淺析一種大起重量架梁吊機吊具的設計

寧大成 孫玉橋 魏超

本文介紹一種大起重量架梁吊機，詳細分析了該架梁吊機吊具的結構組成及施工過程中各機構的作用，以實現該架梁吊機的推廣與應用。

架梁吊機;吊具;施工效率

架梁吊機亦稱步履吊機、架梁起重機、橋面吊機，是一種無支架的節段拼裝架橋機，是以對稱懸拼鋼箱梁節段塊而成橋，簡化架梁流程，是一種全新的橋梁施工工法。

架梁吊機主要由起升（含吊具）機構，變幅機構，縱移錨固機構組成，起升機構采用鋼絲繩卷揚式，變幅及縱移機構采用油缸頂推。各機構帶有各種安全保護裝置和報警裝置，防止起重機出現超載、超速、卷揚欠繞、卷揚過繞、超出幅度范圍等現象，保證起重機安全可靠的進行吊裝作業。

架梁吊機主要用于主跨鋼箱梁吊裝施工，兩臺架梁吊機對稱施工，吊裝時，節段鋼箱梁一般用船運到橋下，然后架梁吊機起升系統升降至鋼箱梁節段附近，吊具與鋼箱梁節段之間的連接采用通過插銷軸的方式與鋼箱梁節段吊裝耳板連接，吊裝對位時，靠架梁吊機變幅系統以及橫移系統來實現，架設完成鋼箱梁節段后，架梁吊機利用縱移機構中液壓油缸頂推步履式走行，實現整機及軌道的前移和后退。

吊具主要由吊具橫梁、連接梁、調整油缸、均衡滑輪、環形吊帶等組成（見圖1），其作用是架梁吊機施工過程中吊裝鋼箱梁節段，架梁吊機吊具橫梁與鋼箱梁節段吊耳之間采用軟吊帶進行快速方便的連接，吊具設置液壓姿態調節裝置，能實現被吊鋼箱梁±1%的坡度調節，滿足懸拼鋼箱梁要求。

考慮到架梁吊機需頻繁使用吊具吊裝鋼箱梁節段，且節段自重比較大，吊點位置多變，節段重心位置不同，所以需要簡化操作步驟，便于吊裝對位同時還要均衡各個吊點受力。

為解決上述技術問題，采用如下技術方案：

起升機構動滑輪組通過連接梁（2）與吊具橫梁（4）連接，且與鋼箱梁重心在一條直線上，調整油缸（3）同時連接吊具橫梁（4）和連接梁（2），可根據實際情況調整吊具姿態，保證吊裝的鋼箱梁節段滿足對位懸拼要求，轉換座（6）一端通過銷軸與吊具橫梁（4）連接，另一端與均衡滑輪1（7）連接，每個轉換座（6）連接兩個均衡滑輪1（7），均衡滑輪2（9）通過環形吊帶與均衡滑輪1（7）連接（此處用環形吊帶而不用鋼絲繩的原因是因為鋼絲繩的僵性比較大，操作人員進行吊具與鋼箱梁節段吊耳吊裝對位時，操作難度大，費時費力），通過圖1這種特殊的繞繩方式，實現各個吊點受力均衡，均衡滑輪2（9）是與鋼箱梁節段吊耳連接的，首先把特制銷軸插入鋼箱梁節段吊耳中，然后將均衡滑輪2（9）套進銷軸兩端并做好固定。此吊具設計方案能適應多種不同吊點距的鋼箱梁節段，只需將轉換座在吊具橫梁上對應鋼箱梁節段吊點的位置進行調整。

吊具整體主要以安全、高效的理念進行設計，滿足吊裝作業要求的同時，更多的考慮到施工工人操作的便捷性，提高了整機架設效率。

架梁吊機屬于特種作業設備，吊具主要由鋼結構組成，需要預留復雜工況下載荷的安全系數，吊具的受力計算主要是在重載情況下，此時吊具橫梁所受的應力最大，在此工況下應計算橫梁強度、橫梁局部穩定性、連接銷軸強度、選用的吊帶強度（預留五倍安全系數）。

此吊具設計方案不僅結構形式安全可靠，同時還解決了架梁吊機吊裝體積大、自重大的鋼箱梁節段吊帶受力不均衡以及對位難度大的問題，通過對吊具與鋼箱梁節段對位方式的設計，使吊具對位快捷、簡便，大大提高了吊裝效率，減少施工現場人員工作量，提高了經濟效率和整體施工效率。

[1] 王金諾.起重機設計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2013.

[2] 董達善.起重機械金屬結構[M].上海：上海交通大學出版社，2011.

[3] 成大先.機械設計手冊（第四版）[M].北京：化學工業出版社，2002.

This article introduces a large lifting beam crane， detailed analysis of the structure of the beam crane spreader and the role of each mechanism in the construction process， in order to achieve the promotion and application of the beam crane.

beam erecting crane; spreader; construction efficiency