专利名称：水上桥梁提升设备及其方法
技术领域：
本发明涉及桥梁建造及架设领域，特别是涉及一种水上桥梁提升设备及其方法。
背景技术：
在桥梁建造及架设领域，常规的河道水上架桥通常采用钢梁现场拼装或水泥浇筑来实现，或采用满堂脚手施工。这些方式都需要水上封闭断航，而且还需要在两岸占用一定的场地用于现场施工，此外还要用到各种大型的起重设备。由于野外施工，施工时间长、交通困难、大量的动能和水电提供困难，因此对那些场地狭小、大型的起重设备无法进场，同时施工周期又十分紧张的地区桥梁的施工将无法进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的水上桥梁架设时间长、困难多且需要封闭断航的缺陷，提供一种水上桥梁提升设备，以及采用该设备的桥梁提升方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种水上桥梁提升设备，其特点在于，所述水上桥梁提升设备包括若干根起升立柱，每根所述起升立柱的顶端悬挂一对应的提升部件，且每根所述起升立柱的下部旋转式连接一根辅助起重扒杆。该结构可以改变拉吊起重主梁的方式。在初始阶段有效增加了拉升钢丝绳的角度，大大降低了钢丝绳的拉力，确保主扒杆的顺利竖直到位，为起升桥梁提供保证。较佳地，所述辅助起重扒杆与所述起升立柱为铰链连接或销子连接。这样可以使所述辅助起重扒杆在将起升立柱拉起时相互间成90°角，而在收藏状态时绑扎固定在起升立柱上。较佳地，所述水上桥梁提升设备还包括若干台起升绞车。所述起升绞车用于起升桥梁至指定高度。较佳地，所述辅助起重扒杆的上端设有一吊孔。通过采用吊孔有效地固定卸克和钢丝绳，以此连接起升绞车和起升立柱。较佳地，所述提升部件为动滑轮组。动滑轮组使得起吊起升立柱既便捷又省力。一种桥梁提升的方法，其特点在于，所述桥梁提升的方法包括如下步骤S1、选择一合适尺寸的驳船，将桥梁安放至合适位置并固定，然后运输到桥址现场；&、采用所述水上桥梁提升设备垂直提升桥梁，将所述桥梁提升至指定的高度；&、在所述驳船的四角处分别设置一平移绞车，使所述驳船转向或平移至指定位置，并落梁安装于桥墩上。较佳地，所述步骤S1中还包括以下步骤Sn、计算和校核所述驳船的尺寸和载重量；S12、确定所述驳船的宽度和长度；
S13、校核驳船的强度和刚度；S14、通过在甲板上布置多个绑扎眼板，采用钢丝绳固定该桥梁，并计算和校核稳定性。较佳地，所述步骤&之前还包括以下步骤在所述驳船两侧各刚性固定绑扎一机动驳，并计算和校核驳船整体的稳性及驳船绑扎件的强度和刚度。其中，计算和校核驳船整体的稳定性以及确定驳船绑扎件的强度和刚度均为本领域技术人员的公知常识。较佳地，所述步骤&还包括以下步骤S21、通过辅助扒杆将起升立柱拉起，所述起升立柱的底座与所述驳船甲板螺栓紧固；S22、在起升立柱上部架设一横向连接秆，同时在起升立柱的前后设置斜向钢丝绳与驳船固定；S23、启动起升绞车，采用悬挂于所述起升立柱顶端的动滑轮组垂直提升桥梁。本发明的积极进步效果在于本发明对现场施工环境影响小，桥梁可以在工厂预制，其制作的精度和质量容易得到保证；对地面交通影响小；利用河道高潮位自然封航时间；对河道通航时间影响短，从而把对社会的影响降低到最小限度。桥梁结构采用工厂化制造，效率高、成本低、时间短、质量容易得到保证。架桥工装可以反复利用，符合低碳、环保理念，也容易推广应用。
图1为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例在提升状态时的侧视图。图2为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例的提升过程示意图。图3为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例的平面布置图。图4为本发明的水上桥梁起升方法较佳实施例的流程图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。图1为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例在提升状态时的侧视图。由图1可见，水上桥梁提升设备包括四根起升立柱2，每根起升立柱2的顶端悬挂一对应的提升部件 4。此处用到的提升部件4为动滑轮组，可以使得起吊桥梁既便捷又省力。当然，也可以采用其他具有起吊功能的设备，如卷扬机等等。该水上桥梁起升设备固定在一艘驳船1上，两侧分别焊接固定一机动驳船5，从而在起吊过程中提高驳船的稳定性。起升立柱2的顶端架设一横向连接杆6，使得整个起升设备形成框架结构，更加稳定牢固。起升过程中，桥梁3 通过动滑轮组4慢慢垂直提升到指定高度。图2为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例的提升过程示意图。由图2可见， 每根起升立柱2的下部铰链连接或销子连接一根辅助起重扒杆21。这样可以使辅助起重扒杆21在将起升立柱2拉起时相互间成90°角，而在收藏状态时绑扎固定在起升立柱2上。辅助起重扒杆21为钢管组合结构形式，达到尽可能减轻其重量的目的，上端设置一吊孔，用于固定卸克和钢丝绳，连接起升绞车和起升立柱2。起升立柱2采用各种型材组合而成的轻型桁架结构形式，四角为角钢型材，中间设置若干数量的水平和斜向角钢型材，上端布置高强度结构的布有吊孔的板，用于悬挂动滑轮组。轻型桁架立柱结构具有体积小、重量轻、施工、制造方便等特点。由于驳船的甲板面积十分有限，而且施工现场没有任何起重设备，所以要将高度达12米左右的起升立柱从卧倒状态拉升至竖直状态是非常困难的。因此，为了在十分有限的区域实现该功能，特别增设了辅助起重扒杆21。借助辅助扒杆的力量，可以改变拉吊起重主梁的方式，在初始阶段有效增加了拉升钢丝绳的角度，大大降低了钢丝绳的拉力，确保主扒杆2的竖起、放倒非常方便和灵活。并在设计中充分考虑了提升过程中拉、弯联合作用情况下的强度和刚度以及受压时的稳定性，防止各种构件失稳。图3为本发明的水上桥梁起升设备较佳实施例的平面布置图。由图3可见，水上桥梁提升设备还包括四台起升绞车7。起升绞车7通过钢丝绳连接在辅助起重扒杆21上， 从而将桥梁提升至指定高度。同时驳船甲板的四角布置了四台平移绞车8，用于驳船的水上转向、平移和固定。采用本实施例的水上桥梁起升设备进行桥梁起升的步骤如下步骤100、选择一合适尺寸的驳船，计算和校核所述驳船的尺寸和载重量。所选择的驳船必须具有足够的载重量，能够满足装运桥梁的重量要求，同时满载情况下的船舶吃水还应适应航道的水深要求，且具有一定的余量。步骤101、确定所述驳船的宽度和长度。驳船的宽度、长度需适应航道的弯曲和河道宽度要求，确保驳船拖航情况下能够顺利到达指定位置。同时驳船的长度还必须小于桥址现场河道的宽度。步骤102、校核驳船的强度和刚度。驳船的强度和刚度必须满足装载桥梁的要求。除保证本身的总强度外，支撑桥梁处的局部强度也应足够，防止驳船超载和局部变形使桥梁产生不必要的外力。步骤103、在驳船上安装布置水上桥梁提升设备。如图3所示，桥梁3位于驳船1的中部，起升立柱2位于桥梁的两侧。共设有四根起升立柱2，每两根起升立柱2排列在一侧，并采用重叠、卧倒方式放置，以保证浮运状态的高度最低。此外，甲板上还布置4台起升绞车，用于起升桥梁至指定高度。同时，为了控制装载的总高度，桥梁与驳船间的木材垫板尽可能薄。通过增加垫木布置点的数量，从而有效减少各点的负荷，即降低了集中力的数值，又使驳船内部在集中力处的船体结构加强最小。步骤104、在甲板上布置多个绑扎眼板，采用钢丝绳固定该桥梁，并计算和校核稳定性。通过固定桥梁可以增强其稳定性，从而防止浮运过程中倾覆现象发生。因此必须进行必要的计算和校核，确保装载情况下驳船具有足够的稳定性。步骤105、运输到桥址现场。在运输桥梁的过程中，甲板上应具有适当的操作面积，确保人员操作。而且要严格控制驳船装载后的吃水和总高度，确保驳船1在通过河道上的桥梁(沿途所有桥梁的底部至水面的距离最小者)时，桥梁底部与驳船之间具有适当的高度，防止对桥梁发生损坏。同时利用潮位高度，防止拖航过程中驳船发生搁浅现象发生。
步骤106、在所述驳船两侧各刚性固定绑扎一机动驳。由于桥梁起升过程中随着桥梁的不断升高，驳船的整体稳性将越来越小，为此采取在原有驳船的两侧分别刚性固定绑扎一只100吨的机动驳5 (如图1所示)。在起升和转向过程中，两侧可以提高其整体稳性，同时增加了转向过程中的灵活性。同时，驳船上需布置适当数量的系泊设备，满足拖航要求。步骤107、通过辅助起重扒杆将起升立柱拉起，所述起升立柱的底座与所述驳船甲板螺栓紧固。起升立柱下部与驳船甲板铰链连接，可以将立柱拉升和放倒。当起升立柱被拉起后，其底座与驳船甲板螺栓紧固。起到保证安全稳定的作用。步骤108、在立柱上部架设一横向连接杆，同时在立柱的前后设置斜向钢丝绳与驳船固定。随着大梁起升高度的增加，整体的重心也不断升高。架设轻型横向连接杆6固定起升立柱2，从而形成整体框架结构。同时在立柱的前后设置斜向钢丝绳与驳船固定(如图 2所示)。这样可以确保起升、架设过程中的安全和稳定性。步骤109、启动起升绞车，采用悬挂于所述起升立柱顶端的动滑轮组垂直提升桥 M
TTC。如图1所示，桥梁3通过动滑轮组4挂设与起升立柱2的端部，当启动起升绞车时可以垂直提升桥梁到指定高度。步骤110、在所述驳船的四角处分别设置一平移绞车，使所述驳船转向或平移至指定位置，并落梁安装于桥墩上。在涨潮状态下，借助平移绞车8的作用，驳船逐渐从下游向桥址位置平移，为防止超过理论位置的现象发生，在桥体安放位置的上游侧增设限位装置，待桥体与限位装置时即马上将桥体的上下游位置固定，确保大桥钢梁精确安装到位。此外，立柱高度的确定在考虑架桥高度的同时，充分利用河道潮水高度，在最高潮位来临时将桥架设到位，尽可能减少立柱的高度，降低成本。由于河道受潮水的影响，部分河道上的桥梁较低，因此拖航采取低潮位时进行，确保顺利通过各桥梁。同时必须注意航道的水深，防止搁浅发生。架设时充分利用潮水的高度，尽可能减少大量提升的高度，缩短施工时间。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种水上桥梁提升设备，其特征在于，所述水上桥梁提升设备包括若干根起升立柱，每根所述起升立柱的顶端悬挂一对应的提升部件，且每根所述起升立柱的下部旋转式连接一根辅助起重扒杆。
2.如权利要求1所述的水上桥梁提升设备，其特征在于，所述辅助起重扒杆与所述起升立柱为铰链连接或销子连接。
3.如权利要求1所述的水上桥梁提升设备，其特征在于，所述水上桥梁提升设备还包括若干台起升绞车。
4.如权利要求1所述的水上桥梁提升设备，其特征在于，所述辅助起重扒杆的上端设有一吊孔。
5.如权利要求1-4任意一项所述的水上桥梁提升设备，其特征在于，所述提升部件为动滑轮组。
6.一种桥梁提升的方法，其特征在于，所述桥梁提升的方法包括如下步骤S1、选择一合适尺寸的驳船，将桥梁安放至合适位置并固定，然后运输到桥址现场； &、采用如权利要求1所述的水上桥梁提升设备来垂直提升桥梁，将所述桥梁提升至指定的高度；.6.在所述驳船的四角处分别设置一平移绞车，使所述驳船转向或平移至指定位置，并落梁安装于桥墩上。
7.如权利要求6所述的桥梁提升的方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤 Sn、计算和校核所述驳船的尺寸和载重量；512、确定所述驳船的宽度和长度；513、校核驳船的强度和刚度；514、通过在甲板上布置多个绑扎眼板，采用钢丝绳固定该桥梁，并计算和校核稳定性。
8.如权利要求6所述的桥梁提升的方法，其特征在于，所述步骤&之前还包括以下步骤在所述驳船两侧各刚性固定绑扎一机动驳，并计算和校核驳船整体的稳性及驳船绑扎件的强度和刚度。
9.如权利要求8所述的桥梁提升的方法，其特征在于，所述步骤&还包括以下步骤.521、通过辅助扒杆将起升立柱拉起，所述起升立柱的底座与所述驳船甲板螺栓紧固；.522、在起升立柱上部架设一横向连接杆，同时在起升立柱的前后设置斜向钢丝绳与驳船固定；.523、启动起升绞车，采用悬挂于所述起升立柱顶端的动滑轮组垂直提升桥梁。
全文摘要
本发明公开了一种水上桥梁提升设备，所述水上桥梁提升设备包括若干根起升立柱，每根所述起升立柱的顶端悬挂一对应的提升部件，且每根所述起升立柱的下部旋转式连接一根辅助起重扒杆。本发明还公开了一种桥梁提升方法。本发明对现场施工环境影响小、对地面交通影响小、利用河道高潮位自然封航时间以及对河道通航时间影响短，从而把对社会的影响降低到最小限度。桥梁结构采用工厂化制造，效率高、成本低、时间短、质量容易得到保证。架桥工装可以反复利用，符合低碳、环保理念，也容易推广应用。
文档编号E01D21/00GK102535337SQ20101057737
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者刘传伯, 史洪福 申请人:上海船厂船舶有限公司