桥梁高空施工用移动式爬架以及桥梁高空施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种桥梁高空施工用移动式爬架以及一种桥梁高空施工方法。

背景技术

目前，在公路或市政工程中，中、小跨径桥梁经常采用落地钢管支架法整跨现浇混凝土箱梁，由于混凝土箱梁整体质量较大，因此导致上述施工方式只适用于中、小跨径桥梁的施工操作。

随着桥梁施工技术的不断提高，钢构桥梁被广泛应用到了大跨径桥梁施工中。钢构桥梁的骨架由钢材制成，相较于混凝土箱梁结构而言，钢构桥梁由于采用钢材料构成，因此其具有质量轻、强度高等优点。

钢结构桥比混凝土桥有着更大的跨越能力，而且钢结构加工制作速度快，也正因此，钢结构被广泛用于大跨度桥梁结构中。

但是，钢箱梁桥在中间跨安装时，往往很难在钢箱梁对接口的外部进行焊接和补漆作业，这就使得钢箱梁桥存在一定的结构缺陷，如果焊接操作质量差，则直接导致钢箱梁对接口连接强度的较低，如果补漆作业质量较差，则会降低桥梁的耐候性，降低其使用寿命。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种结构简单、施工方便、环境适应性强、作业效率高、节约成本的施工装置与施工方法。

本发明提供的技术方案如下：

方案一

本发明提供了一种桥梁高空施工用移动式爬架，该桥梁高空施工用移动式爬架包括：

下部爬架，所述下部爬架为桁架结构，于所述下部爬架的上侧面为操作平台；

上部爬架，所述上部爬架以两个为一组，同一组中的两个所述上部爬架分设于所述下部爬架的两端并与所述下部爬架可拆卸连接，所述上部爬架设置于所述下部爬架的上侧并与所述下部爬架形成有与桥梁箱体的下部结构形状吻合的避让空间，于所述上部爬架上设置有悬挂支臂，于所述悬挂支臂上设置有能够与桥梁箱体的顶面滚动接触的滑轮组件；

拉杆组件，所述拉杆组件包括有拉杆单元，所述拉杆单元包括有拉杆，所述拉杆的两端设置有连接板，所述拉杆通过所述连接板与所述上部爬架固定连接，所述上部爬架、所述下部爬架以及所述拉杆组件形成有环形封闭式框架结构，所述拉杆单元设置有不少于两个并分成至少两组，相邻的两组所述拉杆单元在操作平台上的投影具有间隔。

优选地，于同一个所述上部爬架上设置有至少两个所述悬挂支臂，于同一个所述上部爬架上设置的全部的所述悬挂支臂位于同一个与所述操作平台平行的平面内；

全部的所述上部爬架上设置的所述悬挂支臂均位于同一个平面内；

于同一个所述上部爬架上设置的所述悬挂支臂中、相邻的两个所述悬挂支臂之间设置有加强杆。

优选地，所述悬挂支臂为工字钢，于所述悬挂支臂的底面上并位于其竖筋的两侧对称开设有安装孔并形成有安装孔组；

所述滑轮组件包括有滑轮基板、滑轮支臂、滑轮、调高螺杆以及调高螺母，所述滑轮支臂包括有两个，两个所述滑轮支臂设置于所述滑轮基板的底面上并间隔设置，所述滑轮设置于两个所述滑轮支臂之间并通过滑轮轴可转动地安装于滑轮支臂上，所述滑轮轴的轴线与所述悬挂支臂的长度方向平行，所述调高螺杆设置有两个，两个所述调高螺杆分别对应所述安装孔组中的两个所述安装孔设置，所述调高螺杆与所述安装孔插装配合并可于所述安装孔内沿其轴线进行调节，所述调高螺母与所述调高螺杆螺纹配合，于同一个所述调高螺杆上设置有至少两个所述调高螺母、其中至少一个所述调高螺母设置于所述悬挂支臂的底面的上侧面上、其中至少一个所述调高螺母设置于所述悬挂支臂的底面的下侧面上，所述调高螺母通过所述调高螺母高度可调地固定设置于所述悬挂支臂上。

优选地，于同一个所述悬挂支臂上至少设置有两组所述滑轮组件。

优选地，所述悬挂支臂的一端与所述上部爬架固定连接，所述悬挂支臂的另一端并位于其端面上固定设置有支臂端板，所述连接板通过螺栓与所述支臂端板固定连接。

优选地，于所述下部爬架的两端各设置有一个连接架，所述连接架的上端高于所述操作平台；

所述上部爬架包括有横向架体，于所述横向架体的内端设置有转角架，于所述横向架体的外端设置有竖向架体，所述悬挂支臂固定设置于所述竖向架体上，所述转角架与所述连接架可拆卸连接。

优选地，所述横向架体与所述竖向架体之间设置有第一加固拉筋，所述竖向架体与所述悬挂支臂之间设置有第二加固拉筋。

优选地，本发明提供的桥梁高空施工用移动式爬架还包括有连接组件，所述连接组件包括有用于固定设置到所述上部爬架上的上调节板以及用于固定设置到所述下部爬架上的下调节板，于所述上调节板上开设有长度方向与所述操作平台平行的调节长圆孔，于所述下调节板上开设有调节单元孔，所述调节单元孔设置有多个，全部的所述调节单元孔沿垂直于调节长圆孔的长度方向的直线上排列设置；

穿过所述调节长圆孔以及所述调节单元孔设置有螺栓，所述上调节板与所述下调节板通过螺栓固定连接。

优选地，于所述支臂端板上开设于用于螺栓穿过的端板孔；

所述端板孔为长圆孔，所述安装孔为长圆孔。

方案二

本发明还提供了一种桥梁高空施工方法，在该桥梁高空施工方法中，本发明使用了如上述的桥梁高空施工用移动式爬架对桥梁进行操作，其具体步骤如下：

步骤一、在箱梁单元的顶面上设置上部爬架，并通过拉杆组件将两个上部爬架连接成一体并将其架设到箱梁单元上，之后将箱梁单元以及下部爬架运输至施工场地；

步骤二、对箱梁单元进行提升，然后将下部爬架安装到上部爬架上；

步骤三、再次提升箱梁单元并对其进行安装，以桥梁高空施工用移动式爬架作为操作平台对箱梁单元进行对接口焊接以及油气涂刷操作；

步骤四、在箱梁单元安装完成后，将桥梁高空施工用移动式爬架滑动至箱梁单元的一端，然后对下部爬架进行拆除，再对上部爬架以及拉杆组件进行拆分。

本发明提供了一种桥梁高空施工用移动式爬架以及使用该桥梁高空施工用移动式爬架的桥梁高空施工方法，该桥梁高空施工用移动式爬架包括有上部爬架、下部爬架、悬挂支臂、滑轮组件以及拉杆组件等，上部爬架以及下部爬架采用桁架结构并通过拉杆组件套装到桥梁箱体上，通过悬挂支臂安装滑轮组件，利用滑轮组件可在桥梁箱体上滑动。本发明提供的桥梁高空施工方法，其施工方便、环境适应性强、作业效率高，并可最大程度地节约成本。本发明的有益效果如下：1、工艺原理简单，便于操作，环境适应性强；2、移动便捷，方便施工；3、加快施工速度，作业效率高，节约成本。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本申请的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架的三视图；

图3为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上位于悬挂支臂部位的局部结构示意图；

图4为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上下部爬架与上部爬架连接部位的局部结构示意图；

图5为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上拉杆组件的局部结构示意图；

图6为本发明一种实施例中滑轮组件的结构示意图；

图7为本发明一种实施例中连接组件的爆炸结构示意图；

附图标号说明：

下部爬架1、上部爬架2、悬挂支臂3、拉杆4、连接板5、加强杆6、

滑轮基板7、滑轮支臂8、滑轮9、调高螺杆10、调高螺母11、支臂端板12、

连接架13、横向架体14、转角架15、竖向架体16、第一加固拉筋17、

第二加固拉筋18、上调节板19、下调节板20；

安装孔a、调节长圆孔b、调节单元孔c、端板孔d。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

请参考图1至图7，其中，图1为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架的结构示意图；图2为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架的三视图；图3为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上位于悬挂支臂部位的局部结构示意图；图4为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上下部爬架与上部爬架连接部位的局部结构示意图；图5为本发明一种实施例中桥梁高空施工用移动式爬架上拉杆组件的局部结构示意图；图6为本发明一种实施例中滑轮组件的结构示意图；图7为本发明一种实施例中连接组件的爆炸结构示意图。

本发明提供了一种桥梁高空施工用移动式爬架，用于在桥梁施工作业中，对施工人员提供操作平台，从而方便焊接、喷漆等操作。

在本发明的一个实施方式中，桥梁高空施工用移动式爬架具体包括有如下组成部分：

1、下部爬架

本发明在实际使用状态下，其整体采用可滑动方式套装在桥梁箱体上，桥梁箱体架空设置，下部爬架1安装(通过上部爬架2进行安装)在桥梁箱体的底部。

下部爬架1采用桁架结构设计，其整体近似一个长方体框架结构，下部爬架1的上侧面为操作平台，可以辅助施工人员进行焊接、喷漆等操作。

相比于现有技术施工人员需要采用吊装的方式进行焊接以及喷漆作业，本发明能够为施工人员提供安全、可靠、平稳的站立基础，从而保障施工人员能够更安全、更有效地进行操作。

2、上部爬架

上部爬架2设置在下部爬架1的两端并且其设置高度高于下部爬架1。在实际使用状态下，上部爬架2设置在桥梁箱体的两侧。

对于本领域技术人员而言，桥梁箱体的顶面为平面结构，但是，桥梁箱体的两侧以及底部却是异型形状。由于上部爬架2设置在桥梁箱体的两侧，因此，上部爬架2采用了异形体框架结构设计。

具体地，上部爬架2以两个为一组，同一组中的两个上部爬架2分设于下部爬架1的两端并与下部爬架1可拆卸连接。

上部爬架2设置在下部爬架1的端部，在下部爬架1的同一端上、上部爬架2可以仅设置一个，或者上部爬架2可以设置有两个。当下部爬架1的同一端上设置的上部爬架2数量为一个时，上部爬架2与下部爬架1等宽设置；当下部爬架1的同一端上设置的上部爬架2数量为两个时，上部爬架2的设置宽度不大于下部爬架1宽度的一半。

上部爬架2设置于下部爬架1的上侧，上部爬架2与下部爬架1之间采用可拆卸连接结构实现固定连接，上部爬架2设置到下部爬架1的两端并与下部爬架1形成有与桥梁箱体的下部结构形状吻合的避让空间，这样桥梁箱体能够装入到该避让空间内，即相当于本发明套装到桥梁箱体。

3、拉杆组件

拉杆组件的作用是将分设在下部爬架1两端的上部爬架2进行连接，从而使得拉杆组件、上部爬架2以及下部爬架1形成一个整体，提高本发明的整体结构强度。

具体地，拉杆组件包括有拉杆单元，拉杆单元包括有拉杆4，拉杆4的两端设置有连接板5，连接板5固定设置到拉杆4的两端，拉杆4通过连接板5与上部爬架2固定连接，上部爬架2、下部爬架1以及拉杆组件形成有环形封闭式框架结构，这样，就可以将本发明套装在桥梁箱体上。在上部爬架2上设置有悬挂支臂3，本发明通过在悬挂支臂3上安装滑轮组件，就能够在桥梁箱体上滑动。

一般，在桥梁箱体的上侧面会放置有施工设备，为了能够对这些施工设备(尤其是高度较高、宽度较小的设备，例如塔吊机)进行避让，本发明特别提出了如下优化设计：拉杆单元设置有不少于两个并分成至少两组，相邻的两组拉杆单元在操作平台上的投影具有间隔。这样，将推动本发明在桥梁箱体滑动时，如果遇到上述对滑动产生障碍的施工设备(下面简称为障碍物)，那么，可以先将靠近障碍物的一组拉杆单元进行拆开，本发明主体在其余拉杆单元的作用下仍能够保持较高的结构强度来保证其顺利移动，然后在第一组拉杆单元跨越障碍物后，将第一组拉杆单元组装好，再依次拆除其他拉杆单元，直至全部的拉杆单元跨过障碍物。

为了便于本发明在桥梁箱体上的移动，本发明提出了如下结构设计：于上部爬架2上设置有悬挂支臂3，于悬挂支臂3上设置有能够与桥梁箱体的顶面滚动接触的滑轮组件。

悬挂支臂3是本发明中承重最大的部件，为了避免其受力过大而出现损坏的问题，本发明限定于同一个上部爬架2上设置有至少两个悬挂支臂3，于同一个上部爬架2上设置的全部的悬挂支臂3位于同一个与操作平台平行的平面内；全部的上部爬架2上设置的悬挂支臂3均位于同一个平面内；于同一个上部爬架2上设置的悬挂支臂3中、相邻的两个悬挂支臂3之间设置有加强杆6。

悬挂支臂3通过焊接的方式固定设置到上部爬架2上，或者是采用螺栓连接的方式固定设置到上部爬架2上。在一个上部爬架2上设置有至少两个悬挂支臂3，这样，本发明就能通过至少四个悬挂支臂3悬挂在桥梁箱体上，该结构设计不仅能够减小单一悬挂支臂3的受力程度，同时还能够通过增加与桥梁箱体接触点的方式提高本发明在桥梁箱体上悬挂的稳定性。

并且，在同一个上部爬架2上设置的多个悬挂支臂3沿上部爬架2的宽度方向上以最大间隔方式进行等间隔设置，这样可以增加悬挂支臂3的布局宽度，进一步提高本发明在桥梁箱体上悬挂的稳定性。

为了提高悬挂支臂3的结构强度，本发明优先选用工字钢，于悬挂支臂3的底面上并位于其竖筋的两侧对称开设有安装孔a并形成有安装孔组，一个安装孔组用于安装一组滑轮组件。这样，能够提高提高滑轮组件在悬挂支臂3上设置的可靠性。

在本发明中，滑轮组件包括有滑轮基板7、滑轮支臂8、滑轮9、调高螺杆10以及调高螺母11，滑轮支臂8包括有两个，两个滑轮支臂8通过焊接的方式设置于滑轮基板7的底面上，两个滑轮支臂8根据滑轮9的宽度采用间隔方式设置，滑轮9设置于两个滑轮支臂8之间并通过滑轮轴可转动地安装于滑轮支臂8上。

具体地，滑轮轴的轴线与悬挂支臂3的长度方向平行。

由上述结构可知，在一个安装孔组中安装有一组滑轮组件，一个安装孔组由两个安装孔组成，一个调高螺杆10与一个安装孔a进行装配，因此，调高螺杆10设置有两个，两个调高螺杆10分别对应安装孔组中的两个安装孔a设置。

具体地，滑轮基板7为平板式结构，滑轮9通过滑轮轴装配到滑轮基板7(滑轮支臂8)上，滑轮轴的轴线与滑轮基板7平行，调高螺杆10设置有两个，并且调高螺杆10的杆轴线垂直滑轮基板7设置，两个调高螺杆10的杆轴线在滑轮基板7上的投影对称分设于滑轮轴在滑轮基板7上的投影的两侧，如此设置能够保证两个调高螺杆10受力均衡，避免由于受力不均而出现滑轮组件容易损坏的问题，上述结构设计能够极大程度地提高本发明中滑轮组件使用的可靠性。

调高螺杆10与安装孔a插装配合并可于安装孔a内沿其轴线进行调节，调高螺母11与调高螺杆10螺纹配合，于同一个调高螺杆10上设置有至少两个调高螺母11、其中至少一个调高螺母11设置于悬挂支臂3的底面的上侧面上、其中至少一个调高螺母11设置于悬挂支臂3的底面的下侧面上，调高螺母11通过调高螺母11高度可调地固定设置于悬挂支臂3上。调高螺杆10的设置能够对悬挂支臂3(下部爬架1以及上部爬架2)相对于桥梁箱体上侧面的高度距离进行调节。

在本实施例中，于同一个悬挂支臂3上至少设置有两组滑轮组件，这样能够降低滑轮组件的受力，提高本发明行走的稳定性。

在本发明中，拉杆通过连接板5与上部爬架2固定连接，连接板5可以直接与上部爬架2本体进行固定连接，连接板5也可以与设置在上部爬架2上的悬挂支臂3进行连接。具体地，悬挂支臂3的一端与上部爬架2固定连接，悬挂支臂3的另一端并位于其端面上固定设置有支臂端板12，连接板5通过螺栓与支臂端板12固定连接。将拉杆4与悬挂支臂3进行连接，当本发明通过悬挂支臂3悬挂设置到桥梁箱体上时，拉杆4对悬挂支臂3具有一个横向拉动的作用力，以滑轮组件为支点，该作用力与悬挂支臂3另一端承受的作用力(下部爬架1以及上部爬架2的重力)相互抵消或部分抵消，从而保障悬挂支臂3受力平衡而保持状态稳定。

在本实施例中，下部爬架1以及上部爬架2的具体结构如下：于下部爬架1的两端各设置有一个连接架13，连接架13的上端高于操作平台，连接架13为桁架结构，连接架13的宽度与下部爬架1的设置宽度相同；上部爬架2包括有横向架体14，于横向架体14的内端设置有转角架15，于横向架体14的外端设置有竖向架体16，悬挂支臂3固定设置于竖向架体16上，转角架15与连接架13可拆卸连接，横向架体14、竖向架体16以及转角架15的设置宽度相同。

具体地，下部爬架1与连接架13焊接连接，横向架体14与竖向架体16焊接连接，横向架体14与转角架15焊接连接。

为了提高上部爬架2的整体结构强度，在本发明中，横向架体14与竖向架体16之间通过焊接方式固定设置有第一加固拉筋17，横向架体14、竖向架体16以及第一加固拉筋17能够形成一个三角构架，其稳定性能够得到较大程度地提升；竖向架体16与悬挂支臂3之间通过焊接方式固定设置有第二加固拉筋18，竖向架体16、悬挂支臂3与第二加固拉筋18能够形成一个三角构架，其稳定性能够得到较大程度地提升。

上部爬架2与下部爬架1采用可拆卸连接方式进行组装，在本实施例中，上部爬架2与下部爬架1之间通过连接组件进行组装连接。具体地，连接组件包括有通过焊接方式固定设置到上部爬架2上的上调节板19以及通过焊接方式固定设置到下部爬架1上的下调节板20。于上调节板19上开设有长度方向与操作平台平行的调节长圆孔b，于下调节板20上开设有调节单元孔c，调节单元孔c设置有多个，全部的调节单元孔c沿垂直于调节长圆孔b的长度方向的直线上排列设置；穿过调节长圆孔b以及调节单元孔c设置有螺栓，上调节板19与下调节板20通过螺栓固定连接。在使用状态下，调节长圆孔b水平设置，这样可以将下部爬架1相对于上部爬架2在水平方向上沿直线进行调节，多个调节单元孔c在竖直方向上沿直线排列，这样可以将下部爬架1相对于上部爬架2在高度方向上沿直线进行调节。

具体地，于支臂端板12上开设于用于螺栓穿过的端板孔d，其中，端板孔d为长圆孔，安装孔a为长圆孔。

本发明还提供了一种桥梁高空施工方法，该桥梁高空施工方法使用了如上述的桥梁高空施工用移动式爬架对桥梁进行操作。

在本发明中，该桥梁高空施工方法的具体步骤如下：

步骤一、在箱梁单元的顶面上设置上部爬架2，并通过拉杆组件将两个上部爬架2连接成一体并将其架设到箱梁单元上，之后将箱梁单元以及下部爬架1运输至施工场地；

步骤二、对箱梁单元进行提升，然后将下部爬架1安装到上部爬架2上；

步骤三、再次提升箱梁单元并对其进行安装，以桥梁高空施工用移动式爬架作为操作平台对箱梁单元进行对接口焊接以及油气涂刷操作；

步骤四、在箱梁单元安装完成后，将桥梁高空施工用移动式爬架滑动至箱梁单元的一端，然后对下部爬架1进行拆除，再对上部爬架2以及拉杆组件进行拆分。

桥梁高空施工用移动式爬架的使用方法，按如下顺序依次实施：

1、拼装上部爬架

在桥梁箱体的顶面上设置上部爬架2，上部爬架2通过拉杆组件和螺栓-螺母组件连接成一体；然后将桥梁箱体和下部爬架1一起装船运输；

2、提升桥梁箱体并安装下部爬架

用船将桥梁箱体运输到指定并提升至第一阶段的位置高度，然后在其下部安装下部爬架1，将上部爬架2和下部爬架1通过销轴连接成一体。

3、滑动移动式爬架装置和使用

提升起桥梁箱体进行安装，由于桥梁箱体上安装有桥梁高空施工用移动式爬架，作业人员就可在高空对桥梁箱体两端的对接口进行外部焊接和涂刷油漆。

通过移动爬架，作业人员可对桥梁箱体另一端的对接口进行焊接和涂刷油漆作业。

4、依次拆除

桥梁箱体安装完毕后，将移动式爬架滑动至桥梁箱体的一端，先拆除下部爬架1，再拆除单侧上部爬架2，最后拆除另一侧上部爬架2。即完成桥梁箱体构件的高空外部作业。

本发明提供了一种桥梁高空施工用移动式爬架以及使用该桥梁高空施工用移动式爬架的桥梁高空施工方法，该桥梁高空施工用移动式爬架包括有上部爬架、下部爬架、悬挂支臂、滑轮组件以及拉杆组件等，上部爬架以及下部爬架采用桁架结构并通过拉杆组件套装到桥梁箱体上，通过悬挂支臂安装滑轮组件，利用滑轮组件可在桥梁箱体上滑动。本发明提供的桥梁高空施工方法，其施工方便、环境适应性强、作业效率高，并可最大程度地节约成本。本发明的有益效果如下：1、工艺原理简单，便于操作，环境适应性强；2、移动便捷，方便施工；3、加快施工速度，作业效率高，节约成本。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。