鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法

2023-06-08 03:32:56

專利名稱：鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法，具體地， 涉及一種斜拉橋、懸索橋的鋼箱梁架設方法，其包含索塔施工，安裝完橫 梁處鋼箱梁後在橋面上拼裝橋面吊機步驟，利用橋面吊機懸臂吊裝鋼箱梁。
(二)
背景技術：
鋼箱梁相比於混凝土梁輕，在國內外大跨徑斜拉橋、懸索橋建設中鋼 箱梁得到了廣泛應用。因橋梁結構形式、橋址地形條件、航運條件、運輸 條件不同，其架設方式也不同。國內外跨河大橋鋼箱梁安裝常規的方法是， 在具備浮運的條件下，配備大型的浮吊作為起重設備，利用支架架設法進
行安裝；或者利用拖船將鋼箱梁運至橋位後再通過橋面吊機懸臂拼裝，亦 可利用搭設臨時墩進行頂推安裝；但是針對不具備航運條件的寬淺河流以 及地形複雜的山區等，以上工藝在運梁方面就將受到很大的限制，甚至無 法施工。上述架設方法，因多數需要佔用航運河道，在施工過程中會影響 正常的航運。
其中中華人民共和國知識產權局2007年11月28公開了名稱為《一種 應用於自錨式懸索橋的鋼箱梁架設方法》，申請號為200710035272.5。該 發明對目前鋼箱梁架設法作了比較詳盡的說明，同時公開了一種應用於自 錨式懸索橋的鋼箱梁架設方法，其步驟為(l)在岸上或非通航區域設置鋼 箱梁支架，在鋼箱梁支架上對鋼箱梁進行分段預拼裝；(2)在懸索橋所跨越 的河道內設置滿足航道等級的鋼箱梁臨時墩；(3)用頂推或拖曳的方法將預 拼裝好的鋼箱梁向前推移，使鋼箱梁從鋼箱梁支架移到鋼箱梁臨時墩上， 利用鋼箱梁臨時墩支撐；然後繼續分段預拼裝鋼箱梁，連續頂推或拖曳， 使分段預拼裝好的鋼箱梁向前推進，依次通過河道上的鋼箱梁臨時墩，直 至到達河道對面的岸上。
上述發明所公開的內容是一種典型的多點整體頂推鋼箱梁施工工法， 但其存在以下問題
首先為滿足鋼箱梁的施工要求需設置大量的臨時墩，其次因臨時墩的 設置將影響到河流的通航，不利於航運，並且還得對鋼箱梁進行特殊加強 已滿足頂推的受力要求，需要消耗大量的鋼材。
另外相對於在一些地形較複雜的山谷施工，在谷中設置臨時墩變得很 不現實。
發明內容
本發明為了克服上述現有技術的缺陷，提供了一種既適於在不具備航 運條件的寬淺河流以及山區架設橋梁，又適合在具有普通航運條件的河流 架設橋梁，整個施工過程效率高，成本低的橋梁的鋼箱梁架設方法。
為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案
其含有索塔施工和在該索塔橫梁處安裝初段鋼箱梁的步驟，以及在該 段鋼箱梁構成的橋面上設置具有懸臂的橋面吊機的步驟，預製鋼箱梁時， 在其下底板相應於兩縱隔板下方預設倒T型導軌，並預設滑行於該倒T型
導軌的滑移裝置，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸；
該方法還包括以下步驟
1) 用所述橋面吊機直接將運至索塔附近橋位處工作檯面上的第一節鋼 箱梁吊裝到位，與所述橫梁處已安裝的鋼箱梁進行匹配焊接，並掛 設該梁段斜拉索；
2) 在第一節鋼箱梁梁段下的倒T型軌道上安裝帶有縱梁的運梁滑移裝 置，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸；在所述 縱梁下面設置吊索及該吊索下端帶有扁擔梁的三角吊架，其連接點 為第一頂點；扁擔梁的吊點用於鉸接於所述三角吊架的第二頂點；
3) 將第二節鋼箱梁運至所述工作檯面，吊起該節段鋼箱梁，啟動所述 爬移推進油缸將該節梁段運至第一節鋼箱梁前端的橋面吊機下方；
4) 將所述橋面吊機上面的縱移平車移至第二節鋼箱梁上方，並將穿過 固定於該平車上的提升千斤頂推桿上的吊索吊住所述三角吊架的第 三吊點；
5) 啟動所述提升千斤頂，直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成 的邊處於豎直位置，完成吊索轉換；
6) 解除固定在所述三角吊架第一頂點的吊索，利用所述縱移平車帶動 該節段鋼箱梁向前運行，直至該節段鋼箱梁後端移出第一節鋼箱梁，
啟動提升千斤頂至該段鋼箱梁到設計位置，匹配焊接；
7) 檢驗焊接質量合格後，安裝該鋼箱梁斜拉索；
8) 將橋面吊機前移至剛安裝鋼箱梁端面，同時下方吊索，滑移裝置前 移，三角吊架系統轉換到滑移裝置的吊索上，回退該滑移裝置，進
行下一節鋼箱梁的起吊；
9) 重複以上操作，依次將其餘的鋼箱梁安裝完畢。 本發明藉助於索塔和提前安裝於橫梁處的鋼箱梁，逐段進行鋼箱梁的
安裝，從這一點上看，和鋼箱梁逐段焊接連續頂推的施工方法很類似，都 適合於不具備通航條件和山區這些條件不好的鋼箱梁安裝。不過頂推鋼箱 梁施工工法需要大型的頂推設備，大量的臨時墩，且需要考慮因鋼箱梁， 包括其前導梁因懸臂過長而產生的撓曲變形問題，施工難度比較大，所用 設備也比較多，再加上背景技術部分所述的缺陷，其整體成本比較高。而 本發明，首先一點是，逐段安裝鋼箱梁，每一鋼箱梁安裝完畢，便進行該 節段斜拉索的掛設，等於直接完成其最終狀態的安裝，這樣鋼箱梁不會產 生較大的撓曲變形，等同於普通鋼箱梁懸臂拼裝。此外，相對於頂推施工 可能需要設置臨時墩的步驟，本發明不用設置臨時墩，能夠節約大量時間， 並減少原材料的損耗。
本發明在製造鋼箱梁時便在其底板上設置了倒T型軌道，該導軌設置 於鋼箱梁的縱隔板下方，保證其連接強度和剛度。該倒T型軌道在施工完 畢後，可直接作為檢修車的軌道，相對於頂推施工，可省去了在橋梁整體 完工後，再安裝檢修車軌道的步驟，節約了工時和相關費用。
本發明在運梁滑移裝置中採用了液壓爬移推進油缸，即採用建築上常 用的液壓爬模機構，可實現自動推進裝換。
本發明創造性的引入三角吊架，其第一頂點鉸接於待吊裝鋼箱梁上， 該三角吊架的轉動，只要吊點選擇為鋼箱梁重心，則無論三角吊架如何轉 動，鋼箱梁所受重力始終向下且能確保平衡。故而，本發明中三角吊架第 二頂點與所述滑移裝置下面的吊索，第三頂點在待安裝鋼箱梁移動到橋面
吊機下方時與穿過該縱梁平車上提升千斤頂的吊鉤相連；此時，啟動所述 頂升千斤頂，直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成的邊處於豎直位 置，即處於重力線方向，此時必然，吊掛三角吊架第二頂點的吊索不再受 力，實現該梁段重心及吊點的轉移。從而，可以解除吊掛三角吊架第二頂 點的吊索，利用橋面吊機將該節段鋼箱梁吊裝就位，完成該節段鋼箱梁的 吊裝。本發明所用設備比較少，且工作效率比較高。
因本發明沒有涉及鋼箱梁本體和其他已安裝或者未安裝部件的摩擦 問題，其各工作面均不會出現磨損和汙染的情況。
優選地，所述滑移裝置包括開口向上的U型吊鉤，與之相連的縱梁， 運梁用的吊索錨固於該縱梁下面。
優選地，包括步驟所述T型導軌和U型託架間設置耐磨塑料板，且在 該耐磨塑料板上均勻塗抹潤滑油。
優選地，所述耐磨塑料板採用高分子聚合物MGE。
優選地，所述U型託架下端還安裝有用於人員走動的、上表面形狀與 鋼箱梁下表面形狀相應的人行通道，以作為工作人員焊接鋼箱梁的平臺。
優選地，啟動頂升千斤頂直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成 的邊處於豎直位置步驟需要緩慢頂升，以保證鋼箱梁平穩為原則。
本領域技術人員通過下述詳細說明將清楚地了解本發明的方案、特徵 和優勢，下述詳細說明結合說明書附圖公開了本發明的優選實施方式。

圖1為本發明優選實施例所涉鋼箱梁吊裝狀態總裝示意圖。
圖2為本發明優選實施例所涉鋼箱梁吊裝狀態總裝左視結構示意圖。
圖3為本發明優選實施例所涉爬移機構結構示意圖。
圖4為本發明優選實施例所涉T型軌道安裝機構示意圖。
圖5為圖4的Z部放大圖。
圖6為本發明優選實施例步驟吊點變換前狀態示意圖。
圖7為本分明優選實施例步驟吊點變換後狀態示意圖。
圖8位本發明優選實施例步驟準備提升鋼箱梁狀態示意圖。
圖9位本發明優選實施例步驟提升鋼箱梁就位狀態示意圖。
圖中1、提升千斤頂，2、縱移平車，3、工作平臺，4、橋面吊機，5、滑
軌，6、縱隔板，7、第一節鋼箱梁，8、人行通道、9、運梁滑移裝置，10、
吊索，11、三角吊架，12、第二節鋼箱梁，13、扁擔梁，14、下底板，15、
索塔，16、斜拉索，17、吊索，18、倒T型軌道，19、縱梁，21、爬移推 進油缸，22、鋼箱梁，24、耐磨塑料板，25、 U型吊鉤。 具體實施例方式
現參照說明書附圖l至9來闡明本發明的選定實施例，本領域技術人 員根據本公開的本發明的實施例的下屬說明僅是示例性的，並不是為了限 制本發明的方案。
本實施例鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法，其含有索塔15 施工和在該索塔橫梁處安裝初段鋼箱梁22的步驟，以及在該段鋼箱梁構成 的橋面上設置具有懸臂的橋面吊機4的步驟，預製鋼箱梁時，在其下底板 14相應於兩縱隔板6下方預設倒T型導軌18，並預設滑行於該倒T型導軌 的滑移裝置9，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸21; 該方法還包括以下步驟
1) 用所述橋面吊機直接將運至索塔15附近橋位處工作檯面上的第一 節鋼箱梁7吊裝到位，與所述橫梁處己安裝的鋼箱梁進行匹配焊接， 並掛設該梁段斜拉索16;
2) 在第一節鋼箱梁梁段下的倒T型軌道上安裝帶有縱梁19的運梁滑 移裝置9，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸21; 在所述縱梁下面設置吊索10及該吊索下端帶有扁擔梁的的三角吊 架ll，其連接點為第一頂點；扁擔梁的吊點鉸接於所述三角吊架的 第二頂點；
3) 將第二節鋼箱梁運至所述工作檯面，吊起該節段鋼箱梁，啟動所述 爬移推進油缸將該節梁段運至第一節鋼箱梁前端的橋面吊機下方；
4) 將所述橋面吊機上面的縱移平車2移至第二節鋼箱梁上方，並將穿 過固定於該平車上的提升千斤頂1推桿上的吊索17吊住所述三角吊 架的第三吊點；
5) 啟動所述提升千斤頂，直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成
的邊處於豎直位置，完成吊索轉換；
6) 解除固定在所述三角吊架第一頂點的吊索，利用所述縱移平車帶動
該節段鋼箱梁向前運行，直至該節段鋼箱梁後端移出第一節鋼箱梁，
啟動提升千斤頂至該段鋼箱梁到設計位置，匹配焊接；
7) 檢驗焊接質量合格後，安裝該鋼箱梁斜拉索16;
8) 將橋面吊機前移至剛安裝鋼箱梁端面，同時下方吊索，滑移裝置前 移，三角吊架系統轉換到滑移裝置的吊索上，回退該滑移裝置，進 行下一節鋼箱梁的起吊；
9) 重複以上操作，依次將其餘的鋼箱梁安裝完畢。 所述滑移裝置9包括開口向上的U型吊鉤25，與之相連的縱梁19，
運梁用的吊索IO錨固於該縱梁下面。這樣構成吊運鋼箱梁的裝置，其中U 型吊鉤為左右對稱分體的兩部分，兩部分緊固連接，這種分體的兩部分， 便於安裝，且其下端也相對比較容易設置懸掛物。
為了減少磨損，包括步驟所述T型軌道和U型吊鉤間設置耐磨塑料板 24，且在該耐磨塑料板上均勻塗抹潤滑油，減小導軌副摩擦，同時減小推 進油缸的頂推力。
其中所述耐磨塑料板採用高分子聚合物MGE，MGE是一種高分子工程塑 料，耐磨性好，耐壓性能高。
此外，為了便於工作人員安裝鋼箱梁，所述滑移裝置縱梁上還安裝有 用於人員走動的、上表面形狀與鋼箱梁下表面形狀相應的人行通道，以作 為工作人員焊接、安裝鋼箱梁的平臺。
因啟動提升千斤頂牽弓I吊索的過程中，鋼箱梁在水平方向會有位移， 故而，在提升千斤頂牽引吊索直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成 的邊處於豎直位置步驟需要緩慢頂升，以保證鋼箱梁平穩為原則，防止其 擺動。
權利要求
1. 一種鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法，其含有索塔(15)施工和在該索塔橫梁處安裝初段鋼箱梁(22)的步驟，以及在該段鋼箱梁構成的橋面上設置具有懸臂的橋面吊機(4)的步驟，其特徵在於預製鋼箱梁時，在其下底板(14)相應於兩縱隔板(6)下方預設倒T型導軌(18)，並預設滑行於該倒T型導軌的滑移裝置(9)，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸(21)；該方法還包括以下步驟1)用所述橋面吊機直接將運至索塔(15)附近橋位處工作檯面上的第一節鋼箱梁(7)吊裝到位，與所述橫梁處已安裝的鋼箱梁進行匹配焊接，並掛設該梁段斜拉索(16)；2)在第一節鋼箱梁梁段下的倒T型軌道上安裝帶有縱梁(19)的運梁滑移裝置(9)，以及與該滑移裝置構成液壓爬模機構的爬移推進油缸(21)；在所述縱梁下面設置吊索(10)及該吊索下端帶有扁擔梁的三角吊架(11)，其連接點為第一頂點；扁擔梁的吊點用於鉸接於所述三角吊架的第二頂點；3)將第二節鋼箱梁運至所述工作檯面，其上部扁擔梁的吊點鉸接於所述三角吊架的第二頂點；啟動所述爬移推進油缸將該節梁段運至第一節鋼箱梁前端的橋面吊機下方；4)將所述橋面吊機上面的縱移平車(2)移至第二節鋼箱梁上方，並將穿過固定於該平車上的提升千斤頂(1)推桿上的吊索(17)吊住所述三角吊架的第三吊點；5)啟動所述提升千斤頂，直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成的邊處於豎直位置，完成吊索轉換；6)解除固定在所述三角吊架第一頂點的吊索，利用所述縱移平車帶動該節段鋼箱梁向前運行，直至該節段鋼箱梁後端移出第一節鋼箱梁，啟動提升千斤頂至該段鋼箱梁到設計位置，匹配焊接；7)檢驗焊接質量合格後，安裝該鋼箱梁斜拉索(16)；8)將橋面吊機前移至剛安裝鋼箱梁端面，同時下方吊索，滑移裝置前移，三角吊架系統轉換到滑移裝置的吊索上，回退該滑移裝置，進行下一節鋼箱梁的起吊；9)重複以上操作，依次將其餘的鋼箱梁安裝完畢。
2. 根據權利要求1所述的鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方 法，其特徵在於所述滑移裝置(9)包括開口向上的U型吊鉤(25)， 與之相連的縱梁(19)，運梁用的吊索(10)錨固於該縱梁下面。
3. 根據權利要求2所述的鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方 法，其特徵在於包括步驟所述T型導軌和U型託架間設置耐磨塑料 板(24)，且在該耐磨塑料板上均勻塗抹潤滑油。
4. 根據權利要求3所述的鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方 法，其特徵在於所述耐磨塑料板採用高分子聚合物MGE。
5. 根據權利要求2所述的鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方 法，其特徵在於所述U型託架下端還安裝有用於人員走動的、上表 面形狀與鋼箱梁下表面形狀相應的人行通道，以作為工作人員焊接鋼 箱梁的平臺。
6. 根據權利要求1至5之一所述的鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法，其特徵在於啟動頂升千斤頂直至所述三角吊架第二頂點和第三頂點構成的邊處於豎直位置步驟需要緩慢頂升，以保證鋼箱梁平穩為原則。
全文摘要
本發明公開了一種鋼箱梁梁底懸掛運梁、懸臂拼裝施工方法。本發明包括在鋼箱梁底部設置軌道，利用其設置液壓爬模機構以從其下面運送待安裝鋼箱梁；同時引入三角吊架，用於轉換吊點。本發明提供了一種既適於在不具備航運條件的寬淺河流以及山區架設橋梁，又適合在具有普通航運條件的河流架設橋梁，整個施工過程效率高，成本低的橋梁的鋼箱梁架設方法。
文檔編號E01D101/30GK101377072SQ20081015764
公開日2009年3月4日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者萬雨帆, 敏 劉, 孫琪瑜, 張光橋, 楊榮泉, 王書明, 傑 榮, 賈志堅, 閆宗山 申請人:山東省路橋集團有限公司