉索2与地面设有平衡用的临时锚点21，临时锚点21包括与平衡背拉索2连接的耳板211、固定耳板211用的承台212以及至少六根方形阵列的灌注桩213，灌注桩213位于地面下，其上端均与承台212固定连接，耳板211上设有加强筋。
本例中，两个锚具传感器设于钢绞索6的上锚具和下锚具上，安装时，锚具传感器与上锚具以及之间锚具传感器与下锚具之间均设有梅花垫片，锚具传感器的一侧设有单孔锚，使得钢绞索6、单孔锚和梅花垫片同轴线，防止钢绞索6收放时发生侧偏，提高锚具传感器检测精度。
本例中，上锚具和下锚具均包括锚夹和与驱动锚夹夹紧的锚紧液缸，锚紧液缸与泵站系统管道连接，锚紧液缸与泵站系统之间设有与监控系统电性连接的电磁阀，以实现上锚具和下锚具自动夹紧。
本例中，吊具51包括对称设置的两个销轴固定板511、吊具体514、连接吊具体514和销轴固定板511的横板512以及设于吊具体514内的绞索固定板513，绞索固定板513上设有用于固定钢绞索6另一端的绞索固定孔，横板512与吊具体514之间设有筋板，吊具51结构简单，受力强度大。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，其特征在于：包括搭吊系统和同步控制系统，
其中，搭吊系统包括：
沿拱桥延伸方向设置的门形结构的塔架(1)，包括竖直支架和横向支架，竖直支架为倒U形结构；
连接塔架(1)的塔顶与地面的揽风系统；
设置于塔架(1)的横向支架上的上吊点机构(4)，包括吊笼(41)与固定于吊笼(41)内的提升器，所述吊笼(41)上端设有与位于所述横向支架上的上吊耳销轴连接的下吊耳(412)，吊笼(41)下端设有用于放置提升器的承板(411)，承板(411)上设有绞索穿孔，钢绞索(6)的一端穿过所述绞索穿孔与提升器连接,提升器与吊笼(41)四侧之间分别设有L形靠板；
设置于拱桥上的下吊点机构(5)，包括与拱桥连接的下吊点支座(52)和与所述钢绞索(6)另一端固定连接的吊具(51)，吊具(51)与下吊点支座(52)销轴连接，所述下吊点支座(52)通过加劲板(522)与拱桥钢箱结构固定连接；
其中，同步控制系统包括：
提供提升器提升油压的泵站系统，包括油缸和与油缸活塞连接的变频油泵；
锚固系统，包括临时索夹、设置在提升器上下两端的上锚具和下锚具，上锚具和下锚具均为楔型锚具，所述钢绞索(6)一端固定连接索夹，钢绞索(6)依次穿过上锚具和下锚具，上锚具和下锚具至少有一个处于锁紧状态；
检测系统，包括分别设于上锚具和下锚具上的锚具传感器、设于拱桥上的行程传感器、设于泵站系统的油缸上的压力传感器以及位于拱桥上的距离检测传感器；
报警系统，包括索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器；
监控系统，包括相互连接的具有人机交互界面的计算机、控制动力系统的手动控制模块和自动控制模块，以及与检测系统无线连接的无线反馈模块，计算机还与所述索力异常报警器、移动距离异常报警器以及压力异常报警器连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，其特征在于，所述揽风系统包括四根平衡背拉索(2)和四根揽风绳(3)，四根平衡背拉索(2)由塔架(1)的塔顶四角分别向远离塔架(1)方向并平行于沿拱桥延伸方向设置，四根揽风绳(3)由塔架(1)的塔顶四角分别向远离塔架(1)方向并垂直于沿拱桥延伸方向设置，所述平衡背拉索(2)与地面设有平衡用的临时锚点(21)，临时锚点(21)包括与平衡背拉索(2)连接的耳板(211)、固定耳板(211)用的承台(212)以及至少六根方形阵列的灌注桩(213)，灌注桩(213)位于地面下，其上端均与承台(212)固定连接，耳板(211)上设有加强筋。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，其特征在于，所述两个锚具传感器设于钢绞索(6)的上锚具和下锚具上，安装时，锚具传感器与上锚具以及之间锚具传感器与下锚具之间均设有梅花垫片，锚具传感器的一侧设有单孔锚。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，其特征在于，所述上锚具和下锚具均包括锚夹和与驱动锚夹夹紧的锚紧液缸，锚紧液缸与泵站系统管道连接，锚紧液缸与泵站系统之间设有与监控系统电性连接的电磁阀。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种钢结构拱桥自动竖转提升系统，其特征在于，所述吊具(51)包括对称设置的两个销轴固定板(511)、吊具体(514)、连接吊具体(514)和销轴固定板(511)的横板(512)以及设于吊具体(514)内的绞索固定板(513)，绞索固定板(513)上设有用于固定钢绞索(6)另一端的绞索固定孔，横板(512)与吊具体(514)之间设有筋板。
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| CN115824315A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-03-21 | 四川公路桥梁建设集团有限公司 | 钢拱塔同步竖转状态实时检测预警系统及方法 |
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| CN115824315A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-03-21 | 四川公路桥梁建设集团有限公司 | 钢拱塔同步竖转状态实时检测预警系统及方法 |
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