专利名称：悬空作业设备和桥梁维护整治系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁维护整治，特别是用于桥梁维护整治的悬空作业设备以及桥梁维护整治系统。
背景技术：
在现有技术中，为了进行桥梁(例如铁路桥梁)的维护检修和整治，通常需要搭设脚手架或使用铁路桥梁检测车，这样不仅会影响行车运营，而且施工结构复杂、成本高。
实用新型内容本实用新型提供用于桥梁维护整治的悬空作业设备以及相应的桥梁维护整治系统，能够在不影响行车运营的情况下以降低的成本实现桥梁的维护整治。在本实用新型的一个方面，提供了一种悬空作业设备，用于桥梁的维护和整治，其包括连接装置，其包括设置在其上端处的滚轮和止脱结构，所述滚轮连接到所述桥梁的路沿或扶栏且被所述止脱结构限制而保持处于所述桥梁的路沿或扶栏上，并能够选择性地沿所述路沿或扶栏滚动而使所述连接装置随所述滚轮的这种滚动而水平运动；所述连接装置还包括连接到所述滚轮以能够选择性地阻止所述滚轮滚动的锁定结构；承载装置，其连接到所述连接装置的下端，并包括承载平台或承载支架，所述承载装置能够随所述连接装置的下端的运动而竖直运动并且能够随所述滚轮的沿所述路沿或扶栏的滚动而水平运动；和驱动装置，其连接到所述连接装置以选择性地驱动所述连接装置运动。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接装置包括左、右滚轮和左、右止脱结构，其中，所述左、右滚轮分别连接到所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏且被相应的所述左、右止脱结构限制而分别保持处于所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏上，并分别能够选择性地沿所述左右两侧的路沿或扶栏滚动；所述连接装置的下端包括处于所述左滚轮下方的左下端和处于所述右滚轮下方的右下端；所述承载装置分别在其左右两侧连接到所述连接装置的所述左下端和右下端。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接装置包括由多个杆件相连共同构成的连接框架。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接框架包括设置在两个所述杆件之间的增强杆，所述增强杆与所述两个杆件构成三角支撑结构。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述承载装置包括围绕所述承载平台或承载支架的至少一部分设置的多条保护栏，和覆盖在至少两条所述保护栏之间和/或所述保护栏与所述承载平台或承载支架之间的保护网。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述止脱结构包括由两个分支构成的叉形结构，处于所述桥梁的路沿或扶栏上的所述滚轮被限制在所述两个分支之间，所述两个分支分别位于所述路沿或扶栏的内侧和外侧，且位于所述路沿或扶栏的内侧的所述分支的自由端为直形或为钩形。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述的悬空作业设备进一步包括用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的底板之间的竖直距离的竖直距离传感器，所述驱动装置根据所述竖直距离选择性地驱动所述连接装置的竖直运动；和/ 或用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的桥墩之间的水平距离的水平距离传感器，所述驱动装置根据所述水平距离选择性地驱动所述连接装置的水平运动。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述驱动装置包括连接到所述连接装置的人力驱动的水平驱动装置。在本实用新型的另一方面，提供了提供一种桥梁维护整治系统，其包括桥梁；和如前所述的悬空作业设备，其连接到所述桥梁。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述桥梁维护整治系统进一步包括安全绳，其具有连接到所述桥梁的上端和能够连接到操作人员的下端；和/ 或安全网，其在所述承载装置的下方张开，并具有大于所述承载装置的覆盖面积，所述安全网具有与所述桥梁和/或所述连接装置和/或所述承载装置相连的支架以及连接在所述支架上的绳网，或者具有与所述连接装置和/或所述承载装置相连的绳网。通过本实用新型提供的用于桥梁维护整治的悬空作业设备以及桥梁维护整治系统，能够在不影响行车运营的情况下以低成本实现桥梁的维护整治，不仅可在免搭脚手架的情况下在桥梁侧面灵活操作，而且可重复使用，从而作为传统脚手架的可替代方案，工作效率高，劳动强度低，安全性高，施工成本可大大降低而仅为传统脚手架方式的50%。
图1为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备的结构示意图。图2为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备在桥梁上应用的示意图。图3为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备的立体图。
具体实施方式
在本实用新型的一个方面，提供了一种悬空作业设备，用于桥梁的维护和整治，其包括连接装置，其包括设置在其上端处的滚轮和止脱结构，所述滚轮连接到所述桥梁的路沿或扶栏且被所述止脱结构限制而保持处于所述桥梁的路沿或扶栏上，并能够选择性地沿所述路沿或扶栏滚动而使所述连接装置随所述滚轮的这种滚动而水平运动；所述连接装置还包括连接到所述滚轮以能够选择性地阻止所述滚轮滚动的锁定结构；承载装置，其连接到所述连接装置的下端，并包括承载平台或承载支架，所述承载装置能够随所述连接装置的下端的运动而竖直运动并且能够随所述滚轮的沿所述路沿或扶栏的滚动而水平运动；和驱动装置，其连接到所述连接装置以选择性地驱动所述连接装置运动。图1为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备的结构示意图。在图1中所示的实施例中，所述悬空作业设备安置在桥梁100上，其中，桥梁100具有箱梁110和桥墩120， 且在桥面左右两侧上具有扶栏111 ；所述悬空作业设备包括连接装置200，其包括设置在其上端处的滚轮222和止脱结构221，所述滚轮222 连接到所述桥梁的扶栏111且被所述止脱结构221限制而保持处于所述桥梁的扶栏111 上，并能够选择性地沿所述扶栏111滚动而使所述连接装置200随所述滚轮222的这种滚动而水平运动；所述连接装置200还包括连接到所述滚轮222以能够选择性地阻止所述滚轮222滚动的锁定结构(未示出)；承载装置300，其连接到所述连接装置200的下端，并包括承载平台或承载支架 310，所述承载装置300能够随所述连接装置200的下端的运动而竖直运动并且能够随所述滚轮222的沿所述扶栏111的滚动而水平运动；和驱动装置(未示出)，其连接到所述连接装置200以选择性地驱动所述连接装置 200运动。由此可见，在图1中所示的实施例中，所述悬空作业设备通过其连接装置200的滚轮222悬挂在桥梁的扶栏111上，同时设置止脱结构221将滚轮222限制而保持处于扶栏 111上，确保滚轮222沿扶栏111滚动，以避免滚轮222从扶栏111上脱离而导致利用连接装置200连接到桥梁的整个悬空作业设备从桥梁脱落。承载装置300连接到连接装置200 的下端，并包括承载平台或承载支架310，操作人员可站在承载平台或承载支架310上进行操作，例如桥梁的维护和整治的操作。根据需要，可以驱动连接装置200的滚轮222沿扶栏 111滚动，从而使连接装置200随滚轮222的滚动而水平运动，由此使连接到连接装置200 下端的承载装置300随滚轮222的滚动而水平运动，当到达所需水平位置时，为了在此位置稳定作业，连接装置200还可通过锁定结构(在图1中未示出)阻止滚轮222滚动，从而将整个悬空作业设备锁定在所需水平位置；另一方面，承载装置300连接到连接装置200的下端，因此，在需要时通过使连接装置下端竖直运动，能够将承载装置300调节至其所需的竖直位置，当然，在一个实施例中，也可使连接装置200整体竖直运动以将承载装置300调节至所需竖直位置。虽然在图1中所示的实施例中滚轮222连接在桥梁的扶栏111上并能够沿其滚动，不过在可替代实施例中，所述滚轮也可连接在桥梁的路沿上并可沿其滚动，此时相应的止脱结构将滚轮限制而保持处于路沿上以免脱离。图2为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备在桥梁上应用的示意图。如图2 中所示，通过根据本实用新型的实施例的悬空作业设备可通过所述滚轮222在桥梁的两个桥墩之间沿箭头所示方向自由地水平运动，从而到达所需的桥梁位置进行桥梁维护和整治的操作。如图1和图2中可知，通过根据本实用新型的实施例的用于桥梁维护整治的悬空作业设备，能够在不影响行车运营的情况下以低成本实现桥梁(例如，铁路桥梁或公路桥梁或水上桥梁)的维护整治，不仅由于承载操作人员的承载装置300能够根据需要进行竖直运动和水平运动到达所需位置而可在免搭脚手架的情况下在桥梁侧面灵活操作，而且整个悬空作业设备与桥梁可拆卸地连接(通过滚轮222连接)而可重复使用。所述悬空作业设备作为传统脚手架的可替代方案，工作效率高，操作强度低，安全性高，施工成本可大大降低而仅为传统脚手架方式的50%。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接装置包括左、右滚轮和左、右止脱结构，其中，所述左、右滚轮分别连接到所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏且被相应的所述左、右止脱结构限制而分别保持处于所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏上，并分别能够选择性地沿所述左右两侧的路沿或扶栏滚动；所述连接装置的下端包括处于所述左滚轮下方的左下端和处于所述右滚轮下方的右下端；所述承载装置分别在其左右两侧连接到所述连接装置的所述左下端和右下端。在此方案中(例如，如图1中所示)，两组滚轮(其中每组滚轮在图1中仅示出一个)分别连接在桥梁左右两侧的扶栏上并能够沿其滚动，并各自设置相应的止脱结构以及连接装置下端，越过桥梁两侧大致对称地布置，因而结构上更加稳定和可靠。此外，由于承载装置通过处于桥梁两侧的左、右两个下端连接到连接装置，因而其连接也更稳定。在图2所示的实施例中仅示出在连接在桥梁一侧上的悬空作业设备，其中可见， 在桥梁的本侧(或两侧)上连接的这一组滚轮可以不仅限于一个，而是如图2所示的两个滚轮(当然还可以具有更多滚轮)，这样与下方的承载装置的连接更加稳定。在一个实施例中，承载平台或承载支架是方形的。在一个实施例中，承载平台或承载支架的宽度为0. 8 1. 0米，长度在1米以下。在一个实施例中，承载平台可采用厚度在50毫米以上的木板或采用具有防滑构造的钢板制成。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接装置包括由多个杆件相连共同构成的连接框架。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述连接框架包括设置在两个所述杆件之间的增强杆，所述增强杆与所述两个杆件构成三角支撑结构。图3为根据本实用新型的实施例的悬空作业设备的立体图。在图3所示的实施例中，连接装置200包括由多个杆件210相连共同构成的连接框架；较佳地，连接框架还包括设置在两个杆件之间的增强杆210a或210b，增强杆210a或210b与所述两个杆件构成三角支撑结构。如图3中可知，所述增强杆不仅可设置在相邻的两个杆件之间(例如增强杆 210a)，而且也可设置在不相邻的两个杆件之间(例如增强杆210b)，从而在相对薄弱的部位起到增强连接框架结构强度的作用。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述承载装置包括围绕所述承载平台或承载支架的至少一部分设置的多条保护栏(例如，在图1和3中所示的保护栏320)，和覆盖在至少两条所述保护栏之间和/或所述保护栏与所述承载平台或承载支架之间的保护网(未在图中示出)。这样，保护网能够覆盖保护栏320之间的空隙和/或保护栏320与承载平台或承载支架310之间的空隙，为操作人员提供更好的安全防护。设置保护栏和保护网，有助于确保承载平台或承载支架上承载的操作人员或者工具、材料的高空作业安全。使用杆式部件或结构(例如所述杆件、增强杆、保护栏)，能够以较轻的重量实现相应功能，有利于确保安全性。[0055]在本实用新型的各实施例中，各杆式部件(例如所述杆件、增强杆、保护栏)之间可采用焊接或螺纹连接，且优选地采用可拆卸的连接方式以便于安装拆卸。在一个优选实施例中，各杆式部件(例如所述杆件、增强杆、保护栏)之间可使用扣件(或碗扣)进行组装。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述止脱结构包括由两个分支构成的叉形结构，处于所述桥梁的路沿或扶栏上的所述滚轮被限制在所述两个分支之间，所述两个分支分别位于所述路沿或扶栏的内侧和外侧，且位于所述路沿或扶栏的内侧的所述分支的自由端为直形或为钩形。在如图1和3所示的实施例中，连接装置200的上端的止脱结构221具有分别处于扶栏111内侧和外侧的两个分支，其中，处于扶栏外侧的分支可向下连接到连接装置200 的主体，而处于扶栏内侧的分支应具有足够长的自由端。这样，分别处于扶栏内外两侧的分支将滚轮222限制在二者之间的空间内并使其滚动必然沿扶栏111进行。其中，处于扶栏内侧的分支应延伸超过扶栏111的下边缘以更好地防止滚轮222脱离，而优选地使扶栏内侧分支具有钩形自由端可进一步防止滚轮222脱离。虽然扶栏内侧分支具有自由端可便于将悬空作业设备从桥梁拆卸，不过在可替代实施例中，扶栏内侧分支也可不具有自由端，而是向回连接到扶栏外侧分支或连接装置主体，从而与扶栏外侧分支在二者之间构成在图1的平面中的封闭空间，以更好地限制滚轮。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述的悬空作业设备进一步包括用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的底板之间的竖直距离的竖直距离传感器，所述驱动装置根据所述竖直距离选择性地驱动所述连接装置的竖直运动；禾P/或用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的桥墩之间的水平距离的水平距离传感器，所述驱动装置根据所述水平距离选择性地驱动所述连接装置的水平运动。如图1中所示，设置所述竖直距离传感器可确保在承载装置300以及其中的操作人员与桥梁箱梁110的下表面(或桥梁底板)之间保持安全距离，特别是在桥梁底板具有曲线形状的情况下，而且还能够使操作人员采取更便于操作的位置。如图2中所示，设置所述水平距离传感器可确保在承载装置300以及其中的操作人员与桥墩之间保持安全距离，特别是在滚轮滚动速度较大的情况下，而且还能够使操作人员采取更便于操作的位置。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述驱动装置包括连接到所述连接装置的人力驱动的水平驱动装置。这样，采用人力驱动装置可减少在使用电动装置时对桥梁护栏的冲击破坏。在其他实施例中，也可以采用非人力的其他非电动装置(例如气动装置)。承载装置可以通过单吊点或双吊点或多吊点方式连接到连接装置。在一个实施例中，针对承载装置的单吊点或双吊点或多吊点的连接方式，可在桥梁的一侧上相应地设置单滚轮或双滚轮或多滚轮。在另一个实施例中，连接装置可包括定滑轮和/或动滑轮，由此可利用不同数量的滑轮结构通过单吊点或双吊点或多吊点方式连接承载装置，以实现连接和相应运动。在一个实施例中，连接装置上端的上臂设有吊耳，吊耳连接到所述滚轮，所述滚轮紧扣住用于吊起悬空作业设备的桥梁扶栏。[0070]在本实用新型的另一方面，提供了提供一种桥梁维护整治系统，其包括桥梁；和如前所述的悬空作业设备，其连接到所述桥梁。较佳地，在本实用新型的各实施例中，所述桥梁维护整治系统进一步包括安全绳，其具有连接到所述桥梁的上端和能够连接到操作人员的下端；和/ 或安全网，其在所述承载装置的下方张开，并具有大于所述承载装置的覆盖面积，所述安全网具有与所述桥梁和/或所述连接装置和/或所述承载装置相连的支架以及连接在所述支架上的绳网，或者具有与所述连接装置和/或所述承载装置相连的绳网。采用连接到桥梁的安全绳，可进一步确保操作人员的安全。安全绳可直接针对人身安全进行防护。在一个实施例中，安全绳的材质、直径、长度及数量按照承载装置的承载量要求而设定。在一个实施例中，安全绳在其可能接触到桥梁突出部分而易受磨损的部分附有胶皮、麻布等作为填衬物加以保护。采用处于承载装置下方的安全网，可为操作人员提供另外的保护。安全网可直接连接到桥梁上，此时需要设置支架以确保安全网处于张开的状态。安全网也可连接到连接装置和/或承载装置，在这种情况下，仍可设置支架以使安全网张开并向外超出承载装置的范围，以防止操作人员从承载装置的侧方坠落；也可不设置支架，而可将绳网直接连接到承载装置的底部，以防止操作人员从承载装置的底方坠落(例如，在承载平台破损时，或在采用有空隙的承载框架时)。通过本实用新型提供的用于桥梁维护整治的悬空作业设备以及桥梁维护整治系统，能够在不影响行车运营的情况下以低成本实现桥梁的维护整治，不仅可在免搭脚手架的情况下在桥梁侧面灵活操作，而且可重复使用，从而作为传统脚手架的可替代方案，工作效率高，劳动强度低，安全性高，施工成本可大大降低而仅为传统脚手架方式的50%。通过本实用新型提供的用于桥梁维护整治的悬空作业设备以及桥梁维护整治系统，能够在不影响行车运营的情况下以低成本实现桥梁的维护整治，不仅可在免搭脚手架的情况下在桥梁侧面灵活操作，而且可重复使用，从而作为传统脚手架的可替代方案，工作效率高，劳动强度低，安全性高，施工成本可大大降低而仅为传统脚手架方式的50%。显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种悬空作业设备，用于桥梁的维护和整治，其特征在于包括连接装置，其包括设置在其上端处的滚轮和止脱结构，所述滚轮连接到所述桥梁的路沿或扶栏且被所述止脱结构限制而保持处于所述桥梁的路沿或扶栏上，并能够选择性地沿所述路沿或扶栏滚动而使所述连接装置随所述滚轮的这种滚动而水平运动；所述连接装置还包括连接到所述滚轮以能够选择性地阻止所述滚轮滚动的锁定结构；承载装置，其连接到所述连接装置的下端，并包括承载平台或承载支架，所述承载装置能够随所述连接装置的下端的运动而竖直运动并且能够随所述滚轮的沿所述路沿或扶栏的滚动而水平运动；和驱动装置，其连接到所述连接装置以选择性地驱动所述连接装置运动。
2.如权利要求1所述的悬空作业设备，其特征在于，所述连接装置包括左、右滚轮和左、右止脱结构，其中，所述左、右滚轮分别连接到所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏且被相应的所述左、右止脱结构限制而分别保持处于所述桥梁的左右两侧的路沿或扶栏上，并分别能够选择性地沿所述左右两侧的路沿或扶栏滚动； 所述连接装置的下端包括处于所述左滚轮下方的左下端和处于所述右滚轮下方的右下端；所述承载装置分别在其左右两侧连接到所述连接装置的所述左下端和右下端。
3.如权利要求2所述的悬空作业设备，其特征在于，所述连接装置包括由多个杆件相连共同构成的连接框架。
4.如权利要求3所述的悬空作业设备，其特征在于，所述连接框架包括设置在两个所述杆件之间的增强杆，所述增强杆与所述两个杆件构成三角支撑结构。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的悬空作业设备，其特征在于，所述承载装置包括围绕所述承载平台或承载支架的至少一部分设置的多条保护栏，和覆盖在至少两条所述保护栏之间和/或所述保护栏与所述承载平台或承载支架之间的保护网。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的悬空作业设备，其特征在于，所述止脱结构包括由两个分支构成的叉形结构，处于所述桥梁的路沿或扶栏上的所述滚轮被限制在所述两个分支之间，所述两个分支分别位于所述路沿或扶栏的内侧和外侧，且位于所述路沿或扶栏的内侧的所述分支的自由端为直形或为钩形。
7.如权利要求1至4中的任一项所述的悬空作业设备，其特征在于，进一步包括用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的底板之间的竖直距离的竖直距离传感器，所述驱动装置根据所述竖直距离选择性地驱动所述连接装置的竖直运动；和/或用于检测所述承载平台或承载支架与所述桥梁的桥墩之间的水平距离的水平距离传感器，所述驱动装置根据所述水平距离选择性地驱动所述连接装置的水平运动。
8.如权利要求1至4中任一项所述的悬空作业设备，其特征在于，所述驱动装置包括连接到所述连接装置的人力驱动的水平驱动装置。
9.一种桥梁维护整治系统，其特征在于，包括桥梁；和如权利要求1至8中任一项所述的悬空作业设备，其连接到所述桥梁。
10.如权利要求8所述的桥梁维护整治系统，其特征在于，进一步包括安全绳，其具有连接到所述桥梁的上端和能够连接到操作人员的下端； 和/或安全网，其在所述承载装置的下方张开，并具有大于所述承载装置的覆盖面积，所述安全网具有与所述桥梁和/或所述连接装置和/或所述承载装置相连的支架以及连接在所述支架上的绳网，或者具有与所述连接装置和/或所述承载装置相连的绳网。
专利摘要本实用新型涉及用于桥梁维护整治的悬空作业设备和桥梁维护整治系统。所述悬空作业设备包括连接装置，其包括设置在其上端处的滚轮和止脱结构，滚轮连接到桥梁的路沿或扶栏且被止脱结构限制而保持处于桥梁的路沿或扶栏上，并能够选择性地沿路沿或扶栏滚动而使连接装置随滚轮的这种滚动而水平运动；连接装置还包括连接到滚轮以能够选择性地阻止滚轮滚动的锁定结构；承载装置，其连接到连接装置的下端，并包括承载平台或承载支架，承载装置能够随连接装置的下端的运动而竖直运动并且能够随滚轮的沿路沿或扶栏的滚动而水平运动；和驱动装置，其连接到连接装置以选择性地驱动连接装置运动。通过所述设备和系统，能够以低成本实现桥梁的维护整治。
文档编号E01D22/00GK202247709SQ20112030140
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者易鹏, 曹国斌, 魏祥龙 申请人:北京中铁瑞威基础工程有限公司