CN109267500A - 桥梁维修升降式桁架工作平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种桥梁维修升降式桁架工作平台，包括桁架式工作台、钢丝绳和至少两个锚固挂钩，每一个所述锚固挂钩上设有使其固定在防撞墙上的扣部，每一个所述锚固挂钩上还设有吊挂孔或者锁扣，所述桁架式工作台的两端分别安装有一台电动卷扬机，所述钢丝绳的一端缠绕在所述电动卷扬机上，所述钢丝绳的另一端可拆卸地安装在所述吊挂孔或者锁扣上。本设计可使桥梁维修施工达到缩短工期、提高质量、降低成本、安全可靠、操控灵活的综合效果。

Description

桥梁维修升降式桁架工作平台

技术领域

本发明涉及升降设备，具体为一种桥梁维修升降式桁架工作平台。

背景技术

当今，我国建成的公路桥梁成千上万，桥梁工程的日常检查、维修养护市场非常大，如何通过设备的改进、更新、创新，实现桥梁检测及维护的便捷、快速、高效，势在必行。

现普遍是采用桥梁检测车、车载式升降平台、简易挂蓝、人工搭设支架等方法提供作业平台进行作业。采用桥梁检测车及车载式升降平台，虽具有移动快捷的优点，但是由于设备费用昂贵，对于作业时间较长的维修作业来说，桥梁检测车及车载式平台在维修成本中占比较大，不但占据桥面行车道影响通行；且不能全地形作业，受桥下道路所限。使用人工搭设支架平台，施工难度大，受高度影响大，且搭设作业安全风险高、成本大。

发明内容

为了克服现有技术提及的缺点，本发明提供一种桥梁维修升降式桁架工作平台,达到安装移动速度快，减少通行影响，节约成本，保证安全的目标。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为：桥梁维修升降式桁架工作平台，包括桁架式工作台、钢丝绳和至少两个锚固挂钩，每一个所述锚固挂钩上设有使其固定在防撞墙上的扣部，每一个所述锚固挂钩上还设有吊挂孔或者锁扣，所述桁架式工作台的两端分别安装有一台电动卷扬机，所述钢丝绳的一端缠绕在所述电动卷扬机上，所述钢丝绳的另一端可拆卸地安装在所述吊挂孔或者锁扣上，通过将锚固挂钩固定在桥梁两侧的防撞墙上，再将桁架式工作台通过钢丝绳吊挂在锚固挂钩上，最后通过电动卷扬机曳引钢丝绳达到驱动桁架式工作台上下运动以完成工人日常检查、维修养护桥梁工程的目的。

进一步地，所述扣部呈倒“U”字形或“7”字形。

进一步地，所述锚固挂钩上还设有若干锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的端部可调节地伸入所述扣部内，从而旋顶在防撞墙的侧壁，使锚固挂钩锚定在防撞墙上。

进一步地，每一所述电动卷扬机配备有断电自锁制动装置，防止意外断电引起速降自落现象发生。

进一步地，还包括有配电箱，所述配电箱设有电气连接两台所述电动卷扬机的电气装置，所述电气装置控制两台所述电动卷扬机同步平行升降运行或某一台所述电动卷扬机单独升降运行；所述配电箱一般配置在所述桁架式工作台上，也可以另外单独放置，通过手持控制器有线/无线地远距离实现操控。

进一步地，所述桁架式工作台由两侧的端板及两个或以上桁架单元通过螺栓拼接而成，所述桁架单元呈长方体状，包括上下四根主梁，主梁分别采用8×4方形管，壁厚δ＝2.2mm；所述桁架单元的前侧壁和后侧壁均布有若干上下布置的连杆和斜撑杆，连杆和斜撑杆均采用4×4cm方形管，壁厚δ＝1.5mm；所述桁架单元的底部间隔设有若干用于承托人体的横杆，横杆采用4×3方形管，壁厚δ＝1.5mm；所述连杆、斜撑杆和横杆与所述主梁之间的节点全部采用焊接固定，单个桁架单元自重约200Kg，两个拼接后重400Kg，设计额定载荷可达2500Kg；两侧的端板的宽*高尺寸为80×90cm，其承重受力框架由8×4cm、厚δ＝2.2mm方钢焊接组成，两侧的端板上安装的电动卷扬机共重80Kg。所述端板上(所述桁架式工作台的两端)还安装有至少一个钢丝绳滑轮，所有所述钢丝绳滑轮沿垂直高度方向并列布置。

所述钢丝绳采用直径为Ф10毫米规格的全新钢丝绳。

所述桁架式工作台的下端绑扎有尼龙绳，在桥下专人锚定和松放尼龙绳，防止高空作业时偶遇大风吹袭时引起的摆动。

进一步地，还包括有纵向移动自动行走装置，所述纵向移动自动行走装置包括具有车轮的车体和连接驱动车体移动的电机，所述车体连接所述锚固挂钩，从而带动桁架式工作台在桥梁底下沿桥的长度方向(纵向)移动。

本发明的有益效果是：本设计的桥梁维修升降式桁架工作平台工作范围覆盖全部桥下空间，几乎不受桥下空间、地形限制，无论是陡峭或起伏不平的地形、立式断崖均可使用，无须考虑地形进行基础夯实及排水坡设置及其他影响因素，达到缩短工期、提高质量、降低成本、安全可靠、操控灵活的综合效果。

作为一个桥下空间作业平台，桥梁维修升降式桁架工作平台的作用不仅仅是泄水管安装的单一功能，也可推广应用至其他桥梁下部结构检查与维修作业。如支座检查、墩帽检查、梁板检查、裂缝检查，墩柱和盖梁及梁板的维修加固、墩柱盖梁施工、垃圾清理等工程维修作业。

经进一步改进，可增设纵向自动行走装置，功能更强大，工作范围覆盖全桥下空间，能快速、高效到达桥下空间任意作业位置，具有较好的技术优势和综合经济效益，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明的使用状态示意图；

图2为本发明的锚固挂钩结构主视图；

图3为本发明的结构示意图(缺省锚固挂钩部分)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

桥梁维修升降式桁架工作平台，如图1至图3所示，包括桁架式工作台1、钢丝绳2和至少两个锚固挂钩3，每一个所述锚固挂钩3上设有使其固定在防撞墙上的扣部，所述扣部呈倒“U”字形或“7”字形，如图2所示，所述锚固挂钩3采用6×3cm槽钢两块拼起焊接，增加抗拉强度，加工成倒“U”字形，两边长度为50cm，扣部的宽度稍大于防撞墙顶宽，所述锚固挂钩3的于扣部的内侧边还设有贴近防撞墙的斜边，所述锚固挂钩3上还设有若干锁紧螺栓32，所述锁紧螺栓32的端部可调节地伸入所述扣部内，从而旋顶在防撞墙的侧壁，使锚固挂钩锚定在防撞墙上，每一个所述锚固挂钩3上还设有吊挂孔31或者锁扣；所述桁架式工作台1的两端分别安装有一台电动卷扬机12，所述钢丝绳2的一端缠绕在所述电动卷扬机12上，所述钢丝绳2的另一端可拆卸地安装在所述吊挂孔31或者锁扣上。

进一步地，每一所述电动卷扬机12配备有断电自锁制动装置，防止意外断电引起速降自落现象发生。

进一步地，还包括有配电箱13，所述配电箱13设有电气连接两台所述电动卷扬机12的电气装置，所述电气装置13控制两台所述电动卷扬机12同步平行升降运行或某一台所述电动卷扬机12单独升降运行；所述配电箱13一般配置在所述桁架式工作台1上，也可以另外单独放置，通过手持控制器有线/无线地远距离实现操控。

进一步地，所述桁架式工作台1由两侧的端板11及两个或以上桁架单元通过螺栓拼接而成，所述桁架单元呈长方体状，包括上下四根主梁，主梁分别采用8×4方形管，壁厚δ＝2.2mm；所述桁架单元的前侧壁和后侧壁均布有若干上下布置的连杆和斜撑杆，连杆和斜撑杆均采用4×4cm方形管，壁厚δ＝1.5mm；所述桁架单元的底部间隔设有若干用于承托人体的横杆，横杆采用4×3方形管，壁厚δ＝1.5mm；所述连杆、斜撑杆和横杆与所述主梁之间的节点全部采用焊接固定，单个桁架单元自重约200Kg，两个拼接后重400Kg，设计额定载荷可达2500Kg；两侧的端板的宽*高尺寸为80×90cm，其承重受力框架由8×4cm、厚δ＝2.2mm方钢焊接组成，两侧的端板上安装的电动卷扬机共重80Kg。所述端板上(所述桁架式工作台的两端)还安装有至少一个钢丝绳滑轮，所有所述钢丝绳滑轮沿垂直高度方向并列布置。

进一步地，所述钢丝绳2采用直径为Ф10毫米规格的全新钢丝绳。

进一步地，所述桁架式工作台1的下端还可绑扎有尼龙绳15，在桥下专人锚定和松放尼龙绳15，防止高空作业时偶遇大风吹袭时引起的摆动。

进一步地，还包括有纵向移动自动行走装置4，所述纵向移动自动行走装置4包括具有车轮的车体和连接驱动车体移动的电机，所述车体连接所述锚固挂钩3，从而带动桁架式工作台1在桥梁底下沿桥的长度方向(纵向)移动，实现升降、纵向移动的自动化，无障碍快速、高效到达桥下空间任意作业位置。

下面进一步简述本发明的现场应用：

1、安装

结合桁架结构与桥梁墩柱地形地貌实际情况，在使用桥梁维修升降式桁架工作平台施工时，先将运输到桥面的桁架式工作台1的各个单元部分进行拼装，然后在桥面用槽钢加工的两个“倒U形”型的锚固挂钩3分别锚固在两侧防撞墙上，锚固挂钩3的两边内侧打孔设置锁紧螺栓32旋顶在防撞墙侧壁，使其锚定在防撞墙上，锚固挂钩3的下部打孔设置吊挂孔31，采用全新的钢丝绳2，其上端与锚固挂钩3连接部(吊挂孔31)按标准要求螺栓固定，防止松脱，下端与置于桁架式工作台1上的电动卷扬机12连接。

2、桁架的升降定位

施工时，通过为工人设置在桁架式工作台1的卷扬机控制开关，同步控制工作台的平行升降，以到达施工位置。操控作业时，要保证桁架式工作台1受力均匀，均速起吊和下放，桁架式工作台1下方严禁站人，且桁架式工作台1须紧贴墩柱进行升降作业。

3、桁架的纵向与横向使用

图纸上明确桥梁的竖向排水管连接纵向管，沿墩帽引至墩柱垂直连接至地面，排水管由支架固定在墩柱上。因此，实施桥梁竖向管道的安装，则利用桥两侧的防撞墙均安装锚固挂钩3作为锚固点，由钢丝绳2牵引桁架式工作台1，通过工作台上的工人操控设置在桁架上的卷扬机开关，同步控制工作台贴近墩柱起吊，缓慢、平稳的到达工作位置。

而纵向管道的安装，则用槽钢加工两个“7”字型的锚固挂钩3，沿纵向分别锚固在一侧防撞墙上，用小型随车吊将桁架式工作台1及锚固挂钩3合拼吊下，同步检查两个锚固挂钩3与防撞墙是否卡固，旋紧锁紧螺栓32是否撑顶到防撞墙侧壁，确保锚固点可靠安全。当各连接点经过检查确认安全可靠后，作业人员才通过爬梯到达工作台作业。一个纵向段安装完成后，作业人员再通过爬梯回到桥面后，用小型随车吊将工作台及挂钩合拼吊起移至下一段重复上述作业。

4、拆装及转移

当一个桥墩施工完成后，控制工作平缓降至地面，将桁架式工作台1拆分为两个桁架单元，人工转移至下一个桥墩或者装再拼装起来，继续重复作业。一座桥梁施工点完成后，在桥面使用车载卷杨机，将所有桁架单元吊起装车，转运至下一工作地点重复作业。

5、工作台操作相关注意事项

1)锚固挂钩3必须确保垂直锚固在两侧防撞墙上，并将锁紧螺栓32撑顶在防撞墙身，拧紧牢固，锚固挂钩3下部连接的锁扣螺栓确保拧紧，钢丝绳2为双螺栓锁扣保证不松脱。

2)使用前必须检查桁架工作台1的连接及钢丝绳2，螺栓连接紧密可靠，钢丝绳2不能有断丝，且桁架工作台1及电动卷扬机12紧密连接。

3)桁架工作台1必须紧靠桥墩立柱升降，上升过程要以缓慢、平稳、两端上升速度一致，如发生摇晃、摆动、两端上升不一致，应立刻停止升降，直到平稳后才继续作业。

4)设置与桁架工作台1***分离的独立安全绳，作业人员的安全带系于安全绳上，禁止直接将安全带系于桁架工作台1上。

5)桁架工作台1升降作业时，桥上及桥下都要有专人指挥，专人看管发电机，禁止作业过程停电。

6、正常使用中可能出现的异常状态及应急处置措施：

1)由于控制***按钮黏连导致控制失灵，桁架工作台1维持原有运动状态。可能造成的危害是桁架工作台1冲顶扯断钢丝绳，桁架工作台1发生坠落。但出现控制***失灵，桁架工作台1出现两侧不同步或持续上升时，桥面值守人员应果断切断总电源，使自锁卷扬机恢复锁定状态。之后采取安全绳营救被困作业人员。

2)作业过程中可能受突然的飓风吹袭而出现大幅度晃动现象，为防止或消除该危险因素，在桁架工作台1升高前就应在桁架工作台1两端各系一条粗麻绳，桁架工作台1就位后，将粗麻绳地下一端锚固好。

3)桁架工作台1经过反复多次使用后，钢丝绳2会出现磨损、断丝、截面积缩小、锈蚀等现象，桁架工作台1各受力折点焊缝会出现裂缝或疲劳现象，使桁架工作台1的承载力下降。

这些风险可以通过加强日常检查发现、消除。

下面进一步简述本发明的效益分析：

以项目新增排水管安装的桥梁4座为例，桥高达15～30m，大昌口互通(湛江往信宜方向)K3005+317～K3005+400，加17个泄水孔，平均桥高15m；深田坑大桥K2998+540～K2998+580，增设9个排水孔，桥高22.5m；旺科1号桥K2886+830、旺科2号大桥K2887+275各新增300m排水管，桥高约30m；均采用了本发明的桥梁维修升降式桁架工作平台施工技术，与传统的人工搭设支架相比具有以下技术优势和综合效益：

1、安全性分析：

升降式桁架工作台在安全方面主要优势是多重保护。

防摇晃装置，在卷扬机吊点上端增高定滑轮组，桁架每端垂直方向增加一个约束点，有效抑制桁架平台在升降过程中产生摇晃。

防断电装置，在定滑轮组加装断电自锁制动装置，防止意外断电引起速降自落现象发生。

安全绳独立装置，工作台上每个施工人员的安全绳均独立于桁架外锚固在上方的防撞墙上，即使发生桁架意外墮落，也能确保人员安全。

防风摆装置，桁架两端分别绑扎尼龙绳，在桥下专人锚定和松放尼龙绳，防止高空作业时偶遇大风吹袭时引起的摆动。

同步上降装置，配套电器装置，可实现桁架的每端单独升降或同步升降，能适应各种环境下，单独微调，或升降时同步平行升降，确保平台上施工人员平稳安全。

与脚手架平台安全对比：

(1)在支架搭设与使用过程中，存在影响安全的因素较多，基底处理、支垫木板、立杆沉陷、悬空、接头松动、架子歪斜等细节处理不到位，均有可能导致支架不稳而造成较大的安全事故。

(2)由于桥梁排水管安装工程属高空作业，支架不能堆载过重的工程材料。操作人员上下的架子需安装有防电、避雷装置及防滑措施。既增加成本又降低了工作效率。

(3)牵引桁架施工机械化水平高，拼装工序简单，易操作，具有一定的承载力及稳定性。工作人员操作方便，施工使用灵活性高，既减少了劳动力，又降低了劳动强度，也降低人工疲劳作业的安全风险。

通过对比分析，升降式桁架在安全作业及安全防护上具有明显的优势。

2、经济性分析

人工搭设支架成本：

配备一台运输车，日租金500元/天，安排3个特种技术工进行钢管支架搭设作业，每完成一个墩柱的材料转运、基底处理、支垫木板、支架搭设、拆除等工作需耗时3个工作日。

钢管支架搭设人工费：250元/人*天×3人×3天×57处＝128250元。

设备费：500元/天×3天×57处＝85500元。

完成全部墩柱搭设总成本费用：128250元+85500元＝213750元。

升降式桁架施工成本：

整套升降桁架***由T形钢外加两个马达焊接成形，然后运到现场分段组拼。T形钢所用钢材约0.5t，马达1600元/个，钢丝绳泄水管安装施工只配以2名普通人工进行操作，工人日工资120元/日。平均安装一天可以完成4个墩柱接地泄水管作业，完成全部安装作业需耗时14.25天。

人工费：2人×120元/日×14.25＝3420元

运输车：500元/日×14.25日＝7125元

升降式桁架总成本：T形钢3000元(0.5t)+马达1600元/个×2+电缆960元(100m)+焊工2人×200元/日×15日＝13160元。

完成全部墩柱泄水管安装总成本费用：

3420元+7125+13160元＝23705元。

采用升降式桁架施工节约成本费用为：

213750元-23705元＝190045元。

本次增设泄水管工程费用成本对比统计如下：

桥梁维修升降式桁架工作平台的技术特点：

1、升降式桁架工作平台主要是给工作人员提供检测和维修的空间，它不受地形位置限制，工作时又不阻碍正常交通运行，能安全、快速、高效地让工作人员进入作业位置进行检测或维修作业。

2、它的双/多段拼装结构简单轻便，具有很大的灵活性，能适应不同地形桥梁的检测或维修，工作时既可以顺桥纵向升降维修，又可以沿桥横向垂直升降作业，达到一机多用的设计目的。

3、整个桁架平台由方钢加工而成，分段结构小巧、平台质量轻，拆装及运输方便快捷，又因自身采用桁架结构而具有较强的承载能力。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，包括桁架式工作台、钢丝绳和至少两个锚固挂钩，每一个所述锚固挂钩上设有使其固定在防撞墙上的扣部，每一个所述锚固挂钩上还设有吊挂孔或者锁扣，所述桁架式工作台的两端分别安装有一台电动卷扬机，所述钢丝绳的一端缠绕在所述电动卷扬机上，所述钢丝绳的另一端可拆卸地安装在所述吊挂孔或者锁扣上。

2.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，所述扣部呈倒“U”字形或“7”字形。

3.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，所述锚固挂钩上还设有若干锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的端部可调节地伸入所述扣部内。

4.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，每一所述电动卷扬机配备有断电自锁制动装置。

5.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，还包括有配电箱，所述配电箱设有电气连接两台所述电动卷扬机的电气装置，所述电气装置控制两台所述电动卷扬机同步平行升降运行或某一台所述电动卷扬机单独升降运行。

6.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，所述桁架式工作台由两侧的端板及两个或以上桁架单元通过螺栓拼接而成，所述桁架单元呈长方体状，包括四根主梁，所述桁架单元的前侧壁和后侧壁均布有若干上下布置的连杆和斜撑杆，所述桁架单元的底部间隔设有若干用于承托人体的横杆，所述连杆、斜撑杆和横杆分别与四根所述主梁之间的节点全部采用焊接固定。

7.根据权利要求1所述的桥梁维修升降式桁架工作平台，其特征在于，所述桁架式工作台的两端还分别安装有至少一个钢丝绳滑轮，所有所述钢丝绳滑轮沿垂直高度方向并列布置。