本發(fā)明涉及橋梁施工，具體為一種大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝起吊設(shè)備及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、目前大跨度鋼桁梁柔性拱橋梁中對(duì)于拱肋的安裝主要有三種方法，第一種是在已架鋼桁梁上搭設(shè)拱肋原位拼裝支架拼裝拱肋，第二種是設(shè)立落地式提升支架，架底通過(guò)樁基礎(chǔ)錨固，架頂設(shè)置穿心千斤頂提升拱肋，第三種是在已架鋼桁梁上設(shè)立提升支架提升拱肋；

2、第一種方法需要根據(jù)拱肋矢高全橋搭設(shè)高支架，支架用量大，高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大；第二種方法支架高度更高，樁基礎(chǔ)及落地鋼管立柱會(huì)對(duì)地質(zhì)條件要求較高，施工工期較長(zhǎng)；第三種方法對(duì)鋼梁的剛度要求較高，細(xì)部承重節(jié)點(diǎn)的處理較困難，三種方法均需搭設(shè)較高支架，不經(jīng)濟(jì)，施工難度大。

3、針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提出了一種大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝起吊設(shè)備及其施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝起吊設(shè)備及其施工方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝起吊設(shè)備，包括格構(gòu)式立柱、懸臂梁、背索、提升千斤頂和提升索，格構(gòu)式立柱由鋼管和連接系組成，支撐于拱腳拱肋上，與拱腳拱肋之間通過(guò)楔形底座連接，所述懸臂梁焊接在格構(gòu)式立柱上，在懸臂梁后端通過(guò)安裝的背索反拉于鋼桁梁上，所述提升千斤頂安裝在懸臂梁上，且提升索一端穿過(guò)提升千斤頂，還包括有：

3、提升箱，所述提升索底部與提升箱固定連接；

4、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在提升箱靠近格構(gòu)式立柱的一側(cè)，且導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于對(duì)提升箱在進(jìn)行提升時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向限位；

5、連接索，所述提升箱通過(guò)底部的兩個(gè)連接索與中間中間長(zhǎng)跨拱肋處的兩個(gè)豎向提升吊耳進(jìn)行連接，且在對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行提升時(shí)，其一端上方的提升千斤頂先運(yùn)行，隨后，另一端上方的提升千斤頂運(yùn)行，防止中間長(zhǎng)跨拱肋提升時(shí)由于重心不穩(wěn)而傾斜；

6、提升定位機(jī)構(gòu)，所述提升定位機(jī)構(gòu)安裝在提升箱的兩端，且在中間長(zhǎng)跨拱肋提升保持水平狀態(tài)后，對(duì)中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行輔助定位。

7、其中，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在提升箱一側(cè)的兩個(gè)呈u形狀的導(dǎo)向框，且兩個(gè)導(dǎo)向框分別滑動(dòng)套接在格構(gòu)式立柱外側(cè)；

8、所述導(dǎo)向框內(nèi)部的兩側(cè)分別設(shè)有凹槽，凹槽處滑動(dòng)連接有定位板，所述導(dǎo)向框內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙向螺紋桿，且兩個(gè)定位板螺紋套接在雙向螺紋桿外側(cè)，兩個(gè)所述雙向螺紋桿位于提升箱內(nèi)部的一端安裝有同步桿；

9、所述提升箱處安裝有用于對(duì)兩個(gè)同步桿進(jìn)行同步驅(qū)動(dòng)的同步組件，通過(guò)設(shè)有的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋在進(jìn)行提升時(shí)進(jìn)行限位導(dǎo)向的作用。

10、其中，所述同步組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接在提升箱內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述提升箱處安裝有用于對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件；

11、所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿的兩端分別固定連接有驅(qū)動(dòng)斜齒輪，且驅(qū)動(dòng)斜齒輪外側(cè)嚙合連接有轉(zhuǎn)動(dòng)斜齒輪，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)斜齒輪分別固定安裝在兩個(gè)同步桿的一端，通過(guò)設(shè)有的同步組件，從而使兩個(gè)同步桿進(jìn)行同步驅(qū)動(dòng)的作用。

12、其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件包括安裝在提升箱處的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)輸出端固定安裝有第一轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪外側(cè)嚙合連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪固定套接在轉(zhuǎn)動(dòng)桿外側(cè)，通過(guò)設(shè)有的轉(zhuǎn)動(dòng)件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的作用。

13、其中，所述提升定位機(jī)構(gòu)包括固定安裝在提升箱兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)板，所述側(cè)板處設(shè)有通孔，且通孔處貫穿設(shè)置有定位件；

14、所述側(cè)板內(nèi)側(cè)設(shè)有檢測(cè)套筒，且檢測(cè)套筒的一端固定安裝在中間中間長(zhǎng)跨拱肋外側(cè)；

15、所述檢測(cè)套筒內(nèi)部設(shè)有檢測(cè)件，且檢測(cè)套筒通過(guò)檢測(cè)件進(jìn)行檢測(cè)其相對(duì)位置，通過(guò)設(shè)有的提升定位機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋的一端進(jìn)行定位的作用。

16、其中，所述定位件包括固定安裝在提升箱上的液壓缸，所述液壓缸輸出端固定安裝有推動(dòng)板，所述推動(dòng)板位于側(cè)板外側(cè)，且推動(dòng)板內(nèi)側(cè)固定安裝有定位套筒，所述定位套筒呈內(nèi)部開口式設(shè)置；

17、所述定位套筒滑動(dòng)貫穿在通孔處，且定位套筒靠近其內(nèi)部開口的一端設(shè)有定位槽，所述定位槽處安裝有電磁線圈，通過(guò)設(shè)有的定位件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋的一端進(jìn)行定位的作用。

18、其中，所述檢測(cè)件包括一端與檢測(cè)套筒固定連接的連接彈簧，所述連接彈簧的一端固定連接有連接板，所述連接板滑動(dòng)連接在檢測(cè)套筒內(nèi)部，且連接板遠(yuǎn)離連接彈簧的一側(cè)固定安裝有檢測(cè)塊，所述檢測(cè)套筒靠近側(cè)板的一側(cè)設(shè)有移動(dòng)口，且檢測(cè)塊滑動(dòng)貫穿移動(dòng)口；

19、所述檢測(cè)套筒內(nèi)部且靠近移動(dòng)口處設(shè)有壓力傳感器，通過(guò)設(shè)有的檢測(cè)件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋一端的相對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)的作用。

20、其中，所述檢測(cè)塊為球形狀，且檢測(cè)塊為金屬鐵制成，從而時(shí)檢測(cè)塊能夠與檢測(cè)套筒配合使用。

21、一種大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝起吊設(shè)備的用于大跨度鋼桁梁拱肋懸臂安裝的施工方法，包括以下步驟：

22、步驟1：施工橋墩及臨時(shí)墩，利用架梁吊機(jī)架設(shè)鋼桁梁；

23、步驟2：在已架設(shè)的鋼桁梁上搭設(shè)拱肋拼裝支架，拱肋拼裝支架分為三塊，分別為兩個(gè)拱腳拱肋拼裝支架和中間長(zhǎng)跨拱肋拼裝支架，拼裝支架與鋼桁梁之間可靠連接，拼裝支架之間分組通過(guò)縱橫向連接系連接，保證拼裝支架的整體穩(wěn)定性，對(duì)于拱腳拱肋拼裝支架，靠近斷口的一組支架比標(biāo)準(zhǔn)拼裝支架強(qiáng)度大，此支架后期作為提升機(jī)構(gòu)的拱下支撐支架；

24、步驟3：在拱下支撐支架頂部后排鋼管立柱頂安裝與拱腳拱肋連接的楔形抄墊，前排鋼管立柱頂安裝分配梁，在分配梁上兩端對(duì)應(yīng)拱腳拱肋腹板位置安裝剛性抄墊，中間位置安裝液壓調(diào)節(jié)千斤頂，液壓調(diào)節(jié)千斤頂頂部設(shè)置楔形抄墊支撐拱腳拱肋，另外在拱腳拱肋內(nèi)部提升支架承壓范圍內(nèi)焊接補(bǔ)強(qiáng)隔板，保證提升時(shí)拱腳拱肋的局部受力滿足要求；

25、步驟4：在拼裝支架上分塊吊裝拱腳拱肋及中間中間長(zhǎng)跨拱肋，拱腳拱肋及中間中間長(zhǎng)跨拱肋均由小節(jié)段拱肋組成，拱腳拱肋第一個(gè)小節(jié)段拱肋根部與鋼桁梁節(jié)點(diǎn)固定，另一端支撐于拼裝支架上，后續(xù)小節(jié)段拱肋同樣依靠拼裝支架支撐，并按設(shè)計(jì)線性與前一小節(jié)段拱肋連接，組合成拱腳拱肋及中間中間長(zhǎng)跨拱肋；

26、步驟5：中間中間長(zhǎng)跨拱肋兩端側(cè)面設(shè)有水平索錨箱，將水平索穿過(guò)錨箱，中間長(zhǎng)跨拱肋一端為錨固端，利用專用錨具錨固水平索，中間長(zhǎng)跨拱肋另一端為張拉端，利用液壓千斤頂張拉水平索，拱肋拼裝狀態(tài)的水平索緊張緊即可，水平索錨箱的安裝位置與豎向提升位置對(duì)應(yīng)，在中間中間長(zhǎng)跨拱肋頂板處設(shè)豎向提升吊耳，用來(lái)與連接索連接；

27、步驟6：在拱腳拱肋前端安裝懸臂提升機(jī)構(gòu)，將提升索一端穿過(guò)提升千斤頂，利用提升千斤頂?shù)腻^具夾緊提升索，提升索另一端連接提升箱，提升索與提升箱自然下垂，將提升箱與中間中間長(zhǎng)跨拱肋通過(guò)連接索連接；

28、步驟7：待拱腳拱肋及懸臂提升機(jī)構(gòu)均安裝完畢并檢查無(wú)誤后，分級(jí)張拉中間中間長(zhǎng)跨拱肋上的水平索，并測(cè)量合龍口坐標(biāo)，隨拉隨測(cè)，使拱肋端口水平坐標(biāo)滿足合龍條件，然后利用懸臂提升機(jī)構(gòu)上的提升千斤頂及提升索對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行提升，且在對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行提升時(shí)，其一端上方的提升千斤頂先運(yùn)行，隨后，另一端上方的提升千斤頂運(yùn)行，防止中間長(zhǎng)跨拱肋提升時(shí)由于重心不穩(wěn)而傾斜，提升的過(guò)程中，兩個(gè)提升千斤頂相互配合提升，且在檢測(cè)件的作用下，直到將中間中間長(zhǎng)跨拱肋保持水平向上提升，提升至接近設(shè)計(jì)位置后停止，再次測(cè)量合龍口兩端桿件坐標(biāo)是否能滿足合龍要求；

29、步驟8：張拉水平索調(diào)合龍口兩端桿件水平間距，直至滿足合龍要求后繼續(xù)提升至合龍位置，利用懸臂提升機(jī)構(gòu)拱下支撐架上的調(diào)節(jié)千斤頂輔助精調(diào)合龍口轉(zhuǎn)角，當(dāng)合龍口水平間距、豎向高差、相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足合龍要求后，將合龍口桿件連接固定，合龍時(shí)先合龍一端，再用同樣的方式精調(diào)另一端合龍口并連接固定；

30、步驟9：中間中間長(zhǎng)跨拱肋與兩端拱腳拱肋均合龍后，利用液壓千斤頂分級(jí)放張水平索及提升索索力，讓拱腳拱肋與中間中間長(zhǎng)跨拱肋不僅結(jié)構(gòu)上連為整體，而且讓拱肋內(nèi)力沿全截面順利傳遞至鋼桁梁上，完成拱肋的受力體系轉(zhuǎn)換，拆除拱肋提升系統(tǒng)及拼裝支架，完成拱肋的安裝。

31、本發(fā)明至少具備以下有益效果：

32、1、本發(fā)明中，拱腳拱肋及中間中間長(zhǎng)跨拱肋在鋼桁梁上采用低位拼裝，在拱腳拱肋前端設(shè)置懸臂提升機(jī)構(gòu)提升中間中間長(zhǎng)跨拱肋，由于拱腳拱肋較低，前端合龍口位置較低，提升懸臂機(jī)構(gòu)僅需高于合龍口即可，且拱下支撐支架可以兼做拱腳拱肋拼裝支架，拱下支撐支架頂設(shè)置調(diào)節(jié)千斤頂，配合拱肋水平索和豎向索，精調(diào)拱肋合龍口姿態(tài)，達(dá)到拱肋快速合龍的目的，所提技術(shù)方案可行，拱肋拼裝由高空作業(yè)變?yōu)榈涂兆鳂I(yè)，拱上懸臂提升機(jī)構(gòu)輕巧便利，拱肋合龍口的調(diào)節(jié)更加智能快速，極大的降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，降低了施工難度，節(jié)約了施工成本，保障了工程施工安全性；

33、2、本發(fā)明設(shè)有的起吊設(shè)備，能夠?qū)χ虚g中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行穩(wěn)定提升，且在提升的過(guò)程中，首先將其一端進(jìn)行提升，避免瞬間對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋提升時(shí)，導(dǎo)致中間中間長(zhǎng)跨拱肋出現(xiàn)重心不穩(wěn)而傾斜的現(xiàn)象，且本發(fā)明在中間中間長(zhǎng)跨拱肋兩端設(shè)有的提升定位機(jī)構(gòu)，在對(duì)中間中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行平穩(wěn)提升時(shí)，能夠?qū)χ虚g中間長(zhǎng)跨拱肋進(jìn)行相對(duì)定位的作用，進(jìn)一步的保證中間中間長(zhǎng)跨拱肋提升的穩(wěn)定性。