橋塔施工可變角度傾斜式施工升降機(jī)的研發(fā)

田國(guó)承，盧宏偉，王 鑫，曹 明，史全斌

（廊坊凱博建設(shè)機(jī)械科技有限公司，河北 廊坊 065000）

大型橋塔施工時(shí)，經(jīng)常利用施工升降機(jī)運(yùn)送人員及小型物料，常見(jiàn)的有普通施工升降機(jī)、背掛式斜線施工升降機(jī)和曲線型施工升降機(jī)。普通施工升降機(jī)僅可直立安裝，不適用于橋塔外形復(fù)雜多變的工況；背掛式斜線施工升降機(jī)和曲線型施工升降機(jī)的導(dǎo)軌可傾斜安裝，在一定程度上適應(yīng)橋塔外形變化，且曲線型施工升降機(jī)可根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整吊籠角度，但背掛式安裝方式導(dǎo)致吊籠距離橋塔爬模平臺(tái)距離過(guò)遠(yuǎn)，且只能單籠安裝運(yùn)行，施工效率低。

為提高施工效率，本文介紹了一種可變角度的傾斜式施工升降機(jī)，吊籠側(cè)掛在導(dǎo)軌架兩側(cè)，可單、雙籠變換使用，吊籠出口門與橋塔施工爬模平臺(tái)對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員及小型物料的快速到位，提高施工效率。

1 總體設(shè)計(jì)方案

可變角度的傾斜式施工升降機(jī)主要部件包括導(dǎo)軌架、附墻架、驅(qū)動(dòng)裝置、承重架、吊籠、供電系統(tǒng)、地面圍欄等，如圖1。導(dǎo)軌架通過(guò)附墻架與橋塔聯(lián)接，與水平面成一定夾角安裝固定，齒條位于導(dǎo)軌架兩側(cè)，采用齒輪齒條傳動(dòng)方式；驅(qū)動(dòng)裝置和承重架通過(guò)傳感器聯(lián)接；承重架通過(guò)滾輪沿導(dǎo)軌架運(yùn)行，承重架上設(shè)置回轉(zhuǎn)軸作為吊籠的旋轉(zhuǎn)中心，保證吊籠在任意安裝角度都保持底板與水平面平齊，吊籠上設(shè)置弧板，與承重架通過(guò)螺栓聯(lián)接，以固定吊籠的旋轉(zhuǎn)角度。

圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)型式

2 吊籠設(shè)計(jì)

吊籠結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)施工升降機(jī)類似，采用側(cè)掛式結(jié)構(gòu)，施工時(shí)可雙籠使用，也可拆分成單籠使用，吊籠出口門可使用上下對(duì)開(kāi)門，也可使用聯(lián)動(dòng)翻門，以減小高空停層對(duì)接時(shí)吊籠與爬模平臺(tái)的尺寸，方便現(xiàn)場(chǎng)施工。為滿足不同傾角的施工需求，吊籠上設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸和聯(lián)接弧板，與承重架聯(lián)接，吊籠可繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，聯(lián)接弧板上預(yù)留多個(gè)固定孔，利用聯(lián)接弧板與承重架固定吊籠的旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)吊籠不同角度安裝使用，如圖2 所示。

圖2 吊籠結(jié)構(gòu)示意

3 承重架設(shè)計(jì)

承重架主要用于承受吊籠的重量和載荷。與吊籠通過(guò)銷軸聯(lián)接成一個(gè)整體，吊籠繞承重架上的吊籠回轉(zhuǎn)中心（銷軸孔）旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)橋塔的角度變換。承重架上裝有導(dǎo)向滾輪，以保持上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，上部通過(guò)拉板傳感器與驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)接，傳感器可用于檢測(cè)吊籠的載重量。承重架上還裝有減速開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、極限開(kāi)關(guān)和防墜安全器等安全裝置，確保升降機(jī)安全運(yùn)行，如圖3 所示。

圖3 承重架結(jié)構(gòu)示意

4 導(dǎo)軌架設(shè)計(jì)

與傳統(tǒng)施工升降機(jī)不同，每項(xiàng)工程初次安裝時(shí)，傾斜式施工升降機(jī)的導(dǎo)軌架傾斜角度都需要根據(jù)橋塔設(shè)計(jì)角度進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)了一種新的與底架連接的可調(diào)整導(dǎo)軌架傾角的基礎(chǔ)節(jié)，以滿足施工需求。該基礎(chǔ)節(jié)通過(guò)鉸接實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌架的旋轉(zhuǎn)，利用調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整固定導(dǎo)軌架最終安裝角度?；A(chǔ)節(jié)與底架一側(cè)通過(guò)銷軸鉸接，另一側(cè)通過(guò)兩根螺桿支撐在底架平面上。需要調(diào)整導(dǎo)軌架傾角時(shí)，僅需調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿的旋出長(zhǎng)度，導(dǎo)軌架就會(huì)繞鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，以改變導(dǎo)軌架的傾斜角度，如圖4所示。

圖4 導(dǎo)軌架角度調(diào)整示意

5 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

橋塔施工通常位于山區(qū)、河道等較為惡劣的環(huán)境，常見(jiàn)的電纜筒或電纜滑車供電方式在大風(fēng)等惡劣環(huán)境中電纜容易脫出電纜導(dǎo)架而被拉斷，存在安全隱患，且過(guò)長(zhǎng)的電纜還會(huì)對(duì)升降機(jī)的有效載重量產(chǎn)生影響，故該傾斜式施工升降機(jī)選擇滑觸線進(jìn)行供電，所選滑觸線開(kāi)口不能朝上，防止雨水、雜物等進(jìn)入滑觸線，造成短路或阻塞?；|線安裝在導(dǎo)軌架上，隨導(dǎo)軌架的接高而同步接高，減輕了升降機(jī)移動(dòng)部件的重量，降低了對(duì)施工升降機(jī)功率損耗。

6 結(jié)語(yǔ)

廣東佛山“三水三橋”項(xiàng)目投入使用的可變角度的傾斜式施工升降機(jī)，角度變化范圍為0°～15°，在不增加任何部件的情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單操作即可實(shí)現(xiàn)斜、直線轉(zhuǎn)換，斜線運(yùn)行時(shí)，吊籠始終保持水平，角度為0 時(shí)，該機(jī)可作為普通直線施工升降機(jī)使用，如圖5 所示。

圖5 廣東佛山“三水三橋”項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)

在橋塔施工中，可變角度的傾斜式施工升降機(jī)的成功應(yīng)用，方便作業(yè)人員上下工作面，有效提高工作效率。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置條件和運(yùn)輸需求進(jìn)行單、雙籠變換，布置方式更加靈活。可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)吊籠改變施工升降機(jī)的傾斜角度，以滿足不同角度橋塔施工的需求。該款施工升降機(jī)已在廣東佛山“三水三橋”、四川路橋“漢巴南”、廣西路橋“武宣黔江特大橋”等項(xiàng)目成功應(yīng)用，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)更加切合用戶需求，得到一致好評(píng)。