CN210856930U - 一种斜拉桥倒y形塔柱的检修系统 - Google Patents

一种斜拉桥倒y形塔柱的检修系统 Download PDF

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马骉
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Abstract

一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,塔顶伸缩吊臂装置固定在塔柱顶端女儿墙上,活动支架穿过固定支架,固定支架固定在塔顶女儿墙上,活动支架通过伸缩机构调节伸出塔柱壁的长度;所述塔中环形抱箍装置利用重力卡在倒Y形塔柱的中部,塔中环形抱箍装置包括环形骨架、轨道、电动行走轮、吊耳;所述悬吊操作平台设有若干个吊点,所述吊点通过吊绳与塔顶伸缩吊臂装置和塔中环形抱箍装置连接。本实用新型的检修系统因塔顶伸缩吊臂装置和塔中环形抱箍装置体积小,维护工作量小;塔顶伸缩吊臂装置在非工作时,可收缩至塔顶女儿墙内,对大桥景观影响小;塔中环形抱箍装置利用重力卡在塔柱中部,不需在塔柱设置锚固件,减少了对塔柱结构的影响。

Description

一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统
技术领域
本实用新型涉及桥梁维修的技术领域,具体地说是一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统及检修方法。
背景技术
斜拉桥因优美的外形、合理的受力、较大的跨越能力在桥梁工程领域中得到了广泛的应用。斜拉桥塔柱作为主要承载构件,承受通过斜拉索传递过来的各种荷载,在桥梁运营过程中,因结构安全要求需对塔柱进行检查、维护或者因景观要求需对塔柱进行涂装、装饰。在过去的斜拉桥设计中,由于对养护认识不足,有些斜拉桥未安装塔柱检修系统,还有一些斜拉桥,仅仅在塔柱几个关键检修部位设置检修平台,无法满足对塔柱全覆盖的检修维护要求;在近年来新建的斜拉桥,有时采取在塔柱顶中心安装一台360度可旋转吊机,吊机臂长可伸缩,吊机臂端部挂有吊篮,通过吊篮的升降对塔柱进行检修。这种检修系统存在与塔顶附属设施干涉、维护成本高、使用寿命短和造价高等问题。另外,对于倒Y形塔柱的下部分叉塔柱,存在内侧倾斜面和内侧倾斜面存在0#拉索干涉等问题,如何对倒Y形塔柱进行全覆盖检修更是一个难题。因此有必要研发一种检修系统,这种检修系统需满足重量轻、操作方便、造价合理、后期维护成本低、可实现对倒Y形塔柱全覆盖检修且不受斜拉索等障碍物影响等要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,可实现倒Y形塔柱位置的全覆盖检修。
为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于所述检修系统包括
塔顶伸缩吊臂装置,所述塔顶伸缩吊臂装置固定在塔柱顶端女儿墙上,所述的塔顶伸缩吊臂装置包括固定支架、活动支架、伸缩机构,活动支架穿过固定支架,固定支架固定在塔顶女儿墙上,伸缩机构用于调节活动支架伸出塔柱壁的长度;
塔中环形抱箍装置,所述塔中环形抱箍装置利用重力卡在倒Y形塔柱的中部;
悬吊操作平台,所述悬吊操作平台设有若干个吊点,所述吊点通过吊绳与塔顶伸缩吊臂装置和塔中环形抱箍装置连接。
进一步地,所述的塔中环形抱箍装置包括环形骨架,设置于环形骨架下方横桥向设置的轨道,以及沿轨道沿横桥向行走的电动行走轮,所述悬吊操作平台至少包括一个移动操作平台,所述移动操作平台与塔中环形抱箍装置的电动行走轮相连。
进一步地,所述悬吊操作平台包括设置于Y形塔柱不同高度的若干组操作平台,其中包括设置在直塔柱等截面段的第一操作平台,设置于直塔柱变截面段的第二操作平台,设置于分叉塔柱拉索干涉段的第三操作平台,以及设置于分叉塔柱拉索非干涉段的第四操作平台,其中第一操作平台包括两个对称设置的C形操作平台,以及位于所述两个C形操作平台之间的一字形伸缩操作平台;第二操作平台包括两个对称设置的U字形操作平台,以及位于所述两个U字形操作平台之间的两个一字形伸缩操作平台;第三操作平台包括两个门形操作平台以及位于所述两个门形操作平台之间的移动操作平台;第四操作平台包括两个回形操作平台,其中C形操作平台、一字形伸缩操作平台、U形操作平台均利用吊绳与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架相连,单个门形操作平台利用吊绳同时与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架、以及塔中环形抱箍装置相连,单个回字形操作平台利用吊绳同时与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架、以及塔中环形抱箍装置相连,移动操作平台通过吊绳与塔中环形抱箍装置的电动行走轮相连。
进一步地,所述C形操作平台由一个C字形的L1吊篮构成,一字形伸缩操作平台由一个一字形可伸缩的L2吊篮构成;U字形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, C字形的L1吊篮两端凸出部分别连接一个一字形的L3吊篮;门形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, C字形的L1吊篮两端凸出部均依次连接一个一字形的L3吊篮和一个一字形的L4吊篮;移动操作平台包括一个一字形的L5吊篮以及分设与L5吊篮两侧且可沿L5吊篮两侧顺桥向滑动的L6吊篮;回形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, 设置于所述C字形的L1吊篮对侧的一字形的L7吊篮,所述C字形吊篮的两端凸出部均依次通过一字形的L3吊篮和一字形的L4吊篮与L7吊篮相连。
进一步地,所述的一字形伸缩操作平台两侧带有伸缩悬臂,在升降通过斜拉索时,收回两侧悬臂,避开斜拉索。
进一步地,所述的每个悬吊操作平台内都安装有驱动操作平台升降移动的提升机、操作控制系统、以及用于在操作平台上升过程中收回对于吊绳的收绳器。所述操作控制系统用于控制提升机升降操作平台,所述收绳器用于在操作平台上升过程中,收回多余长度的吊绳。
进一步地,所述的吊绳包括工作吊绳和安全吊绳,每个吊点吊绳包括1根工作吊绳和1根安全吊绳,悬吊操作平台内设有与安全吊绳配合使用的安全锁,工作吊绳下端直接与悬吊操作平台上的提升机相连,安全吊绳下端穿过安全锁与操作平台相连,正常使用时工作吊绳承载受力,安全吊绳随动收放,工作吊绳发生危险破断时,安全吊绳开始承载受力,并自动启动安全锁进行制动,所述安全锁用于在安全吊绳受力时,对操作平台进行制动,阻止操作平台继续下降。
进一步地,所述检修系统包括防坠落装置,所述的防坠落装置包括一端固定在塔柱顶端的人员安全绳和放置在悬吊操作平台内的锁绳器,所述锁绳器用于将操作人员安全带与人员安全绳相连,操作平台升降时,锁绳器沿人员安全绳滑动,操作平台到达检修位置时,按下锁绳器开关,将安全带与人员安全绳锁定。
本实用新型的有益效果在于:
1)本检修系统可实现倒Y形塔柱位置的全覆盖检修,在遇到斜拉索等障碍物时,可通过一字型伸缩操作平台的收缩和移动操作平台的三个方向移动避开斜拉索。
2)塔顶伸缩吊臂装置体积小,对塔顶其它附属设施的布置影响小,维护工作量少。
3)塔顶伸缩吊臂装置不使用时,可利用伸缩结构将活动支架缩回女儿墙内,利于养护,且不影响桥梁景观。
4)塔中环形抱箍装置利用重力卡在塔柱中部,不需在塔柱设置锚固件,减少了对塔柱结构的影响。
5)操作平台采用高强度铝合金材质的桁架结构,大大减轻了操作平台的重量,降低了塔顶伸缩吊臂装置和塔中环形抱箍装置受力要求。
6)悬吊操作平台由7种吊篮单元根据不同的检修位置组合而成,减小了吊篮的数量,提高了吊篮利用率,同时6种操作平台可实现倒Y形塔柱全覆盖检修,可通过斜拉索等障碍物。
7)操作平台、吊绳不使用时,可放置在库房,避免暴露在室外环境中,使用寿命大大增加。
8)检修施工时,由于施工影响范围小,对桥面行车影响小。
附图说明
图1斜拉桥倒Y形塔柱检修系统横桥向侧视图。
图2附图1中塔顶伸缩吊臂装置1大样图。
图3附图1中塔中环形抱箍装置2大样图。
图4附图1中的A-A断面图。
图5附图1中的B-B断面图。
图6附图1中的C-C断面图。
图7附图1中的D-D断面图。
图1中包括:1-塔顶伸缩吊臂装置,1.1-固定支架,1.2-活动支架,1.3-伸缩机构,2-塔中环形抱箍装置,2.1-环形骨架,2.2-轨道,2.3-电动行走轮,2.4-吊耳,3-悬吊操作平台,3.1-C形操作平台,3.2-一字形伸缩操作平台,3.3-U形操作平台,3.4-门形操作平台,3.5-移动操作平台,3.6-回形操作平台,4-吊绳,5-固定在塔柱顶端的防坠落装置,6-斜拉索,7-女儿墙,8-塔柱,9-0#拉索,10-桥面, 11-吊点,12-0#拉索所在面,21-L1吊篮,22- L2吊篮,23-L3吊篮,24-L4吊篮,25-L5吊篮,26-L6滑动挂篮,27-L7吊篮。
具体实施方式
下面结合附图1~7和实施例对本实用新型作进一步的描述。
某大桥为一大跨度斜拉桥,主跨602米,采用倒Y形塔柱,桥面以上塔高约164米,其中上部直塔柱高99米,下部分叉塔柱高65米,现以该大桥为例,介绍斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统及其应用。
实施例1:斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统
参照图1,一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其包括塔顶伸缩吊臂装置1、塔中环形抱箍装置2、悬吊操作平台3、吊绳4和固定在塔顶女儿墙7的防坠落装置5。该斜拉桥倒Y形塔柱分为四段,分别为直塔柱等截面段I、直塔柱变截面段Ⅱ、分叉塔柱拉索干涉段Ⅲ和分叉塔柱拉索非干涉段Ⅳ,由于该四段结构的尺寸不同,因此在检修时需要配置不同的悬吊操作平台。
参照图1、图2,12个塔顶伸缩吊臂装置1对称固定在塔柱顶端女儿墙7。塔顶伸缩吊臂装置1包括固定支架1.1、活动支架1.2、伸缩机构1.3,活动支架1.2穿过固定支架1.1,固定支架1.1固定在直塔柱女儿墙7上,活动支架1.2通过伸缩机构1.3调节伸出塔柱壁的长度。
参照图1、图3,塔中环形抱箍装置2利用重力卡在倒Y形塔柱中部,其包括环形骨架2.1、轨道2.2、电动行走轮2.3、吊耳2.4。
参照图1、图4~图7,悬吊操作平台3包括2个C形操作平台3.1,2个一字形伸缩操作平台3.2,2个U型操作平台3.3、2个门形操作平台3.4、2个回形操作平台3.6和1个移动操作平台3.5共6种11个操作平台。其中设置在直塔柱等截面段的第一操作平台包括两个对称设置的C形操作平台3.1,以及位于所述两个C形操作平台之间的一字形伸缩操作平台3.2;设置于直塔柱变截面段的第二操作平台包括两个对称设置的U字形操作平台3.3,以及位于所述两个U字形操作平台3.3之间的两个一字形伸缩操作平台3.2;设置于分叉塔柱拉索干涉段的第三操作平台包括两个门形操作平台3.4以及位于所述两个门形操作平台之间的移动操作平台3.5;设置于分叉塔柱拉索非干涉段的第四操作平台包括两个回形操作平台3.6。
单个C形操作平台由1个L1吊篮21组成,设置4个吊点11;单个一字形伸缩操作平台由1个L2吊篮22组成,设置2个吊点11;单个U型操作平台由1个L1吊篮21和2个L3吊篮23组成,设置4个吊点11;单个门形操作平台由1个L1吊篮21、2个L3吊篮23和2个L4吊篮24组成,设置6个吊点11;单个回形操作平台由1个L1吊篮21、2个L3吊篮23、2个L4吊篮24和1个L7吊篮27组成,设置8个吊点11;单个移动操作平台由1个L5吊篮25和2个L6滑动挂篮26组成,设置4个吊点11。
参照图1~图7,C形操作平台3.1、一字形伸缩操作平台3.2、U形操作平台3.3的吊点11均利用吊绳4与塔顶伸缩吊臂装置1的活动支架1.2相连;单个门形操作平台3.4有4个吊点11利用吊绳4与塔顶伸缩吊臂装置1的活动支架1.2相连、有2个吊点11利用吊绳与塔中环形抱箍装置的吊耳2.4相连;单个回形操作平台3.6有4个吊点11利用吊绳4与塔顶伸缩吊臂装置1的活动支架1.2相连、有4个吊点11利用吊绳4与塔中环形抱箍装置2的吊耳2.4相连;移动操作平台3.5的4个吊点11均与塔中环形抱箍装置的电动行走轮2.3相连。
参照图1、图4,一字形伸缩操作平台3.2两侧带有伸缩悬臂,在升降通过斜拉索6时,收回两侧悬臂,避开斜拉索6。
参照图1、图2,四个防坠落装置5对称固定在塔柱顶端,防坠落装置5包括一端固定在塔柱顶端的人员安全绳和放置在悬吊操作平台内的锁绳器,人员通过锁绳器将安全带与人员安全绳相连,操作平台升降时,锁绳器沿人员安全绳滑动,操作平台到达检修位置时,按下锁绳器开关,将安全带与人员安全绳锁定。所述安全锁和安全吊绳为现有技术,在此不再赘述。
实施例2:斜拉桥倒Y形塔柱的检修
悬吊操作平台,采用高强度铝合金焊接而成,底面装有轮子,不用时放置在库房,检修时推至桥面,通过吊绳吊在塔顶伸缩吊臂装置或塔中环形抱箍装置上。悬吊操作平台的升降控制系统安置在操作平台上,由检修人员控制操作平台的升降。高空防坠落装置设置在塔柱顶,保证检修人员在工作时的安全。
检修工作时,
①检修直塔柱,参照图1,先将操作平台3放置于桥面10上,人员携带吊绳4与人员安全绳5.1,从塔柱内的爬梯(或电梯)到达塔柱顶端;参照图2,通过塔顶伸缩吊臂装置1的伸缩机构1.3将活动支架1.2伸出塔柱顶女儿墙7并锁定,下放吊绳4和人员安全绳5.1;参照图1、图4、图5,再将吊绳4安装在C形操作平台3.1、U形操作平台3.3和一字形伸缩操作平台3.2上,人员进入操作平台,将安全带系在人员安全绳5.1上,操作控制系统,将操作平台提升至倒Y塔柱的上部直塔柱(图1中的Ⅰ、Ⅱ区段)检修位置。参照图1、图4,利用2个C形操作平台3.1和2个一字形伸缩操作平台3.2组成的第一操作平台对上部直塔柱等截面段Ⅰ进行检修,检修时,一字形伸缩操作平台3.2伸出悬臂,升降通过斜拉索6时,收回悬臂。参照图1、图5,利用2个U形操作平台3.3和2个一字形伸缩操作平台3.2组成的第二操作平台对上部直塔柱变截面段Ⅱ进行检修,检修时,一字形伸缩操作平台3.2根据塔柱变截面宽度的变化调整伸出的悬臂长度。
②参照图1、图4、图5,人员乘坐C形操作平台3.1、U形操作平台3.3或一字形伸缩操作平台3.2到达塔中环形抱箍装置2位置;参照图3、图6、图7,将作为第三操作平台的门形操作平台3.4和移动操作平台3.5,及作为第四操作平台的回形操作平台3.6的吊绳4挂在塔中环形抱箍装置2上并下放吊绳4;参照图1、图6、图7,将此吊绳4安装在作为第三操作平台的门形操作平台3.4和移动操作平台3.5,及作为第四操作平台的回形操作平台3.6上,人员进入操作平台,操作控制系统,将操作平台提升至倒Y塔柱的下部分叉塔柱(图1中的Ⅲ、Ⅳ区段)检修位置。参照图1、图7,利用作为第四操作平台的回形操作平台3.6对分叉塔柱的拉索非干涉段Ⅳ进行检修。参照图1、图6,利用构成第三操作平台的门形操作平台3.4对分叉塔柱的拉索干涉段Ⅲ的三个非0#拉索面进行检修,利用构成第三操作平台的移动操作平台3.5对分叉塔柱的拉索干涉段Ⅲ的0#拉索所在面12进行检修,移动操作平台3.5利用操作平台内的提升机进行竖向升降、利用塔中环形抱箍装置2的电动行走轮2.3进行横桥向移动、利用移动操作平台3.5的L6滑动挂篮26进行顺桥向移动,从而达到避开0#拉索9、对0#拉索所在面12的全覆盖检修。
③检修完成后,参照图1、图4~图7,将作为第三操作平台的门形操作平台3.4和移动操作平台3.5,及作为第四操作平台的回形操作平台3.6下降至桥面10,解除门形操作平台3.4、移动操作平台3.5和回形操作平台3.6的吊绳4和人员安全绳5.1,人员乘坐C形操作平台3.1、U形操作平台3.3或一字形伸缩操作平台3.2到达塔中环形抱箍装置2位置,解除塔中环形抱箍装置2上的吊绳4,再将该吊绳4、C形操作平台3.1、U形操作平台3.3和一字形伸缩操作平台3.2降至桥面10,解除C形操作平台3.1、U形操作平台3.3、一字形伸缩操作平台3.2上的吊绳4和人员安全绳5.1,塔顶收起吊绳4和人员安全绳5.1后,塔顶伸缩吊臂装置2将活动支架1.2收回女儿墙内并固定。人员通过塔柱内的爬梯(或电梯)从塔顶下到桥面10上,将操作平台3移至库房,检修结束。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于所述检修系统包括
塔顶伸缩吊臂装置,所述塔顶伸缩吊臂装置固定在塔柱顶端女儿墙上,所述的塔顶伸缩吊臂装置包括固定支架、活动支架、伸缩机构,活动支架穿过固定支架,固定支架固定在塔顶女儿墙上,伸缩机构用于调节活动支架伸出塔柱壁的长度;
塔中环形抱箍装置,所述塔中环形抱箍装置利用重力卡在倒Y形塔柱的中部,所述的塔中环形抱箍装置包括环形骨架,设置于环形骨架下方横桥向设置的轨道,以及沿轨道沿横桥向行走的电动行走轮;
悬吊操作平台,所述悬吊操作平台设有若干个吊点,所述吊点通过吊绳与塔顶伸缩吊臂装置和塔中环形抱箍装置连接。
2.如权利要求1所述的一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于,所述悬吊操作平台至少包括设置于Y形塔柱不同高度的若干组操作平台中的一个,其中包括设置在直塔柱等截面段的第一操作平台,设置于直塔柱变截面段的第二操作平台,设置于分叉塔柱拉索干涉段的第三操作平台,以及设置于分叉塔柱拉索非干涉段的第四操作平台,其中第一操作平台包括两个对称设置的C形操作平台,以及位于所述两个C形操作平台之间的一字形伸缩操作平台;第二操作平台包括两个对称设置的U字形操作平台,以及位于所述两个U字形操作平台之间的两个一字形伸缩操作平台;第三操作平台包括两个门形操作平台以及位于所述两个门形操作平台之间的移动操作平台;第四操作平台包括两个回形操作平台,其中C形操作平台、一字形伸缩操作平台、U形操作平台均利用吊绳与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架相连,单个门形操作平台利用吊绳同时与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架、以及塔中环形抱箍装置相连,单个回字形操作平台利用吊绳同时与塔顶伸缩吊臂装置的活动支架、以及塔中环形抱箍装置相连,移动操作平台通过吊绳与塔中环形抱箍装置的电动行走轮相连。
3.如权利要求2所述的一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于,所述C形操作平台由一个C字形的L1吊篮构成,一字形伸缩操作平台由一个一字形可伸缩的L2吊篮构成;U字形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, C字形的L1吊篮两端凸出部分别连接一个一字形的L3吊篮;门形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, C字形的L1吊篮两端凸出部均依次连接一个一字形的L3吊篮和一个一字形的L4吊篮;移动操作平台包括一个一字形的L5吊篮以及分设与L5吊篮两侧且可沿L5吊篮两侧顺桥向滑动的L6吊篮;回形操作平台包括一个C字形的L1吊篮, 设置于所述C字形的L1吊篮对侧的一字形的L7吊篮,所述C字形吊篮的两端凸出部均依次通过一字形的L3吊篮和一字形的L4吊篮与L7吊篮相连。
4.如权利要求1所述的一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于,所述悬吊操作平台内安装有驱动操作平台升降移动的提升机、操作控制系统、以及用于在操作平台上升过程中收回对于吊绳的收绳器。
5.如权利要求1所述的一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于,每个吊点吊绳包括1根工作吊绳和1根安全吊绳,所述悬吊操作平台还设有与安全吊绳配合使用的安全锁,在安全吊绳受力时,安全锁对操作平台进行制动。
6.如权利要求1所述的一种斜拉桥倒Y形塔柱的检修系统,其特征在于,所述检修系统包括防坠落装置,所述的防坠落装置包括一端固定在塔柱顶端的人员安全绳和放置在悬吊操作平台内的锁绳器。
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CN113622303A (zh) * 2021-07-30 2021-11-09 中铁二十三局集团第三工程有限公司 一种“x”型塔柱的立体骨架及施工方法

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