CN218371625U - 一种可折转辅助挂索装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可折转辅助挂索装置，包括固定在桥面吊机上的支架、设置在支架上的折转装置以及滑动设置在折转装置上的起吊装置，所述起吊装置用于通过起吊斜拉索辅助完成斜拉索的梁端挂索，所述折转装置用于将起吊装置折出支架和折回支架。该装置通过设置在桥面吊机上并可向桥面吊机内侧折转，解决了作业施工干扰、梁端荷载较大、施工效率低等问题。

Description

一种可折转辅助挂索装置

技术领域

本实用新型涉及斜拉桥架设领域，具体为一种可折转辅助挂索装置。

背景技术

斜拉桥斜拉索施工根据拉索的长度分为塔区短索、中长索、长索施工，进行梁面端挂索时，短索可采用塔区塔吊，中长索及长索只能采用汽车吊或移动手拉葫芦架进行。塔区短索施工由于作业面紧张，塔吊工作紧张繁忙，长时间占用塔吊挂索对其他工作影响较大；手拉葫芦施工人员劳动强度大，作业功效低，手拉葫芦架进一步增加作业面的拥挤，现场安全管控难度大；采用汽车吊施工长索区，汽车吊自重将增加梁面施工载荷，更为重要的是前端拉索施工将会与桥面吊机本体已挂索形成干涉造成挂索施工的困难。

目前在建的大跨径公铁两用的钢桁斜拉桥，斜拉索长超过700m，单根斜拉索重超过100t，采用现有的施工方式存在以下问题：1.传统手拉葫芦挂索作业效率低，人员劳动强度大，不满足超长、超重斜拉索挂索施工； 2.梁面施工机具众多，作业面狭小，安全管理难度大，施工机械投入成本高；3.额外的施工机具增加桥梁的施工载荷，桥梁线形控制难度大。斜拉索挂索与架梁施工是紧密相连的施工工序，架梁、挂索作业面高度重合，因此设计一种斜拉桥桥面吊机的辅助挂索装置实现架梁与挂索施工一体化进行，是非常有必要和可行的。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题为提供一种可折转辅助挂索装置，该装置通过设置在桥面吊机上并可向桥面吊机内侧折转，解决了作业施工干扰、施工荷载较大、施工效率低等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种可折转辅助挂索装置，包括固定在桥面吊机上的支架、设置在支架上的折转装置以及滑动设置在折转装置上的起吊装置，所述起吊装置用于通过起吊斜拉索辅助完成斜拉索的梁端挂索，所述折转装置用于将起吊装置折出支架和折回支架。

进一步地，所述折转装置包括驱动装置、沿桥梁长度方向布置的轨道梁以及平行布置的两个外伸横梁，两个所述外伸横梁的一端均与支架铰接，两个所述外伸横梁的另一端分别与轨道梁的两端铰接，所述起吊装置滑动设置在轨道梁上，所述驱动装置用于控制外伸横梁的转动。

进一步地，所述支架上方设置有用于提高轨道梁起吊能力的拉力机构。

进一步地，所述拉力机构包括设置在支架上方的立柱和第一斜拉杆，所述立柱底部固定在支架上，所述第一斜拉杆一端与立柱顶部铰接，另一端与轨道梁的铰接点铰接，所述轨道梁的铰接点为外伸横梁和轨道梁的连接处。

进一步地，所述立柱顶部设置有安装座，所述安装座内设置有竖轴，所述竖轴外套设有可绕竖轴旋转的轴套，所述轴套与第一斜拉杆的一端连接。

进一步地，所述第一斜拉杆包括连接板和套在连接板外的套筒，所述套筒一端与轨道梁的铰接点铰接，另一端开口，所述连接板一端通过套筒的开口伸出套筒并与立柱铰接，

进一步地，所述套筒的开口处设置有用于密封套筒开口的封板，所述连接板上设置有补强板。

进一步地，所述支架上方还设置有第二斜拉杆，所述第二斜拉杆与第一斜拉杆相对设置，所述第二斜拉杆一端与立柱顶部铰接，另一端与支架铰接。

进一步地，所述驱动装置包括折转油缸，所述折转油缸的尾部与支架铰接，所述折转油缸的活塞杆端部与外伸横梁铰接，所述折转油缸与外伸横梁之间不平行。

进一步地，所述外伸横梁包括第一外伸横梁和第二外伸横梁，所述折转油缸包括设置在支架上方的第一折转油缸和设置在支架外侧的第二折转油缸，所述第一折转油缸和第二折转油缸分别布置在支架沿桥梁长度方向的两侧，所述第一折转油缸一端与支架顶部铰接，另一端与第一外伸横梁铰接，所述第二折转油缸一端通过耳板与支架侧面铰接，另一端与第二外伸横梁铰接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过设置折转装置可向桥面吊机内侧进行折转，桥面吊机行走时可有效的避开已挂索，特别是塔根部的短索区，挂索作业适应性强。

2.本实用新型通过设置拉力机构，能够减小支架的弯矩和变形，提高了轨道梁的起吊能力以及辅助挂索装置的安全性。

3.本实用新型设置在桥面吊机上，使得桥面吊机增加了辅助挂索功能，架梁、挂索作业一体化完成，能有效减少相互间的作业扰动，也减少了现场挂索施工机具，节省现场作业空间，使作业面布置更为合理，同时也节省起重吊装施工机具成本投入。

4.本实用新型相对于人工使用手拉葫芦施工，提高了挂索作业的机械化程度，提高作业效率，降低作业人员劳动强度。

5.本实用新型在进行挂索作业时桥面吊机一般处于空闲状态，利用桥面吊机辅助挂索可有效的减少桥面吊机操作人员、监护人员必要的作业中断时间，节省梁面挂索作业班组作业人员，降低人力资源成本，优化梁面作业班组管理。

6.本实用新型位于桥面吊机的后锚横梁上，可为桥面吊机后锚固装置提供拉力，有效降低整机行走配重，从而降低桥面吊机整体的质量，增加桥面吊机行走过跨的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的起吊装置折出支架时的使用状态图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型的起吊装置折回支架时的使用状态图；

图4为图3的右视图；

图5为本实用新型的起吊装置折出支架时的结构示意图；

图6为图5中A处放大图；

图7为本实用新型的折转装置和支架的俯视图；

图8为本实用新型的起吊装置折回支架时的结构示意图；

附图标记说明：

辅助挂索装置400；支架401；折转装置402；起吊装置403；轨道梁 404；外伸横梁405；立柱406；第一斜拉杆407；安装座408；竖轴409；轴套410；连接板411；套筒412；补强板413；封板414；第二斜拉杆415；驱动装置416；斜拉索417；吊带418。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至4所示，图中将桥面吊机的结构进行了淡显，以突出位于桥面吊机上的辅助挂索装置400的结构，所述辅助挂索装置400包括固定在桥面吊机上的支架401、设置在支架401上的折转装置402以及滑动设置在折转装置402上的起吊装置403，所述起吊装置403用于通过起吊斜拉索417辅助完成斜拉索417的梁端挂索，所述折转装置402用于将起吊装置403折出支架401和折回支架401。

该辅助挂索装置400设置有两个，分别位于桥面吊机上的两侧，能够辅助完成斜拉桥两侧斜拉索的梁端挂索，所述支架401为钢结构，通过法兰与桥面吊机下部固定连接，所述支架401用于支撑折转装置402和起吊装置403，使得起吊装置403位于一定的高度以吊起斜拉索，由于节段梁上施工机具众多，作业面狭小，因此设置了折转装置402，所述折转装置402能够将起吊装置403向支架401外侧折出，从而实现起吊装置403对斜拉索的起吊，所述折转装置402还能将起吊装置403向支架401内侧折回，即向桥面吊机内侧折转，以减少对其他施工机具的影响以及避开已挂索，节省了现场作业空间，减少了各作业间的扰动，有利于提高作业效率。本实施例中，所述起吊装置403为电动葫芦，设置有两个，电动葫芦通过吊带418与斜拉索417连接。

如图7所示，所述折转装置402包括驱动装置416、沿桥梁长度方向布置的轨道梁404以及平行布置的两个外伸横梁405，两个所述外伸横梁 405的一端均与支架401铰接，两个所述外伸横梁405的另一端分别与轨道梁404的两端铰接，所述起吊装置403滑动设置在轨道梁404上，所述驱动装置416用于控制外伸横梁405的转动。

支架401、两个外伸横梁405、轨道梁404共同形成了四杆机构，在驱动装置416的作用下，两个外伸横梁405同时转动，从而实现轨道梁404 以及轨道梁404上的起吊装置403折出支架401和折回支架401，所述起吊装置403能够在轨道梁404上移动，在起吊装置403与斜拉索417连接后能够带动斜拉索417在高度方向以及沿桥梁长度方向移动，从而调整斜拉索的梁端锚具角度与索道管角度一致，便于斜拉索的梁端锚具插入索道管内，图5和图8分别示出了外伸横梁405折出支架401和折回支架401 的情况。

所述支架401上方设置有用于提高轨道梁404起吊能力的拉力机构。

由于目前在建的大跨径公铁两用的钢桁斜拉桥，斜拉索长超过700m，单根斜拉索重超过100t，塔区短索施工对起吊装置403起吊能力要求较低，而中长索、长索施工对起吊装置403起吊能力要求较高，因此需要在支架 401上方设置拉力机构，所述拉力机构能够减小支架401的弯矩和变形，提高了轨道梁404的起吊能力，也提高了辅助挂索装置400的安全性。

所述拉力机构包括设置在支架401上方的立柱406和第一斜拉杆407，所述立柱406底部固定在支架401上，所述第一斜拉杆407一端与立柱406 顶部铰接，另一端与轨道梁404的铰接点铰接，所述轨道梁404的铰接点为外伸横梁405和轨道梁404的连接处。

在起吊斜拉索417时，两个外伸横梁405与轨道梁404的铰接处为薄弱处，设置第一斜拉杆407能够提高所述四杆机构的稳定性，也能提高轨道梁404的起吊能力，在折转装置402转动过程中，所述第一斜拉杆407 也能随之转动。

所述立柱406顶部设置有安装座408，所述安装座408设置有斜槽，所述斜槽内设置有竖轴409，所述竖轴409外套设有可绕竖轴409旋转的轴套410，所述轴套410与第一斜拉杆407的一端连接。

如图6所示，所述第一斜拉杆407包括连接板411和套在连接板411 外的套筒412，所述套筒412一端与轨道梁404的铰接点铰接，另一端开口，所述连接板411一端通过套筒412的开口伸出套筒412并与立柱406 铰接，即通过与轴套410焊接从而实现与立柱406的铰接，所述连接板411 位于套筒412内的一端与套筒412焊接，所述套筒412的开口处设置有用于密封套筒412的封板414，防止雨水进入套筒412内，所述连接板411 还焊接有补强板413，由于连接板411与轴套410焊接处为第一斜拉杆407 的应力集中处，因此设置了补强板413，补强板413与轴套410焊接，用于提高连接板411与轴套410焊接处的强度。

所述第一斜拉杆407通过设置在一端的连接板411与轴套410斜交焊接，当折转装置402转动时，所述第一斜拉杆407以竖轴409为转动轴在斜槽内进行旋转。

所述支架401上方还设置有第二斜拉杆415，所述第二斜拉杆415与第一斜拉杆407相对设置，所述第二斜拉杆415一端与立柱406顶部铰接，另一端与支架401铰接。

所述第二斜拉杆415设置在支架401靠内一侧，所述第一斜拉杆407 设置在支架401靠外一侧，所述第一斜拉杆407和第二斜拉杆415分别将立柱406向相反的方向拉伸，第二斜拉杆415能够平衡第一斜拉杆407对立柱406的拉力，提高立柱406的刚度。

所述驱动装置416包括折转油缸，所述折转油缸的尾部与支架401铰接，所述折转油缸的活塞杆端部与外伸横梁405铰接，所述折转油缸与外伸横梁405之间不平行。

所述外伸横梁405可向支架401外侧折转至与支架401垂直，所述外伸横梁405可向支架401内侧折转至与支架401平行。

所述外伸横梁405包括第一外伸横梁和第二外伸横梁，所述折转油缸包括设置在支架401上方的第一折转油缸和设置在支架401外侧的第二折转油缸，所述第一折转油缸和第二折转油缸分别布置在支架401沿桥梁长度方向的两侧，所述第一折转油缸一端与支架401顶部铰接，另一端与第一外伸横梁铰接，所述第二折转油缸一端通过耳板与支架401侧面铰接，另一端与第二外伸横梁铰接。

通过将第一折转油缸和第二折转油缸分别设置在四杆机构的内侧和外侧，能够实现两个外伸横梁405的90°同步转动。

所述支架401与外伸横梁405之间还连接有防止外伸横梁405转动的紧固装置，可以理解的是，当起吊装置403起吊斜拉索417时，若此时起吊装置403在轨道梁404上移动，则会给外伸横梁405施加水平作用力，使得外伸横梁405有向支架401内侧转动的趋势，通过紧固装置能够阻止外伸横梁405的转动，提高起吊斜拉索503时外伸横梁405的稳定性，虽然第一折转油缸和第二折转油缸能够对外伸横梁405进行锁紧，防止外伸横梁405转动，但是增加紧固装置有利于进一步提高外伸横梁405的稳定性。

优选地，所述辅助挂索装置400上还设置有绝对值编码器、拉力传感器以及控制器，所述绝对值编码器用于监测起吊装置403的吊点起升高度，所述拉力传感器用于监测起吊装置403的吊点拉力，所述控制器用于控制起吊装置403的升降，起吊装置403能够根据吊点拉力的大小调整起升高度，从而达到两个吊点拉力一致的闭环控制系统，提高结构的安全性，也就是说，当两个起吊装置403将斜拉索417吊起后，拉力传感器对两个起吊装置403的吊点拉力进行检测，绝对值编码器监测起吊装置403的吊点起升高度，拉力传感器和绝对值编码器将信号传输给控制器，控制器根据相关算法对起吊装置403进行控制，若两个起吊装置403的吊点拉力不同，则控制两个起吊装置403的吊点上升或下降，从而使得两个起吊装置403 的吊点拉力相等，提高整体结构的安全性。

所述支架401设置在桥面吊机的尾部。具体的，所述支架401位于桥面吊机后锚横梁上，可有效降低桥面吊机的行走配重，增加桥面吊机行走过跨的稳定性。

本实用新型的使用方法：斜拉索的417塔端安装完成后，通过钢丝绳连续牵引装置将斜拉索417牵引到辅助挂索装置400下部，辅助挂索装置 400的起吊装置403下放，并通过吊带418起吊斜拉索417，通过两个起吊装置403在轨道梁404上纵向移动和调整斜拉索417的起吊高度，调整斜拉索417梁端锚具角度与索道管角度一致，插入索道管内，与索道管内的梁端锚固装置连接在一起完成梁端挂索施工，在此过程中，绝对值编码器和拉力传感器分别监测起吊装置403的吊点起升高度和起吊装置403的吊点拉力，当两个起吊装置403的吊点拉力不同时，控制器控制两个起吊装置403的吊点上升或下降，从而使得两个起吊装置403的吊点拉力相等。

桥面吊机准备行走过跨时，两个折转油缸的活塞杆同时收回，使外伸横梁405向桥面吊机前方折转，即向支架401内侧折转，带动轨道梁404、第一斜拉杆407一起向前90°折转，可避开已挂斜拉索417，特别是靠近塔区的斜拉索417，因为塔区的斜拉索417倾角较大，与辅助挂索装置400 容易形成干扰，而远离塔区的斜拉索417倾角较小，斜拉索417会位于辅助挂索装置400下方，干扰较小。

采用本实用新型的辅助挂索装置400可有效解决目前斜拉桥挂索存在的施工作业面狭小，人员劳动强度大，前端索汽车吊与桥面吊机容易产生干涉，特别是超长、超重索挂索施工难度大的问题，行走时外伸横梁405 进行折转可有效避开已挂斜拉索417，提高挂索作业的适用性，此外为提高桥面吊机行走的稳定性通常在桥面吊机后部增加配重，而辅助挂索装置 400能很好的起到配重的作用，有效提高行走的安全性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要结构特征。本实用新型不受上述实例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：包括固定在桥面吊机上的支架(401)、设置在支架(401)上的折转装置(402)以及滑动设置在折转装置(402)上的起吊装置(403)，所述起吊装置(403)用于通过起吊斜拉索(417)辅助完成斜拉索(417)的梁端挂索，所述折转装置(402)用于将起吊装置(403)折出支架(401)和折回支架(401)。

2.如权利要求1所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述折转装置(402)包括驱动装置(416)、沿桥梁长度方向布置的轨道梁(404)以及平行布置的两个外伸横梁(405)，两个所述外伸横梁(405)的一端均与支架(401)铰接，两个所述外伸横梁(405)的另一端分别与轨道梁(404)的两端铰接，所述起吊装置(403)滑动设置在轨道梁(404)上，所述驱动装置(416)用于控制外伸横梁(405)的转动。

3.如权利要求1或2所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述支架(401)上方设置有用于提高轨道梁(404)起吊能力的拉力机构。

4.如权利要求3所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述拉力机构包括设置在支架(401)上方的立柱(406)和第一斜拉杆(407)，所述立柱(406)底部固定在支架(401)上，所述第一斜拉杆(407)一端与立柱(406)顶部铰接，另一端与轨道梁(404)的铰接点铰接，所述轨道梁(404)的铰接点为外伸横梁(405)和轨道梁(404)的连接处。

5.如权利要求4所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述立柱(406)顶部设置有安装座(408)，所述安装座(408)内设置有竖轴(409)，所述竖轴(409)外套设有可绕竖轴(409)旋转的轴套(410)，所述轴套(410)与第一斜拉杆(407)的一端连接。

6.如权利要求4或5所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述第一斜拉杆(407)包括连接板(411)和套在连接板(411)外的套筒(412)，所述套筒(412)一端与轨道梁(404)的铰接点铰接，另一端开口，所述连接板(411)一端通过套筒(412)的开口伸出套筒(412)并与立柱(406)铰接。

7.如权利要求6所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述套筒(412)的开口处设置有用于密封套筒(412)开口的封板(414)，所述连接板(411)上设置有补强板(413)。

8.如权利要求4所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述支架(401)上方还设置有第二斜拉杆(415)，所述第二斜拉杆(415)与第一斜拉杆(407)相对设置，所述第二斜拉杆(415)一端与立柱(406)顶部铰接，另一端与支架(401)铰接。

9.如权利要求2所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述驱动装置(416)包括折转油缸，所述折转油缸的尾部与支架(401)铰接，所述折转油缸的活塞杆端部与外伸横梁(405)铰接，所述折转油缸与外伸横梁(405)之间不平行。

10.如权利要求9所述的一种可折转辅助挂索装置，其特征在于：所述外伸横梁(405)包括第一外伸横梁和第二外伸横梁，所述折转油缸包括设置在支架(401)上方的第一折转油缸和设置在支架(401)外侧的第二折转油缸，所述第一折转油缸和第二折转油缸分别布置在支架(401)沿桥梁长度方向的两侧，所述第一折转油缸一端与支架(401)顶部铰接，另一端与第一外伸横梁(405)铰接，所述第二折转油缸一端通过耳板与支架(401)侧面铰接，另一端与第二外伸横梁(405)铰接。

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