一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统的制作方法

本实用新型属于大型结构件提升装置技术领域，尤其涉及一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统。

背景技术：

大型钢结构、钢筋混凝土构件重量往往几十吨、上百吨，传统的吊装施工，主要采用的起重设备为吊车，各种吊车包括汽车吊、履带吊、塔吊、水上浮吊、行车等等。通常采用一台吊车起吊或多台吊车联合抬吊的方式进行吊装。

但在有些特种困难条件下，如在水上作业，目前水上大跨径拱桥施工方案有：缆索吊装方案，支架方案，转体施工方案等。主要问题如下：

1、缆索吊装方案，需设置多座较高的塔架，设置扣索、背索及地锚，采用大吨位的缆索吊机，吊拼拱肋及桥面，采用缆索吊投入大，造价高，施工过程受风的影响大、风险高，整个施工过程对过往船只安全有较大影响。

2、支架法施工方案，在支架上散件安装或浇注，需要大量的临时支架，施工周期长，不适合有通航要求的桥梁。

3、转体施工方案，在河岸或水中搭设支架，完成拱肋拼装后，转体拱肋，安装桥面板，转体的转动盘造价高，转体过程风的影响大，风险高，施工周期较长。

以上各种试工方案，都需要各种方式来创造吊装条件，需要的费用很大，或者有时根本没有条件采用吊车。比如还由于场地空间狭小、障碍物影响或不可拆除，吊车无法进入作业区，也不能使用吊车；还有的一些重型构件，高度高，吊车起重力不够，也无法进行起吊。

经检索，中国专利，申请号：201610102507.7，公开日：2016.05.25，公开了一种整体拼装浮运提升拱桥及其施工方法，拱桥包括整体拱梁和桥墩，整体拱梁包括主拱肋、主拱横撑、吊杆、主梁、柔性系杆、拱梁临时固结构件和临时端横梁，主拱肋采用钢箱截面，主拱横撑与主拱肋刚性连接，主梁与主拱肋在拱脚处固定相连接，拱梁临时固结构件设置在主拱肋与主梁之间，拱梁临时固结构件分别与主拱肋和主梁临时固结，临时端横梁沿与主梁长度方向相垂直的横向设置在主梁的端部，柔性系杆为沿主梁长度方向纵向设置在主梁内的多股，柔性系杆的两端分别锚固在主梁与主拱肋的交接处，吊杆为竖向掉挂在主梁与主拱肋之间的多根杆，该拱桥能够在岸上整体拼装，然后整体浮运及整体提升成桥。但该发明申请结构复杂，安装繁琐，施工成本高，而且，只能适用于水面拱桥的安装。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中存在的大型结构件的提升使用吊车起吊受局限多、吊装条件要求高、费用大的问题，本实用新型提供了一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统。它通过滑轮组和拉升机构的简单组合，结合施工现场，在现场创造简单条件，即可实现将大型结构件升降的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种提升机构，包括定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，还包括低位的拉升机构和高位安装的施工辅助吊架；所述滑轮组通过定滑轮的转轴固定于辅助吊架上，所述拉升机构通过牵引线穿过滑轮组滑槽带动动滑轮提升重物上升，是一种无需使用吊车的提升机构，在不需采用吊车的情况下，通过安装本机构，只需在低位固定拉升机构、在高位固定辅助吊架，就可以实现对大型钢结构、钢筋混凝土构件进行提升的目的，机动性强，对加工现场的安装环境要求低。

优选地，所述滑轮组中的定滑轮和动滑轮数量相同，并一一对应，配合设置，可以结合大型结构件的外形和重量进行相应配置，配合结构件体型大，对称性好，吊点位置选择容易的特点，能够取得互相协同的技术效果。

优选地，还包括导向滑轮，拉升机构的牵引线先穿过导向滑轮滑槽后，再工作于滑轮组，可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置，进一步提高提升机构的灵活性和通用性。

优选地，所述拉升机构为卷扬机，以提高整个机构对重物的拉升高度，理论上可以是任意高度，而且机动灵活性强；所述导向滑轮固定于和卷扬机水平方向，滑轮组的正下方，将牵引线的施力方向转向为垂直向下，拉动滑轮组，避免斜拉、摇晃，实现动滑轮动力臂的最大化，达到最大化省力和平稳提升的效果；卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量，能够实现相应倍数的增大。

一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，除提升机构外，还包括左右对称设置，并固定于大型结构件两侧的基座和垂直固定于基座上的结构支柱(永久支架)，为卷扬机和辅助吊架(可拆除、重复利用)的固定打下良好的基础，基座和结构支柱的位置可以根据大型结构件的工作场所要求进行相应的确定，对工作现场的要求低，适应面广，投资省，通用性强。

优选地，所述拉升机构一次使用2～4套或更多，根据大型结构件的外形和重量及使用情况，综合确定；其中，2～4个或更多辅助吊架固定于各个架结构支柱顶部，而卷扬机的卷扬力通过提升机构中动滑轮组数量，能够成倍的增大，在不计摩擦的情况下，理论上有多少动滑轮，卷扬力就有多少倍的提升，而卷扬机对牵引用的钢丝绳能够盘卷，因此，对拉升行程倍增的影响可忽略不计。

优选地，定滑轮和动滑轮均为定滑轮组和动滑轮组，在同一提升机构中使用，实现了单体提升机构提升重量的倍增。

优选地，所述定滑轮组和动滑轮组分别为数个定滑轮同轴串联和数个动滑轮同轴串联，减少了滑轮组的空间，相应了提高了整个升降系统的升降空间，减少了滑轮组对提升高度的影响。

优选地，所述牵引线为钢丝绳，提升力大；所述动滑轮组正下方连接有吊钩，以提高升降的稳定性，卷扬钢丝绳通过动滑轮组数量，对大型结构件的提升力倍增，提升速度倍减，减慢提升速度，操作安全可控。

优选地，所述拉升机构由同步伺服电机带动；适用于特定条件下大跨钢结构、大跨钢筋混凝土构件的整体吊装升降，稳定性高，速度可控，平衡性好，能够避免安全事故。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种提升机构，通过滑轮组和拉升机构、辅助吊架的配合，是一种无需使用吊车的提升机构，在不需采用吊车的情况下，通过安装本机构，只需在低位固定拉升机构、在高位固定辅助吊架，就可以实现对大型钢结构、钢筋混凝土构件进行提升的目的，机动性强，对加工现场的安装环境要求低；

(2)本实用新型的一种提升机构，定、动滑轮一一对应，配合设置，根据大型结构件的体积和重量进行相应配置，结合了结构件体型大，对称性好，吊点位置容易选择，容易配置滑轮组位置的特点，能够取得互相协同的技术效果；

(3)本实用新型的一种提升机构，导向滑轮的使用，可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置，进一步提高提升机构的灵活性和通用性；

(4)本实用新型的一种提升机构，卷扬机能够提高整个机构对重物的拉升高度，理论上可以是任意高度，而且机动性强；导向滑轮固定于和卷扬机水平方向，滑轮组的正下方，将牵引线的施力方向转向为垂直向下，拉动滑轮组，避免斜拉、摇晃，实现平稳提升的效果；实现动滑轮动力臂的最大化，达到最大化省力的效果；卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量，能够成倍增大，而提升速度减慢，操作控制方便、运行安全；

(5)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，基座和结构支柱为卷扬机和辅助吊架的固定打下良好的基础，基座和结构支柱的位置根据大型结构件的工作要求进行相应的确定，对工作现场的要求低，适应面广，通用性强，利用大型结构件的永久基础和支架，一次施工，前后利用，投资省和经济、安全；

(6)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，提升机构的数量根据大型结构件的外形特点和重量及使用工况综合确定；而卷扬机的卷扬力通过动滑轮组数量，能够成倍的增大，在不计摩擦的情况下，理论上有多少动滑轮，卷扬力就有多少倍的提升，而卷扬机对牵引用的钢丝绳能够盘卷，因此，对拉升行程倍增的影响可忽略不计；

(7)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，定滑轮组和动滑轮组在同一提升机构中使用，实现了单体提升机构提升重量的倍增；

(8)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，定滑轮组和动滑轮组均为同轴串联的状态，减少了滑轮组的空间，相应了提高了整个升降系统的升降空间，减少了滑轮组对提升高度的影响；

(9)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，钢丝绳提升力大，吊钩连接于动滑轮组正下方，以提高升降的稳定性；卷扬钢丝绳通过动滑轮组数量，对大型结构件的提升力倍增，速度倍减，操作方便，安全可控；

(10)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，整个系统用同步伺服电机带动，稳定性高，速度可控，平衡性好，能够避免安全事故；

(11)本实用新型的一种基于提升机构的大型结构件的升降系统，可以使用在各种环境作业，特别是水上及特种受限空间复杂条件使用，提升高度不限，施工安装简便，使用装备简单，操作方便，经济适用，配套设备价格低，投资省。

附图说明

图1为本实用新型的基于提升机构的大型结构件的升降系统的结构示意图；

图2为本实用新型的提升机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的施工现场示意图；

图4为本实用新型实施例3的滑轮组放大后结构示意图；

图5为本实用新型的基于提升机构的大型结构件的升降系统的侧视图；

图6为本实用新型的基于提升机构的大型结构件的升降系统的俯视图。

示意图中的标号说明：1、拉升机构；2、钢丝绳；3、导向滑轮；4、辅助吊架；5、定滑轮；6、动滑轮；7、吊钩；8、结构支柱；9、基座；10、大型结构件。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

实施例1

本实施例的一种提升机构，如图2所示，包括定滑轮5和动滑轮6组成的滑轮组，还包括低位的拉升机构1和高位的辅助吊架4；所述滑轮组通过定滑轮5的转轴固定于辅助吊架4上，所述拉升机构1通过牵引线穿过滑轮组滑槽带动动滑轮6提升重物上升。本实施例的提升机构是一种无需使用吊车的提升机构，在不需采用吊车的情况下，通过安装本机构，只需在低位固定拉升机构1、在高位固定辅助吊架4，就可以实现对大型钢结构、钢筋混凝土构件等重物进行提升的目的，机动性强，对加工现场的安装环境要求低。

实施例2

本实施例的一种提升机构，具体结构基本同实施例1，改进之处在于：滑轮组中的定滑轮5和动滑轮6数量相同，可以均为3个，并一一对应，配合设置，可以结合大型结构件的外形和重量进行相应配置，配合结构件体型大，对称性好，容易配置滑轮组位置的特点，能够取得互相协同的技术效果。还可以包括导向滑轮3，拉升机构1的牵引线先穿过导向滑轮3滑槽后，再工作于滑轮组，可以根据现场情况协调滑轮组和拉升机构的位置，进一步提高提升机构的灵活性和通用性。

实施例3

本实施例的一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统，如图1、3所示，应用于某钢铁厂4#高炉工程，钢通廊30t，跨度40m，提升高度15m，如图5、6所示，采用4套本提升机构，提升机构基本结构同实施例2，改进之处在于：拉升机构1为卷扬机，以提高整个机构对重物的拉升高度，理论上可以是任意高度，而且机动灵活性强；所述导向滑轮3固定于和卷扬机水平方向，滑轮组的正下方，将牵引线的施力方向转向为垂直向下，拉动滑轮组，避免斜拉、摇晃，实现平稳提升的效果；实现动滑轮动力臂的最大化，达到最大化省力的效果；卷扬机卷扬力通过动滑轮组数量增加，能够实现相应倍数的增大。

应用过程中，在钢通廊的两端对称式浇注基础承台，并在基础承台上垂直固定安装结构支柱8，结构支柱8顶端的H型钢外伸形成辅助吊架4，高度稍大于15m和滑轮组高度之和即可，在两座结构支柱8的内侧形成4个辅助吊架4，用的钢丝绳2将滑轮组中的定滑轮5悬挂于辅助吊架4上，定滑轮5和动滑轮6在本实施例中，使用定滑轮组和动滑轮组，如图4所示，定滑轮组和动滑轮组分别为3个定滑轮5同轴串联和3个动滑轮6同轴串联，同垂直式并联的滑轮组而言，减少了滑轮组的空间，相应了提高了整个升降系统的升降空间，减少了滑轮组对提升高度的影响；牵引线为钢丝绳2，卷扬机的型号为3t，这样，4个卷扬机理论上能够提升3*4*3＝36t的重物，安装完成后，用4个吊钩7挂紧钢通廊，启动卷扬机，缓慢提升钢通廊至预定高度，提升过程中，可以单动或联动，实现提升姿势调整。如果需要，还可以倒转卷扬机，实现下降式微调。

实施例4

本实施例的一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统，具体结构和应用步骤基本同实施例3，不同和改进之处在于：采用8套本提升机构，定滑轮组和动滑轮组分别为4个定滑轮5同轴串联和4个动滑轮6同轴串联，卷扬机用由同步伺服电机带动，同步伺服电机稳定性高，速度可控，平衡性好，能够避免安全事故；应用于整体拱梁的提升，整体拱梁重120t，卷扬机的型号为5t，8个卷扬机理论上能够提升5*8*4＝160t的重物，安装过程中，先用驳盘将拱梁运至河的两岸，然后在拱梁两侧浇注桥墩，在桥墩上搭建结构支柱8，在其上部安装施工临时辅助吊架4。以下步骤同实施例3，提升完毕，拱梁固定完成后，可将辅助吊架4拆除，重复使用，如果需要拆除拱梁，也可使用本系统，完成拱梁的拆除。

因此，本实施例的一种提升机构和基于该机构的大型结构件的升降系统，可以使用在各种环境作业，特别是水上及特种受限空间特定条件使用，提升高度不限，施工安装简便，使用装备简单，操作方便，经济适用，配套设备价格低，投资省。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。