一种钢结构桥梁箱体翻转装置及方法与流程

本发明涉及一种桥梁施工技术，特别涉及一种钢结构桥梁箱体翻转装置及方法。

背景技术：

随着我国钢结构桥梁的应用推广以及公路运输对桥梁路面宽度的要求日益提高，各种超长跨度和大宽度路面尺寸(当前桥面宽度较大者约42.5m)的大型钢结构桥梁应用越来越多。大型钢结构桥梁通常由桥梁面板、桥梁底板、多道纵向钢腹板以及各种支撑加劲板组成纵向的桥梁箱体。大型钢结构桥梁在工厂制作过程中，为保证桥梁跨度方向起拱度尺寸满足设计要求，保证桥梁面板与钢腹板的焊缝全熔透，减少桥梁制作临时胎架材料用量，减少桥梁制作焊接过程中桥梁箱体的翻转次数，钢结构桥梁制作基本采用桥面胎架反造工艺，即桥梁整体反向搁置在胎架上，桥梁面板朝下、桥梁底板朝上。桥梁整体采用桥面胎架反造工艺制作时，可以保证桥梁面板与钢腹板的焊缝全熔透，保证桥梁焊接后的起拱度，但无法保证桥梁底板与钢腹板角焊缝焊接质量，为此，桥梁在整体组装完成、桥梁面板与钢腹板的焊缝全熔透焊接质量检验合格后必须进行桥体翻个作业，才能进行桥梁底板与钢腹板的焊接作业。由于运输道路条件限制，桥梁分段运输宽度一般不得超过4m、长度不得超过25m，因此桥梁翻个前必须将桥梁整体纵向长度尺寸分解为4m长的箱体分段，再进行180°翻个作业。

进行钢结构桥梁箱体分段翻个作业，业界当前通常采用空中抬吊翻个法进行翻个作业，抬吊翻个作业时通常需要3台大型吊车(一台大型汽车吊、两台工厂行车吊)配合空中翻个吊装作业，在箱体分段翻个过程中3台吊车必须严密配合，箱体分段开始向另一侧翻转时，如果行车操作控制不当，汽车吊回钩不及时，桥梁箱体分段将迅速向另一侧倾倒并在重力作用下向反方向滑移，轻则导致箱体分段跌落变形、行车钢索在突然外力作用下斜拉断裂、行车钢梁下挠变形，重则导致大型汽车吊倾倒或发生人身安全事故。因此，钢结构桥梁箱体分段空中翻个存在非常严重的安全隐患，不利于工厂钢结构桥梁安全生产。翻个过程需要大型汽车吊配合，工程措施费用太高，不利于工程成本控制。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，第一方面，本发明提出一种钢结构桥梁箱体翻转装置，能够安装到箱体分段上有效实现箱体分段的翻个作业，克服传统结构、工艺的不足。

第二方面，本发明提出一种钢结构桥梁箱体翻转方法，能够安全、有效地实现对箱体分段的翻个作业。

根据本发明第一方面实施例的一种钢结构桥梁箱体翻转装置，安装于待翻个的箱体分段上，具体包括安装于所述箱体分段上与桥梁面板相邻的一个端封板上的第一吊耳、安装于所述箱体分段的桥梁底板上的第二吊耳和安装于所述箱体分段上与所述桥梁面板相邻的另一个端封板上的翻转胎架，所述翻转胎架具有弧面。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

采用上述结构设置的钢结构桥梁箱体翻转装置，可以通过第一吊耳、第二吊耳配合吊车进行作业，使得箱体分段绕翻转胎架翻个，并且此过程中可以通过翻转胎架支撑箱体分段，无需空中作业，安全性高，实用性强。

根据本发明的一些实施例，所述翻转胎架成半圆柱状的空心结构，且所述翻转胎架远离所述箱体分段的一端设置为半圆柱面，在所述翻转胎架的内部中空设置有加劲板。

根据本发明的一些实施例，所述加劲板沿垂直于所述端封板的方向设置。

根据本发明的一些实施例，所述加劲板包括第一加劲板和第二加劲板，所述第一加劲板沿垂直于所述桥梁面板、所述桥梁底板和所述端封板的方向设置，所述第二加劲板沿垂直于所述第一加劲板的方向设置。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊耳设置于所述端封板靠近所述桥梁面板的位置。

根据本发明的一些实施例，所述第二吊耳设置于所述桥梁底板的中间位置。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊耳、所述第二吊耳和所述翻转胎架对应设置有多组。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊耳的宽度方向沿竖直方向设置。

根据本发明的一些实施例，所述第二吊耳的两侧设置有焊脚，所述焊脚的中间位置设置有缺口，所述第二吊耳的端部延伸至所述缺口内。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊耳、所述第二吊耳和所述翻转胎架均焊接于所述箱体分段上。

根据本发明第二方面实施例的一种钢结构桥梁箱体翻转方法，通过应用上述任一实施例记载的钢结构桥梁箱体翻转装置进行，具体包括以下步骤：

s1在所述桥梁面板左侧的所述端封板上安装所述第一吊耳，在所述桥梁底板上安装所述第二吊耳，在所述桥梁面板右侧的所述端封板上安装所述翻转胎架；

s2通过吊车连接所述第一吊耳、所述第二吊耳并抬升所述箱体分段，使所述箱体分段绕所述翻转胎架翻转，在此过程中，所述翻转胎架始终接触地面。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

采用上述施工步骤，能够利用前述结构的钢结构桥梁箱体翻转装置对箱体分段进行翻个作业，在翻个过程中，翻转胎架始终接触地面，即翻转胎架始终支撑箱体分段，因此不会出现空中作业的缺陷、隐患，安全性更高。并且钢结构桥梁箱体翻转装置的结构简单，生产成本低，因此上述的钢结构桥梁箱体翻转方法经济、可靠，实用性强。

根据本发明的一些实施例，在进行步骤s1之前，还包括吊耳制作工序，所述第一吊耳和所述第二吊耳均采用钢板裁切制成。

根据本发明的一些实施例，在进行完步骤s2之后，还包括拆除工序，用于拆除所述第一吊耳、所述第二吊耳和所述翻转胎架。

根据本发明的一些实施例，所述第一吊耳、所述第二吊耳和所述翻转胎架设置有两组，进行步骤s2的时候采用两台行车，控制每台所述行车的主钩和副钩连接所述第一吊耳和所述第二吊耳，协同作业。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是第二吊耳的一种结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，本发明提出一种钢结构桥梁箱体翻转装置，安装于待翻个的箱体分段100上，具体包括安装于箱体分段100上与桥梁面板102相邻的一个端封板103上的第一吊耳200、安装于箱体分段100的桥梁底板101上的第二吊耳300和安装于箱体分段100上与桥梁面板102相邻的另一个端封板103上的翻转胎架400，翻转胎架400具有弧面。

采用上述结构设置的钢结构桥梁箱体翻转装置，可以通过第一吊耳200、第二吊耳300配合吊车进行作业，使得箱体分段100绕翻转胎架400翻个，并且此过程中可以通过翻转胎架400支撑箱体分段100，无需空中作业，安全性高，实用性强。

在本发明的一些实施例中，翻转胎架400成半圆柱状的空心结构，且翻转胎架400远离箱体分段100的一端设置为半圆柱面，在翻转胎架400的内部中空设置有加劲板401。本实施例中将翻转胎架400设置为半圆柱状的空心结构，既可以形成用于支撑的弧面，又可以减轻重量。同时在内部设置加劲板401，可以提高结构强度，避免中空部分在重压下变形。

在本发明的一些实施例中，加劲板401沿垂直于端封板103的方向设置。这样既方便生产加工，同时在支撑箱体分段100的时候也能具备较强的支撑力度。

为了进一步提高翻转胎架400的结构强度，在本发明的一些实施例中，加劲板401包括第一加劲板和第二加劲板，第一加劲板沿垂直于桥梁面板102、桥梁底板101和端封板103的方向设置，第二加劲板沿垂直于第一加劲板的方向设置，使得两者成十字形分布，并且第二加劲板、第一加劲板的数量可以根据需要灵活设定。

在本发明的一些实施例中，第一吊耳200设置于端封板103靠近桥梁面板102的位置。由于在起吊的时候，第一吊耳200位置的作用力较大，同时在翻转的过程中靠近桥梁面板102的位置在转动过程中受力变化较大，将第一吊耳200设置于此处可以有效确保翻个的顺利进行。并且，第一吊耳200的宽度方向优选沿竖直方向设置，以提高受力强度。

在本发明的一些实施例中，第二吊耳300设置于桥梁底板101的中间位置，以便于在起吊初期更好地承载重力，保证翻个的稳定进行。

在本发明的一些实施例中，第一吊耳200、第二吊耳300和翻转胎架400对应设置有多组。比如同时设置有两组，每组均设置有一个第一吊耳200、一个第二吊耳300和一个翻转胎架400，这样可以减少材料的使用，同时能够实现翻个作业。

在实际作业时，使用两台行车来对应前述的两组，两台行车的主钩和副钩分别连接第一吊耳200、第二吊耳300，再起吊箱体分段100，控制箱体分段100绕翻转胎架400翻转，此过程中翻转胎架400对箱体分段100进行支撑。

在本发明的一些实施例中，第二吊耳300的两侧设置有焊脚301，焊脚301的中间位置设置有缺口302，第二吊耳300的端部延伸至缺口302内。第一吊耳200、第二吊耳300和翻转胎架400均焊接于箱体分段100上。在焊接第二吊耳300的时候，焊脚301的底部以及第二吊耳300的底部均焊接箱体分段100。由于在起吊初期，第二吊耳300需要承载箱体分段100的重量，上述结构设置可以有效增强第二吊耳300的结构强度以及第二吊耳300与箱体分段100之间的连接强度。而在翻个角度大于90度之后，第二吊耳300的受力具有较大的分力垂直于第二吊耳300的主体方向，通过焊脚301的设置可以有效避免第二吊耳300变形，稳定性强。

在本发明中，翻转胎架400的高度可以与端封板103相同，也可以稍大或稍小。

另外，本发明还提出一种钢结构桥梁箱体翻转方法，通过应用上述任一实施例记载的钢结构桥梁箱体翻转装置进行，具体包括以下步骤：

s1在桥梁面板102左侧的端封板103上安装第一吊耳200，在桥梁底板101上安装第二吊耳300，在桥梁面板102右侧的端封板103上安装翻转胎架400；

s2通过吊车连接第一吊耳200、第二吊耳300并抬升箱体分段100，使箱体分段100绕翻转胎架400翻转，在此过程中，翻转胎架400始终接触地面。

采用上述施工步骤，能够利用前述结构的钢结构桥梁箱体翻转装置对箱体分段100进行翻个作业，在翻个过程中，翻转胎架400始终接触地面，即翻转胎架400始终支撑箱体分段100，因此不会出现空中作业的缺陷、隐患，安全性更高。并且钢结构桥梁箱体翻转装置的结构简单，生产成本低，因此上述的钢结构桥梁箱体翻转方法经济、可靠，实用性强。

在本发明的一些实施例中，在进行步骤s1之前，还包括吊耳制作工序，于施工现场采用钢板裁切制成第一吊耳200、第二吊耳300，由于第一吊耳200和第二吊耳300的结构简单，因此可以提高工期，同时采用钢板裁切制成，钢板选用现场废料即可，因此成本低，经济、合理。

在一些实施例中，第一吊耳200、第二吊耳300和翻转胎架400设置有两组，进行步骤s2的时候采用两台行车，控制每台行车的主钩和副钩连接第一吊耳200和第二吊耳300，协同作业。采用行车吊即可实现翻个作业，较传统工艺中使用3台吊车的形式而言，既可以提高工期，也可以降低施工成本。

在本发明的一些实施例中，在进行完步骤s2之后，还包括拆除工序，用于拆除第一吊耳200、第二吊耳300和翻转胎架400。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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