一种千吨级可调式组合吊具、组装方法及吊装沉箱的方法与流程

本发明涉及重型水工、海工构件吊装运输领域，尤其涉及一种千吨级可调式组合吊具、组装方法及吊装沉箱的方法。

背景技术：

目前水工千吨级大型沉箱陆上转运施工方法主要是气囊滚装法，气囊滚装法效率较低，工人劳动强度大；近年研发出了SPMT龙门架吊运法，该装置是将SPMT模块车与龙门架结合，在龙门架横梁上布置吊索具进行沉箱挂钩，通过SPMT自身的升降功能将沉箱顶升离地并转运至目的地。

SPMT龙门架吊运法转运沉箱效率高，但在使用中也发现了一些局限性，SPMT自身的升降行程有限，吊索具行程不可调，转运不同规格的沉箱需要频繁更换吊索具，给施工带来不便，因此亟需设计一种可调式吊具。

技术实现要素：

本发明提供了一种千吨级可调式组合吊具，包括挂梁、承载梁、提升油缸、扁担梁、钢丝绳以及吊装销轴，所述挂梁为四条，所述承载梁为两条，四条所述挂梁放置于两条所述承载梁上，所述提升油缸缸体与所述挂梁连接，所述提升油缸活塞杆与所述扁担梁连接，所述扁担梁分别与两条所述钢丝绳连接，所述吊装销轴与所述钢丝绳相连，所述吊装销轴用于穿插入沉箱吊孔中使用。

作为本发明的进一步改进，该千吨级可调式组合吊具包括挂梁销轴、扁担梁上部销轴、扁担梁下部销轴，所述提升油缸缸体通过挂梁销轴与所述挂梁铰接连接，所述提升油缸活塞杆通过扁担梁上部销轴与所述扁担梁铰接连接，所述扁担梁底面两组连接耳板通过扁担梁下部销轴分别与两条所述钢丝绳连接。

作为本发明的进一步改进，所述挂梁为箱型钢梁，所述挂梁底面中部有两块连接耳板，所述承载梁为中空双拼箱型钢梁。

作为本发明的进一步改进，所述提升油缸的吨位为250吨，所述提升油缸的有效行程不小于1米。

作为本发明的进一步改进，所述扁担梁结构为箱型钢梁上、下两面焊接连接耳板组成，所述扁担梁上耳板位于顶面中部并通过扁担梁上部销轴与所述提升油缸活塞杆连接，所述扁担梁下耳板共两组位于底面两端并通过扁担梁下部销轴与所述钢丝绳连接。

作为本发明的进一步改进，所述吊装销轴包括吊装销轴、挡板、连接螺栓、防脱插销，所述吊装销轴通过所述挡板及所述连接螺栓与所述钢丝绳下端固定，所述防脱插销用于插入所述吊装销轴的孔中。

本发明还提供了一种千吨级可调式组合吊具的组装方法，包括如下组装步骤：

将挂梁翻转90°放置在地面上用枕木垫平，将提升油缸与挂梁通过挂梁销轴连接；

将扁担梁与提升油缸通过扁担梁上部销轴连接，将钢丝绳与扁担梁通过扁担梁下部销轴连接，将吊装销轴与钢丝绳通过挡板及连接螺栓连接固定；

用一台100t汽车式起重机分别将两条承载梁放置在SPMT龙门架横梁上，承载梁放置位置根据沉箱横向吊点位置确定；

再将在地面组合好的挂梁+提升油缸+扁担梁+钢丝绳+吊装销轴整体吊起放置在承载梁上对应沉箱吊点位置；

将提升油缸通过油管与液压泵站连接，将液压泵站电缆接入电源箱通电进行空载调试本千吨级可调式组合吊具。

本发明还提供了一种使用所述千吨级可调式组合吊具吊装沉箱的方法，包括如下步骤：

第一步：操控SPMT龙门架行走至沉箱两侧对位，操作提升油缸伸缸至吊装销轴对正沉箱吊孔位置；

第二步：将吊装销轴由沉箱外壁穿插入吊孔中，将另一条钢丝绳由沉箱内壁处放下并套入吊装销轴中，将防脱插销插入吊装销轴的孔中；

第三步：操作提升油缸将钢丝绳提升预紧，确认各提升油缸压力及各吊点受力正常；

第四步：操作提升油缸将沉箱提升至离地180-220mm，操控SPMT龙门架行走将沉箱运输至码头前沿目的地，操作提升油缸将沉箱下降至存放点存放；

第五步：卸载后将吊装销轴从沉箱吊孔中抽出，操控SPMT龙门架驶离沉箱存放位置，完成沉箱现场转运作业。

作为本发明的进一步改进，在第四步中，首先操作提升油缸将沉箱提升离地约80-120mm，静载10分钟，检查确认提升油缸压力及各部件受力状态；然后操作提升油缸将沉箱提升至离地180-220mm，操控SPMT龙门架行走将沉箱运输至码头前沿目的地，操作提升油缸将沉箱下降至存放点存放。

作为本发明的进一步改进，在第四步中，首先操作提升油缸将沉箱提升离地约100mm，静载10分钟，检查确认提升油缸压力及各部件受力状态；然后操作提升油缸将沉箱提升至离地200mm，操控SPMT龙门架行走将沉箱运输至码头前沿目的地，操作提升油缸将沉箱下降至存放点存放。

本发明的有益效果是：本发明千吨级可调式组合吊具结构简单，受力明确，吊装承载能力大，组合灵活，拆装便捷，适用各种外形规则或不规则沉箱吊运施工。

附图说明

图1是本发明的千吨级可调式组合吊具的结构示意图；

图2是本发明的千吨级可调式组合吊具的主视图；

图3是本发明的千吨级可调式组合吊具的左视图；

图4是本发明的千吨级可调式组合吊具的俯视图；

图5是本发明用于某港口沉箱现场转运施工作业示意图的主视图；

图6是本发明用于某港口沉箱现场转运施工作业示意图的左视图；

图7是本发明用于某港口沉箱现场转运施工作业示意图的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种千吨级可调式组合吊具，包括挂梁1、承载梁2、提升油缸3、扁担梁4、钢丝绳5以及吊装销轴6，所述挂梁1为四条，所述承载梁2为两条，四条所述挂梁1放置于两条所述承载梁2上，所述提升油缸3缸体与所述挂梁1连接，所述提升油缸3活塞杆与所述扁担梁4连接，所述扁担梁4分别与两条所述钢丝绳5连接，所述吊装销轴6与所述钢丝绳5相连，所述吊装销轴6用于穿插入沉箱吊孔中使用。

该千吨级可调式组合吊具包括挂梁销轴11、扁担梁上部销轴41、扁担梁下部销轴42，所述提升油缸3缸体通过挂梁销轴11与所述挂梁1铰接连接，所述提升油缸3活塞杆通过扁担梁上部销轴41与所述扁担梁4铰接连接，所述扁担梁4底面两组连接耳板通过扁担梁下部销轴42分别与两条所述钢丝绳5连接。

所述挂梁1为箱型钢梁，所述挂梁1底面中部有两块连接耳板。

所述承载梁2为中空双拼箱型钢梁，所述承载梁2数量为两条其长度根据沉箱长度确定。

所述提升油缸3的吨位为250吨，所述提升油缸3的有效行程不小于1米，所述提升油缸3两端头与被连接物铰接连接。

所述提升油缸3能在有效行程的任意位置实现被吊物的提升、悬停和下降动作。

所述扁担梁4结构为箱型钢梁上、下两面焊接连接耳板组成，所述扁担梁上耳板位于顶面中部并通过扁担梁上部销轴41与所述提升油缸3活塞杆连接，所述扁担梁4下耳板共两组位于底面两端并通过扁担梁下部销轴42与所述钢丝绳5连接。

所述钢丝绳5为环形无接头绳圈，所述钢丝绳5直径根据被吊物重量确定，所述钢丝绳5长度根据被吊物吊点位置确定。

所述吊装销轴6包括吊装销轴61、挡板62、连接螺栓63、防脱插销64，所述吊装销轴6通过所述挡板62及所述连接螺栓63与所述钢丝绳5下端固定，所述防脱插销64用于插入所述吊装销轴61的孔中。

所述钢丝绳5两根为一组通过扁担梁下部销轴42连接至所述扁担梁4下耳板，其中一根所述钢丝绳5下端与所述吊装销轴6固定连接。

可调式组合吊具具有提升/下降重物功能，所述可调式组合吊具被安装在SPMT龙门架横梁上，通过所述可调式组合吊具将重物提升一定高度，利用SPMT龙门架将重物移动到目的地，再通过所述可调式组合吊具将重物下降至存放地点完成货物的转运作业。

本发明还公开了一种所述千吨级可调式组合吊具的组装方法，包括如下组装步骤：

将挂梁1翻转90°放置在地面上用枕木垫平，将提升油缸3与挂梁1通过挂梁销轴11连接；

将扁担梁4与提升油缸3通过扁担梁上部销轴41连接，将钢丝绳5与扁担梁4通过扁担梁下部销轴42连接，将吊装销轴6与钢丝绳5通过挡板62及连接螺栓63连接固定；

用一台100t汽车式起重机分别将两条承载梁2放置在SPMT龙门架8横梁上，承载梁2放置位置根据沉箱7横向吊点位置确定；

再将在地面组合好的挂梁1+提升油缸3+扁担梁4+钢丝绳5+吊装销轴6整体吊起放置在承载梁2上对应沉箱吊点位置；

将提升油缸3通过油管与液压泵站连接，将液压泵站电缆接入电源箱通电进行空载调试本千吨级可调式组合吊具。

与安装相反的顺序，将可调式组合吊具拆解，所有工具设备装车退场。

本发明还公开了一种使用所述千吨级可调式组合吊具吊装沉箱的方法，包括如下步骤：

第一步：操控SPMT龙门架8行走至沉箱7两侧对位，操作提升油缸3伸缸至吊装销轴6对正沉箱7吊孔位置；

第二步：将吊装销轴6由沉箱7外壁穿插入吊孔中，将另一条钢丝绳5由沉箱7内壁处放下并套入吊装销轴6中，将防脱插销64插入吊装销轴61的孔中；

第三步：操作提升油缸3将钢丝绳5提升预紧，确认各提升油缸3压力及各吊点受力正常；

第四步：操作提升油缸3将沉箱7提升至离地180-220mm，操控SPMT龙门架8行走将沉箱7运输至码头前沿目的地，操作提升油缸3将沉箱7下降至存放点存放；

第五步：卸载后将吊装销轴6从沉箱7吊孔中抽出，操控SPMT龙门架8驶离沉箱7存放位置，完成沉箱现场转运作业。

作为本发明的实施例，在第四步中，首先操作提升油缸3将沉箱7提升离地约80-120mm，静载10分钟，检查确认提升油缸3压力及各部件受力状态；然后操作提升油缸3将沉箱7提升至离地180-220mm，操控SPMT龙门架8行走将沉箱7运输至码头前沿目的地，操作提升油缸3将沉箱7下降至存放点存放。

作为本发明的优选实施例，在第四步中，首先操作提升油缸3将沉箱7提升离地约100mm，静载10分钟，检查确认提升油缸3压力及各部件受力状态；然后操作提升油缸3将沉箱7提升至离地200mm，操控SPMT龙门架8行走将沉箱7运输至码头前沿目的地，操作提升油缸3将沉箱7下降至存放点存放。

在本发明中大型沉箱7重量720t，外形尺寸17.95m×10.6m×9.4m，采用SPMT龙门架8与本可调式组合吊具进行沉箱现场转运施工，利用该装置将沉箱7从预制场转运至码头前沿存放。

本发明的计算方式如下：

提升油缸3负荷率：

提升油缸3型号为SY-250T，额定载荷为250t，共4个提升油缸3同时提升，沉箱7重量为720t，扁担梁4+钢丝绳5+吊装销轴6重量为12t，负荷率为：

钢丝绳5安全系数：

钢丝绳5规格为6×37+FC-φ90-1770-GB/T20067-2006，长度9m，单根破断拉力为9460kN，共8根钢丝绳5承载，折减系数0.75，沉箱7重量为720t，则安全系数为：

挂梁1、扁担梁4及吊装销轴6均按250t/个进行设计，承载梁2根据沉箱重量及外形尺寸进行设计。

本发明千吨级可调式组合吊具将钢结构梁、液压提升油缸及钢丝绳吊索以搭积木的方式进行组合，行程位置均可调，将其整体放置于SPMT龙门架横梁上，实现将重物提升、转运施工；尤其适用于千吨级以内大型水工沉箱陆上转运施工，并可推广应用于预制桥梁转运施工等；本发明千吨级可调式组合吊具结构简单，受力明确，吊装承载能力大，组合灵活，拆装便捷，适用各种外形规则或不规则沉箱吊运施工。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。