CN219137447U - 悬臂空中作业平台的前移设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬臂空中作业平台的前移设备，用于带动悬臂空中作业平台沿着已施工完成的主桥钢结构前移，包括移动设备以及平台前移牵引设备；所述的移动设备设置在悬臂空中作业平台的主体桁架结构的底部，所述的平台前移牵引设备安装在已施工完成的主桥钢结构的前端，且平台前移牵引设备的动力输出端与主体桁架结构的前端连接。由此可见，本实用新型可以带动悬臂空中作业平台沿着已施工完成的主桥钢结构前移，实现悬臂空中作业平台前移。

Description

悬臂空中作业平台的前移设备

技术领域

本实用新型涉及一种悬臂空中作业平台的前移设备，属于钢桁架桥梁施工技术领域。

背景技术

鄞州大道快速路（机场路-鄞横线）工程施工Ⅳ标段跨奉化江特大桥采用上、下幅分离式构造（在现状鄞州大道跨奉化江大桥两侧各新建一座，新、老桥梁间距不足3m），为三跨变截面钢桁梁桥，跨径布置101.3米+155米+106.5米，除主墩区域梁高10m外，其余梁高均为6m，单幅桥全宽仅13m。受桥梁结构造型、奉化江干流防洪、奉化江航道船舶通航、陆上作业环境制约等限制，工程建设具有下述几个特点：

1）主桥高跨比小：新建桥梁位于既有桥梁两侧，老桥为主跨100m的飞燕式钢管混凝土拱桥，为提供最佳景观效果，主桥采用钢桁梁桥，但主梁梁高不得大于6.0m——新建桥梁标高不宜超过原桥面至拱顶标高的1/3，否则景观效果不佳；奉化江航道远期规划为III级航道，要求新建桥梁通航净高不得小于7m（既有桥梁则需待航道升级后再改造），故主梁高度设定为6.0m——主跨高跨比1/25.83，远低于常规钢桁梁桥1/12~1/15的指标；

2）主桥为全焊钢结构：为适应超小高跨比的钢桁梁结构体系，上、下弦杆的截面相对较大，弦杆梁高达1.5m，使腹杆的净距相对有限（仅3.0m）。若构件间采用螺栓连接，则密集的螺栓节点对全桥景观影响非常显著，故采用全焊钢结构体系。

3）施工期间奉化江航道内不允许设置临时支承桩：桥位区域奉化江处于135°急转弯区，存在显著的淤积区和冲刷区，故奉化江航道整体向冲刷区偏移，导致奉化江航道边线距离新建主桥主墩承台边线不足5m，且依据现状奉化江航道内船舶AIS轨迹分析，逾30%船舶的习惯航行集中在主墩承台边线和航道边线间。桥位区域每天通航船只近100艘，且存在显著的候潮出入（意味着船舶航行密度较大），为确保航道通行安全，宁波海事局不允许在桥位航道范围内设置临时支承桩。

4）现场不具备船舶辅助作业条件：① 携带单个节段的船舶无法进入桥位区域（主桥主跨单个节段高6.0m，新建桥梁桥位下游存在多座净高不足5.0m的桥梁，尤其是桥位上、下游2km范围内各有一座净高不足6.0m的管线过江通道，导致主桥单个构件无法通过水路从工厂运抵桥位）；② 桥位上、下游各2km范围内多为既有小区，不具备修建临时码头的条件，使构件无法在现场完成拼装后下水——整体节段吊装工艺无法实施；③ 主桥1/2主梁位于淤积区、1/2主梁位于冲刷区（航道范围），采用船舶作业则需对奉化江干流进行大规模清淤（代价高，周期长，建设单位在前期筹备阶段未考虑类似审批），故浮船起重机工艺无法实施。因此，现场无法借助船舶辅助主桥钢结构施工。

水中不允许设置支承桩，意味着“支架法”、“顶推法”等工艺无法适用；船舶辅助作业条件不具备，意味着“整体节段吊装工艺”无法适用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中客观条件不能允许采用“整体节段吊装工艺”进行钢桁架桥梁施工时，而需要开发出一种可以在空中进行节段散件拼装（在空中作业平台进行散件拼装）的新工艺。为实现这一新工艺，则需要将空中作业平台步进式前移，以使得构成桥梁的各节段能够进行连续拼装。为此，本实用新型提供了一种悬臂空中作业平台的前移设备，其能够实现悬臂空中作业平台前移。

为实现上述的技术目的，本实用新型将采取如下的技术方案：

一种悬臂空中作业平台的前移设备，用于带动悬臂空中作业平台沿着已施工完成的主桥钢结构前移，包括移动设备以及平台前移牵引设备；所述的移动设备设置在悬臂空中作业平台的主体桁架结构的底部，所述的平台前移牵引设备安装在已施工完成的主桥钢结构的前端，且平台前移牵引设备的动力输出端与主体桁架结构的前端连接。

优选地，所述的移动设备为移动小车。

优选地，所述移动小车下端直接位于已施工完成的主桥钢结构的主桥桁架顶面上，而移动小车的上端则与主体桁架结构的底部之间通过桥面轨道调平块连接。

优选地，所述移动小车设置有限位装置；所述限位装置包括侧向限位梁、侧向限位滚轮；侧向限位梁沿着移动小车的行走轨迹设置，而侧向限位滚轮则安装在移动小车的两侧。

优选地，所述移动小车配设有反压设备，反压设备包括平台后横梁、反向坦克小车、反压梁以及反压梁支撑；平台后横梁安装在主体桁架结构的后端，反向坦克小车安装在平台后横梁上，反压梁的后端通过所述的反向坦克小车支撑在平台后横梁上，而反压梁的前端则支撑在已施工完成的主桥钢结构的上层桥面体系上。

优选地，所述的平台前移牵引设备包括平台前移电动卷扬机、平台前移定滑轮以及平台前移牵引钢丝绳；其中：

平台前移电动卷扬机位于下层桥面体系上，平台前移定滑轮位于上层桥面体系的端部，平台前移牵引钢丝绳设置两根，一端通过卸扣与平台前移电动卷扬机钢丝绳连接，另一端则与主体桁架结构的前端横梁连接。

基于上述的技术目的，相对于现有技术，本实用新型具有如下的优势：

本实用新型提供了一种悬臂空中作业平台的前移设备，其能够实现悬臂空中作业平台前移。

附图说明

图1是本实用新型所述的空中作业平台（不包括行走系统）悬臂安装在已施工完成主桥钢结构上的结构示意图；

图2是本实用新型所述的空中作业平台悬臂安装在已施工完成主桥钢结构上的结构示意图；

图3是图2中移动设备安装位置处的局部放大图；

图4是图2中平台防倾反压组件安装位置处的局部放大图；

图5是本实用新型所述的空中作业平台悬臂安装在已施工完成主桥钢结构上的侧视图；

图6是本实用新型所述的空中作业平台悬臂安装在已施工完成主桥钢结构上的正视图；

图7是本实用新型所述的空中作业平台（仅包括主体桁架结构、悬挂操作平台、起吊支撑架三部分）的立体结构示意图；

图8是图7中主体桁架结构的立体结构示意图；

图9是图7中悬挂操作平台的立体结构示意图；

图10是图7中起吊支撑架的立体结构示意图；

图11是图7中桥面运输设备部分的放大结构示意图；

图12是本实用新型所述的主桥钢结构节段结构示意图；

图13是本实用新型所述的主桥主跨钢结构节段的施工流程图；

图1-12中：1-1、主体桁架结构；1-1-1、桁架横梁；1-1-2、第一桁架上弦杆；1-1-3、第二桁架上弦杆；1-1-4、桁架上直腹杆；1-1-5、桁架上斜腹杆；1-1-6、桁架外斜撑臂；1-1-7、桁架下斜腹杆；1-1-8、桁架下弦杆；1-1-9、桁架下直腹杆；1-1-10、桁架中弦杆；1-1-11、桁架横向剪刀撑；1-2、平台中层安全防护；1-3、平台顶面安全防护；1-4、操作平台上桁架；1-5、操作平台本体；1-6、操作平台安全防护；1-7、吊梁；1-7-1、前区吊梁；1-7-2、后区吊梁；1-7-3、横向支撑梁；1-7-4、纵向支撑梁；1-8、操作平台下桁架；1-9、操作平台支撑横梁；1-10、操作平台横向联系；1-11、操作平台悬挂吊杆；2-1、已施工完成的主桥钢结构；2-1-1、已施工完成的主桥钢结构的上层桥面系；2-2、桥面安全防护；3-1、轨道梁；3-2、运输小车；3-3、前移牵引设备；3-3-1、前移卷扬机，3-3-2、定滑轮；3-3-3、前移牵引钢丝绳；3-4、复位牵引钢丝绳；4、待施工主桥钢结构节段；5-1、第二牵引设备；5-2、移动设备；5-2-1、移动小车；5-2-2、连接板；5-2-3、调平块；5-2-4、侧向限位梁；5-2-5、侧向限位滚轮；5-3、平台防倾反压组件；5-3-1、反压梁支撑块；5-3-2、反压梁；5-3-3、平台后横梁；6-1、主桥节段悬挑面板；6-2、主桥节段上层桥面板；6-3、主桥节段上弦杆；6-4、主桥节段下层桥面板；6-5、主桥节段下弦杆；6-6、主桥节段调节腹杆；7-1、桁架临时锚固结构；7-1-1、上连接钢板；7-1-2、对拉锚固螺栓；7-1-3、下连接钢板；7-2、平台临时锚固结构；7-2-1、支撑纵梁；7-2-2、平台锚固连接钢板。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本实用新型的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

全焊钢桁梁桥散件式悬臂拼装施工工艺的难点主要存在以下4个方面：

第一、需要设置专用的临时支承体系，即本实用新型所公开的散件式悬臂拼装空中作业平台，其类似于预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工中的挂篮体系，以规避钢桁梁体系成形前的不确定因素，包括焊接变形、安装误差、温度影响等。

但是本实用新型所述的空中作业平台，由于自身功能的限制，相对于既有的挂篮体系，存在如下不同：

1）悬臂长度大，锚固区长度亦相应增加，大幅增加了因构造要求配置的结构自重。

PC挂篮单个节段长度不超过5m，单个桁架节点即可完成；空中作业平台悬臂长度逾15m，需要3各桁架节点实现。随着悬臂长度的增加，相应的锚固区长度亦延长。当按悬臂段与锚固段按1：1配置时，空中作业平台长度达30m，是PC桥梁挂篮长度的3倍。在构造上大幅增加了空中作业平台的自重。

2）支承杠杆效应弱，悬臂段支承反力与节段重量呈线性关系。

悬臂端支承反力＝节段重量*节段重心至悬臂端长度／挂篮悬臂长度

对于PC桥梁挂篮，节段重量较大（节段梁高较大）时，节段长度相对较小，削弱了挂篮倾覆力矩的增长，同时也控制了悬臂端支承反力（制图，表达邵家渡大桥每个节段重量、每个节段的倾覆力矩、每个节段的悬臂端反力图例）；

对于空中作业平台，每个节段长度是确定的，当节段重量越大，倾覆力矩呈比例提高，悬臂端支承反力亦呈线性增长，加大了空中作业平台的阈值。

3）空中作业平台还需承担构件吊装任务

PC桥梁挂篮均为单层桁架体系，空中作业平台因悬臂端杆件吊装需求，锚固区采用双层桁架（三弦杆）构造设计，在提高结构自重的同时，还需配置额外措施，保证结构体系的整体稳定性，尤其是抗倾覆稳定性。此外，构件吊装过程中，空中作业平台承担移动荷载作用，需各区域均满足强度、刚度、稳定性要求，结构体系的内力状态远较PC桥梁挂篮复杂。

综上所述，空中作业平台自重与其吊装节段重量相近，支承效率比（挂篮自重／最大节段自重）不足PC桥梁挂篮的1/3，是钢桁梁桥悬臂拼装空中作业平台的重要特点。

此外，钢结构空中作业平台还有2类关键差异：

1）空中作业平台需保持水平作业状态

与PC桥梁挂篮最大不同的，是其工作状态需保持水平，原因有二：① 空中作业平台需兼做构件运输功能，当作业平台存在较为显著的纵坡时，电动葫芦及其行走设备易面临较大风险；② 作业平台悬臂端采用3支点构造，当存在纵坡时，调平难度较大（转角调整不易，处理不当易出现单点脱空）——双支点可采用销轴支承调整，但需采用纵梁支承体系，不合适。

注：与PC桥梁挂篮相似，下平台采用横梁支承体系，而非纵梁支承体系，因为作业平台横向跨径13.5m，接近悬臂长度，若采用纵梁支承方案，意味着纵横向均为大跨径体系——一方面，导致作业平台净空过大，无法满足通航要求；另一方面，悬臂桁架的功能大幅重叠，导致平台自重大幅增加。

2）锚固区域限制较多

桥面锚固区域，混凝土结构可沿挂篮方向布置诸多预埋件作为锚固结构，钢结构表面则不具备沿线布置锚固件的条件（焊缝对桥面板有影响，数量不宜多；桥面板自身刚度较弱，需在横梁、弦杆腹杆对应区域设置才有效），故钢结构的表面锚固件呈散点状——要求结构自身具备较大的刚度；

作业平台锚固区域，混凝土结构可设置预埋件作为平台后锚点；钢结构仅下弦杆区域为有效锚固区域（桥面系因刚度过低无效），对于横梁支承体系的下作业平台而言，约束效率有限。

2）需要在临时支承体系存在的情况下，设置杆件运输体系。此时，回转式起重设备已不合适，因为临时支承体系已占据桥面悬臂端的支承空间。故要求临时支承体系自行配置顺桥向运输体系。

3）兼顾临时支承和顺桥向运输功能的空中作业平台，不仅自身需满足结构的强度、刚度、稳定性要求，还应尽可能满足经济性、作业效率等诉求；

4）主桁钢结构悬臂拼装期间应尽可能减少焊接变形产生的结构次内力，并兼顾拼装精度要求。

空中作业平台承重体系设计的关键，在于整体稳定性。包括“自重状态”、“单侧承重”、“全重量承重”等3个状态。同时还需考虑上述3状态下承担风荷载的能力。

1）采用双桁架（三弦杆）体系，最大悬臂长度15m

最大悬臂长度15m是因为单个节段呈“N”字型，理论单个节段长度9m，考虑上下弦杆错位4.5m，节段实际长度13.5m，预留1.5m作业空间，故悬臂长度为15m。

双桁架体系是因为下层桁架需作为构件的运输通道。其中单个弦杆高3.0m，电动葫芦及其支承轨道高2.0m，吊装安全距离1.5m，运输小车高0.5m，合计7.0m。弦杆采用HN700型钢，故底层弦杆中心距取8.0m。

上层桁架高度由悬挑长度确定，中心距取5.0m，一方面控制悬臂端变形（不超过1/300），一方面控制弦杆应力（HN700型钢容许应力控制在120MPa以内）。

2）桁架内设置刚节点

桁架平面内，竖杆与弦杆采用刚节点，斜腹杆采用铰节点。平面外，支承区域和锚固区域的横梁与弦杆/腹杆间采用刚节点，其余杆件采用铰节点。

刚节点通过等宽度的H型钢，翼缘和腹板加劲肋对齐的方式实现。

刚节点使空中作业平台由传统的“桁架体系”转换为“框架体系”，大幅提高了整体稳定性（最不利工况下稳定系数K不低于8.0，竖向荷载作用下不低于10）。

3）设置三维外挑桁架（桁架外斜撑臂）

支承区域和锚固区域，设置三维外挑桁架，以弥补“后锚点横梁缺失”、“下层桁架无侧向支撑”等2大因素导致的平台侧向刚度差的弱点。

平面外挑桁架因其自身侧向刚度弱，无法提供足够的支撑能力，使整体稳定性提高有限，故选用三维外挑桁架。

通过midas模型分析，三维外挑桁架设置后，空中作业平台的整体刚度得到了显著提升。

4）支承点与锚固点均设置水平约束

在自重作用下，水平约束设置与否对空中作业平台的整体稳定性影响较小（midas提供数据支撑，包括稳定系数及失稳模态）；在载荷作用下，支承区域的水平约束对空中作业平台的稳定性影响显著（midas提供数据支撑，包括稳定系数及失稳模态）。

5）上层桁架设置交叉支撑体系

上层桁架在“悬臂端”、“支承区域”、“后锚固区域”各设置1道交叉支撑。交叉支撑对空中作业平台的整体刚度影响较小，但对“偏载作用”下整体稳定性有积极的效应，同时可有效控制桁架悬臂端变形。

注：midas模型，交叉支撑设置前后，整体稳定系数及失稳模态，悬臂端变形（尤其是侧向变形），竖向荷载状态可分为满荷载和偏载2类。

6）自重作用下，3点支承状态的复核

自重作用下，需考虑千斤顶不同步性导致的3点支承状态，需校核该状态下的结构整体稳定及其相应的支点反力：

1）后支点（锚固点）固定，前支点调整标高时（后支点2个竖向约束，midas模型中提供水平约束；前支点1个竖向约束，无水平约束），结构的支点反力、整体稳定系数、各杆件的峰值应力状态、悬臂端变形，验证结构体系满足规范要求；

2）前支点（支承点）固定，后支点调整标高时（前支点2个竖向约束，midas模型中提供水平约束；后支点1个竖向约束，无水平约束），结构的支点反力、整体稳定系数、各杆件的峰值应力状态、悬臂端变形，验证结构体系满足规范要求。

7）偏载作用下，空中作业平台的校核

偏载作用下，主要关注的问题在以下3点：

1）4个支点的反力状态，尤其是水平反力状态；

2）结构的整体稳定性及稳定模态；

3）悬臂端的变形，尤其是侧向变形。

偏载作用偏不利地选择单侧桁架安装就位的状态（实际上，最大单侧偏载仅存在于单侧上弦杆或单侧下弦杆），此时，桁架自重仍旧保留。

如图1至13所示，本实用新型所述的空中作业平台主要包括5部分，对应为主体桁架结构、悬挂操作平台、运输系统、行走系统和锚固系统。

主体桁架结构，如图1-图2、图5-图8所示，分为上下两层，对应为上层桁架结构以及下层桁架结构。下层桁架结构安装在已施工完成的主桥钢结构的上层桥面体系上，而上层桁架结构则伸出已施工完成的主桥钢结构的上层桥面体系设置，从而使得所述的主体桁架结构相对于已施工完成的主桥钢结构来说，为悬臂连接结构。

下层桁架结构包括桁架底层，桁架底层包括两根桁架下弦杆以及一根桁架前端横梁，两根桁架下弦杆结构一致并相互平行设置，且两根桁架下弦杆的前端之间通过桁架前端横梁连接成一体。

上层桁架结构包括两块桁架片，对应为第一、第二桁架片；第一、第二桁架片结构一致并相互平行设置，且第一、第二桁架片之间通过若干桁架横向联系连接。所述的桁架片包括桁架上弦杆、桁架中弦杆、桁架上直腹杆以及桁架上斜腹杆，桁架上弦杆、桁架中弦杆相互平行设置，桁架上直腹杆为若干根，相互平行地等距布置在桁架上弦杆、桁架中弦杆之间，相邻的两根桁架上直腹杆之间通过桁架上斜腹杆连接。各桁架横向联系布置在桁架上直腹杆布设的位置处。

本实用新型中，桁架上弦杆采用HM300工字钢和HM600工字钢的变化截面，前支点位置（第一桁架上弦杆的安装位置）内力较大，杆件选用HM600工字钢。换句话来讲，本实用新型中，所述的桁架上弦杆包括第一桁架上弦杆以及分布在第一桁架上弦杆两侧的两根第二桁架上弦杆（杆件选用HM300工字钢）。

桁架中弦杆需要作为起重设备的支撑梁，均采用HN700工字钢。

桁架下弦杆作为下部支撑梁，需要承受结构锚固荷载，同时需要满足调平、迁移等使用功能要求。

桁架直腹杆，包括布设于上层桁架结构的桁架上直腹杆、布设于下层桁架结构的桁架下直腹杆，桁架上直腹杆采用HW200和HW250工字钢，桁架上直腹杆的工字钢的腹板与桁架上弦杆、桁架中弦杆的腹板垂直，而桁架下直腹杆则采用HW400工字钢，桁架下直腹杆的工字钢腹板与桁架中弦杆、桁架下弦杆的腹板平行，同时通过加劲钢板进行连接，桁架下直腹杆计算时按照钢接进行计算，区域位置均按照铰接进行计算；

桁架斜腹杆，采用肢背相向双拼槽钢。上层桁架结构最外侧的两个桁架斜腹杆为双拼25#槽钢，其余位置包括下层桁架结构的斜腹杆均采用双拼28槽钢，肢背相向双拼槽钢间距为该位置处桁架直腹杆的工字钢内高。

桁架横向联系，左、右桁架片的桁架横向联系分为两种，一种是横梁，采用肢背相向的双拼25#槽钢进行加工，二是横向剪刀撑，采用单片14a#槽钢进行加工，所有横向联系均采用螺栓连接。

本实用新型所述的悬挂操作平台，如图1-2、图5-7、图9所示，包括操作平台桁架结构、操作平台本体以及操作平台安全防护。

所述的操作平台桁架结构包括操作平台上桁架、操作平台下桁架、操作平台悬挂吊杆、操作平台支撑横梁以及操作平台横向联系，其中：

操作平台上桁架、操作平台下桁架的数量均为三道，三道操作平台上桁架相互平行设置，并分别锚固在主体桁架上弦杆的上方，三道操作平台下桁架一一对应地设置在三道操作平台上桁架的下方，且对应设置的操作平台上桁架、操作平台下桁架之间通过对拉螺杆（操作平台悬挂吊杆）进行连接。

操作平台上桁架采用肢背相向的双拼槽钢截面，肢背间距30cm。且操作平台上桁架中，上弦杆采用双拼20a#槽钢，下弦杆及两侧外延斜腹杆采用双拼25a#槽钢，其余斜腹杆及直腹杆采用双拼14a#槽钢，每个杆件之间采用节点板进行连接。

操作平台下桁架中，上弦杆采用HM400工字钢，下弦杆和外延斜腹杆外用双拼20a槽钢（肢背相对），其余斜腹杆和直腹杆均采用双拼14a#槽钢（肢背相向），同时因拼装要求将下桁架结构分为左右两个节段，通过螺栓进行连接。

为保证悬挂操作平台的整体稳定性，三片操作平台下桁架之间采用20#槽钢形成菱形横向联系，该横向联系位于下桁架上弦杆工字钢的上下翼缘。同时在下桁架顶面增设两道1.5米高工字钢梁（操作平台支撑横梁）加强各操作平台下桁架之间的横向联系刚度，同时工字钢梁与已完成的主桥钢结构下弦杆外侧进行锚固。

操作平台本体通过操作平台下桁架支撑，操作平台安全防护设置在操作平台本体的外围。

本实用新型所述的运输系统，如图1-2、图3、图10-11所示，包括三个部分，对应为地-桥面吊装装置、桥面运输装置以及桥面-平台吊装装置。本实用新型中，地-桥面吊装装置选用门式起重机或履带起重机；主跨空中悬臂拼装的构件通过门式起重机或履带起重机转运至桥面运输装置，桥面运输装置从边跨直线段运至桥面-平台吊装装置的起吊区域，交由桥面-平台吊装装置吊装至空中作业平台的施工区域，以在空中作业平台完成构件拼装。

所述的桥面运输装置，如图1-3、图11所示，包括轨道梁、运输小车以及运输牵引设备；轨道梁铺设在已施工完成的主桥钢结构的上层桥面系上，运输小车匹配安装在轨道梁上，运输牵引设备包括两个，对应为前移牵引设备以及复位牵引设备，前移牵引设备、复位牵引设备均采用卷扬机提供动力输出，其中：前移牵引设备安装在空中作业平台上，且前移牵引设备的动力输出端通过前移牵引钢丝绳与运输小车的前端连接，而复位牵引设备则安装在桥面运输装置的后端，且复位牵引设备的动力输出端通过复位牵引钢丝绳与运输小车的后端连接。本实用新型中，所述的前移牵引设备包括前移卷扬机、定滑轮，前移卷扬机安装在空中作业平台上所安装的吊梁上，定滑轮的数量至少有两个，均定位安装在空中作业平台上，前移牵引钢丝绳的一端与前移卷扬机的动力输出端连接，另一端则经定滑轮绕行后与运输小车的前端连接。

空中作业平台使用中需进行结构锚固，且需要将平台调整为水平状态，因此需要通过机械式千斤顶将空中作业平台顶起，然后支垫架空横梁，最后采用双拼25a槽钢+φ32精轧螺纹钢进行对拉锚固，将空中作业平台与已完成的主桥钢结构进行连接，具体地，本实用新型中，对拉锚固结构包括安装在空中作业平台上的上连接钢板、安装在已完成的主桥钢结构上的下连接钢板以及将上连接钢板、下连接钢板对拉锚固的对拉锚固螺栓。与此同时，为保证悬挂操作平台在施工阶段的整体稳定性，通过支撑纵梁与已完成的主桥钢结构的主梁进行连接锚固。锚固构造如图5- 6所示，支撑纵梁距离已完成的主桥桁架间距为800mm，以满足主桥下弦杆环形焊缝的焊接空间，同时纵梁工字钢位置焊接一块平台锚固连接板与主桥下弦杆底板进行焊接，该位置相对于主桥下弦杆长出50mm作为焊接区（锚固长度约1米），后期锚固措施拆除后切割打磨，并重新涂装，使主桥钢结构恢复。

空中作业平台在完成一个主桥钢结构节段施工后需要进行前移，空中作业平台前移时需带动悬挂操作平台一同前进，即本实用新型针对所述的空中作业平台配置了平台前移措施构造（行走系统），所述平台前移措施构造主要包括移动设备、平台反压设备以及平台前移牵引设备。

根据空中作业平台的自重，本实用新型所述的移动设备（或者为移动小车）选择移动坦克车。主桥钢结构横断面为整体2%横坡，为满足空中作业平台的使用要求，采用不同型号的枕木作为桥面轨道调平结构（调平块），以将移动轨道梁调整为水平。空中作业平台的移动坦克车位于主桥桁架顶面，保持行走面水平可有利于空中作业平台的使用安全。

本实用新型中，为保证移动设备（移动坦克车）前移行走的稳定性，在移动坦克车行走轨迹上设置侧向限位梁，同时在移动坦克车两侧加装一组侧向限位滚轮，避免移动坦克车与侧向限位梁存在夹角时无法前移。所述的存在侧向限位梁为安装在轨道梁外侧边缘位置处的角钢，具体结构如图2-3所示。侧向限位梁、侧向限位滚轮构成了移动设备前行的限位装置。

小车前移时存在一定倾覆风险，因此需要设置反压设备，反压设备包括平台后横梁、反向坦克小车、反压梁以及反压梁支撑，其中：

平台后横梁安装在空中作业平台底层（即两根桁架下弦杆）的后端，同时在空中作业平台使用阶段为满足节段运输要求是临时拆除的，在行走节段因反压需求要重新安装。

反向坦克小车安装在平台后横梁上。反压梁的后端通过所述的反向坦克小车支撑在平台后横梁上，而反压梁的前端则支撑在主桥的上层桥面体系上。

空中作业平台的平台前移牵引设备采用电动卷扬机+定滑轮的组合结构，包括平台前移电动卷扬机、平台前移定滑轮以及平台前移牵引钢丝绳；其中：

平台前移电动卷扬机位于下层桥面体系上，平台前移定滑轮位于上层桥面体系的端部，平台前移牵引钢丝绳设置两根，一端通过卸扣与平台前移电动卷扬机钢丝绳连接，另一端则与空中作业平台的前端横梁连接，具体构造如图2所示。

本实用新型中，桥面-平台吊装装置为能够实现纵向、横向移动的起吊设备，具体地，所述桥面-平台吊装装置选用电动葫芦，电动葫芦的基座下配装移动滚轮，空中作业平台的中层位置布置有起吊轨道，用于电动葫芦移动使用，方便电动葫芦能够在起吊装置的起吊区域、空中作业平台的施工区域之间往复移动。起吊轨道通过空中作业平台的中层位置所布设的吊梁支撑。所述的吊梁包括两个区域，对应为前区吊梁和后区吊梁，其中，后区吊梁处于空中作业平台的底层上方，而前区吊梁则伸出已施工完成的主桥钢结构设置。另外，后区吊梁仅需完成起吊功能，因此后区吊梁的横梁较前区吊梁的横梁短，吊梁的横梁采用双拼40a工字钢，纵梁采用双拼32a工字钢。

施工前，主跨钢结构根据空中作业平台的吊装能力进行节段构件划分并划分为若干节主桥钢结构节段。如图12所示，单个主跨钢结构节段包括有多个构件，单个主跨钢结构节段的各构件对应为主桥节段悬挑面板、主桥节段上层桥面板、主桥节段上弦杆、主桥节段下层桥面系、主桥节段下弦杆以及主桥节段调整腹杆，且单个主桥钢结构节段通过各个构件在空中悬挂平台的悬挂操作平台中依次焊接实现拼接。其中主桥节段上层桥面系、主桥节段下层桥面系均为模块构造。在进行下一节主桥钢结构节段的施工时，将主体桁架结构安装至已施工完成的主桥钢结构上。

如图13所示，主桥主跨单个钢结构节段中各个构件的安装步骤如下：

1）主桥节段下弦杆的安装

主桥节段下弦杆安装过程主要分为节段运输、节段起吊、节段安装以及节段焊接完成等，下弦杆作为控制桥梁线性的重要节段，在焊接过程中应及时调整线性标高。

主桥节段下弦杆安装过程包括如下步骤：

步骤1.1、节段下弦杆运输

先采用地-桥面吊装装置将主桥节段下弦杆吊装至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输上料位点，然后由处于桥面运输上料位点的桥面运输装置运输至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输卸料位点；

步骤1.2、节段下弦杆起吊

采用桥面-平台吊装装置将处于桥面运输卸料位点的主桥节段下弦杆转运至悬挂操作平台的预设施工位点；

步骤1.3、节段下弦杆对接

调整主桥节段下弦杆，直至主桥节段下弦杆与已施工完成的主桥钢结构的下弦杆悬臂端之间的接缝位置满足要求，并进行临时定位焊接；

步骤1.4、节段下弦杆焊接

接缝焊接主桥节段下弦杆与已施工完成的主桥钢结构的下弦杆悬臂端。

进一步地，在步骤1.3中，在悬挂操作平台的纵向分配梁顶面设置临时支垫结构来支撑住主桥节段下弦杆，以实现主桥节段下弦杆位置调整的目的，然后在临时定位焊接后，在纵向分配梁顶面设置调整千斤顶，以将主桥节段下弦杆的标高进行微调，再进行步骤1.4所述的节段下弦杆焊接步骤。

2）主桥节段上弦杆的安装

主桥节段上弦杆节段运输、起吊与主桥节段下弦杆一致，从后方通过运输小车运送至平台锚固区起吊安装。

主桥节段上弦杆的安装过程包括如下步骤：

步骤2.1、节段上弦杆运输

先采用地-桥面吊装装置将主桥节段上弦杆吊装至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输上料位点，然后由处于桥面运输上料位点的桥面运输装置运输至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输卸料位点；

步骤2.2、节段上弦杆起吊

采用桥面-平台吊装装置将处于桥面运输卸料位点的主桥节段上弦杆转运至悬挂操作平台的预设施工位点；

步骤2.3、节段上弦杆对接

调整主桥节段上弦杆，直至主桥节段上弦杆与已施工完成的主桥钢结构的上弦杆悬臂端之间的接缝位置满足要求，并进行临时定位焊接；

步骤2.4、节段上弦杆焊接

接缝焊接主桥节段上弦杆与已施工完成的主桥钢结构的上弦杆悬臂端。

优选地，在步骤2.3中，采用两道支撑钢管进行主桥节段上弦杆位置调整，其中一道支撑钢管为第一支撑钢管，另一道支撑钢管则为第二支撑钢管；第一支撑钢管靠近主墩位置设置，且第一支撑钢管的下端作用于主桥节段下弦杆的圆弧处；第二支撑钢管远离主墩位置设置，且第二支撑钢管的下端直接作用于主桥节段下弦杆顶面，同时第二支撑钢管的上端指向主桥节段上弦杆的圆弧位置处；另外还在主桥节段上弦杆的尾部设置千斤顶标高调整装置，以对主桥节段上弦杆标高微调，确保主桥线型。

3）主桥节段调整腹杆安装

为保证主桥钢结构节段安装精度，在主桥节段上、下弦杆连接处设置一个长度约1米的主桥节段调整腹杆，在完成主桥节段上、下弦杆之后，实际测量剩余斜腹杆长度，修正主桥节段调整腹杆长度进行焊接，以确保主桥整体线性符合设计要求。

注：主桥节段调整腹杆安装时需要解除电动葫芦进行位置微调。

主桥节段调整腹杆的安装过程包括如下步骤：

步骤3.1、节段调整腹杆运输

先采用地-桥面吊装装置将主桥节段调整腹杆吊装至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输上料位点，然后由处于桥面运输上料位点的桥面运输装置运输至已施工完成的主桥钢结构的上桥面体系上所设置的桥面运输卸料位点；

步骤3.2、节段调整腹杆起吊

采用桥面-平台吊装装置将处于桥面运输卸料位点的主桥节段调整腹杆转运至悬挂操作平台的预设施工位点；

步骤3.3、节段调整腹杆对接

调整主桥节段调整腹杆，直至主桥节段调整腹杆的上端与主桥节段上弦杆的斜腹杆端部对准、下端则与主桥节段下弦杆的斜腹杆端部对准；

步骤3.4、节段调整腹杆焊接

分别在主桥节段调整腹杆的上端与主桥节段上弦杆的斜腹杆端部之间以及主桥节段调整腹杆的下端与主桥节段下弦杆的斜腹杆端部之间进行接缝焊接。

优选地，步骤3.3中，先解除桥面-平台吊装装置吊装节段调整腹杆，然后采用链条葫芦微调主桥节段调整腹杆的位置。

4）主桥节段下层桥面板安装

主桥节段下层桥面板分为左右两幅进行安装。

5）主桥节段上层桥面系安装

主桥节段上层桥面系主要分为主桥节段上层桥面板和主桥节段悬挑板，主桥节段上层桥面板采用整体节段吊装，主桥节段悬挑板分为左右两幅分别安装。

Claims (6)

1.一种悬臂空中作业平台的前移设备，用于带动悬臂空中作业平台沿着已施工完成的主桥钢结构前移，其特征在于，包括移动设备以及平台前移牵引设备；所述的移动设备设置在悬臂空中作业平台的主体桁架结构的底部，所述的平台前移牵引设备安装在已施工完成的主桥钢结构的前端，且平台前移牵引设备的动力输出端与主体桁架结构的前端连接。

2.根据权利要求1所述的悬臂空中作业平台的前移设备，其特征在于，所述的移动设备为移动小车。

3.根据权利要求2所述的悬臂空中作业平台的前移设备，其特征在于，所述移动小车下端直接位于已施工完成的主桥钢结构的主桥桁架顶面上，而移动小车的上端则与主体桁架结构的底部之间通过桥面轨道调平块连接。

4.根据权利要求3所述的悬臂空中作业平台的前移设备，其特征在于，所述移动小车设置有限位装置；所述限位装置包括侧向限位梁、侧向限位滚轮；侧向限位梁沿着移动小车的行走轨迹设置，而侧向限位滚轮则安装在移动小车的两侧。

5.根据权利要求4所述的悬臂空中作业平台的前移设备，其特征在于，所述移动小车配设有反压设备，反压设备包括平台后横梁、反向坦克小车、反压梁以及反压梁支撑；平台后横梁安装在主体桁架结构的后端，反向坦克小车安装在平台后横梁上，反压梁的后端通过所述的反向坦克小车支撑在平台后横梁上，而反压梁的前端则支撑在已施工完成的主桥钢结构的上层桥面体系上。

6.根据权利要求5所述的悬臂空中作业平台的前移设备，其特征在于，所述的平台前移牵引设备包括平台前移电动卷扬机、平台前移定滑轮以及平台前移牵引钢丝绳；其中：

平台前移电动卷扬机位于下层桥面体系上，平台前移定滑轮位于上层桥面体系的端部，平台前移牵引钢丝绳设置两根，一端通过卸扣与平台前移电动卷扬机钢丝绳连接，另一端则与主体桁架结构的前端横梁连接。

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