CN211846934U - 拱桥无塔施工吊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种拱桥无塔施工吊机，包括下底盘、行走机构、上底盘、调平机构、支撑架、吊臂及变幅机构。下底盘锚定于拱桥的拱肋上并与行走机构连接；上底盘包括平台及与平台一侧垂直连接的连接杆，连接杆与下底盘铰接；调平机构连接下底盘与平台，包括调平螺母及调平螺杆，调平螺母转动地装设于平台上，调平螺杆与调平螺母螺纹连接并一端与下底盘铰接；支撑架包括前撑杆及后拉杆，前撑杆的一端与后拉杆的一端铰接，前撑杆与平台固定连接，后拉杆的另一端与平台铰接；吊臂的臂根与平台铰接；变幅机构连接吊臂的臂头与前撑杆。该拱桥无塔施工吊机能够确保施工时吊臂安装平台保持水平，消除拱肋坡度对吊臂吊装时带来的不利影响。

Description

拱桥无塔施工吊机

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种拱桥无塔施工吊机。

背景技术

20世纪30年代在苏联首先开始发展CFST拱桥(钢管混凝土拱桥)，后来由于未能利用其结构和建筑优势，因此只建造了两座这样的桥梁后就将其遗弃，随后在西欧、北美和日本等国家零星建造了少量此类桥型，但均未得到大力推广。我国自1990年建成第一座CFST拱桥以来，经过近30年发展，已建成CFST拱桥460余座，其中跨径300米以上的19座，跨径超过200米以上有700座。对比国内外CFST拱桥建设发展可见，钢管混凝土拱桥在中国得到真正意义的发展与应用。近些年，钢管混凝土拱桥建设数量和规模也越来越大，传统的施工方法适应性有一定局限性。

随着拱桥建设跨径的不断增大，其施工风险也越来越大。现有的大跨径钢管混凝土拱桥施工多采用缆索吊运斜拉扣挂法，然而随着跨径的增大，其辅助设施塔架结构高度也在不断增大。平南三桥塔架结构高度达200m，最大吊重达215t，最大起吊高度140m，采用常规缆索系统，运行效率低、施工控制难度大、安装风险高。因此，钢管混凝土拱桥全无支架施工应运而生。

钢管混凝土拱桥全无支架施工是通过在拱圈上设置吊机来代替传统的缆索吊机吊运拱圈结构的施工方法，通过在拱上安装立柱斜拉扣挂拼装拱圈结构代替传统的通过扣索绕过塔架张拉扣索，实现拱圈的精确拼装。以此方法取代传统的缆索吊支架施工方式能大量节省施工成本。然，采用该方法施工存在以下难点：(1)由于吊机站位在拱脚附近时，坡度极大，若吊重和自身重量过大，使吊机下滑的分力会很大；(2)由于拱肋坡度很大，而吊机中吊臂安装的平台在施工时需要始终保持水平，现有技术的吊机无法实现；(3)现有技术吊机锚固拆装不方便。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述存在的问题之一，提供一种拱桥无塔施工吊机，其能够调节吊臂安装的平台的倾斜角度，以确保吊臂安装的平台水平。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种拱桥无塔施工吊机，包括：

下底盘，所述下底盘通过锚定机构锚定于拱桥的拱肋上；

行走机构，所述行走机构包括行走台车及牵引装置，所述行走台车与所述下底盘铰接，所述牵引装置与所述行走台车连接；

上底盘，所述上底盘位于所述下底盘背向所述行走机构的一侧，包括平台及与所述平台一侧垂直连接的连接杆，所述连接杆的自由末端与所述下底盘铰接；

调平机构，所述调平机构包括调平螺母及调平螺杆，所述调平螺母转动地装设于所述平台上，所述调平螺杆与所述连接杆分别位于所述平台的相对两侧，所述调平螺杆与所述调平螺母螺纹连接并一端与所述下底盘铰接，所述调平螺母转动时能够驱动所述上底盘绕所述连接杆与所述下底盘的铰接处转动，进而使所述平台保持水平；

支撑架，包括前撑杆及后拉杆，所述前撑杆的一端与所述后拉杆的一端铰接，所述前撑杆与所述平台固定连接，所述后拉杆的另一端与所述平台铰接；

吊臂，所述吊臂的臂根与平台铰接；及

变幅机构，所述变幅机构包括变幅滑轮组及变幅卷扬机，所述变幅滑轮组连接所述吊臂的臂头与所述前撑杆，所述变幅卷扬机装设于所述平台上，并与所述变幅滑轮组连接。

进一步地，所述行走台车包括车架、车轮及两个支撑油缸，所述车架与所述下底盘铰接，所述车轮转动地装设于所述车架上，两个支撑油缸分别位于所述车轮的相对两侧，每一支撑油缸的缸体固定于所述车架上，每一支撑油缸的活塞杆面向拱桥的拱肋。

进一步地，所述拱桥无塔施工吊机包括两个所述支撑架及两个所述吊臂，两个所述支撑架平行间隔设置；两个所述吊臂分别与两个所述支撑架连接。

进一步地，所述连接杆的数量为两根，所述下底盘包括两根主纵梁及连接于两根主纵梁之间的加强杆，两根所述连接杆分别与两根主纵梁连接，所述调平螺杆与所述主纵梁铰接，所述主纵梁通过锚定机构锚定于拱桥的拱肋上；所述行走台车与所述主纵梁铰接。

进一步地，所述加强杆与所述主纵梁通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，所述锚定机构包括锚板、带螺纹的锚杆及与所述锚杆配合使用的螺帽，所述锚板穿过所述拱肋，所述锚杆的数量为两根，两根锚杆分别位于所述拱肋的相对两侧，每一锚杆穿过所述下底盘及所述锚板，每一锚杆上均螺纹连接有至少两个所述螺帽，至少一螺帽与所述下底盘的上表面相抵，至少一螺帽与所述锚板背向所述下底盘的表面相抵。

进一步地，还包括支撑杆，所述支撑杆的一端与所述平台铰接，所述支撑杆的另一端与所述连接杆的底部铰接。

进一步地，所述牵引装置包括牵引滑轮组及牵引卷扬机，所述牵引滑轮组连接所述行走台车及拱肋，所述牵引卷扬机装设于所述下底盘上并与所述牵引滑轮组连接。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、上述拱桥无塔施工吊机采用双层底盘结构，上底盘与下底盘相互铰接，并在上底盘与下底盘间设置调平机构，在走行完毕后，通过调平机构对平台进行调平后方进行吊装操作，确保施工时吊臂安装平台保持水平，消除拱肋坡度对吊臂吊装时带来的不利影响，利于吊装作业。

2、上述拱桥无塔施工吊机采用牵引式走行方式，即使拱肋坡度很大，也能够防止拱桥无塔施工吊机滑落，提高施工安全。

3、上述拱桥无塔施工吊机，行走台车与下底盘铰接，配合车轮两端的支撑油缸，通过两个支撑油缸产生顶力，调节拱桥无塔施工吊机的侧向偏位，确保车轮与拱肋贴合，进一步提高施工安全。

4、上述拱桥无塔施工吊机，其锚定机构包括锚板、带螺纹的锚杆及与所述锚杆配合使用的螺帽，通过转动螺帽，能够将主纵梁夹紧于拱肋上，当拱桥无塔施工吊机行走时，只需转动螺帽，即可使锚板远离拱肋，进而允许拱桥无塔施工吊机行走，使用更方便。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式中拱桥无塔施工吊机的使用状态图。

图2为图1中圆形虚线框内部分结构的放大图。

图3为图2中拱桥无塔施工吊机下底盘的俯视图。

图4为图2中拱桥无塔施工吊机上底盘与吊臂的俯视图。

图5为图2中拱桥无塔施工吊机部分结构的放大图。

图6为图2中拱桥无塔施工吊机沿A-A线的剖视示意图。

主要元件符号说明

100、拱桥无塔施工吊机；2、下底盘；21、主纵梁；23、加强杆；3、行走机构；31、行走台车；311、车架；313、车轮；315、支撑油缸；32、牵引装置；321、牵引滑轮组；323、牵引卷扬机；4、上底盘；41、平台；43、连接杆；5、调平机构；51、调平螺母；53、调平螺杆；6、支撑架；61、前撑杆；63、后拉杆；7、吊臂；71、转动臂；73、吊钩；8、变幅机构；81、变幅滑轮组；83、变幅卷扬机；9、锚定机构；91、锚板；93、锚杆；95、螺帽；10、支撑杆；200、拱肋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图2，本实用新型一较佳实施方式提供一种拱桥无塔施工吊机100，包括下底盘2、行走机构3、上底盘4、调平机构5、支撑架6、吊臂7及变幅机构8。

下底盘2通过锚定机构9锚定于拱桥的拱肋200上。请一并参见图3，在本实施方式中，下底盘2包括两根主纵梁21及连接于两根主纵梁21之间的加强杆23，两根主纵梁21平行相对。优选地，加强杆23与两根主纵梁21通过螺栓可拆卸连接。主纵梁21通过锚定机构9锚定于拱桥的拱肋200上，请一并参见图6，在本实施方式中，锚定机构9包括锚板91、带螺纹的锚杆93及与锚杆93配合使用的螺帽95。锚板91穿过拱肋200；锚杆93的数量为两根，两根锚杆93分别位于拱肋200的相对两侧，每一锚杆93穿过下底盘2的主纵梁21及锚板91，每一锚杆93上均螺纹连接有至少两个螺帽95，至少一螺帽95与主纵梁21的上表面相抵，至少一螺帽95与锚板91背向下底盘2的表面相抵。通过转动螺帽95，能够将主纵梁21夹紧于拱肋200上。当拱桥无塔施工吊机100行走时，只需转动螺帽95，即可使锚板91远离拱肋200，即可允许拱桥无塔施工吊机100行走，使用方便。

行走机构3包括行走台车31及牵引装置32。行走台车31与下底盘2铰接，牵引装置32与行走台车31连接。请一并参见图5，在本实施方式中，行走台车31包括车架311、车轮313及两个支撑油缸315，车架311与下底盘2的主纵梁21铰接；车轮313转动地装设于车架311上，车轮313采用仿形车轮(图6)，紧密贴合拱肋200的钢管拱。两个支撑油缸315分别位于车轮313的相对两侧，每一支撑油缸315的缸体固定于车架311上，每一支撑油缸315的活塞杆面向拱桥的拱肋200。

牵引装置32与行走台车31的车架311连接，通过牵引装置32的牵引能够驱动拱桥无塔施工吊机100沿拱肋200攀爬。在本实施方式中，牵引装置32包括牵引滑轮组321及牵引卷扬机323，牵引滑轮组321连接行走台车31的车架311及拱肋200，牵引卷扬机323装设于下底盘2的主纵梁21上并与牵引滑轮组321连接。牵引滑轮组321的结构属于现有技术，其通常包括定滑轮(未标示)、动滑轮(未标示)及钢丝绳(未标示)，其中，定滑轮装设于行走台车31的车架311上，动滑轮装设于拱肋200的节点板上，钢丝绳绕设于定滑轮及动滑轮上，并与牵引卷扬机323连接，通过牵引卷扬机323拉动钢丝绳，进而带动拱桥无塔施工吊机100沿拱肋200运动。

上底盘4位于下底盘2背向行走机构3的一侧，包括平台41及与平台41一侧垂直连接的连接杆43，连接杆43的自由末端与下底盘2铰接。在本实施方式中，连接杆43的数量为两根，两根连接杆43的一端均平台41垂直固定，两根连接杆43的另一端分别与两根主纵梁21铰接。

调平机构5连接下底盘2与平台41，用于驱动平台41绕连接杆43与下底盘2的铰接处转动，进而使平台41保持水平。在本实施方式中，调平机构5包括调平螺母51及调平螺杆53，调平螺母51转动地装设于平台41上，调平螺杆53与连接杆43分别位于平台41的相对两侧，调平螺杆53与调平螺母51螺纹连接并一端与下底盘2的主纵梁21铰接。使用时，转动调平螺母51，通过调平螺母51的旋转，能够带动平台41绕连接杆43与下底盘2的铰接处旋转，实现平台41始终保持水平状态的功能，确保施工时吊臂安装平台保持水平，消除拱肋坡度对吊臂吊装时带来的不利影响，利于吊装作业。优选地，调平机构5还可包括螺母驱动装置(图未示)，螺母驱动装置与调平螺母51连接，以驱动调平螺母51转动。螺母驱动装置可采用现有技术中的减速电机，减速电机可安装于平台41上，其电机轴上固定有主动齿轮，调平螺母51的外圆周上可固定有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，通过减速电机带动主动齿轮运动，进而使从动齿轮随之运动，从而带动调平螺母51转动。

支撑架6为人字架，包括前撑杆61及后拉杆63，前撑杆61的一端与后拉杆63的一端铰接，前撑杆61与平台41固定连接，后拉杆63的另一端与平台41铰接。在本实施方式中，拱桥无塔施工吊机100包括两个支撑架6，两个支撑架6平行间隔设置，且两个支撑架6的前撑杆61分别与两个连接杆43的轴线重合；每一支撑架6的前撑杆61与平台41上表面连接。

吊臂7的臂根与平台41铰接。在本实施方式中，吊臂7的数量为两个，两个吊臂7相对设置，每一吊臂7包括转动臂71及吊钩73，转动臂71的一端与平台41通过铰接座铰接，吊钩73装设于转动臂71的臂头，用于吊装。变幅机构8用于调节吊机的幅度，其包括变幅滑轮组81及变幅卷扬机83。变幅滑轮组81连接转动臂71的臂头与前撑杆61，变幅卷扬机83装设于平台41上，并与变幅滑轮组81连接。变幅滑轮组81的结构属于现有技术，其通常包括定滑轮(未标示)、动滑轮(未标示)及钢丝绳(未标示)，其中，定滑轮装设于前撑杆61远离平台41的一端，动滑轮装设于转动臂71的臂头上，钢丝绳绕设于定滑轮及动滑轮上，并与变幅卷扬机83连接。使用时，通过变幅卷扬机83拉动变幅滑轮组81的钢丝绳，通过起变幅滑轮组81带动转动臂71绕转动臂71与平台41的铰接处转动，进而改变拱桥无塔施工吊机100的幅度。

拱桥无塔施工吊机100还包括支撑杆10，支撑杆10的一端与平台41的下表面铰接，支撑杆10的另一端与连接杆43的底部铰接。通过设置支撑杆10，能够进一步提高拱桥无塔施工吊机100的强度及稳定性。

可以理解，拱桥无塔施工吊机100还可包括其他机构，例如，用于驱动吊钩73升降的提升机构等，其属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。优选地，由于单侧拱肋200宽度较小，为了保证吊机工作和行走的稳定性，还可以将两个转动臂71通过连接系进行连接。

拱桥无塔施工吊机100使用时，拱桥无塔施工吊机100站立于拱肋200上。通过牵引装置32拉动拱桥无塔施工吊机100沿拱肋200运动，当拱桥无塔施工吊机100运动到位后，利用锚定机构9将拱桥无塔施工吊机100固定于拱肋200上，通过调平机构5将平台41调平，随后可进行拱肋200的吊装作业。

上述拱桥无塔施工吊机100采用双层底盘结构，上底盘4与下底盘2相互铰接，并在上底盘4与下底盘2间设置调平机构5，在走行完毕后，通过调平机构5对平台41进行调平后方进行吊装操作，确保施工时平台41保持水平，消除拱肋200坡度对吊臂7吊装时带来的不利影响，利于吊装作业。

上述拱桥无塔施工吊机100采用牵引式走行方式，即使拱肋200坡度很大，也能够防止拱桥无塔施工吊机100滑落，提高施工安全。

上述拱桥无塔施工吊机100，行走台车31与下底盘2铰接，配合车轮313梁端的支撑油缸315，通过两个支撑油缸315产生顶力，调节拱桥无塔施工吊机100的侧向偏位，确保车轮313与拱肋200贴合，进一步提高施工安全。

上述拱桥无塔施工吊机100，其锚定机构9包括锚板91、带螺纹的锚杆93及与所述锚杆93配合使用的螺帽95，通过转动螺帽95，能够将主纵梁21夹紧于拱肋200上，当拱桥无塔施工吊机100行走时，只需转动螺帽95，即可使锚板91远离拱肋200，进而允许拱桥无塔施工吊机100行走，使用更方便。

上述拱桥无塔施工吊机100，其下底盘2加强杆23与主纵梁21通过螺栓可拆卸连接，当拱桥无塔施工吊机100沿拱肋200运动时，可根据拱肋200上锁扣的位置将加强杆23从主纵梁21上拆下来，以避开锁扣。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，包括：

下底盘(2)，所述下底盘(2)通过锚定机构(9)锚定于拱桥的拱肋(200)上；

行走机构(3)，所述行走机构(3)包括行走台车(31)及牵引装置(32)，所述行走台车(31)与所述下底盘(2)铰接，所述牵引装置(32)与所述行走台车(31)连接；

上底盘(4)，所述上底盘(4)位于所述下底盘(2)背向所述行走机构(3)的一侧，包括平台(41)及与所述平台(41)一侧垂直连接的连接杆(43)，所述连接杆(43)的自由末端与所述下底盘(2)铰接；

调平机构(5)，包括调平螺母(51)及调平螺杆(53)，所述调平螺母(51)转动地装设于所述平台(41)上，所述调平螺杆(53)与所述连接杆(43)分别位于所述平台(41)的相对两侧，所述调平螺杆(53)与所述调平螺母(51)螺纹连接并一端与所述下底盘(2)铰接，所述调平螺母(51)转动时能够驱动所述上底盘(4)绕所述连接杆(43)与所述下底盘(2)的铰接处转动，进而使所述平台(41)保持水平；

支撑架(6)，包括前撑杆(61)及后拉杆(63)，所述前撑杆(61)的一端与所述后拉杆(63)的一端铰接，所述前撑杆(61)与所述平台(41)固定连接，所述后拉杆(63)的另一端与所述平台(41)铰接；

吊臂(7)，所述吊臂(7)的臂根与平台(41)铰接；及

变幅机构(8)，所述变幅机构(8)包括变幅滑轮组(81)及变幅卷扬机(83)，所述变幅滑轮组(81)连接所述吊臂(7)的臂头与所述前撑杆(61)，所述变幅卷扬机(83)装设于所述平台(41)上，并与所述变幅滑轮组(81)连接。

2.如权利要求1所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述行走台车(31)包括车架(311)、车轮(313)及两个支撑油缸(315)，所述车架(311)与所述下底盘(2)铰接，所述车轮(313)转动地装设于所述车架(311)上，两个支撑油缸(315)分别位于所述车轮(313)的相对两侧，每一支撑油缸(315)的缸体固定于所述车架(311)上，每一支撑油缸(315)的活塞杆面向拱桥的拱肋(200)。

3.如权利要求1所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述拱桥无塔施工吊机(100)包括两个所述支撑架(6)及两个所述吊臂(7)，两个所述支撑架(6)平行间隔设置；两个所述吊臂(7)分别与两个所述支撑架(6)连接。

4.如权利要求3所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述连接杆(43)的数量为两根，所述下底盘(2)包括两根主纵梁(21)及连接于两根主纵梁(21)之间的加强杆(23)，两根所述连接杆(43)分别与两根主纵梁(21)连接，所述调平螺杆(53)与所述主纵梁(21)铰接，所述主纵梁(21)通过锚定机构(9)锚定于拱桥的拱肋(200)上；所述行走台车(31)与所述主纵梁(21)铰接。

5.如权利要求4所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述加强杆(23)与所述主纵梁(21)通过螺栓可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述锚定机构(9)包括锚板(91)、带螺纹的锚杆(93)及与所述锚杆(93)配合使用的螺帽(95)，所述锚板(91)穿过所述拱肋(200)，所述锚杆(93)的数量为两根，两根锚杆(93)分别位于所述拱肋(200)的相对两侧，每一锚杆(93)穿过所述下底盘(2)及所述锚板(91)，每一锚杆(93)上均螺纹连接有至少两个所述螺帽(95)，至少一螺帽(95)与所述下底盘(2)的上表面相抵，至少一螺帽(95)与所述锚板(91)背向所述下底盘(2)的表面相抵。

7.如权利要求1所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，还包括支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的一端与所述平台(41)铰接，所述支撑杆(10)的另一端与所述连接杆(43)的底部铰接。

8.如权利要求1所述的拱桥无塔施工吊机(100)，其特征在于，所述牵引装置(32)包括牵引滑轮组(321)及牵引卷扬机(323)，所述牵引滑轮组(321)连接所述行走台车(31)及拱肋(200)，所述牵引卷扬机(323)装设于所述下底盘(2)上并与所述牵引滑轮组(321)连接。

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