移動塔吊橋面運行施工方法及裝置的製作方法

2023-06-14 15:15:41 1

專利名稱：：移動塔吊橋面運行施工方法及裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種在橋梁施工過程中，在橋面運行移動塔吊的移動塔吊橋面運行施工方法及裝置，屬於公路橋梁施工
技術領域：
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背景技術：
：鋼筋混凝土梁橋已經具有近百年的歷史，經過長期的實踐和理論研究，人們對鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的認識已經日漸成熟，結構體系也已經比較完善，因此橋梁的材料費用佔整個工程造價的比例上有所下降，而施工費用和勞動力的工資所佔的比例在上升，所以，施工費用對工程造價有著舉足輕重的影響。對於橋長超過200m的多跨連續梁橋和連續剛構，對於施工機械材料的運送，通常是在整個施工段安裝多臺塔吊進行連續吊運，或者在橋梁的一端安裝一臺塔吊，然後通過車輛在已經修築好的橋面上對機料進行二次轉運，運送到橋梁施工部位。現有情況表明，不論是安裝多臺塔吊或者是安裝一臺塔吊再對施工機料進行二次轉運都是不經濟的。特別對於修建在山區、深谷和淺水地區材料轉運困難的橋梁；對於平原地區的超長橋梁；或者是對於高墩橋梁等情況，更是如此。
發明內容本發明的目的在於提供一種能夠在橋面上運行移動塔吊的移動塔吊橋面運行施工方法及裝置，在橋梁施工過程中，減少對機械設備、勞動力的需求量，縮短施工周期，節約施工成本。本發明是這樣實現的在橋梁施工時，利用移動塔吊在已修築好的橋面上移動，然後將移動塔吊移動到橋梁修築部位後，固定在橋面上，就近對施工機料進行吊運。上述的移動塔吊橋面運行施工方法，在移動塔吊移動過程中，對於橋面的超高變化，在移動塔吊的行走軌道下方設置枕木和墊板，調節枕木的高度，使兩根行走軌道在同一個水平面上。上述的移動塔吊橋面運行施工方法，在移動塔吊移動過程中，對於橋面的縱坡，在移動塔吊的塔身和行走平臺之間設置圓弧形墊塊，將塔身墊平，保證移動塔吊塔身的垂直度。上述的移動塔吊橋面運行施工方法，移動塔吊固定到橋面時，其行走平臺通過四周的精扎螺紋鋼筋，臨時固定在橋面上；在移動塔吊頂端設置4根鋼繩，將其與橋面上的預埋鋼筋相連。本發明的移動塔吊橋面運行施工裝置，它包括移動塔吊，移動塔吊包括塔身l和行走平臺2，移動塔吊設置在已修築好的橋面3上，在橋面3上設有行走軌道4，在行走軌道4與橋面3之間設有墊板5和枕木6。上述的移動塔吊橋面運行施工裝置，兩根行走軌道4之間設有用於固定的鋼筋7。上述的移動塔吊橋面運行施工裝置，在塔身1和行走平臺2之間設有用於保持塔身1垂直的圓弧形墊塊8。上述的移動塔吊橋面運行施工裝置，在行走平臺2四周設有精扎螺紋鋼筋9，精扎螺紋鋼筋9固定在橋面3上；在塔身1頂端設置4根鋼繩10，鋼繩10與橋面3上的預埋鋼筋11相連。移動塔吊通常是在碼頭、大型倉庫等平整地面上使用，將移動塔吊運用在橋梁施工移動塔吊的自身配重大，行走要求是地面平整度好，而且地面坡度一般不能超過2%。。鋼筋混凝土梁橋在施工過程中，其橋面的縱坡和橫坡均會達到-3%3%左右，而且剛修築的橋面不平整，橋面超高由3%-3%逐漸變化，申請人在施工中通過對移動塔吊行走平臺、軌道及行走方式的改進和優化，使移動塔吊在整個運行過程中能夠始終滿足塔吊標準垂直度不超過2%。。由於普通橋面板承受的荷載小，集中荷載通常不超過3050t，而移動塔吊加上配重，重達80100t，橋面板的荷載遠低於移動塔吊的總重量，因此申請人在移動塔吊固定時，不能將移動塔吊的所有中心壓重塊全部進行安裝，故需通過約束對塔吊的自重進行補償。具體做法為將移動塔吊的行走平臺通過四周的精扎螺紋鋼筋，臨時固定在橋面上；在塔吊頂端標準節中段通過4根鋼繩，將其與橋面欄杆預埋鋼筋相連，以減輕移動塔吊的配重。經申請人試驗，通過臨時固定後，移動塔吊可以正常進行吊運工作。因此本發明解決了橋梁施工中橋面縱坡、平曲線、縱曲線及超高變化等客觀問題的影響，實現了移動塔吊在橋面上順利行走和吊重，創全國首例。申請人通過橋梁施工試驗，對使用移動塔吊之前的勞動組織情況與使用後的情況分別列表比較如下引入移動塔吊前勞動力組織情況表序號人員人數序號人員人數1總指揮員18地面材料轉運工152一般管理人員49電工33塔吊駕駛員210機修工44塔吊指揮員211轉運車駕駛員6tableseeoriginaldocumentpage5)並且，隨著橋長的增長，離原有固定塔吊的位置越來越遠，在材料轉運上還將投入更多勞動力。引入移動塔吊後勞動力組織情況表tableseeoriginaldocumentpage5引入移動塔吊後，從管理人員、塔吊指揮員、特別是用於材料轉運等方面的勞動力都得到銳減，另外，由於工時的縮短，勞動力總數僅為原有勞動力的47.4%。較傳統的施工工法而言，由於移動塔吊本身具有良好的機動性和靈活性等特點，故在機具設備的投入和使用等方面要簡化得多。申請人將試驗工程中兩種施工工法的機具設備投入情況比較如下(僅列出相關設備)弓IAX法前後機械設備SA情艦照表tableseeoriginaldocumentpage6從上表可以看出，對於大橋施工，在材料轉運和安裝方面的投入來看，引入新工法後相關機械材料產生的費用僅為原來的40.2%。本發明具有以下優點1、採用移動塔吊橋施工方案將在施工中對機械設備、勞動力數量的需求減少到最小程度。2、由於本發明增加了橋梁施工的機動性，並能節約大量材料轉運時間和建築材料布置時間，故能將施工周期縮短近2030%，從而大大提高了生產效率；並且將勞動力需求縮小至原來的4050%;相關機械設備投入減少到原來的40%左右。3、本發明綜合考慮了橋梁施工中的橋面、風速和地理環境等因素，並針對每個因素對設備進行了優化，在提高工作效率的同時，增大了施工中的安全係數，從而提高了整個施工方案的可靠性。4、本發明由於對機械設備及其行駛軌道等相關構件的優化設計均採取方便拆卸、更換的原則，故本發明適應性強，幾乎可以用於所有混凝土梁橋及連續剛構的施工。附圖l為本發明移動塔吊行走時的結構示意圖；附圖2為本發明移動塔吊固定時的結構示意圖；附圖3為行走軌道連接鋼筋的結構示意圖。具體實施例方式具體實施例方式採用現有市場的移動塔吊，移動塔吊包括塔身1和行走平臺2。將移動塔吊運送到橋梁修築的起始端，鋼筋混凝土梁橋是按一跨的長度進行修築，在橋梁的箱梁澆筑後，將移動塔吊設置在已修築好的橋面3上，並在橋面3上開始進行行走軌道4的安裝，以便行走至下一跨，行走軌道4長度為50m(標準跨箱梁長度)，移動塔吊可自己將行走軌道4和枕木6進行吊運轉換，無需人工拽拉，在橋面3上設置墊板5，墊板5上設置枕木6，行走軌道4通過鉚釘固定在枕木6上，墊板5採用鋼板，用於保證行走軌道4總長上任意位置受力均勻可靠，避免橋面3上超高的影響。行走軌道4至少需要2段，一段用於移動塔吊行走，另一段通過移動塔吊吊運到行走的前方。根據現場橋面3上的橫坡坡度，採用兩邊有高度差的枕木6墊平，保證2根行走軌道4在同一水平面上，並與橋面3平行，對於橋面3的縱坡坡度，在塔身1和行走平臺2之間固定上圓弧形墊塊8，用於保持塔身1垂直度不超過2%。。在兩根行走軌道4之間還連接有鋼筋7，用於固定行走軌道4的間距。把行走軌道4安裝完畢以後，就可以對移動塔吊進行行走。移動塔吊不能在大風天地行走以免造成危險，由於橋面縱坡的影響，移動塔吊在行走時，必須對其抗傾覆力矩進行補償。可以根據縱坡的坡度，通過計算，在塔身1的吊臂12上吊上配重塊13，以保證移動塔吊在行走時有足夠的抗傾覆力矩。並且為防止發生卡軌和脫軌等情況的發生，行走平臺2的4個底輪均需由專人負責觀察，一旦出現異常情況則立即終止行走。另外，為增大動塔吊行走時的安全係數，防止較大衝擊荷載的產生，移動塔吊在行走時，必須採用慢速檔，即12.5米/分，嚴禁採用高速檔行駛(25米/分)。負責觀察行走平臺2底輪的4個工人均手持剎車鋼片，如果塔吊在行走時發生意外停止並受重力影響自動倒退，則該4人立即用剎車鋼片對移動塔吊進行強停。將移動塔吊行走到吊運位置後，用剎車鋼片將行走平臺2底輪固定，並在行走平臺2四周設置精扎螺紋鋼筋9，精扎螺紋鋼筋9臨時固定在橋面3上；在塔身1頂端設置4根鋼繩10，鋼繩10與橋面3上的預埋鋼筋11相連。並在移動塔吊上壓上一定重量的配重塊，總重量不能超過橋面3的荷載。為使塔吊更加安全、可靠，還可以在移動塔吊上設置多處攬風繩，與橋面3的預埋護欄鋼筋連接在一起。當移動塔吊固定在橋面3上後，就可以就近對施工機料進行吊運。在橋梁施工中，移動塔吊主要用於配合移動模架施工修築混凝土箱梁，由於施工中不會出現兩套設備均在運轉的情況，故兩套機械設備可以只使用一條電纜，現將其施工流程圖綜述於下塔吊行走軌道安裝(箱梁施工完畢，張拉預應力，移動模架停止使用)——^移動模架移動至下一跨(移動塔吊停止使用)——^移動塔吊移動至下一跨，配合箱梁施工(移動模架呈靜止狀態)——^箱梁施工完畢，進入下一個循環。移動塔吊與移動模架聯合施工的工藝方法，移動塔吊尾隨移動模架，以滿足預應力連續箱梁施工中的材料轉運和布置。每個周期從移動模架行走到位開始，由移動塔吊從橋面以下將所有鋼筋、預應力材料及機械設備等吊至橋面並對其進行布置，直至混凝土澆築，進行下一個節段的施工。在本發明的施工方法中，必須在枕木、軌道、塔身垂直度等幾個方面進行嚴格的質量控制，下面對此作簡要介紹。1、枕木枕木的主要作用為調平行走軌道底面，使同一樁號處內外兩側軌道處於同一水平面，需測量人員進行初平；分布荷載，使移動塔吊因自重、吊重及風荷載產生的荷載合理的傳遞到橋面上。2、行走軌道由於移動塔吊底座最小轉彎半徑為600m，故能夠滿足所有轉彎半徑大於600m的橋梁施工，行走軌道安裝中需嚴格控制兩根軌道是否在同一水平面上；以及軌道接縫間的平順度，以免在行走過程中造成卡軌。移動塔吊的軌道軌距偏差為4500士2mm，軌道與枕木之間必須有鉚釘連接固定；橋面與枕木之間必須用墊板墊平，保證行走軌道總長上任意位置受力均勻可靠。3、塔身垂直度塔身垂直度是否滿足塔吊使用規範，即小於2%。，是移動塔吊能否投入使用的關鍵，在施工中需由測量人員對該指標進行嚴格控制。移動塔吊橋面運行施工中，在安全方面的控制主要分行走過程、安平過程、使用過程以及停用時的正確方式等幾個方面，下面對此作簡單介紹。1、行走過程移動塔吊行走過程中的安全問題需注意以下幾個方面不能在大風天地行走；行走前需確認解除塔吊和橋面的所有臨時約束；確認動力系統正常；塔吊行走時需在吊臂上吊有配重塊，以保證塔吊在行走時有足夠的抗傾覆力矩；行走平臺的4個底輪均需由專人負責觀察，發生卡軌和脫軌等情況需馬上停止行走；由於橋梁縱坡的影響，塔吊行走時，為了橋梁、塔吊以及人員的安全，行走速度必須採用慢速檔，即12.5米/分，嚴禁採用高速檔行駛(25米/分)。2、安平過程移動塔吊安平過程中的安全問題需注意以下幾個方面安平時不允許吊重；塔吊安平過程中需要測量人員負責塔身垂直度以保證使用期間的安全外；塔身垂直度調試完畢後，需檢査行走平臺與軌道、軌道與枕木及枕木與橋面之間是否接觸良好，脫空位置需用鋼板等材料墊塞；正確安裝抗風纜繩等臨時約束。3、使用過程移動塔吊使用過程中的安全問題需注意以下幾個方面大風天氣禁止使用移動塔吊；移動塔吊吊臂在與橋面成45。交角時為塔吊最不利狀態，為提高安全係數，此時起吊最大重量為吊重限制的90%;使用完畢後將吊臂順橋向擺放。權利要求1.一種移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於在橋梁施工時，利用移動塔吊在已修築好的橋面上移動，然後將移動塔吊移動到橋梁修築部位後，固定在橋面上，就近對施工機料進行吊運。2.根據權利要求l所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於在移動塔吊移動過程中，對於橋面的超高變化，在移動塔吊的行走軌道下方設置枕木和墊板，調節枕木的高度，使兩根行走軌道在同一個水平面上。3.根據權利要求l所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於在移動塔吊移動過程中，對於橋面的縱坡，在移動塔吊的塔身和行走平臺之間設置圓弧形墊塊，將塔身墊平，保證移動塔吊塔身的垂直度。4.根據權利要求l所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於移動塔吊固定到橋面時，其行走平臺通過四周的精扎螺紋鋼筋，臨時固定在橋面上；在移動塔吊頂端設置4根鋼繩，將其與橋面上的預埋鋼筋相連。5.一種移動塔吊橋面運行施工裝置，它包括移動塔吊，移動塔吊包括塔身(1)和行走平臺(2)，其特徵在於移動塔吊設置在已修築好的橋面(3)上，在橋面(3)上設有行走軌道(4)，在行走軌道(4)與橋面(3)之間設有墊板(5)和枕木(6)。6.根據權利要求5所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於兩根行走軌道(4)之間設有用於固定的鋼筋(7)。7.根據權利要求5所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於在塔身(1)和行走平臺(2)之間設有用於保持塔身(1)垂直的圓弧形墊塊(8)。8.根據權利要求5所述的移動塔吊橋面運行施工方法，其特徵在於在行走平臺(2)四周設有精扎螺紋鋼筋(9)，精扎螺紋鋼筋(9)固定在橋面(3)上；在塔身(1)頂端設置4根鋼繩(10)，鋼繩(10)與橋面(3)上的預埋鋼筋(11)相連。全文摘要本發明公開了一種移動塔吊橋面運行施工方法及裝置，在橋梁施工時，利用移動塔吊在已修築好的橋面上移動，然後將移動塔吊移動到橋梁修築部位後，固定在橋面上，就近對施工機料進行吊運。本發明具有以下優點能將施工周期縮短近20～30％，從而大大提高了生產效率；並且將勞動力需求縮小至原來的40～50％；相關機械設備投入減少到原來的40％左右。在提高工作效率的同時，增大了施工中的安全係數，從而提高了整個施工方案的可靠性。本發明適應性強，幾乎可以用於所有混凝土梁橋及連續剛構的施工。文檔編號E01D21/00GK101177932SQ20071020273公開日2008年5月14日申請日期2007年11月28日優先權日2007年11月28日發明者智劉,樊永波,偉趙,阮有力,盛黃申請人:貴州省橋梁工程總公司