钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置及其更换方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，包括对称设置在吊杆两侧的限位装置、钢丝绳、中间转换装置和钢绞线，以及固定在吊杆横梁下方的兜吊装置，限位装置包括安装在拱圈顶部弧面上的水平限位装置和安装在拱圈两侧的竖向限位装置，水平限位装置与拱圈顶面之间铺设有橡胶垫块，钢丝绳环绕在拱圈上，并通过限位装置固定，钢丝绳的两端与中间转换装置连接，中间转换装置的另一端与钢绞线的上端连接，钢绞线的下端与兜吊装置连接，兜吊装置的底部设置有张拉钢绞线的千斤顶。本发明专利技术公开了上述工具吊杆装置用于钢拱桥吊杆更换的方法。本发明专利技术适应性好，结构简单，操作方便，节省空间，安全可靠、经济性好及运用前景好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥梁工程，具体地指一种。
技术介绍
随着经济社会的发展，钢拱桥，包括钢管混凝土拱桥的建设越来越多，对钢拱桥吊杆的维护是桥梁运营管养的重要事项。一般来说，现有桥梁规范要求桥梁的设计使用寿命不少于100年，而吊杆的使用寿命通常不足20年，也就是说，吊杆钢拱桥要达到设计要求，在正常使用维护过程中至少需要更换吊杆4次。我国拥有成千上万的钢拱桥，这些桥梁吊杆更换数量多，施工任务非常艰巨。早些年设计的钢拱桥桥面系多为简支悬吊结构，任何一处吊杆出现异常均可能引起重大的质量安全事故，因此，在吊杆的更换过程中，吊杆更换用的工具吊杆装置的设计和使用安全至关重要。目前，我国已实施了多座钢拱桥吊杆更换的工程实例，也初步形成了以下常用的四种吊杆更换用的工具吊杆装置实施方法，这四种方法各有利弊和适应范围。方法一在桥面设置贝雷架，贝雷梁上设置张拉装置，并在桥面系横梁下设置兜吊装置，通过精轧螺纹钢连接张拉装置和兜吊装置，在拱顶或横梁底通过千斤顶张拉精轧螺纹钢，将吊杆力转换到相邻的吊杆承担，该种工具吊杆装置施工简单，但需要占用较大的桥面施工空间，并且较难控制桥面的变形。方法二 在拱肋上对称于吊杆焊接2处找平装置，找平装置上设置2根悬臂梁，并在桥面系横梁下对称于吊杆设置2处兜吊装置，通过精轧螺纹钢或钢绞线连接悬臂梁和兜吊装置，在拱顶或横梁底通过千斤顶张拉精轧螺纹钢或钢绞线，将吊杆力转换到临时工具吊杆装置上，该种工具吊杆装置能较好地实现力的等效替换，但找平装置设置和拆除复杂，需采用4套同步张拉装置，并需占用一定的桥面行车空间。方法三在拱肋上对称吊杆开2个临时孔，临时孔上设置找平装置和锚板，并在桥面系横梁下对称于吊杆设置I处兜吊装置，通过精轧螺纹钢或钢绞线连接锚板和兜吊装置，在拱顶或横梁底通过千斤顶张拉精轧螺纹钢或钢绞线，将吊杆力转换到临时工具吊杆装置上，该种工具吊杆装置能较好地实现力的等效替换，但拱肋钻孔难度大，并消弱拱肋截面，降低了拱肋的承载力。方法四在拱肋上对称吊杆设置钢丝绳，钢丝绳直接捆住桥面系横梁，通过卷扬机牵引钢丝绳滑车，将吊杆力转换到临时工具吊杆装置上，该种工具吊杆装置实现难度不大，但无法较好地实现力的等效替换，桥面变形较难控制。钢拱桥多为重要的城市或高等级公路的桥梁，一般吊杆更换时不能中断交通，为确保动荷载情况下拱桥结构的安全，必须选择一种适应于不中断交通情况下的工具吊杆装置。单支钢管拱桥(钢管混凝土拱桥)以及哑铃型截面钢管拱桥(钢管混凝土拱桥)的吊杆更换主要特点为，拱顶为圆弧形或椭圆形，拱顶较难设置找平装置，实心拱圈钻孔难度很大，钻孔降低拱肋承载能力较大，因此，不中断交通情况下，方法一、方法二、方法三不能使用；而方法四较难保证结构安全和减少桥面变形，也不适应于桥面通行交通的情况。为此，本专利技术结合方 法三和方法四的优点，提出了一种既能适应于通车情况，又能保证吊杆更换安全实施的工具吊杆装置及其实施方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种钢拱桥工具吊杆装置及其更换方法。为实现上述目的，本专利技术所设计的钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，它包括对称设置在吊杆两侧的限位装置、钢丝绳、中间转换装置和钢绞线，以及固定在吊杆横梁下方的兜吊装置，所述限位装置包括安装在拱圈顶部弧面上的水平限位装置和安装在拱圈两侧的竖向限位装置，所述水平限位装置与拱圈顶面之间铺设有橡胶垫块，所述钢丝绳环绕在拱圈上，并通过限位装置固定，所述钢丝绳的两端与中间转换装置连接，所述中间转换装置的另一端与钢绞线的上端连接，所述钢绞线的下端与兜吊装置连接，所述兜吊装置的底部设置有张拉钢绞线的千斤顶。优选的，所述橡胶垫块的纵向宽度比水平限位装置的纵向宽度长20cm，所述橡胶垫块的横向长度长于拱圈周长的一半。这样，可避免水平限位装置的棱角损伤钢丝绳，防止可能脱空的拱圈钢管局部压屈服，并且提高水平限位装置的抗下滑摩擦力，减少在张拉过程中的晃动，提高稳定性。优选的，所述设置在吊杆两侧的水平限位装置之间的纵水平投影距离大于吊杆横梁的宽度，拱圈两侧竖向限位装置和拱圈顶面的水平限位装置在竖向平面内成三角形布置。这样，钢丝绳被限位于该竖向平面内，并在拱圈底部与正下方的中间转换装置连成整体，将工具吊杆装置的上锚固点置于拱圈平面以内，不仅节省了空间，不占桥面系以上的净空，不会对桥面交通造成安全隐患，而且对称设置的更换装置的受力均匀，可保证吊杆更换等效替换。上述方案中，所述水平限位装置为分槽式马鞍型结构，它包括几块用于将钢丝绳分开的限位板，所述限位板通过圆弧板整体直立固定在拱圈的顶部弧面上，相邻限位板之间沿拱圈弧面设置有马鞍型的找平块，所述找平块的顶部均与水平面平行。或者，所述水平限位装置为整体式马鞍型结构，它包括沿拱圈弧面设置的一块限位板和一整块马鞍型的找平板，所述限位板直立固定在拱圈的顶部弧面上，所述限位板上设置多条加强筋，所述找平板和限位板固定连接，所述找平板的顶部与水平面平行，所述找平板和限位板与拱圈之间形成用于放置并固定钢丝绳的空间。这样，钢丝绳通过水平限位装置找平、限位，单层并排安装。上述方案中，所述竖向限位装置布置在拱圈的底层圆管侧面最大直径的位置，所述竖向限位装置上设置有由双钢板形成的用于固定钢丝绳的限位槽。这样，可避免极端情况下，钢丝绳受力后沿纵桥向晃动。上述方案中，所述中间转换装置包括钢锚箱、设置在钢锚箱的两个吊耳、设置在两个吊耳之间的销轴和用于放置工具钢丝绳的套环，所述套环套在销轴上，所述销轴通过螺母和螺母垫片固定在吊耳上，所述钢锚箱上设置有用于固定钢绞线的P锚板。上述方案中，所述兜吊装置与吊杆横梁之间设置有5mm厚的橡胶垫板。这样，可防止因横梁表面不平整导致局部受力过大而破坏。上述工具吊杆装置用于钢拱桥吊杆更换的方法，包括以下步骤①在钢拱桥拱肋的拱圈顶面纵向对称于吊杆设置两处 水平限位装置，两处水平限位装置之间的纵水平投影距离大于吊杆横梁的宽度；②在水平限位装置与拱圈顶面之间铺设橡胶垫块，所述橡胶垫块的纵向宽度比水平限位装置的纵向宽度长20cm，所述橡胶垫块的横向长度长于拱圈周长的一半；③在钢拱桥拱肋的拱圈两侧面对称于吊杆设置竖向限位装置，两侧竖向限位装置和拱圈顶面的水平限位装置在竖向平面内成三角形布置；④在橡胶垫块上单层并排安装钢丝绳，钢丝绳通过竖向限位装置和水平限位装置固定，钢丝绳通长缠绕拱圈2 4圈，保证钢丝绳圈的下部位于拱圈底部I. (Γ2. 0m，将钢丝绳两端通过正反绳卡交替卡紧对接；⑤钢丝绳底部通过带套环的销轴连接到中间转换装置上；⑥在中间转换装置底部的钢锚箱上安装钢绞线及其固定端锚具，在吊杆穿入桥面的附近钻钢绞线的穿入孔，在吊杆横梁底部避开吊杆的锚头安装兜吊装置；⑦在兜吊装置上安装千斤顶，钢绞线通过桥面穿入孔，穿入兜吊装置和千斤顶，先通过千斤顶张拉钢绞线逐级缓慢进行试张拉，试张拉荷载为设计张拉荷载的I. 05倍，查看工具吊杆装置各组件的连接安全性以及工具吊杆装置的稳定持荷能力；⑧旧吊杆拆除时，分级截断旧吊杆钢丝，同步分级张拉钢绞线，实现旧吊杆索力向工具吊杆装置的等效转换，并确保每级张拉桥面标高变化高差控制在IOmm以内，旧吊杆切断后，锚固钢绞线，之后取出旧吊杆；⑨新吊杆安装时，新吊杆的固定端锚头在拱圈顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于：它包括对称设置在吊杆（8）两侧的限位装置（2）、钢丝绳（3）、中间转换装置（4）和钢绞线（5），以及固定在吊杆横梁（7）下方的兜吊装置（6），所述限位装置（2）包括安装在拱圈（1）顶部弧面上的水平限位装置（2.1）和安装在拱圈（1）两侧的竖向限位装置（2.2），所述水平限位装置（2.1）与拱圈（1）顶面之间铺设有橡胶垫块（10），所述钢丝绳（3）环绕在拱圈（1）上，并通过限位装置（2）固定，所述钢丝绳（3）的两端与中间转换装置（4）连接，所述中间转换装置（4）的另一端与钢绞线（5）的上端连接，所述钢绞线（5）的下端与兜吊装置（6）连接，所述兜吊装置（6）的底部设置有张拉钢绞线（5）的千斤顶（9）。

【技术特征摘要】
1.一种钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于它包括对称设置在吊杆(8)两侧的限位装置(2)、钢丝绳(3)、中间转换装置(4)和钢绞线(5)，以及固定在吊杆横梁(7)下方的兜吊装置(6)，所述限位装置(2)包括安装在拱圈(I)顶部弧面上的水平限位装置(2. I)和安装在拱圈(I)两侧的竖向限位装置(2. 2)，所述水平限位装置(2. I)与拱圈(I)顶面之间铺设有橡胶垫块(10)，所述钢丝绳(3)环绕在拱圈(I)上，并通过限位装置(2)固定，所述钢丝绳(3)的两端与中间转换装置(4)连接，所述中间转换装置(4)的另一端与钢绞线(5)的上端连接，所述钢绞线(5)的下端与兜吊装置(6)连接，所述兜吊装置(6)的底部设置有张拉钢绞线(5)的千斤顶(9)。2.根据权利要求I所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述橡胶垫块(10)的纵向宽度比水平限位装置(2. I)的纵向宽度长20cm，所述橡胶垫块(10)的横向长度长于拱圈(I)周长的一半。3.根据权利要求I所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述设置在吊杆(8)两侧的水平限位装置(2. I)之间的纵水平投影距离大于吊杆横梁(7)的宽度，拱圈(I)两侧竖向限位装置(2. 2)和拱圈(I)顶面的水平限位装置(2. I)在竖向平面内成三角形布置。4.根据权利要求2或3所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述水平限位装置(2. I)为分槽式马鞍型结构，它包括几块用于将钢丝绳(3)分开的限位板(2. I. 1)，所述限位板(2. I. I)通过圆弧板(2. I. 3)整体直立固定在拱圈(I)的顶部弧面上，相邻限位板(2. I. I)之间沿拱圈(I)弧面设置有马鞍型的找平块(2. I. 2)，所述找平块(2. I. 2)的顶部均与水平面平行。5.根据权利要求2或3所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述水平限位装置(2. I)为整体式马鞍型结构，它包括沿拱圈(I)弧面设置的一块限位板(2. I. I)和一整块马鞍型的找平板(2. I. 4)，所述限位板(2. I. I)直立固定在拱圈(I)的顶部弧面上，所述限位板(2. I. I)上设置多条加强筋(2. I. 5)，所述找平板(2. I. 4)和限位板(2. I. I)固定连接，所述找平板(2. 1.4)的顶部与水平面平行，所述找平板(2. I. 4)和限位板(2. I. I)与拱圈(I)之间形成用于放置并固定钢丝绳(3)的空间。6.根据权利要求2所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述竖向限位装置(2. 2)布置在拱圈(I)的底层圆管(I. I)侧面最大直径的位置，所述竖向限位装置(2. 2)上设置有由双钢板形成的用于固定钢丝绳(3)的限位槽。7.根据权利要求I所述钢拱桥吊杆更换用的工具吊杆装置，其特征在于所述中间转换装置(4)包括钢锚箱(4. I)、设置在钢锚箱(4. I)的两个吊耳(4. 2)、设置在两个吊耳(4.2)之间的销轴(4. 3)和用于放置工具钢丝绳(3)的套环(4. 4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慈祥，赵东奎，翟明，郑波，晏国泰，程修龙，王世祥，邱林，
申请(专利权)人：武汉二航路桥特种工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：