一种联船式吊机结构及其水上桥梁施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种联船式吊机结构及其水上桥梁施工方法。

背景技术：

水上桥梁，尤其是海上桥梁施工过程中，往往因海上复杂多变的气候因素的影响，需采用大阶段预制，大型吊机进行安装的施工方式，最大限度减少现场的施工时间，以保证施工中的桥梁结构能够迅速形成完好的受力体系，减小海上复杂气候对施工中的桥梁工程的不利影响。

目前的施工方法中，普遍采用大型浮吊进行吊装施工。包括我国著名的海上桥梁港珠澳大桥在内，其大型海上构件均为浮吊吊装。但浮吊因其本身为单船体结构且其吊臂为高耸的结构，在吊装过程中其起吊能力不仅受到吊机本身结构强度的限制，还受到船体结构整体稳定性的限制。这往往在很大程度上限制了浮吊的吊装能力。对于部分超限构件的吊装，目前也有工程实例尝试采用双浮吊联合吊装的安装方式，但因两台浮吊在水上协同性存在问题，易于出现大型构件掉落海中的工程事故。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种联船式吊机结构及其水上桥梁施工方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种联船式吊机结构，包括拱形桁架，拱形桁架竖直设置且两端均设有配有锚机的承载船体，拱形桁架顶部设有若干起重设备，至少一个承载船体上设有便于工人驾驶承载船体以及控制起重设备的操作室。

进一步的，拱形桁架由大尺寸无缝钢管焊接而成，拱形桁架包括用于与承载船体连接的连接部以及用于对起重设备进行支撑的支撑部，连接部与承载船体的甲板垂直设置。

进一步的，支撑部顶部固设有便于起重设备移动的轨道，起重设备通过电机驱动轨道轮的方式在轨道上移动。

进一步的，起重设备为两台卷扬机。

进一步的，承载船体的头部和尾部均设有锚机。

一种联船式吊机结构的水上桥梁施工方法，具体步骤如下：

步骤一，将联船式吊机行驶至待施工桥墩附近，之后在辅助船只的协助下，使拱形桁架的中线前方对准待施工桥墩，将两艘承载船体的船锚进行下放，位于承载船体前方的船锚需下放至桥墩相对于联船式吊机的另一侧；

步骤二，使承载桥梁预制梁段的运输船从两艘承载船体之间的后方驶至拱形桁架的支撑部下方，将卷扬机的吊钩下放并与预制梁段相连接，启动卷扬机将预制梁段提起；

步骤三，运输船向后方移动至脱离联船式吊机的工作范围后，通过卷扬机将预制梁段提起至高于待施工桥墩顶面10-20cm的高度，通过绞动船锚的方式使联船式吊机向前方移动，直到预制梁段移动至桥墩顶部的安装位置正上方，通过控制卷扬机沿轨道移动的方式对预制梁段的位置进行微调，调整完毕后下放卷扬机吊钩，将预制梁段安装至安装位置；

步骤四，将卷扬机吊钩脱钩后，通过绞动船锚使联船式吊机向后方移动，直到脱离桥墩及安装好的预制梁段的范围，通过辅助船只将承载船体的船锚收回并进一步远离桥墩位置，之后移动至下一施工位置。

进一步的，步骤二中预制梁段的提起高度高于运输船的甲板高度。

进一步的，步骤四中联船式吊机向后方移动，直到任意承载船体的船头距桥墩5m以上。

本发明的有益效果是：本发明采用两艘承载船体，增加了吊机的起吊能力；拱形桁架配合两艘承载船体的结构避免了采用两艘浮吊的协同性问题，能够充分抵抗所受到的海上不利荷载，有效的增加了吊装过程中吊机的整体稳定性；本发明施工方法可实现桥梁大尺寸构件的快速安装。

附图说明

图1为联船式吊机结构的主视图；

图2为联船式吊机结构的右视图；

图3为水上桥梁施工方法的步骤一的主视图；

图4为水上桥梁施工方法的步骤一的俯视示意图；

图5为水上桥梁施工方法的步骤二的俯视示意图；

图6为水上桥梁施工方法的步骤三中预制梁段安装前的主视图；

图7为水上桥梁施工方法的步骤三中预制梁段安装后的主视图；

图8为水上桥梁施工方法的步骤四的俯视示意图；

图中：1-承载船体；2-操作室；3-拱形桁架；4-起重设备；5-轨道；6-辅助船只；7-船锚；8-吊钩；9-桥墩；10-运输船；11-预制梁段；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

如图所示，一种联船式吊机结构，包括拱形桁架3，拱形桁架3竖直设置且两端均设有配有锚机的承载船体1，拱形桁架3顶部设有若干起重设备4，至少一个承载船体1上设有便于工人驾驶承载船体1以及控制起重设备4的操作室2。

进一步的，拱形桁架3由大尺寸无缝钢管焊接而成，拱形桁架3包括用于与承载船体1连接的连接部以及用于对起重设备4进行支撑的支撑部，连接部与承载船体1的甲板垂直设置。

进一步的，支撑部顶部固设有便于起重设备4移动的轨道5，起重设备4通过电机驱动轨道轮的方式在轨道5上移动。

进一步的，起重设备4为两台卷扬机。

进一步的，承载船体1的头部和尾部均设有锚机。

一种联船式吊机结构的水上桥梁施工方法，具体步骤如下：

步骤一，将联船式吊机行驶至待施工桥墩9附近，之后在辅助船只6的协助下，使拱形桁架3的中线前方对准待施工桥墩9，将两艘承载船体1的船锚7进行下放，位于承载船体1前方的船锚7需下放至桥墩9相对于联船式吊机的另一侧；

步骤二，使承载桥梁预制梁段11的运输船10从两艘承载船体1之间的后方驶至拱形桁架3的支撑部下方，将卷扬机的吊钩8下放并与预制梁段11相连接，启动卷扬机将预制梁段11提起；

步骤三，运输船10向后方移动至脱离联船式吊机的工作范围后，通过卷扬机将预制梁段11提起至高于待施工桥墩9顶面10-20cm的高度，通过绞动船锚7的方式使联船式吊机向前方移动，直到预制梁段11移动至桥墩9顶部的安装位置正上方，通过控制卷扬机沿轨道5移动的方式对预制梁段11的位置进行微调，调整完毕后下放卷扬机吊钩8，将预制梁段11安装至安装位置；

步骤四，将卷扬机吊钩8脱钩后，通过绞动船锚7使联船式吊机向后方移动，直到脱离桥墩9及安装好的预制梁段11的范围，通过辅助船只6将承载船体1的船锚7收回并进一步远离桥墩9位置，之后移动至下一施工位置。

进一步的，步骤二中预制梁段11的提起高度高于运输船10的甲板高度。

进一步的，步骤四中联船式吊机向后方移动，直到任意承载船体1的船头距桥墩95m以上。

本发明采用两艘承载船体1，增加了吊机的起吊能力；拱形桁架3配合两艘承载船1体的结构避免了采用两艘浮吊的协同性问题，能够充分抵抗所受到的海上不利荷载，有效的增加了吊装过程中吊机的整体稳定性；本发明施工方法可实现桥梁大尺寸构件的快速安装。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种联船式吊机结构，包括拱形桁架(3)，其特征在于，拱形桁架(3)竖直设置且两端均设有配有锚机的承载船体(1)，拱形桁架(3)顶部设有若干起重设备(4)，至少一个承载船体(1)上设有便于工人驾驶承载船体(1)以及控制起重设备(4)的操作室(2)。

2.根据权利要求1所述的联船式吊机结构，其特征在于，拱形桁架(3)由大尺寸无缝钢管焊接而成，拱形桁架(3)包括用于与承载船体(1)连接的连接部以及用于对起重设备(4)进行支撑的支撑部，连接部与承载船体(1)的甲板垂直设置。

3.根据权利要求2所述的联船式吊机结构，其特征在于，支撑部顶部固设有便于起重设备(4)移动的轨道(5)，起重设备(4)通过电机驱动轨道轮的方式在轨道(5)上移动。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的联船式吊机结构，其特征在于，起重设备(4)为两台卷扬机。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的联船式吊机结构，其特征在于，承载船体(1)的头部和尾部均设有锚机。

6.一种联船式吊机结构的水上桥梁施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将联船式吊机行驶至待施工桥墩(9)附近，之后在辅助船只(6)的协助下，使拱形桁架(3)的中线前方对准待施工桥墩(9)，将两艘承载船体(1)的船锚(7)进行下放，位于承载船体(1)前方的船锚(7)需下放至桥墩(9)相对于联船式吊机的另一侧；

步骤二，使承载桥梁预制梁段(11)的运输船(10)从两艘承载船体(1)之间的后方驶至拱形桁架(3)的支撑部下方，将卷扬机的吊钩(8)下放并与预制梁段(11)相连接，启动卷扬机将预制梁段(11)提起；

步骤三，运输船(10)向后方移动至脱离联船式吊机的工作范围后，通过卷扬机将预制梁段(11)提起至高于待施工桥墩(9)顶面10-20cm的高度，通过绞动船锚(7)的方式使联船式吊机向前方移动，直到预制梁段(11)移动至桥墩(9)顶部的安装位置正上方，通过控制卷扬机沿轨道(5)移动的方式对预制梁段(11)的位置进行微调，调整完毕后下放卷扬机吊钩(8)，将预制梁段(11)安装至安装位置；

步骤四，将卷扬机吊钩(8)脱钩后，通过绞动船锚(7)使联船式吊机向后方移动，直到脱离桥墩(9)及安装好的预制梁段(11)的范围，通过辅助船只(6)将承载船体(1)的船锚(7)收回并进一步远离桥墩(9)位置，之后移动至下一施工位置。

7.根据权利要求6所述的联船式吊机结构的水上桥梁施工方法，其特征在于，步骤二中预制梁段(11)的提起高度高于运输船(10)的甲板高度。

8.根据权利要求6所述的联船式吊机结构的水上桥梁施工方法，其特征在于，步骤四中联船式吊机向后方移动，直到任意承载船体(1)的船头距桥墩(9)5m以上。

技术总结
本发明提供一种联船式吊机结构及其水上桥梁施工方法，结构包括拱形桁架/承载船体/起重设备以及操作室。施工方法具体步骤为：行驶至施工地点并下放船锚；利用卷扬机将运输船上的预制梁段提起；通过绞动船锚以及控制卷扬机沿轨道移动的方式使预制梁段移动至安装位置并安装；联船式吊机向后方移动至脱离桥墩范围。本发明采用两艘承载船体，增加了吊机的起吊能力；拱形桁架配合两艘承载船体的结构避免了采用两艘浮吊的协同性问题，能够充分抵抗所受到的海上不利荷载，有效的增加了吊装过程中吊机的整体稳定性；本发明施工方法可实现桥梁大尺寸构件的快速安装。

技术研发人员：周俊龙;李飞;高璞;谢朋林;马慧杰;强伟亮;李晓磊;耿文宾
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：2020.03.31
技术公布日：2020.07.31