专利名称：大跨重载缆索吊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桥梁工程施工中用的大跨重载缆索吊机。
背景技术：
随着国内外大跨桥梁节段施工技术的发展，梁桥施工呈现工厂化制造，现场大节 段安装的趋势。缆索吊机作为桥梁节段施工中运送和安装构件的一种重要装备，其吊 重能力大小是能否实现现场大节段安装的关键。目前国内外的缆索吊机最大额定吊重 为170t (重庆鹅公岩长江大桥施工缆索吊机)，随着桥梁施工的发展，目前的缆索吊 机吊重能力已经远远不能够满足需要(重庆菜园坝长江大桥钢桁梁安装节段重280t)， 迫切需要大幅提高缆索吊机的吊重能力(额定吊重超过280t)。由于吊重超大，大跨重载缆索吊机需设置多根主索，而多根主索并列承载中需要 解决的难题就是如何让多根主索均匀受力。重载缆索吊机工作中将在缆索塔架顶产生 巨大的不平衡水平力，如何在控制塔顶偏位的同时又能尽可能的减少缆索塔架的造 价，这也是缆索吊机设计中面临的另一个主要困难。发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种载荷能力强，吊重范围大，经 济性能高的大跨重载缆索吊机。本实用新型目的的实现方式为，大跨重载缆索吊机，由扣索塔架l、缆索塔架2、 主索及起重牵引系统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成，有两组主索3-l， 每组主索由多根钢丝绳组成，每组主索、后缆风6-2—端固接在锚固系统4上， 一端 固接在缆索塔架2上，跑车3-2在主索3-l上，用钢丝绳串联在一起，跑车3-2上挂 架设置多道分配梁3-3，缆索塔架2前缆风串联成一个通风缆6-l，起重索3-3绕穿跑 车3-2的滑车组，两端绕过塔顶后进入起重巻扬机5-l，牵引索3-4动滑轮置于跑车 3-2上，定滑轮固定于缆塔塔顶，牵引索3~4活头分别进两岸牵引巻扬机5-2，缆索塔 架2铰接在扣索塔架1顶，扣索塔架1塔底固结在主桥根部。本实用新型可以减小缆索塔架2顶的不平衡水平力对扣索塔架1的影响，大大节 省扣索塔架1的工程造价；主索3-1分成两组，每组由多根钢芯钢丝绳组成，跑车 3-2支承在承重主索3-l上，共设置4台，每组主索上有两台跑车3-2，用钢丝绳串联 在一起，由于是多根主索3-l并列承载，每根主索受力不均的问题很突出，通过在跑 车3-2的上挂架上设置多道分K梁，利于简支梁的传力特性，让多根主索3-l均匀受力，由于重载，缆索吊机工作中将产生巨大的塔顶不平衡水平力，通过改变通常每个 缆索塔架均设置前后缆风的方法，将两个缆索塔架2的前缆风合并成一个通风缆6-1 ， 可以提高缆索塔架2刚度，减小塔顶偏位，同时也减小了钢丝绳材料用量和张拉工作量。说明书附图
图1是木实用新型立面布置图 图2是本实用新型平面布置图 图3是扣索塔架、缆索塔架结构示意图 图4是缆塔铰座装置结构示意图 图5是跑车布置图 图6是跑车上挂架分配梁图 图7是起重索布置示意图 图8是牵引索布置示意图具体实施方式
参照图1、 2、 3，本实用新型由由扣索塔架1、缆索塔架2、主索及起重牵引系 统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成。下面以重庆菜园坝长江大桥420t缆索吊机为例，样述本实用新型 1、缆索塔架缆索塔架2及扣索塔架1合建，扣索塔架l底部固结，缆索吊机塔架2铰接于扣 索塔架1顶，以减小缆索吊机工作时产生的不平衡水平力对扣索塔架1的影响。扣索 塔架1立柱由内、外侧由双柱、三柱万能杆件拼装而成。缆索吊机2立柱由单柱万能 杆件拼装而成。缆索塔架2拼装时临时固结，待缆索塔架2拼装完毕后，再通过图4 所示的缆塔铰座装置2—1铰接。2、主索、起重牵引系统和机电系统设有两组主索3-1，每组主索由124)60钢丝绳组成，两组主索间距34m，单根索间 距为240mm (保护范围宽)，为固定式，施工期间不横移。参照图5、 6、 7、 8,每线有两台跑车3-2，共四台跑车分别支承在承重索3-3上。 每线上两台跑车3-2之间的间距为8m,用两根4)44的钢丝绳串联在一起。每台跑车有 48个走行滑轮，分成两组支承在12根4>60的承重索3-3上。在跑车3-2上挂架布置有牵 引动滑轮组及5个起升定滑轮组，在跑车下挂架上布置有4个起升动滑轮组。起升滑轮 组倍率为8。所有滑轮均釆用尼龙制造，单个尼龙轮的重量约为同等直径的钢轮的六 分之一，大大'减轻了跑车3-2的重量。跑车3-2上挂架设置三道分配梁3-5，利用简支梁传力均匀特性来满足12根主索均匀受力的要求。沿桥跨每隔30m布置一个分索器3-6，分索器间用结索相联，并与跑车联为一体， 其沿桥向随跑车一起移动。索鞍3-7布置于两侧塔架上(见图3)，在索鞍上牛.要布置 有承重索转向轮、起升机构转向滑轮及牵引走行机构滑轮组。牵引走行机构3-5滑轮组由转向滑轮及定滑轮组组成，牵引倍率为6。通过缆索塔架两侧巻扬机同步收放来完成对跑车的牵引工作。承重索3-3转向滑轮组由两组滑轮组成，每组有12片滑轮，缆索起重机每线12根 小60的承重索就支承在这24片滑轮上。承重索3-3两端分别由地锚4固定在大桥两岸的 主体结构上，并通过承重滑轮组对跑车3-2起支承作用。承重索3-3设计为2台15t巻扬机走8布置。起重巻扬机5-l布置为单线两台跑车 3-2各有一套独立起升系统，每台跑车3-2配置2台15t起重巻扬机5-1，两岸各布置一 台。起重巻扬机5-1放置在Y构后悬臂上，垂直出绳上扣索塔架l塔顶。在塔顶经4次转 向后从鞍座出绳，进入跑车3-2上下挂架滑轮组，天车滑轮组的配置为上挂架定5，下 挂架动4。单车上下挂架走8布置，因是两端均为动力端，则相当于单台起重巻扬机5-1 走4。跑车3-2牵引选用22t慢速巻扬机5-2，沿每组主索3-l纵桥向两端各布置2台共计8 台，巻扬机容绳量为1300m。选用小34的麻芯钢丝绳，跑车3-2纵移采用两岸对拉的牵 引方式，牵引索3-3走6布置，死头固定在起吊小车上，活头分别进两岸22t牵引巻扬 机。牵引方式 一组主索3-l上的两台跑车3-2串联起来，两岸各二台牵引巻扬机5-2， 一侧主动牵引，另一侧被动牵引。3、 锚固系统参照图l、 3，主索北锚碇4-l基础采用桩基础，北锚碇4-l和主索3-l采用热铸锚连 接，通过锚箱和锚梁拉板铰接；然后锚梁和锚碇的锚固采用15束9孔预应力钢绞线， 根部用P锚，这种连接形式克服了过去锚碇局部受力不均、应力集中的现象。南锚主索南锚碇4-2基础采用桩基础，主索3-l和后风缆6-2通过锚箱和锚杆连接 锚碇上。主索3-l索力调整均置于南锚4-2进行，初张力采用一台巻扬机和5门滑车组 拖拉主索来完成，精确调整通过2台60t千斤顶张拉主索端头精轧螺纹钢筋来实现。4、 缆索吊机缆风系统缆索吊机缆风系统6主要用来克服缆塔顶向跨中的不平衡水平力并控制塔顶偏位。本缆风系统采用两个缆索塔架缆风串联，提高刚度，减小塔顶偏位，同时也减少缆风 绳材料和张拉工作量。根据试算，后风缆6-2选用2X (6+2) -cl)52钢丝绳，单根初张力42 t (其中上下 游各2根在安装完跑车后再挂设张拉)；前风缆为通风缆6-1，采用2X6-cb48钢丝绳， 单根初张力36t。利用千斤顶张拉调整大吨位缆风绳索力，较传统的巻扬机带滑车组 更为简便，索力精确度大为提高。由于塔顶不平衡水平力太大，主索及跑车安装后，将跑车置于跨中，再张拉缆塔 风缆2-20>52后缆风6-2，以平衡安装跑车造成的塔顶水平力。
权利要求1、大跨重载缆索吊机，其特征在于由扣索塔架(1)、缆索塔架(2)、主索及起重牵引系统(3)、锚固系统(4)、机电系统(5)、缆风系统(6)组成，有两组主索(3-1)，每组主索由多根钢丝绳组成，每组主索、后缆风(6-2)一端固接在锚固系统(4)上，一端固接在缆索塔架(2)上，跑车(3-2)在主索(3-1)上，用钢丝绳串联在一起，跑车(3-2)上挂架设置多道分配梁，缆索塔架2前缆风串联成一个通风缆(6-1)，承重索(3-3)绕穿跑车(3-2)的滑车组，两端绕过塔顶后进入起重卷扬机(5-1)，牵引索(3-4)动滑轮置于跑车(3-3)上，定滑轮固定于缆塔塔顶，牵引索(3-4)活头分别进两岸牵引卷扬机(5-2)，缆索塔架(2)铰接在扣索塔架(1)顶，扣索塔架(1)塔底固结在主桥根部。
2、 根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于扣索塔架(1)立柱由 内、外侧由双柱、三柱万能杆件拼装而成，缆索吊机(2)立柱由单柱万能杆件拼装 而成。
3、 根据权利要求l所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于缆索吊机设有两组主 索(3-l)，每组牛.索由12根cb60钢丝绳组成，两组主索间距34m，单根索间距为240mm， 为固定式。
4、 根据权利要求l所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于每台跑车有48个走行 滑轮，分成两组支承在12根小60的承重索(3-3)上，跑车(3-2)上挂架布置有牵 引动滑轮组及5个起升定滑轮组，在跑车下挂架上布置有4个起升动滑轮组。
5、 根据权利要求1所述的大跨重载缆索吊机，其特征在于北锚碇(4-1)和主索 (3-1)采用热铸锚连接，通过锚箱和锚梁拉板铰接。
6、 根据权利要求l所述的420t大跨重载缆索吊机，其特征在于后风缆(6-2) 选用2 X (6+2)- 4> 52钢丝绳，单根初张力42 t，前风缆为通风缆(6-1)，采用2X 6-巾48 钢丝绳，单根初张力36t。
专利摘要大跨重载缆索吊机，涉及一种桥梁工程施工中用的缆索吊机。由扣索塔架1、缆索塔架2、主索及起重牵引系统3、锚固系统4、机电系统5、缆风系统6组成。缆索吊机塔架由扣索塔架1和缆索塔架2组成，缆索塔架2铰接于扣索塔架1顶，扣索塔架1底部固结。本实用新型采用多根主索并列承载、缆风串联、缆索塔架与扣索塔架合建等技术，大幅提高大跨缆索吊机的载荷能力，同时又尽可能地降低了造价。采用本实用新型可以减小缆索塔架2顶的不平衡水平力对扣索塔架1的影响，大大节省扣索塔架1的工程造价。本载缆索吊机载荷能力强，吊重范围大，经济性能高。
文档编号E01D21/00GK201172597SQ200720300099
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者刘翠云, 周外男, 周超舟, 姚发海, 张瑞霞, 李兴华, 李军堂, 毛伟琦, 潘东发, 王东辉, 秦顺全, 涛 马, 魏善平 申请人:中铁大桥局股份有限公司