结构不对称物的起吊方法_2

文档序号:9389763阅读:来源:国知局
起吊方法所使用的悬臂吊机和吊具的工作状态 示意图。
[0040] 图6为图5中a部分的放大示意图。
[0041] 图7为图5中P部分的放大示意图。
[0042]图8为本发明的结构不对称物的起吊方法所使用的吊具的结构示意图。
[0043] 图9为图8中第一附加支架的主视图。
[0044] 图10为图9的A-A方向的视图。
[0045] 图11为图9的B-B方向的视图。
[0046] 图12为本发明的结构不对称物的起吊方法在起吊钢箱梁时的状态示意图。
【具体实施方式】
[0047] 以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0048] 本实施例以用于拼装斜拉桥或悬索桥桥面的标准钢箱梁为例子,对本发明的结构 不对称物的起吊方法进行详细描述。如图1所示的一个标准的钢箱梁I的尺寸如下:该钢 箱梁I中心处高3. 54m,长12m,顶板厚16mm和32mm(锚拉板处),斜腹板厚12mm,底板厚 12mm和16mm,所述顶板和底板采用U形肋闭合加劲,顶板U形肋厚8mm,底板U形肋厚6mm〇
[0049] 在此需要说明的是,由于该钢箱梁I需要沿顺桥向方向(即图1中的上下方向) 进行拼接延长,为了保证所述每一个钢箱梁I在顺桥向方向上不发生下倾或上仰,优先考 虑以横桥向方向(即图1中的左右方向)的轴线或参考面作为该钢箱梁I的几何中心线 I1以用于保证起吊平衡,因此,下文中所涉及的"对称"和"不对称"都是基于平行于所述 横桥向方向的几何中心线I1。
[0050] 所述钢箱梁I的起吊方法包括以下步骤:
[0051] (1)几何中心线和实际重心线的计算。
[0052] 结构不对称物的实际重心线的位置可以通过组合体重心计算方法获得,具体地根 据以下公式进行计算:
[0054] 式(1)中,!!^为所述结构不对称物各部分的重量,Ii为所述结构不对称物各部分 分别基于一个预设的参考面的距离,m为该结构不对称物的总重量,X为该结构不对称物的 实际重心线至所述参考面的距离。
[0055]进一步地,针对本实施例所述的钢箱梁I,由于其构成表面轮廓结构的部分具有 几何中心线I1,因此,针对该钢箱梁I的实际重心线的计算公式可以推演为:
[0057] 式(2)中,Hill为该结构不对称物中相对于其预设的对称轴/面具有对称结构的各 部分的重量,L为该结构不对称物的总长度,m2l为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面 不具有对称结构的各部分的重量,Ii为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面不具有对 称结构的各部分分别与所述参考面的距离,m为该结构不对称物的总重量,X为该结构不对 称物的实际重心线至所述参考面的距离。
[0058] 参考图1和图3,根据前述关于所述钢箱梁I的结构组成,分别计算该钢箱梁I的 几何中心线I1的位置、实际重心线I2的位置以及所述实际重心线I2相对于所述几何 中心线产生的偏移方向和偏移距离D。
[0059] 对于所述钢箱梁I的几何中心线I 1的位置根据该钢箱梁I的外轮廓的形状计 算获得。
[0060] 对于所述钢箱梁I的实际重心线I2通过所述式(2)计算获得,具体地,以该钢箱 梁I的背塔侧的端面为计算参考面,该钢箱梁I的实际重心线I2的位置按照下式进行计 算:
[0061] (m顶、底板+Iiiu形加肋+m纵向隔板+m翼缘板加効肋+......) XL/2+[m横隔板H1 X (li+ljj+D+m横隔板 H2X IzJ = m钢箱梁总重X,
[0062] 其中,式中L为单节所述钢箱梁I的长度,X为该钢箱梁I的实际重心线至计算参 考面的距尚;进一步地,"m顶、底板+Inu形加肋+m纵向隔板+m翼缘板加効肋+......"为该钢箱梁I中相对于 所述参考面具有对称结构部分的总量和,"分别为该钢箱梁I中相对于 所述参考面不具有对称结构部分的重量,"Ip12、13、14"分别为上述不具有几何对称结构部 分相对于所述参考面的距离,为该钢箱梁I的总重量。
[0063] 由此,所述偏移距离D=L/2-X。在此定义桥梁的延长方向为前方(即图3中的右 侦牝左侧为后方),并且以该钢箱梁I的前端为计算参考面,若D的计算结果为正值,表明该 钢箱梁I的实际重心线I2向前端偏移距离D(如图3所示),若D的计算结果为负值,表明 该钢箱梁I的实际重心线I2向后端偏移距离D。
[0064] (2)移动悬臂吊机1。
[0065] 起吊施工要求起吊重心线必须与被起吊物的重心线重合,因此,参考图5,将基于 所述钢箱梁I几何中心线I1预先固定在已完成拼装的钢箱梁Ia和Ib上的悬臂吊机1 在所述偏移方向上进行整体移动,以使该悬臂吊机1的起吊重心线Ia在所述偏移方向上移 动所述偏移距离D,使该起吊重心线Ia与钢箱梁I的实际重心线I2重合。
[0066] 继续参考图5,所述悬臂吊机1包括悬臂支架11、架设在该悬臂支架11上的用于 牵拉的提升系统12、设置在所述悬臂支架11底部的支腿系统13以及设置在所述支腿系统 13下方的行走系统14。
[0067] 本实施例中,所述悬臂支架11为菱形挂篮支架,该悬臂支架11包括首尾依次相接 为菱形的上纵梁111、撑杆114、下纵梁112和拉杆113,还包括竖直设置在所述上纵梁111 和下纵梁112之间的立柱115。
[0068] 进一步地,所述提升系统12包括卷扬机121、设置在所述悬臂支架11上的定滑轮 122和从所述卷扬机121引出的并且经过所述定滑轮122的吊绳123,所述吊绳123进一步 地从所述上纵梁111的前端向下引出,用于与后述的吊具2连接,用于起吊待拼接的钢箱梁 ICo
[0069] 更进一步地,所述支腿系统13包括分别设置在所述下纵梁112前端的前支腿131 和设置在该下纵梁112后端的后支腿132。所述行走系统14包括锚固在所述已浇筑的钢箱 梁Ia和Ib上的行走轨道141和牵拉装置(未图示)。
[0070] 参考图5~7,所述悬臂吊机1初始固定在所述钢箱梁Ia和Ib时,所述前支腿 131和后支腿132在行走轨道141上的支点下方都由钢箱梁I的横隔板I3所支撑,然而, 当该悬臂吊机1进行移动后,所述前支腿131和后支腿132都有可能不再得到所述横隔板 I3的支撑,由此可能造成支点反力过大,也容易造成钢箱梁I顶板局部被压屈,因此,为 了提高该悬臂吊机1固定的安全系数,需要设置如下的加强装置:
[0071] 1)承重加强装置142。如图6所示,该承重加强装置142设置在所述行走系统14 上的与所述前支腿131相抵靠处。所述承重加强装置142包括设置在所述行走轨道141表 面的横跨相邻的两个所述横隔板I3上方的加强钢板1421、设置在前端的横隔板I3上方 的与所述加强钢板1421固定安装的马凳1422以及支撑在所述钢箱梁I和行走轨道141之 间的枕木1423。
[0072] 所述承重加强装置142将所述前支腿131的反力分配到该前支腿131下方相邻的 两个横隔板I 3上,避免所述前支腿131下方的钢箱梁I的顶板因局部反力过大而发生变 形,有效提高该悬臂吊机1固定时的安全性。
[0073] 2)后锚固加强装置116。参考图7,该后锚固加强装置116设置在所述悬臂支架11 的后方,并且由所述后支腿132支撑。本实施例中,所述悬臂吊机1向前端移动所述偏移距 离D后,原来的后锚固装置的位置不随该悬臂吊机1的移动而移动,但是,为配合所述前移 的悬臂支架11,需要对原来的后锚固装置改制为后锚固加强装置116,所述后锚固加强装 置116包括承接在所述下纵梁112后端的延长梁1161、抵压在所述延长梁1161上方的后锚 梁1163以及贯穿所述后锚梁1163直到所述延长梁1161的并且进行锚固的锚杆1162。优 选地,为满足应力强度要求,所述延长梁1161设计为钢箱形式。
[0074] (3)制造专用的吊具2。
[0075] 起吊施工过程中,还要求吊具的几何中心线与被起吊物的几何中心线重合,以进 一步
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