一种应用于悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及悬索桥钢桁加劲梁起吊安装施工领域，特别是适用于山区大跨径悬索桥钢桁加劲梁单元起吊安装阶段在空中进行梁单元的水平转体，具体是一种应用于悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断进步，桥梁建设得到了突飞猛进的发展，特别是进入二十一世纪以来，桥梁建设事业蓬勃发展，跨越内河、大峡谷的大跨径桥梁不胜枚举，其中悬索桥占绝大多数，且在今后相当长的一段时间内将继续延续这种发展趋势，悬索桥钢桁加劲梁安装是一直以来需要攻克的课题。
[0003]在海上、江河等通航条件下，钢桁加劲梁单元起吊安装可采用跨缆吊机法进行，对于山区峡谷、河道非通航条件下，梁段单元可采用缆索吊机法、桥面吊机法或轨索法等进行安装。这些方法都有各自的优缺点，也适合了不同的施工环境，但对于山区大跨径悬索桥钢桁加劲梁单元仅在单侧进行组拼、起吊安装，且钢桥面板单元后安装的悬索桥施工，考虑到后期桥面板单元的吊装，缆索吊机需设置在主缆内侧，在钢桁加劲梁安装阶段，其无法实现对岸侧梁单元的吊装，施工中需对缆索吊机进行转换，工序复杂，吊装施工组织繁琐，施工工期长。本实用新型为一种适用于山区大跨径悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具设备，采用该吊具可实现梁单元空中转体，即在钢桁加劲梁单元安装时，对岸侧梁单元利用缆索吊机通过旋转吊具系统起吊，经水平转体后自已安装钢桁加劲梁单元上部通行至安装位置，再经转体回位后下落安装，旋转吊具机构简洁、运行安全可靠，简化了梁单元吊装施工工序，缩短了工期，最大化的节约了施工成本，创造了良好的经济效益。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实用新型的目的是提供一种适用于悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具，以克服在特殊地形地貌、施工工况受限的条件下弥补缆索吊机吊装形式单一以及常规设备常规施工设备受到各种因素制约而不宜采用的缺陷。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供一种应用于悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具，包括主梁，所述主梁的两端各刚性连接有一分配梁，每个分配梁的两端分别设有与缆索吊机相连接的连接吊点；所述主梁的中部设有用于挂接钢桁加劲梁单元并使其在空中水平转体的旋转轴承装置；主梁上还设有与旋转轴承装置联接的动力传动装置。
[0006]上述旋转轴承装置包括固定于主梁上的球形支撑座、安装于该球形支撑座上的贯穿主梁中部的旋转轴承以及依次设于该旋转轴承下端的万向绞和用于挂接钢桁加劲梁单元的挂钩；所述旋转轴承装置还包括设于旋转轴承上端的带动旋转轴承转动的十字梁，所述十字梁通过柔性拉索与动力传动装置相联接。
[0007]上述动力传动装置具体是固定于主梁两端的两个动力卷扬机，动力卷扬机分别通过柔性拉索与旋转轴承装置相联接。
[0008]上述连接吊点是吊耳。
[0009]所述空中旋转吊具还包括至少3台视频监控仪、I台计算机、以及位移传感器和力学传感器；其中在主梁的旋转轴承位置设置2台视频监控仪，在万向铰位置设置I台视频监控仪；在旋转轴承、万向铰以及由主梁和分配梁所组成的吊具刚架上各设置一套监控各主节点的力学状态和应变状态位的移传感器及力学传感器。
[0010]在旋转轴承上设置控制钢桁加劲梁单元水平运输时的运行速率以及空中转体时的转角速率的作为参考的主控点。
[0011]本实用新型的有益效果:对于钢桁加劲梁单元仅从单侧起吊安装且钢桥面板单元后安装的施工方法，通过缆索吊机利用本空中旋转吊具进行钢桁加劲梁单元吊装，在起吊后，可在空中对钢桁加劲梁单元进行水平转体90°，从而满足钢桁加劲梁单元从已拼装钢桁加劲梁单元上部两侧吊索间通过，至拼装位置后经-90°转体后下落安装，钢桁加劲梁合拢后直接利用缆索吊机进行钢桥面板单元的安装施工；同时，在转体过程中，利用视频监控系统和数字化控制系统实现吊具的精确控制，增强高空作业的可视化程度，减少施工盲点，将运行状态转化为数字化信息并设置自保护装置，确保吊具转体安全。该旋转吊具设备的应用基于缆索吊机，该吊具设备的使用减小了梁单元安装施工受场地、自然条件等因素的影响，实用性强，安全性能可靠，施工效率高，值得在今后山区大跨径悬索桥钢桁加劲梁吊装施工中进一步推广应用。
[0012]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的立面图；
[0014]图2是本实用新型的侧面图；
[0015]图3是本实用新型的平面图；
[0016]图4(a)是本实用新型的旋转轴承的剖视图；
[0017]图4(b)是本实用新型的旋转轴承的A-A剖视图；
[0018]图5(a)是钢桁加劲梁空中水平转体顺桥向示意图(旋转前)；
[0019]图5(b)是钢桁加劲梁空中水平转体横桥向示意图(旋转前)；
[0020]图6(a)是钢桁加劲梁空中水平转体顺桥向示意图(旋转后)；
[0021]图6(b)是钢桁加劲梁空中水平转体横桥向示意图(旋转后)。
[0022]附图标记说明:1、主梁；2、分配梁；3、连接吊点；4、缆索吊机；5、钢桁加劲梁单元；6、旋转轴承；7、万向铰；8、挂钩；9、十字梁；10、柔性拉索；11、动力卷扬机；12、分配梁桁架平联；13、缆索吊承重索；14、缆索吊跑车；15、下吊具。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:
[0024]如图1、图2及图3所示的一种应用于悬索桥钢桁加劲梁起吊安装的空中旋转吊具，包括主梁1，所述主梁I的两端各刚性连接有一分配梁2，其中主梁I和分配梁组成了本空中旋转吊具的刚架系统；每个分配梁2的两端分别设有与缆索吊机4相连接的连接吊点3 ;所述主梁I的中部设有用于挂接钢桁加劲梁单元5并使其在空中水平转体的旋转轴承装置；主梁I上还设有与旋转轴承装置联接的动力传动装置。因此，上述刚架系统、旋转轴承装置和动力传动装置共同组成了本空中旋转吊具的主体结构；吊具的刚架系统包括了 I套主梁和2套分配梁，主梁I及分配梁2均采用钢板焊接箱型断面结构形式，其中主梁I为变截面结构；分配梁2两端之间连接有分配梁桁架平联12。在主梁I中部设置旋转轴承支座，同时对主梁旋转轴区域进行局部加劲处理，以满足节点强度要求。吊具刚架主梁共设4个独立的连接吊点3，与缆索吊机连接。
[0025]实施例2:
[0026]在实施例1的基础上，所述旋转轴承装置包括固定于主梁I上的球形支撑座、安装于该球形支撑座上的贯穿主梁I中部的旋转轴承6以及依次设于该旋转轴承6下端的万向绞7和用于挂接钢桁加劲梁单元5的挂钩8，该挂钩8通过吊带与钢桁加劲梁单元5临时吊点连接；上述具体结构上，旋转轴承6通过球形支撑座与主梁上设置的支座连接，轴承下端设置万向铰、起吊吊钩，通过尼