一种跨墩吊架自行走装置.pdf

本发明涉及跨墩吊架自行走装置，包括自行走小车、通过钢丝绳被自行走小车悬吊的吊架，所述自行走小车设有自驱动系统，自驱动系统包括设置在自行走小车底部的滚轮和设置在自行走小车内部的驱动电机，驱动电机以传动机构与滚轮连接，所述吊架至少由两个自行走小车通过钢丝绳悬吊，自行走小车由车架体、车架体顶端多个可伸缩的伸缩臂构成，伸臂前端向车架体一侧探出，该伸缩臂上设置有测障传感器和自动伸缩控制装置，伸臂前端设挂接部，挂接部通过钢丝绳悬吊吊架，所述车架体内部还设有卷扬机，卷扬机通过钢丝绳控制吊架上下移动，结构简单，制造成本低，跨越桥墩或跨国电线杆等耗时短，提高施工的效率，适用性、灵活性好。

1.  一种跨墩吊架自行走装置，包括自行走小车、通过钢丝绳被自行走小车悬吊的吊架，所述自行走小车设有自驱动系统，自驱动系统包括设置在自行走小车底部的滚轮和设置在自行走小车内部的驱动电机，驱动电机以传动机构与滚轮连接，其特征在于：所述吊架至少由两个自行走小车通过钢丝绳悬吊，自行走小车由车架体、车架体顶端多个可伸缩臂构成，伸缩臂前端向车架体一侧探出，该伸缩臂上设置有测障传感器和自动伸缩控制装置，伸缩臂前端设挂接部，挂接部通过钢丝绳悬吊吊架，所述车架体内部还设有卷扬机，卷扬机通过钢丝绳控制吊架上下移动；自行走小车上与伸缩臂伸出一侧相反的侧面上设有可拆卸安装的辅助滚轮小车，其结构与自行走小车完全相同。

2.  根据权利要求1所述的跨墩吊架自行走装置，其特征在于：所述伸缩臂由内部的液压油缸控制，所述自动伸缩控制装置包括第一电磁阀和与测障传感器相接的控制器，所述测障传感器安装在伸缩臂且用于检测障碍物并与控制自行走小车行进的控制器相连，所述第一电磁阀安装在液压油缸的油路上，所述控制器与第一电磁阀相接且控制第一电磁阀的工作；所述测障传感器为超声波传感器；所述伸臂数量至少为三个，均匀的设置在车架体顶端，靠近伸缩臂挂接部一侧的车架体对应的伸缩臂上牢固套设有加强臂；所述车架体拐角处设有加固筋板。

3.  根据权利要求2所述的跨墩吊架自行走装置，其特征在于：所述第一电磁阀为三位四通电磁换向阀。

4.  根据权利要求1或2或3所述的跨墩吊架自行走装置，其特征在于：所述车架体与卷扬机相对位置处设有对卷扬机钢丝绳起导向支撑的导轮架，导轮架顶端设V型导轮。

5.  根据权利要求4所述的跨墩吊架自行走装置，其特征在于：驱动电机以 蓄电池或外接电源供电，所述传动机构为链轮传动，包括设置在驱动电机输出轴处的主动链轮、设置在滚轮处的从动链轮，主动链轮与从动链轮之间以链条连接。

6.  根据权利要求5所述的跨墩吊架自行走装置，其特征在于：所述的自驱动系统外接电源供电，对应的自行走小车相对位置处设有防护罩。

7.  一种利用根据上述权利要求所述的跨墩吊架自行走装置进行桥梁侧面施工的方法，其特征在于：至少两个自行走小车均分对应吊架的两端，控制伸缩臂探出自行走小车一侧，并在伸缩臂上牢固套设有加强臂，然后对吊架进行悬吊，悬吊点均匀分布，使吊架保持平稳，吊架通过钢丝绳连接在自行走小车伸臂前端的挂接部，自行走小车内部卷扬机的钢丝绳与吊架连接，通过卷绕钢丝绳控制吊架上下升降，使连接钢丝绳不会接触桥面边缘，不产生阻碍，自行走小车以自驱动系统驱动小车沿桥沿方向行走带动吊架水平移动进行施工，遇到电线杆或路灯时，测障传感器发出信号给自动伸缩控制装置和控制自行走小车行进的控制器，控制自行走小车暂停行进，并由自动伸缩控制装置的控制器控制液压油缸缩回伸缩臂，依次缩回一个伸缩臂，缩回后自行走小车前进一点，使该伸臂对应跨过电线杆或路灯，再控制伸缩臂伸出，重新使伸缩臂对吊架进行悬吊，再缩回下一个伸缩臂，以此类推，直至所有伸缩臂均伸缩完成过电线杆或路灯，从而使吊架不用拆解的实现跨过电线杆或路灯而完成桥梁侧面施工。

8.  一种利用根据上述权利要求所述的跨墩吊架自行走装置进行桥下施工的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)至少两个自行走小车均分对应吊架的两端，控制伸缩臂探出自行走小车一侧，并在伸缩臂上牢固套设有加强臂，然后对吊架进行悬吊，悬吊点均匀分布，使吊架保持平稳，吊架通过钢丝绳连接在自行走小车伸臂前端的挂接部， 自行走小车内部卷扬机的钢丝绳与吊架连接，通过卷绕钢丝绳控制吊架上下升降，使连接钢丝绳不会接触桥面边缘，不产生阻碍，自行走小车以自驱动系统驱动小车沿桥沿方向行走带动吊架水平移动进行施工；
(2)当跨越桥墩时，一侧的自行走小车的卷扬机慢速释放钢丝绳，该侧释放的钢丝绳长度不小于吊架长度的一半，或释放长度不小于两端吊点之间距离的一半，释放到一半时，拆卸该侧自行走小车上的辅助滚轮小车并稳定在桥面上，该辅助滚轮小车释放钢丝绳到桥下直至钢丝绳与吊架相连，同时松开并收回该侧与吊架相连的自行走小车的钢丝绳，使自行走小车处于非连接的自由状态；然后另一侧的自行走小车的卷扬机进行缓慢卷收钢丝绳，同时辅助滚轮小车同速释放钢丝绳，使吊架逐渐吊悬在桥梁的同侧；将对应释放钢丝绳一侧的处于自由状态的自行走小车由桥面行走到对应桥梁上卷收钢丝绳的一侧，控制卷扬机释放钢丝绳与吊架的和辅助滚轮小车的钢丝绳相连的一端连接，同时解除辅助滚轮小车与吊架相连的钢丝绳，卷收钢丝绳，使吊架恢复水平状态，然后各个自行走小车控制吊架在桥梁同侧行走一定的距离，使吊架处于相邻两个桥墩之间；
(3)其中一组的自行走小车的卷扬机同时释放钢丝绳，同时另一组的自行走小车同时对应卷收钢丝绳，接着执行步骤(2)的操作，使吊架再次呈现水平状态，即，使吊架完成一次的跨墩行走，并开始对桥梁下一跨度的施工；
(4)重复上述操作，完成整个桥梁的桥下施工。

一种跨墩吊架自行走装置
技术领域
本发明涉及桥梁施工设备技术领域，具体涉及一种跨墩吊架自行走装置。
背景技术
吊架设备是一种可垂直升降的悬吊机械，通过吊架设备可以使工作人员能够到达各个立面进行施工建设，主要应用于轮船、建筑物或构筑物外窗和外墙清洗、维修等作业，吊架设备包括吊架和悬挂吊架的悬吊控制空主要依靠悬挂控制设备，随着建设施工要求的提高，许多悬挂控制设备还可以通过预设的轨道进行水平行走，实现吊架水平的移动，但是，由于悬挂设备需要依托轨道进行移动，且现有的悬挂控制设备结构复杂，成本极高，使吊架的应用存在着极大的局限性。近年来，吊架广泛用于大型跨江和跨海大桥的建筑或清洗工作，通过吊机或其他的悬挂控制机械悬挂吊架使施工人员到达桥梁的各个立面，对桥梁进行施工作业，使用吊架对桥底施工的时，由于桥梁底部设有支撑的桥墩，桥墩将桥分成若干个跨段，在完成一个跨段向下一个跨段移动时，现有的吊架一般都要将吊架提升至桥面进行与吊机或悬挂机械的分离拆解，转移至下一个跨段再进行组装悬吊至桥底，此过程繁杂，耗时时间长，且极具危险性，极大的阻碍了工程的进度。
另外，在对桥梁侧面施工时，吊机或悬吊机械在桥面上横移时，桥面上设置的灯柱或电线杆会对会悬吊用的钢丝绳产生阻碍，使吊架无法快速的水平移动，需要将吊架吊起，通过吊机或悬吊机械在桥面上移动以实现跨电线杆等，吊机或悬吊设备体积庞大，占据桥面上大量的面积，造成极大的不便利，而且移动耗时长，极大的降低了施工的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种跨墩吊架自行走装置，其结构简单，跨越桥墩或跨过电线杆等耗时短，提高施工的效率。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：跨墩吊架自行走装置，包括自行走小车、通过钢丝绳被自行走小车悬吊的吊架，所述自行走小车设有自驱动系统，自驱动系统包括设置在自行走小车底部的滚轮和设置在自行走小车内部的驱动电机，驱动电机以传动机构与滚轮连接，所述吊架至少由两个自行走小车通过钢丝绳悬吊，自行走小车由车架体、车架体顶端多个可伸缩臂构成，伸缩臂前端向车架体一侧探出，该伸缩臂上设置有测障传感器和自动伸缩控制装置，伸缩臂前端设挂接部，挂接部通过钢丝绳悬吊吊架，所述车架体内部还设有卷扬机，卷扬机通过钢丝绳控制吊架上下移动；自行走小车上与伸缩臂伸出一侧相反的侧面上设有可拆卸安装的辅助滚轮小车，其结构与自行走小车完全相同。
优选的，所述伸缩臂由内部的液压油缸控制，所述自动伸缩控制装置包括第一电磁阀和与测障传感器相接的控制器，所述测障传感器安装在伸缩臂且用于检测障碍物并与控制自行走小车行进的控制器相连，所述第一电磁阀安装在液压油缸的油路上，所述控制器与第一电磁阀相接且控制第一电磁阀的工作；所述测障传感器为超声波传感器；所述伸臂数量至少为三个，均匀的设置在车架体顶端，靠近伸缩臂挂接部一侧的车架体对应的伸缩臂上牢固套设有加强臂；所述车架体拐角处设有加固筋板。至少三个伸臂对吊架的同一吊点进行悬吊，在依次拆卸伸臂跨过电线杆时，仍能实现对吊架的平稳悬吊，提高安全性，与悬挂的平稳性。加固筋板加强支撑，使车架体更为稳固。
在上述任一方案中优选的是，所述第一电磁阀为三位四通电磁换向阀。
在上述任一方案中优选的是，所述车架体与卷扬机相对位置处设有对卷扬 机钢丝绳起导向支撑的导轮架，导轮架顶端设V型导轮。导轮架对卷扬机的钢丝绳进行支撑与导向，使卷扬机钢丝绳卷绕顺畅，吊机的升降平稳。
在上述任一方案中优选的是，驱动电机以蓄电池或外接电源供电，所述传动机构为链轮传动，包括设置在驱动电机输出轴处的主动链轮、设置在滚轮处的从动链轮，主动链轮与从动链轮之间以链条连接。链轮传动结构简单，传动的同步性强，便于设置，降低跨墩自行走装置的制造成本。
在上述任一方案中优选的是，所述的自驱动系统外接电源供电，对应的自行走小车相对位置处设有防护罩。防护罩对外接电缆处进行保护，防止磨损。
此外，利用根据上述跨墩吊架自行走装置进行桥梁侧面施工的方法，包括至少两个自行走小车均分对应吊架的两端，控制伸缩臂探出自行走小车一侧，并在伸缩臂上牢固套设有加强臂，然后对吊架进行悬吊，悬吊点均匀分布，使吊架保持平稳，吊架通过钢丝绳连接在自行走小车伸臂前端的挂接部，自行走小车内部卷扬机的钢丝绳与吊架连接，通过卷绕钢丝绳控制吊架上下升降，使连接钢丝绳不会接触桥面边缘，不产生阻碍，自行走小车以自驱动系统驱动小车沿桥沿方向行走带动吊架水平移动进行施工，遇到电线杆或路灯时，测障传感器发出信号给自动伸缩控制装置和控制自行走小车行进的控制器，控制自行走小车暂停行进，并由自动伸缩控制装置的控制器控制液压油缸缩回伸缩臂，依次缩回一个伸缩臂，缩回后自行走小车前进一点，使该伸臂对应跨过电线杆或路灯，再控制伸缩臂伸出，重新使伸缩臂对吊架进行悬吊，再缩回下一个伸缩臂，以此类推，直至所有伸缩臂均伸缩完成过电线杆或路灯，从而使吊架不用拆解的实现跨过电线杆或路灯而完成桥梁侧面施工。
另外，利用上述跨墩吊架自行走装置进行桥下施工的方法，包括如下步骤：
(1)至少两个自行走小车均分对应吊架的两端，控制伸缩臂探出自行走小 车一侧，并在伸缩臂上牢固套设有加强臂，然后对吊架进行悬吊，悬吊点均匀分布，使吊架保持平稳，吊架通过钢丝绳连接在自行走小车伸臂前端的挂接部，自行走小车内部卷扬机的钢丝绳与吊架连接，通过卷绕钢丝绳控制吊架上下升降，使连接钢丝绳不会接触桥面边缘，不产生阻碍，自行走小车以自驱动系统驱动小车沿桥沿方向行走带动吊架水平移动进行施工；
(2)当跨越桥墩时，一侧的自行走小车的卷扬机慢速释放钢丝绳，该侧释放的钢丝绳长度不小于吊架长度的一半，或释放长度不小于两端吊点之间距离的一半，释放到一半时，拆卸该侧自行走小车上的辅助滚轮小车并稳定在桥面上，该辅助滚轮小车释放钢丝绳到桥下直至钢丝绳与吊架相连，同时松开并收回该侧与吊架相连的自行走小车的钢丝绳，使自行走小车处于非连接的自由状态；然后另一侧的自行走小车的卷扬机进行缓慢卷收钢丝绳，同时辅助滚轮小车同速释放钢丝绳，使吊架逐渐吊悬在桥梁的同侧；将对应释放钢丝绳一侧的处于自由状态的自行走小车由桥面行走到对应桥梁上卷收钢丝绳的一侧，控制卷扬机释放钢丝绳与吊架的和辅助滚轮小车的钢丝绳相连的一端连接，同时解除辅助滚轮小车与吊架相连的钢丝绳，卷收钢丝绳，使吊架恢复水平状态，然后各个自行走小车控制吊架在桥梁同侧行走一定的距离，使吊架处于相邻两个桥墩之间；
(3)其中一组的自行走小车的卷扬机同时释放钢丝绳，同时另一组的自行走小车同时对应卷收钢丝绳，接着执行步骤(2)的操作，使吊架再次呈现水平状态，即，使吊架完成一次的跨墩行走，并开始对桥梁下一跨度的施工；
(4)重复上述操作，完成整个桥梁的桥下施工。开始对桥梁下一跨度的施工，自行走小车移动快速，不需对吊架进行拆解，节省工时，提升效率。
本发明的有益效果是：
采用上述方案，跨墩自行走装置的整体结构简单，自行驱动行走，动作快捷，体积小，便于移动，且完成跨墩过程不需要对吊架进行拆解，节省了大量的工时，提高效率，在桥梁同侧移动跨过电线杆等阻碍时，通过伸缩臂的自动检测和伸缩就可完成整体的过电线杆，精准简便，操作简单，且本跨墩自行走装置的灵活性高，可根据桥梁的情况进行调整，适用性强，可调性好，制造的成本低，自行走小车伸臂对吊架的悬吊可以通过钢丝绳或其他连接介质连接，连接的钢丝绳可以是卷扬机的钢丝绳通过滑轮组件进行依次的绕接，使卷扬机卷绕钢丝绳时吊架可以升降，或是以专用的钢丝绳进行连接悬吊，可调可控性高。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车和辅助滚轮小车的主视图。
图2为本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车和辅助滚轮小车的俯视图。
图3为本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车位于桥梁两端时的示意图。
图4为本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车在桥梁两端卷收或释放钢丝绳时的示意图。
图5为本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车位于桥梁同侧时的示意图。
其中：1为自行走小车，2为钢丝绳，3为吊架，1.1为车架体，1.2为伸缩 臂，1.3为卷扬机，4为桥墩，5为滚轮，6为导轮架，7为加强臂，8为驱动电机。
具体实施方式
如图1、图2所示的本发明的跨墩吊架自行走装置的自行走小车和辅助滚轮小车，图1和2表示自行走小车时未示出辅助滚轮小车，其包括车架体1.1、车架体1.1底部的自行走系统以及设置在车架体1.1内部的卷扬机1.3，卷扬机1.3为5t的卷扬机，车架体1.1为工字钢与槽钢构建的方形框架，方形框体的内部空间大，方便设置自行走系统和卷扬机1.3，本实施例中，车架体1.1的长、高均为170cm，宽为200cm，选用14号槽钢作为车架体1.1的立柱，以I14工字钢作为车架体1.1的上端横梁和下端横梁，再将三根10号槽钢均匀的设置在车架体1.1的下端并与下端横梁相互垂直设置，每根槽钢相互间距40cm，增强车架体1的支撑性和稳定性，车架体1的拐角处均焊接有钢板的加固筋板，以增强稳定性，I14工字钢、10号槽钢和14号槽钢的力学性能良好，满足跨墩用自行走小车的使用要求，成本低，自行走系统的滚轮5设置在车架体1.1底部，驱动电机4设置在车架体1.1底端的横梁上，驱动电机8通过链轮传动构件(图中未标出)驱动滚轮5转动，驱动电机8以蓄电池或外接电源供电，使跨墩用自行走小车在有无外接电源的情况下均可工作，伸缩臂1.2的材质为I14工字钢，I14工字钢力学性能良好，满足吊装的使用需求，三个伸缩臂1.2设置有测障传感器和自动伸缩控制装置，伸缩臂1.2前端设挂接部，自行走小车上与伸缩臂伸出一侧相反的侧面上设有可拆卸安装的辅助滚轮小车，其结构与自行走小车完全相同。伸缩臂1.2的前端向跨墩用自行走小车的侧面延伸探出，伸缩臂1.2前端为挂设吊篮的挂接部，挂接部设有挂接孔，靠近伸缩臂1.2挂接部一侧的车架体1.1立柱对应的伸缩臂1.2牢固套设加强臂7，加强臂7的材质为10号 槽钢，加强伸缩臂1.2的刚性，使伸缩臂1.2可以承受重载。车架体1.1的内部还设有卷扬机1.3，卷扬机1.3通过钢丝绳2连接吊架3控制吊架3的上下移动，两个自行走小车1对吊架两端进行悬吊，两个自行走小车1各自的三个伸缩臂1.2通过钢丝绳2分别对吊架3两端的吊点进行悬吊，一个吊点对应同一个自行走小车1的三个伸缩臂1.2的悬挂，保证了吊架3悬吊的平稳性与安全性，伸缩臂1.2一侧对应的车架体1.1底部设有与卷扬机1.3配合的导轮架6，导轮架顶端设V型导轮，对吊装吊篮的钢丝绳起导向作用。
在本跨墩自行走装置在桥梁的同侧进行行进时，遇到电线杆，测障传感器发出信号给自动伸缩控制装置和控制自行走小车1行进的控制器，控制自行走小车1暂停行进，并由自动伸缩控制装置的控制器控制第一电磁阀动作，使得液压油缸回缩伸缩臂1.2，依次缩回一个伸缩臂1.2，缩回后自行走小车1前进一点，使该伸臂对应跨过电线杆或路灯，再控制伸缩臂伸出，重新使伸缩臂对吊架进行悬吊，再缩回下一个伸缩臂，以此类推，直至所有伸缩臂1.2均伸缩完成过电线杆或路灯，从而使吊架3不用拆解的实现跨过电线杆而完成桥梁侧面施工。本跨墩自行走装置完成跨过电线杆，跨过电线杆的过程快捷，不需对吊架进行拆解，耗时短，提高了施工的效率，且跨墩自行走装置结构简单，制造的成本低，安全性高，吊架3悬挂平稳，伸缩臂1.2与吊架3之间的悬吊用钢丝绳2可以是专用的独立的钢丝绳，也可以是卷扬机1.3的钢丝绳2，通过滑轮系统一次串接，使卷扬机1.3钢丝绳2既通过伸缩臂1.2对吊架3进行悬吊，又可以控制吊架3上下升降。
参照图3-5，利用上述跨墩吊架自行走装置进行桥下施工的方法，包括如下步骤：
(1)至少两个自行走小车均分对应吊架的两端，控制伸缩臂探出自行走小 车一侧，并在伸缩臂上牢固套设有加强臂，然后对吊架进行悬吊，悬吊点均匀分布，使吊架保持平稳，吊架通过钢丝绳连接在自行走小车伸臂前端的挂接部，自行走小车内部卷扬机的钢丝绳与吊架连接，通过卷绕钢丝绳控制吊架上下升降，使连接钢丝绳不会接触桥面边缘，不产生阻碍，自行走小车以自驱动系统驱动小车沿桥沿方向行走带动吊架水平移动进行施工；
(2)当跨越桥墩时，一侧的自行走小车的卷扬机慢速释放钢丝绳，该侧释放的钢丝绳长度不小于吊架长度的一半，或释放长度不小于两端吊点之间距离的一半，释放到一半时，拆卸该侧自行走小车上的辅助滚轮小车并稳定在桥面上，该辅助滚轮小车释放钢丝绳到桥下直至钢丝绳与吊架相连，同时松开并收回该侧与吊架相连的自行走小车的钢丝绳，使自行走小车处于非连接的自由状态；然后另一侧的自行走小车的卷扬机进行缓慢卷收钢丝绳，同时辅助滚轮小车同速释放钢丝绳，使吊架逐渐吊悬在桥梁的同侧；将对应释放钢丝绳一侧的处于自由状态的自行走小车由桥面行走到对应桥梁上卷收钢丝绳的一侧，控制卷扬机释放钢丝绳与吊架的和辅助滚轮小车的钢丝绳相连的一端连接，同时解除辅助滚轮小车与吊架相连的钢丝绳，卷收钢丝绳，使吊架恢复水平状态，然后各个自行走小车控制吊架在桥梁同侧行走一定的距离，使吊架处于相邻两个桥墩之间；
(3)其中一组的自行走小车的卷扬机同时释放钢丝绳，同时另一组的自行走小车同时对应卷收钢丝绳，接着执行步骤(2)的操作，使吊架再次呈现水平状态，即，使吊架完成一次的跨墩行走，并开始对桥梁下一跨度的施工；
(4)重复上述操作，完成整个桥梁的桥下施工。开始对桥梁下一跨度的施工，自行走小车移动快速，不需对吊架进行拆解，节省工时，提升效率。
该过程要严格控制卷扬机的释放或卷收钢丝绳的速度，以实现吊架、钢丝 绳、自行走小车的受力合理，避免发生危险，实现整个过程的安全。
卷扬机通过收卷钢丝绳调整吊架的上下位置，伸臂与吊架之间可以以卷扬机的钢丝绳通过滑轮装置连接，使跨墩自行走装置对吊架的吊点均布，增强悬吊的安全性与平稳性，或是以钢丝绳单独吊装，互不影响，精简结构，对吊架的悬吊可以以单个或多个本跨墩自行走装置进行悬挂，多个跨墩自行走装置对吊架的悬挂更为平稳、安全，能够承载较重的重压。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。