熊俊杰 （安徽建筑機(jī)械有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230601）

1 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)輝煌的時(shí)期，在中華大地上建設(shè)了一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、科技含量高的大跨徑橋梁，并積累了豐富的橋梁設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)。

但隨著橋梁建設(shè)數(shù)量的不斷增加，在后期橋梁運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)上遇到的問(wèn)題也越來(lái)越多。如安慶長(zhǎng)江公路大橋是2004年通車的大跨度斜拉橋，南北四個(gè)主索塔柱高達(dá)184m。塔頂有航空障礙燈、各種監(jiān)控及橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要經(jīng)常維護(hù)，每個(gè)主塔柱內(nèi)部有32道鋼拉索錨頭每月需要定期檢查。由于塔柱內(nèi)腔沒(méi)有專用升降設(shè)備，養(yǎng)護(hù)工人需要攜帶維護(hù)工具在塔柱內(nèi)腔人工攀爬,爬梯100多米進(jìn)行工作。工作效率低，安全可靠性差。

目前國(guó)內(nèi)大部分橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的維護(hù)還是靠人工攀爬解決問(wèn)題，也有少部分橋梁采取在塔柱內(nèi)腔安裝住宅民用電梯的方法實(shí)現(xiàn)垂直升降。但此方法成本高，民用電梯的維護(hù)費(fèi)用也高，沒(méi)有大范圍推廣。

為此考慮研制橋塔內(nèi)養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)，它成本低、安全可靠度高。導(dǎo)軌架可傾斜式設(shè)置，能適用于傾斜式大橋塔柱的養(yǎng)護(hù)，可以在塔柱內(nèi)腔垂直運(yùn)輸人員及設(shè)備，免除人工攀爬，提高工作效率。

2 SC系列養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)的應(yīng)用介紹

應(yīng)業(yè)主單位要求，需要在安慶長(zhǎng)江公路大橋南、北傾斜式下游塔柱內(nèi)各安裝一臺(tái)SCQ80型傾斜式塔內(nèi)養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)，用于運(yùn)輸物料及人員。在上部直塔柱內(nèi)腔再安裝四臺(tái)SC50型垂直式養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)，用于每個(gè)塔柱內(nèi)部32道鋼拉索錨頭的檢查養(yǎng)護(hù)。總計(jì)需要安裝6臺(tái)設(shè)備（圖1）。

圖1 安慶長(zhǎng)江公路大橋?qū)嵕皥D

2.1 項(xiàng)目難點(diǎn)

①由于是先通車后安裝，養(yǎng)護(hù)升降機(jī)安裝工作中的基礎(chǔ)平臺(tái)、底架、導(dǎo)軌架、附墻裝置、吊籠、傳動(dòng)裝置等全部部件、材料均須從橋面人孔洞和大橋上橫梁人孔洞分批運(yùn)送至安裝作業(yè)面，材料、部件運(yùn)送難度非常大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，故安裝周期需較長(zhǎng)時(shí)間。

②因安裝運(yùn)輸通道尺寸的限制（如人孔洞大?。?，安裝作業(yè)有相當(dāng)多的大部件必須拆分成最小部件，材料才能運(yùn)送至作業(yè)面。由于安裝空間狹小，大量拼裝作業(yè)需要在狹小空間完成，安裝人員安裝工作難度大，勞動(dòng)強(qiáng)度也非常高，需特別注意安全。

③塔腔內(nèi)部安裝屬有限空間作業(yè)，內(nèi)部通風(fēng)條件差，光線不足。另外，無(wú)法制作混凝土基礎(chǔ)，必須設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

2.2 整機(jī)設(shè)計(jì)

①吊籠采用內(nèi)嵌式操控系統(tǒng)，取消駕駛室，減小整機(jī)外形尺寸，滿足在橋塔內(nèi)腔狹小空間內(nèi)的安裝與運(yùn)行。為了保證吊籠在斜向運(yùn)行過(guò)程中始終處于直立狀態(tài),乘員沒(méi)有傾斜的感覺(jué),將設(shè)置有導(dǎo)向滾輪的吊籠主槽相對(duì)籠底平面傾斜設(shè)置,傾斜度與塔柱內(nèi)腔斜度一致。

②吊籠采用片式拼裝結(jié)構(gòu)，分為主槽鋼片、電氣箱片及頂、底片等，可使吊籠部件通過(guò)橋塔人孔、電梯井口等，分片運(yùn)輸至作業(yè)面，再拼裝成整體，滿足狹小空間內(nèi)的部件運(yùn)輸及安裝需要。

③采用650mm×200mm截面導(dǎo)軌架，在滿足使用、保證整機(jī)穩(wěn)定性的前提下，減小截面、減輕重量、方便運(yùn)輸及安裝。

④采用電纜滑車系統(tǒng)代替原用的電纜臂，滿足傾斜式升降機(jī)電纜線的收放要求。傾斜的電纜在自重作用下產(chǎn)生撓度,支承在電纜護(hù)架上,電纜在移動(dòng)過(guò)程中與護(hù)架有相對(duì)滑動(dòng),產(chǎn)生摩擦。設(shè)計(jì)中在電纜護(hù)架上設(shè)置尼龍滾輪支承電纜,在上下移動(dòng)過(guò)程中滾輪與電纜產(chǎn)生純滾動(dòng),不再出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦,延長(zhǎng)了電纜的使用壽命。

⑤驅(qū)動(dòng)裝置采用13kW單驅(qū)動(dòng)，其有結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)、安全可靠、工作平穩(wěn)、機(jī)械磨損低，能耗低等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上方增加了防冒頂限位裝置，將有效防止自加節(jié)增高安裝過(guò)程中冒頂事故的發(fā)生。

⑥電控系統(tǒng)采用變頻控制技術(shù)，升降機(jī)的啟、制動(dòng)過(guò)程沖擊小，齒輪齒條傳動(dòng)平穩(wěn)，乘坐舒適。電氣箱上可實(shí)時(shí)顯示重量限制器與限位裝置的工作狀態(tài)，并有故障顯示功能，方便觀測(cè)和檢修。

⑦SCQ80升降機(jī)導(dǎo)軌架為傾斜式布置，導(dǎo)軌架的直線度和傾斜度由底座和附墻支撐保證。導(dǎo)軌架傾斜后,附墻的受力情況要比直立式復(fù)雜,除水平力外還承受垂直分力,而且各道附墻的長(zhǎng)度不一。因此設(shè)計(jì)新式附墻結(jié)構(gòu)，附墻結(jié)構(gòu)一端使用膨脹螺栓固定在塔柱混凝土內(nèi)壁上、一端使用專用抱箍連接導(dǎo)軌架主弦管，并配有調(diào)節(jié)絲桿,可精確調(diào)整導(dǎo)軌架的直線度和傾斜度，能適應(yīng)混凝土內(nèi)壁凹凸不平的復(fù)雜工況。

⑧利用工字鋼制作鋼構(gòu)基礎(chǔ)，并在停機(jī)面四周用鋼板鋪設(shè)作業(yè)平臺(tái)。基礎(chǔ)采用20#工字鋼焊接成的鋼構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)承受升降機(jī)的整體載荷，由底面豎起二根4.5m長(zhǎng)20#工字鋼站柱，間距650mm，停機(jī)面也由二根20#工字鋼橫擔(dān)組成，整個(gè)鋼構(gòu)桁架基礎(chǔ)與大橋內(nèi)腔四周混凝土內(nèi)壁連接錨固為一整體，增加穩(wěn)定性。

⑨SC系列養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)作為一種塔柱內(nèi)使用的人貨兩用運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)安全的要求不言而喻。整機(jī)設(shè)計(jì)配備了漸進(jìn)式防墜安全器和多種限位行程開(kāi)關(guān)，具有防墜落、防沖底、防冒頂、超載保護(hù)等安全裝置。

3 使用SC型養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)對(duì)比民用電梯的優(yōu)勢(shì)

3.1 經(jīng)濟(jì)性

SC型養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)與正常的建筑施工工地外用的升降機(jī)零部件通用化程度高，維護(hù)、采購(gòu)零部件的成本低。并可依靠自身吊籠平臺(tái)實(shí)現(xiàn)加節(jié)增高，無(wú)需其他起重設(shè)備輔助安裝，安裝相對(duì)簡(jiǎn)單。整機(jī)制作、安裝成本所需的費(fèi)用相比民用電梯大為降低，且后期維護(hù)保養(yǎng)方便。

3.2 安全性

SC型養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)既有自動(dòng)平層功能也有手動(dòng)操作功能，籠頂設(shè)置有逃生出口，并帶有應(yīng)急下降機(jī)械裝置，在升降機(jī)突然停電或發(fā)生故障時(shí)，吊籠內(nèi)的人員可以使用應(yīng)急下降機(jī)械裝置，將升降機(jī)下放至最近的層站；而民用電梯不帶有應(yīng)急自救裝置，停電或電梯發(fā)生故障時(shí)，只能聯(lián)系并等待外界救援。

3.3 適應(yīng)性

民用電梯一般用在住宅樓、辦公樓、商業(yè)樓宇等場(chǎng)所，對(duì)橋塔內(nèi)腔等高鹽高濕等場(chǎng)所的適應(yīng)性差，易發(fā)生故障。而SC型齒輪齒條式升降機(jī)適應(yīng)于環(huán)境惡劣的場(chǎng)所，此點(diǎn)在建筑施工中早已得到驗(yàn)證。而且SC型齒輪齒條式升降機(jī)主要承載結(jié)構(gòu)自成體系，對(duì)建筑的依賴低。它在吊籠頂安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)齒輪和齒條傳動(dòng)系統(tǒng)，兩者相互配合，從而實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的上升和下降；而多數(shù)民用電梯部件固定于建筑物上，主要承載由建筑物承受，它的上下運(yùn)動(dòng)則是通過(guò)鋼絲繩和曳引機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，受塔柱內(nèi)腔的形狀與尺寸限制，且難以滿足在傾斜式大橋塔柱內(nèi)安裝的需要（見(jiàn)圖2）。

圖2 在塔柱內(nèi)腔的應(yīng)用

4 結(jié)語(yǔ)

SC型橋塔內(nèi)養(yǎng)護(hù)專用升降機(jī)在橋塔內(nèi)腔安裝及養(yǎng)護(hù)檢修中的應(yīng)用是完全可行的。而且在費(fèi)用、安全、適應(yīng)性方面均有明顯優(yōu)勢(shì)。整機(jī)經(jīng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝交付用戶使用后，用戶反映產(chǎn)品運(yùn)行良好，對(duì)整機(jī)穩(wěn)定性、可靠性和振動(dòng)性都感到滿意，得到了用戶的好評(píng)。