桥梁横隔板安装吊篮机构设计与应用

王 雄

（甘肃省交科建设有限公司，甘肃兰州 730300）

0 引言

在桥梁横隔板施工时，由于桥梁横隔板施工位置特殊、空间狭小，进行桥梁横隔板施工作业难度大。同时，桥梁横隔板钢筋模板安装作业属于高空作业，施工处于悬空状态，因此桥梁施工搭设作业平台较为困难、施工成本高。本文提出一种桥梁横隔板安装吊篮机构，可以避免高空作业平台的搭设，有效降低项目成本投入，并缩短施工周期。

本文提出一种桥梁横隔板安装吊篮机构，包括吊篮框架和吊篮机构。吊篮框架内部两侧设置有一组同步电机，同步电机的传动端固定连接绕线滚筒，绕线滚筒的外侧绕卷起吊绳，吊篮框架的顶部两侧设置有固定架，固定架的顶部设置有定滑轮，起吊绳与定滑轮的外侧滚动连接，起吊绳的顶部设置有悬吊支撑机构。本方案通过同步电机的倒顺控制，对吊篮框架在桥梁底部进行下放，可以根据桥梁顶部开口的大小，通过两组对称支撑臂上电动伸缩杆的伸缩，调节支撑臂之间的夹角，以便在桥梁顶部进行固定支撑，同时也方便将悬吊支撑机构从桥梁开口上取下，实现对悬吊支撑机构的快速拆卸。

1 桥梁横隔板安装吊篮机构的理论设计

1.1 结构组成

桥梁横隔板安装吊篮机构设计如图1 所示。吊篮框架的外侧设置有吊篮机构，吊篮框架内部两侧设置有同步电机，同步电机的传动端固定连接的绕线滚筒，绕线滚筒的外侧绕卷设置有起吊绳，吊篮框架的顶部两侧设置有固定架，固定架的顶部设置有定滑轮，起吊绳与定滑轮的外侧滚动连接，起吊绳的顶部设置有悬吊支撑机构。

图1 吊篮框架

悬吊支撑机构设计如图2 所示，包括与起吊绳的顶端绕接连接固定端，固定端的一侧顶端与安装架固定连接，安装架的两侧通过活动销杆与支撑臂的一端活动连接，支撑臂的中部通过活动销杆连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端与安装架顶部一侧活动铰链活动连接，支撑臂的底端一侧设置有支撑底座，支撑臂之间展开角度为0°～180°，吊篮框架的一侧固定连接有板材收纳盒。

图2 悬吊支撑机构

吊篮框架的内侧设置有操控箱，操控箱的一侧设置有第一控制按键和第二控制按键。同步电机通过第一控制按键与外接电源电性连接控制吊篮提升，同步电机通过第二控制按键与外接电源电性连接，控制吊篮下降。

1.2 原理分析

1.2.1 配重式悬挑吊篮装置组成及工作原理

配重式悬挑吊篮装置，包括吊篮、提升架、悬挂机构、安全锁、钢丝绳、绳坠铁、警示标志等部件，电动高处作业吊篮还有限位止挡、电缆、电气控制箱等部件。配重式悬挑吊篮通过钢丝绳与提升架前端设置的电动葫芦连接，提升架中间设有前支架，在提升架尾端设有后支架，后支架上设有配重平台，在配重平台上放置有配重块。吊篮一侧设置有活动翻板平台，在翻板平台的3 个临边处分别设置有护栏，与翻板平台相对的吊篮另一侧设置有配重装置。配重式悬挑吊篮装置在载人吊篮吊放至内凹作业部位附近后，通过可收放翻板平台顺利的接近作业面，并利用调节吊篮配重装置使吊篮及平台处于水平状态，为操作人员提供一个安全作业环境。提升架安设有万向轮，在需转移施工部位时，可以实现吊篮多方位灵活移动，具备结构简单、经济适用、可重复周转使用等优点。

1.2.2 骑马式悬挑吊篮装置组成及工作原理

骑马式吊篮悬挂机构，包括横梁、支柱、竖卡梁、斜撑梁、横向包梁、后竖梁、调节限位螺栓、1 号钢丝绳、电动吊篮、2 号钢丝绳、3 号钢丝绳、构架梁a 和构架梁b。横梁放置在构架梁a 上；支柱、竖卡梁、斜撑梁和横向包梁焊接在一起组成前竖梁组件；前竖梁组件通过螺栓连接在横梁上；前竖梁组件可以在横梁上滑动；后竖梁通过螺栓连接在横梁上；后竖梁可以在横梁上滑动；后竖梁通过调节限位螺栓固定在构架梁a 上；构架梁b 上设有牛腿连接件；1 号钢丝绳通过滑轮穿过横梁两端的耳板；钢丝绳通过横梁前端的耳板连接电动吊篮，后端的钢丝绳连接在架构梁b 上的牛腿连接件上，具有操作便利、安装简便、人性化程度高、成本低等特点。

1.2.3 与配重式、骑马式吊篮机构的区别

与配重式、骑马式吊篮机构相比较，拟应用于桥梁横隔板安装的吊篮机构在工作原理上是相同的，不同点主要体现在悬吊支撑机构上。利用不同于配重式、骑马式吊篮机构的悬吊支撑系统，可有效解决桥梁横隔板因施工位置特殊、空间狭小而导致其施工作业难度大的问题。桥梁横隔板施工吊篮的安装示意如图3 所示。

图3 桥梁横隔板施工吊篮安装示意

1.2.4 应用分析

随着我国路桥建设事业的不断发展，预制梁桥的修建越来越普遍，然而桥梁在桥梁施工的过程中，环境条件越来越复杂。其中，吊篮是建筑工程高空作业的机械，建筑吊篮的使用已经逐渐成为一种趋势，广泛应用于桥梁和桥梁横隔板施工作业。

在桥梁横隔板施工中，由于桥梁横隔板施工位置特殊、空间狭小，进行桥梁横隔板施工作业难度极大。桥梁横隔板钢筋模板安装作业属于高空作业，且桥梁横隔板施工处于悬空状态，搭设作业平台较为困难。由于桥梁施工的特点，自桥梁下方架设高空作业平台难度大、施工成本高，同时现有的吊架结构搭建工期长，且安装和拆卸麻烦，因此提出一种桥梁横隔板安装吊篮机构，避免了高空作业平台的搭设，能够有效降低项目成本投入，并缩短施工周期。

2 桥梁横隔板安装吊篮机构的理论应用

2.1 安装

通过支撑臂底部的支撑底座，对桥梁的顶部按压支撑，方便吊篮框架上升、下降使用。根据桥梁顶部开口的大小，通过两组对称支撑臂上电动伸缩杆的伸缩，调节两个支撑臂之间的夹角，以便在桥梁的顶部进行固定支撑，方便吊篮框架在施工过程中快速下放使用，缩短施工工期（图4）。利用板材收纳盒对日常施工工具进行收纳，方便在桥梁横隔板安装时拿取使用。

图4 吊篮悬吊支撑机构安装示意

2.2 上升

桥梁横隔板安装吊篮机构具体使用时，通过操控箱上的第一控制按键控制吊篮框架上的两个同步电机正转，使得绕线滚筒绕卷起吊绳进行起吊，对吊篮框架进行水平高度调节。在绕卷过程中，固定架上的定滑轮滚动，可以保证吊篮框架在水平升高过程中的平稳性，方便施工人员对钢筋模板施工安装（图5）。

图5 桥梁横隔板施工吊篮工作原理

2.3 下降

通过操控箱上的第二控制按键控制吊篮框架上的两个同步电机反转，使得绕线滚筒逆绕卷起吊绳，固定架上的定滑轮滚动，下放吊篮框架。

2.4 拆卸

支撑臂之间展开角度为0°～180°，通过两组对称支撑臂上电动伸缩杆的伸缩，调节两个支撑臂之间夹角，以便在桥梁的顶部进行固定支撑，同时也方便将悬吊支撑机构从桥梁开口上取下，实现对悬吊支撑机构的快速拆卸。

3 结束语

桥梁横隔板安装吊篮机构的应用避免了高空作业平台的搭设，能够有效降低项目成本投入，并缩短施工周期。该设备可以替代传统的脚手架，解决了曲臂车无法工作时的施工问题，可以减轻工人劳动强度、提高工作效率，并能够重复使用，是一种高效的新型高处作业设备。使用本文设计的吊篮机构，可以避免搭脚手架、解决曲臂车等施工设备使用不便的问题，降低施工成本（施工费用仅为传统脚手架的28%），而且工作效率大幅提高。