斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法
2023-05-22 03:28:26 1
專利名稱：斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法
技術領域：
本發明涉及一種路橋施工技術，尤其涉及一種斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法。
背景技術：
斜拉橋是一種橋面體系受壓，支撐體系受拉的橋梁，其橋面體系由加勁梁構成，其支撐體系由鋼索組成。自從1956年瑞典Stromsun橋拉開了現代斜拉橋建造的序幕後，隨著材料科學與計算機科學的發展，國內外已修建了大量的斜拉橋，並且，其跨徑也在逐步增大。斜拉橋以其跨越能力大、結構性能好、施工簡便、易於維修、造價便宜和外形輕巧美觀等優點，得以迅速發展。斜拉橋的主要特點是利用橋塔引出的斜纜索作為梁垮的彈性中間支撐，藉以降低梁垮的截面彎矩，減輕梁重，提高梁的跨越能力。斜拉橋是一個由索、塔、梁為基本結構組成的組合結構，其中，梁和塔是主要承重構件，兩者組合成整體結構。根據梁的支撐方式，其中包括梁與塔或墩的聯結方式，組成不同形式的母體結構，但都是借斜纜索將梁以彈性支撐的形式吊掛在塔上，這種中間彈性支撐(斜纜索)增強了梁的剛度，形成了多點彈性支撐的變截面連續梁、單懸臂梁、T型剛架及連續剛架。斜拉橋的施工架設方法總的來說有三種常用方法:支架法、頂推法和懸臂施工法。前兩種方法在早期的斜拉橋施工中多採用，對於目前的長大斜拉橋，尤其是多跨密索斜拉橋多採用從橋塔向兩側的懸臂施工，用斜纜逐節支承。懸臂施工法一般是在塔柱區先澆O號梁段，以作為放置起吊設備的起始梁段，然後用各種起吊設備從塔柱兩側依次對稱安裝梁段，使懸臂伸長直到合攏，這種方法需要使用到一種重要的設備一牽索掛籃。牽索掛籃的組拼在斜拉橋懸臂澆築的過程中是一道十分重要的工序，傳統掛籃組拼的方式為:先在空曠場地上進行牽索掛籃組拼，然後利用卷揚機等提升體系進行掛籃提升，最後將掛籃錨固於主梁，最終完成掛籃的組拼。一般情況下，當橋面離地面較低時，O號和I號現澆段均搭設臨時支架施工，施工完後再搭設支架平臺進行掛籃的組拼；而當橋面離地面較高的，則採用落地鋼管支架組拼掛籃，進行現澆段施工和掛籃懸臂施工。隨著我國經濟的發展，一批深水基礎和山區峽谷的大跨度橋梁將大範圍修建，斜拉橋因具有大跨越能力將成為首選橋型。但山區斜拉橋施工場地狹小，橋面距地面高度較高，可達IOOm以上，所需的支架材料數量太大，成本較高，同時搭設和拆除也極不方便，安全風險大，施工周期長；而且掛籃整體提升高度較高，安全風險極大。為此，需要一種新的掛籃組拼方法來降低山區斜拉橋掛籃組拼的安全風險、造價成本和施工工期。
發明內容
本發明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種安全風險低、工期縮短、施工成本低的，適合在施工條 差、地形陡峭、場地狹小和大型設備及構件運輸困難的場地開展的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法。
為達到以上技術目的，本發明採用的技術方案如下:一種斜拉橋牽索掛籃，其中，該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈「曰」字框架結構的前半部分和後半部分，所述前半部分包括一對平行設置的主縱梁和設置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁，該前橫梁設置在靠近主縱梁的前端，中橫梁設置在靠近主縱梁的中後端；其後半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設置的尾縱梁和設置在靠近該尾縱梁後端的後橫梁。上述斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其包括以下步驟:(I)在已建好的索塔的下橫梁的兩側，安裝貝雷桁架式託架；(2)以所述貝雷桁架式託架作為作業平臺，澆築斜拉橋的0-1#主梁，至此完成牽索掛籃的組拼平臺的安裝；(3)在所述組拼平臺進行牽索掛籃前半部分的組拼；(4)以所述已組拼好的牽索掛籃前半部分為作業平臺，澆築斜拉橋的0-2#主梁；(5)將所述掛籃的前半部分沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃後半部分的空間；(6)在所述組拼·平臺進行掛籃後半部分的組拼；(7)將組拼好的掛籃整體提升，並與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接，至此完成牽索掛籃的安裝。具體地，所述索塔還包括設置在其下橫梁兩側的牛腿和設置在其塔柱上的臨時索，所述貝雷桁架式託架一端與所述牛腿固定連接，其另一端與所述臨時索錨固連接。更進一步地，所述掛籃整體通過分別設置再其主縱梁、中橫梁和尾縱梁上的中錨杆、中吊杆和後吊杆與斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。與現有技術相比較，本發明具有如下優勢:a、本發明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，用架設在索塔上的貝雷桁架式託架作為掛籃的組拼平臺，克服了山區施工場地狹小和橋面高度高的條件劣勢，使工程更容易開展；b、本發明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，貝雷桁架式託架整體為簡支結構，主受力結構的託架受力特點明確、施工簡單、承載能力大、結構安全；還可通過調整臨時索的索力使託架處於合適的受力狀況；C、本發明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，將組拼平臺的安裝和掛籃的組拼分兩次完成，降低了施工材料提升安裝的風險。
圖1為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中組拼平臺的結構示意圖，其中貝雷桁架式託架已安裝，0-1#主梁已澆築完成。圖2為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃前半部分在組拼平臺組拼完成後的不意圖。圖3為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃後半部分組拼前橋梁各部件的位置示意圖，其中0-2#主梁已澆築完成，掛籃的前半部分已前推。圖4為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃整體提升的示意圖，主要示出掛籃後半部分的側視結構示意圖、提升用的工具。圖5為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中牽索掛籃的結構俯視圖。圖6為本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃整體與橋梁主梁的錨固結構的示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施方式
對本發明的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法進一步詳述如下:參考圖1-6，首先，在已建好的索塔I的下橫梁11的兩側，安裝貝雷桁架式託架2 ；其次，以所述貝雷桁架式託架2作為作業平臺，澆築斜拉橋的0-1#主梁31，如圖1所示，至此完成牽索掛籃的組拼平臺(未標示)的安裝。所述索塔I還包括預埋在其下橫梁11兩側的牛腿5和設置在其塔柱上的臨時索
4。所述託架2充分利用斜拉橋的結構特點，其後端利用所述牛腿5和精軋螺紋鋼(未圖示)固定於索塔I的下橫梁11兩側，該牛腿5主要承受託架2因自重產生的豎向剪力，該精軋螺紋鋼主要承受託架2對該牛腿5帶來的拉力；所述臨時索4的一端固定在所述塔柱上，另一端則固定於託架2的前端，從而對託架2起到臨時懸掛定位作用。然後，在所述組拼平臺上按照後述的牽索掛籃6的預設結構進行牽索掛籃前半部分61的組拼，如圖2所示；再次，以所述已組拼好的前半部分掛籃61為作業平臺，澆築斜拉橋的0-2#主梁32，如圖3所示；下一步，將所述掛籃的前半部分61利用千斤頂5和反力架7沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃後半部分62的空間，如圖3所示；再下一步，在所述組拼平臺進行掛籃後半部分62的組拼，如圖4所示。
從上述的幾個施工步驟可知，在本發明中，該斜拉橋的0#主梁3實質上是分兩段澆築的，先利用所述已安裝好的託架2澆築靠近索塔I的0-1#主梁31，再利用所述組拼好的掛籃前半部分61澆築鄰近0-1#主梁31的0-2#主梁32，這兩段主梁的澆築都是利用已部分安裝好的作業平臺先後完成的，以此避免在施工現場一次提升過多的施工材料，進而減少了施工風險。請參考圖5，從牽索掛籃6的俯視圖中可見:整個掛籃6呈「日」字框架結構，掛籃6包括了可拼接在一起的掛籃的前半部分61和後半部分62。所述掛籃的前半部分61包括平行設置的一對主縱梁611、平行設置在該主縱梁611之間的前橫梁612和中橫梁613，其中，所述前橫梁612設置在靠近主縱梁611的前端，中橫梁613設置在靠近主縱梁611的中後端；所述掛籃的後半部分62包括與所述主縱梁611共線連接的一對平行設置的尾縱梁622和設置在靠近所述尾縱梁621後端的後橫梁622。最後，將組拼好的掛籃6整體提升，並與所述斜拉橋的0-2#主梁32錨固連接，如圖4和圖6所示，至此完成牽索掛籃的安裝。請參考圖5和圖6，所述掛籃6還包括用於提升其自身及將其錨固在斜拉橋主梁上的錨固系統，該錨固系統包括設置在主縱梁611上的在該主縱梁611和中橫梁613連接處的C型梁63、設置在主縱梁611上並且鄰近該C型梁63的中錨杆64、設置在尾縱梁622末端的後吊杆65和設置在中橫梁613中段的中吊杆(未圖示)；在掛籃6的各縱梁和橫梁上，分別開設了安裝所述中錨杆64、中吊杆(未圖不)和後吊杆65的預留孔6111、6131和6211。
在實際的施工過程中，掛籃6的提升實質上是錨固系統的安裝過程，參考圖4和圖6，該掛籃6利用中錨杆64和千斤頂9提升，提升前應將中錨杆64稍稍擰緊，然後對託架2的臨時索4進行放張，該臨時索4放張時需要將對稱位置的幾根臨時索同時進行放張，順著臨時索4的放張，掛籃6的重量慢慢轉移到0#主梁3上，最後再通過中吊杆和後吊杆65提升掛籃6，並錨固，所述c型梁63跨在0#主梁3上，同時以安裝在尾縱梁621上的止推器66和反頂裝置67穩定掛籃6，以此完成掛籃組拼。綜上所述，本發明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法施工簡便、成本降低、安全風險低，適合在施工條件差、地形陡峭、場地狹小和大型設備及構件運輸困難的場地施行。 因此，上述實施例為本發明較佳的實施方式，但並不僅僅受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，均包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種斜拉橋牽索掛籃，其特徵在於:該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈「曰」字框架結構的前半部分和後半部分，所述前半部分包括一對平行設置的主縱梁和設置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁，該前橫梁設置在靠近主縱梁的前端，中橫梁設置在靠近主縱梁的中後端；其後半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設置的尾縱梁和設置在靠近該尾縱梁後端的後橫梁。
2.一種如權利要求1所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特徵在於，其包括以下步驟: (1)在已建好的索塔的下橫梁的兩側，安裝貝雷桁架式託架； (2)以所述貝雷桁架式託架作為作業平臺，澆築斜拉橋的0-1#主梁，至此完成牽索掛籃的組拼平臺的安裝； (3)在所述組拼平臺進行牽索掛籃前半部分的組拼； (4)以所述已組拼好的牽索掛籃前 半部分為作業平臺，澆築斜拉橋的0-2#主梁； (5)將所述掛籃的前半部分沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃後半部分的空間； (6)在所述組拼平臺進行掛籃後半部分的組拼； (7)將組拼好的掛籃整體提升，並與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接，至此完成牽索掛籃的安裝。
3.如權利要求2所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特徵在於:所述索塔還包括設置在其下橫梁兩側的牛腿和設置在其塔柱上的臨時索，所述貝雷桁架式託架一端與所述牛腿固定連接，其另一端與所述臨時索錨固連接。
4.如權利要求2所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特徵在於:所述掛籃整體通過分別設置在其主縱梁、中橫梁和尾縱梁上的中錨杆、中吊杆和後吊杆與斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。
全文摘要
本發明公開一種斜拉橋牽索掛籃，該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈「曰」字框架結構的前半部分和後半部分，所述前半部分包括一對平行設置的主縱梁和設置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁；其後半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設置的尾縱梁和設置在靠近該尾縱梁後端的後橫梁。該牽索掛籃的組拼方法，首先利用索塔下橫梁安裝一託架，在該託架上完成0-1#主梁的施工，然後利用塔柱預留的臨時索完成掛籃組拼平臺安裝，進行掛籃前半部分的組拼，並完成0-2#塊的澆築；其次將前半部分掛籃下落並在平臺上向前推移，組拼後半部分掛籃；最後將組拼好的掛籃整體提升，並與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。本發明施工簡便、成本降低、安全風險低。
文檔編號E01D21/10GK103243658SQ201310181950
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優先權日2013年5月16日
發明者江俊波, 莊值政, 雷志超, 何志強, 張敬弦, 劉懷剛, 安邦 申請人:中交路橋華南工程有限公司