用于钢桁梁浮拖架设的浮船平移系统
技术领域
本实用新型涉及钢桁梁浮托架设施工领域，具体涉及一种用于钢桁梁浮拖架设的浮船平移系统。
背景技术
随着我国桥梁技术的快速发展，各种跨江河的桥梁形式层出不穷，尤其是钢桁梁以建筑高度低、样式美观、跨度大等优势在铁路、公路以及城市轨道交通中被大量使用。目前，在沿海城市及内陆河流较多的城市中修建铁路桥、高架桥的过程中，常会出现大跨度简支钢桁梁跨越通航运河的情况。浮运拖拉法具有施工周期短、经济性好、断航时间短等优点，对于在有通航要求的河流上作业时优势明显，因此被广泛应用。
现有技术中，浮运拖拉法需借助浮拖系统，通过浮拖系统的移动带动钢桁梁移动。其中，浮拖系统包括浮运装置和拖拉系统，浮运装置包括浮船和设置在浮船顶部的浮墩支架，浮拖支架与钢桁梁连接。拖拉系统包括设置在浮船上的多个卷扬机，卷扬机上的钢丝绳与岸边或既有桥墩上的锚固装置连接，通过卷扬机牵拉钢丝绳带动浮船移动，进而带动钢桁梁移动，完成钢桁梁浮运拖拉过程。但是，由于浮船无法横移或横移过程较为复杂，且在浮拖过程中，浮船容易受到既有线老桥墩或老桥台的影响，进而影响施工效率。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于钢桁梁浮拖架设的浮船平移系统。
上述用于钢桁梁浮拖架设的浮船平移系统包括浮船本体，所述浮船本体上设有多个卷扬机，两侧岸边上各设有两个地笼，相对应的所述地笼与所述卷扬机之间通过钢丝绳连接，靠近钢桁梁纵向顶推起点一侧的两个地笼分别设置在新线设计位置的两侧，设置在另一侧的两个地笼分别设置在既有线和新线设计位置的外侧，处于既有线外侧的地笼上连接有转向滑轮组，所述转向滑轮组包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮设置在处于该侧的所述地笼与所述既有线的垂线上，所述第二定滑轮设置在所述第一定滑轮朝向钢桁梁纵向顶推起点的一侧，所述第二定滑轮与所述浮船本体在纵向方向上移动的终点位置相对应。
可选的，所述转向滑轮组还包括第三定滑轮，所述第三定滑轮设置在所述第一定滑轮与同侧设置的所述地笼之间。
可选的，所述浮船本体包括平行设置的第一浮体和第二浮体，所述第一浮体的第一端伸出所述第二浮体，所述第二浮体的第二端伸出所述第一浮体，所述第一浮体和所述第二浮体的内部均设有多个可供液体充入的容纳腔，所述第一浮体和所述第二浮体之间通过多根垫梁连接，所述垫梁的顶部设有用于与钢桁梁连接的托梁支架，所述卷扬机包括多个间隔设置在所述第一浮体顶部的第一卷扬机以及多个间隔设置在所述第二浮体顶部的第二卷扬机，其中一个所述第一卷扬机设置在所述第一浮体的第一端，其中一个所述第二卷扬机设置在所述第二浮体的第二端。
可选的，所述第一浮体与所述第二浮体的高度相同，所述第一浮体的体积大于所述第二浮体的体积。
可选的，所述托梁支架包括多个设置在所述垫梁顶部的托架立柱，各个所述托架立柱的顶部通过多根平衡梁连接，所述平衡梁的顶部设有安装板，所述安装板的顶部设有用于支撑钢桁梁的垫板。
可选的，每相邻的两个所述托架立柱之间均设有水平撑杆和斜向撑杆。
可选的，所述安装板的顶部设有放置垫板的安装槽。
可选的，所述第一浮体和所述第二浮体均包括多个并列设置的浮箱。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请通过不同卷扬机与地笼连接，以及通过第一定滑轮改变钢丝绳路线，可有效避开既有桥墩等障碍物，减少了对附近建筑物的影响，同时，钢桁梁在横移过程中，可通过第一定滑轮和第二定滑轮改变钢丝绳的走向，使得钢丝绳的牵拉方向与钢桁梁的横移方向相同，完成钢桁梁的横移过程，操作便利，缩短了对既有航道占用的时间，增加施工效率。
附图说明
图1是本实用新型一实施方式中浮船本体的主视图；
图2是本实用新型一实施方式中浮船本体的俯视图；
图3是本实用新型一实施方式中浮船平移系统纵移过程的示意图；
图4是本实用新型一实施方式中浮船平移系统纵移过程中避开桥墩的示意图；
图5是本实用新型一实施方式中浮船平移系统横移的示意图。
附图标记：
1、第一浮体；2、第二浮体；3、垫梁；4、托架立柱；5、平衡梁；6、安装板；7、水平撑杆；8、斜向撑杆；9、浮箱；10、第一定滑轮；11、第二定滑轮；12第三定滑轮；13、注水孔；14、抽水孔。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
结合图3、图4和图5所示，本申请实施例提供的用于钢桁梁浮拖架设的浮船平移系统包括浮船本体，浮船本体上设有多个卷扬机，两侧岸边上各设有两个地笼，相对应的地笼与卷扬机之间通过钢丝绳连接。其中，浮船本体上至少设置有四个卷扬机，确保每个钢丝笼均能对应一个卷扬机。该处的相对应是指钢桁梁在行进过程中，可通过四个地笼与其中四个卷扬机连接后，保证浮船本体的平衡，且钢桁梁运动过程中，钢丝绳不会刮碰到既有线。
浮船本体上靠近钢桁梁纵向顶推起点一侧的两个地笼分别设置在新线设计位置的两侧，其中，两个地笼应均设置在浮船本体的外侧，进而使得该处的两个地笼与卷扬机之间的钢丝绳能够拉伸，用于保证浮船本体的平衡。设置在另一侧即靠近钢桁梁纵向顶推终点一侧的两个地笼分别设置在既有线和新线设计位置的外侧，同理，该处的两个地笼也应设置在浮船本体的外侧。处于既有线外侧的地笼上连接有转向滑轮组，转向滑轮组包括第一定滑轮10和第二定滑轮11，第一定滑轮10设置在处于该侧的地笼与既有线的垂线上，可通过绕过第一定滑轮10改变钢丝绳走向，第二定滑轮11设置在第一定滑轮10朝向钢桁梁纵向顶推起点的一侧，且第二定滑轮11与浮船本体在纵向方向上移动的终点位置相对应。进一步优化地，转向滑轮组还包括第三定滑轮12，第三定滑轮12设置在第一定滑轮10与同侧设置的地笼之间，其中，第三定滑轮12可用于钢丝绳的转向以及用于钢丝绳的绷紧。
本申请通过不同卷扬机与地笼连接，以及通过第一定滑轮10改变钢丝绳路线，可有效避开既有桥墩等障碍物，减少了对附近建筑物的影响，同时，钢桁梁在横移过程中，可通过第一定滑轮10和第二定滑轮11改变钢丝绳的走向，使得钢丝绳的牵拉方向与钢桁梁的横移方向相同，完成钢桁梁的横移过程，操作便利，缩短了对既有航道占用的时间，增加施工效率。
结合图1和图2所示，本申请的浮船本体包括平行设置的第一浮体1和第二浮体2，第一浮体1的第一端伸出第二浮体2的第一端，第二浮体2的第二端伸出第一浮体1的第二端，使得第一浮体1和第二浮体2组成“Z”字形。其中，第一浮体1的第一端所处的方向和第二浮体2的第一端所处的方向相同。第一浮体1和第二浮体2的内部均设有多个可供液体充入的容纳腔。为了便于描述，将第一浮体1内部的容纳腔称为第一容纳腔，第二浮体2内部的容纳腔称为第二容纳腔。第一容纳腔沿着第一浮体1的长度方向间隔分布，第二容纳腔沿着第二浮体2的长度方向间隔分布。该种分布方式便于调节浮船平移系统两端的重量，进而便于调整浮船平移系统的行驶路线。其中，结合图3、图4和图5所示，第一浮体1和第二浮体2的侧面均设有用于注水的注水孔13，第一浮体1和第二浮体2的顶面设有用于抽水的抽水孔14。其中，注水孔13的位置应靠近第一浮体1和第二浮体2的顶部，避免第一浮体1和第二浮体2在下沉过程中，注水孔13被埋没。第一容纳腔和第二容纳腔和与其对应的注水孔13和抽水孔14连通。
第一浮体1和第二浮体2之间通过多根垫梁3连接，垫梁3沿着第一浮体1和第二浮体2的宽度方向设置，增加第一浮体1和第二浮体2连接的牢固性。垫梁3的顶部设有用于与钢桁梁连接的托梁支架。具体地，利用钢丝绳和手拉葫芦将托梁支架与钢桁梁固定绑紧，并用钢丝绳将托梁支架与第一浮体1和第二浮体2拉紧，使钢桁梁与浮船平移系统在浮拖过程中形成一个整体，确保运行过程中的稳定性。
卷扬机包括多个间隔设置在第一浮体1顶部的第一卷扬机，以及多个间隔设置在第二浮体2顶部的第二卷扬机，其中一个第一卷扬机设置在第一浮体1的第一端，其中一个第二卷扬机设置在第二浮体2的第二端。优选的，第一卷扬机为三个，其中，一个第一卷扬机设置在第一浮体1的第一端，一个第一卷扬机设置在第一浮体1的第二端，最后一个第一卷扬机设置在第一浮体1的中部。三个第一卷扬机沿着第一浮体1的长度方向设置，也可随机分布，根据实际情况进行设计。第二卷扬机为两个，其中一个第二卷扬机设置在第二浮体2的第一端，另一个第二卷扬机设置在第二浮体2的第二端。
为了便于描述，将处于第二浮体2顶部的两个卷扬机分为1号卷扬机和2号卷扬机，其中，1号卷扬机设置在第二浮体2的第二端，2号卷扬机设置在第二浮体2的第一端。将处于第一浮体1顶部的三个卷扬机分为3号卷扬机和4号卷扬机和5号卷扬机，3号卷扬机设置在第一浮体1的第一端，4号卷扬机设置在第一浮体1的中部，5号卷扬机设置在第一浮体1的第二端。
本申请的工作原理如下：
浮船与钢桁梁连成一体后，第一浮体1和第二浮体2的长度方向与钢桁梁的长度方向相互垂直，并使得第二浮体2朝向钢桁梁的行驶方向布置。利用多台抽水机同时抽水，使第一浮体1和第二浮体2卸载后将钢桁梁的前端托起，钢桁梁自重转移到浮船平移系统上。
钢桁梁的前端顶起后，拆除前端的上滑道滑船，然后开始浮托。如图3所示，利用1号、2号、3号和5号卷扬机控制前进。浮托过程中每一顶程测量一次浮船平移系统的水位变化和钢桁梁中线偏移情况，根据测量结果及时控制浮船平移系统加上或抽水体积及利用卷扬机调节浮船的位置。具体地，当检测到钢桁梁朝向第二浮体2的第二端的方向偏移时，将第一浮体1的第一端内的水部分抽出，或者在第二浮体2的第二端加水，使得浮船平移系统朝第一浮体1的第一端方向偏移，进而矫正钢桁梁的位置。再朝向第一浮体1的第一端注水，或者将第二浮体2的第二端内的水抽出，使得浮船平移系统保持平衡，继续行驶。反之原理相同。
当浮船平移系统浮托前进一定距离后，为避开既有两桥墩的影响，如图4所示，将2号卷扬机的钢丝绳绕过第一定滑轮10和第三定滑轮12后再与该处的地笼连接，将3号卷扬机与地笼断开，并将4号卷扬机上的钢丝绳与地笼相连。利用1号、2号、4号和5号卷扬机控制前进，直至钢桁梁的纵移终点的设置位置。浮托过程中每一顶程测量一次浮船平移系统的水位变化和钢桁梁中线偏移情况，根据测量结果及时控制浮船平移系统加上或抽水体积及利用卷扬机调节浮船的位置。其控制原理与上述原理相同。
钢桁梁横移时为避开既有老桥台的影响，如图5所示，将2号卷扬机与地笼断开连接，并将3号卷扬机上的钢丝绳依次绕过第二定滑轮11、第一定滑轮10和第三定滑轮12后与该处的地笼连接，使得钢丝绳的拉力方向与钢桁梁的横移方向相同，利用1号、3号、4号和5号卷扬机控制浮船平移系统横移。横移时用全站仪控制钢桁梁中线与设计中线的偏移情况，及时调整浮船平移系统的位置。具体地，当浮船平移系统朝向第一浮体1的方向偏移时，在第一浮体1内部注水，或者将第二浮体2内部的水部分抽出，使得浮船平移系统朝向第二浮体2方向偏转，调节到位后，将第一浮体1内部的水抽出，或者在第二浮体2内注水，继续行驶。
该种设计方式的浮船平移系统能确保施工作业的安全和质量的前提下，降低了施工难度，大大缩短施工工期，通过控制第一浮体1和第二浮体2内部的注水量，改变浮船平移系统两端的重量，进而调节浮船平移系统的位置，确保钢桁梁沿纵向移动，通过不同卷扬机与地笼连接，以及通过第一定滑轮10改变钢丝绳路线，可有效避开既有桥墩等障碍物，减少了对附近建筑物的影响，通过第一定滑轮10和第二定滑轮11改变钢丝绳的走向，使得钢丝绳的牵拉方向与钢桁梁的横移方向相同，完成钢桁梁的横移过程，操作便利，缩短了对既有航道占用的时间，增加施工效率。
如图2所示，本申请的第一浮体1和第二浮体2均包括多个并列设置的浮箱9，容纳腔由浮箱9内部的空间形成。每个浮箱9上的侧面均设有注水孔13，顶面均设有抽水孔14，处于中部位置的浮箱9，可将抽水孔14和注水孔13均设置在浮箱9的顶部，或者不设置抽水孔14和注水孔13，通过管道使其与相邻的浮箱9连接，实现该处两个浮箱9同步注水和抽水。或者只设置抽水孔14不设置注水孔13，通过管道使其与相邻的浮箱9连接，实现该处两个浮箱9同步注水，抽水过程中，通过两个抽水孔14同时抽水，增加抽水效率。第一浮体1与第二浮体2在拼装过程中，将已拼装好的浮箱9注水，并优先安装卷扬机，将卷扬机与地笼连接，且控制每个浮箱9的注水量，确保浮箱9平稳，防止拼装的部分浮船被水流冲走。而在抽水过程中，通过各个浮箱9同时抽水和注水保证第一浮体1与第二浮体2的稳定性。
第一浮体1与第二浮体2的高度相同，且第一浮体1的体积大于第二浮体2的体积，即第一浮体1的浮船数量大于第二浮体2的浮船数量。该种设计方式使得浮船平移系统能够浮拖钢桁梁，避免浮船平移系统下沉。
如图1所示，托梁支架包括多个设置在垫梁3顶部的托架立柱4，各个托架立柱4的顶部通过多根平衡梁5连接，平衡梁5的顶部设有安装板6，安装板6的顶部设有用于支撑钢桁梁的垫板。进一步优化地，每相邻的两个托架立柱4之间均设有水平撑杆7和斜向撑杆8。增加托梁支架结构的强度，同时，便于托梁支架与钢桁梁连接，增加捆绑过程的便利性。
安装板6的顶部设有放置垫板的安装槽，用于装放垫板，防止垫板与安装板6的顶部之间出现相对滑动的现象。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
