CN103911957A - 一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮，包括主桁，主桁底部通过锚固系统连接行走系统，行走系统还挂接有悬吊系统，悬吊系统下方连接底篮，悬吊系统还安装有模板，行走系统可带动悬吊系统在主桁上移动。本发明的有益效果是结构简单，便于操作，设备造价成本低。

Description

一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮

技术领域

本发明属于桥梁施工设备技术领域，涉及一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮。

背景技术

目前，挂篮的型式很多，构造上亦有差异，其常见分类方法有：(1)按挂篮使用材料分类：由万能杆件、军用梁、贝雷梁等制式杆件组拼和由型钢加工制成两种；(2)按主要承重结构形式分类：桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、钢板梁式及牵索式四种；(3)按受力原理分类：垂直吊杆式、斜拉式、刚性模板三种；(4)按其抗倾覆平衡方式分类：压重式、锚固式和半压重半锚固式三种；(5)按其走行方法分类：一次走行到位和两次走行到位两种；(6)按其移动方式分类：滚动式、滑动式和组合式三种。挂篮通常都有以下几个组成部分：承重结构、悬吊系统、锚固装置、走行系统和工作平台。承重结构是挂篮的主要受力构件，它承受施工设备和新浇筑节段混凝土的全部重量，并通过支点和锚固装置将荷载传到已施工完成的梁身上。挂篮的走行系统可用轨道或四氟乙烯滑板，牵引动力一般用电动卷扬机，它包括前牵引装置和尾索保护装置。为保证浇筑混凝土时挂篮有足够倾覆稳定性，往往在挂篮的尾部设置后锚固，一般通过埋在梁肋内的竖向预应力筋实现，当后锚能力不够时，也可采用尾部压重等措施。挂篮的主要功能是支撑模板，承受新浇混凝土重量，由工作平台提供张拉、灌浆的场地，调整标高。因此挂篮不仅要求有足够的强度保证，还要有足够的刚度及稳定性，自重轻，移动灵活，便于调整标高等。

发明内容

本发明的目的在提供一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮，解决了现有的挂篮结构复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是包括主桁，主桁底部通过锚固系统连接行走系统，行走系统还挂接有悬吊系统，悬吊系统下方连接底篮，悬吊系统还安装有模板，行走系统可带动悬吊系统在主桁上移动。

本发明的技术特点还在于主桁由立柱、主梁和斜拉带组成，底部的主梁和两侧斜拉带构成一个三角形状，立柱一端将构成三角形顶部的两根斜拉带头部固定，立柱另一端与主梁中部绞接；锚固系统包括锚杆和锚固梁，锚固梁锚于主梁尾部，锚固梁固定连接有锚杆，锚杆锚于箱梁上；行走系统包括轨道梁、锚固小车、滑船和千斤顶，锚固小车和滑船分别设置在轨道梁两端并连接主梁，千斤顶置于轨道梁上，千斤顶顶住滑船，锚固小车和滑船可沿着轨道梁带动主梁向前移动；悬吊系统包括上前横梁、模板滑梁和吊杆，上前横梁通过吊杆与主梁连接，模板滑梁固定在吊杆上。主桁为四片三角形组合梁由桁架连接形成的整体，一个三角形组合梁包括：立柱1、主梁2和斜拉带3。

本发明的有益效果是结构简单，便于操作，设备造价成本低。

附图说明

图1是本发明一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮结构示意图。

图中，1.立柱，2.主梁，3.斜拉带，4.锚固梁，5.锚杆，6.轨道梁，7.锚固小车，8.滑船，9.千斤顶，10.上前横梁，11.模板滑梁，12.吊杆，13.底篮前横梁，14.底篮后横梁，15.纵梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明如图1所示包括主桁，主桁底部通过锚固系统连接行走系统，行走系统还挂接有悬吊系统，悬吊系统下方连接底篮，悬吊系统还安装有模板，行走系统可带动悬吊系统在主桁上移动。主桁由立柱1、主梁2和斜拉带3组成，底部的主梁2和两侧斜拉带3构成一个三角形状，立柱1一端将构成三角形顶部的两根斜拉带3头部固定，立柱另一端与主梁2中部绞接；锚固系统包括锚杆和锚固梁4，锚固梁4锚于主梁2尾部，锚固梁4固定连接有锚杆5，锚杆5锚于箱梁上；行走系统包括轨道梁6、锚固小车7、滑船8和千斤顶9，锚固小车7和滑船8分别设置在轨道梁6两端并连接主梁2，千斤顶9置于轨道梁6上，千斤顶9顶住滑船8，锚固小车7和滑船8可沿着轨道梁6带动主梁2向前移动；悬吊系统包括上前横梁10、模板滑梁11和吊杆12，上前横梁10通过吊杆12与主梁2连接，模板滑梁11固定在吊杆12上。主桁为四片三角形组合梁由桁架连接形成的整体，一个三角形组合梁包括：立柱1、主梁2和斜拉带3。

（1）本发明的挂篮钢材：

1.挂篮结构主要型钢构件采用Q235和Q345钢，其化学成分和力学性能应符合GB/T1591—94的要求。

2.高强度螺栓应符合GB/T1228—2006的技术要求，螺母应符合GB/T1229—2006的技术要求，垫圈应符合GB/T1230—2006的要求。

3.挂篮安装插销原材料的化学成分和力学性能应符合GB/T3077—1999的要求。

(2)、主要焊接材料

1.焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条（应采用低氢型），均应符合现行国家标准。

2.CO2气体纯度不小于99.5%。

本发明的主体结构：

1、主桁：

主桁为三角桁片，由立柱1、主梁2、斜拉带3组成，优选挂篮有四片三角形组合梁组成，四片组合梁支架由桁架连接形成整体，立柱1与主梁2之间采用绞接。

（1）主梁2由2根HN600×200×11×17/Q235A型钢加工而成，共长1200cm；

（2）立柱1由2根HN600×200×11×17/Q235A型钢加工而成，共长500cm；

（3）前斜拉带3由1道250mm×40mm16Mn钢板加工而成，端部两侧各加焊1㎝厚的16Mn钢板；后斜拉带3由2道250mm×20mm16Mn钢板加工而成，端部两侧各加焊1㎝厚的16Mn钢板。

（4）立柱1横联采用由桁片连接的形式。桁片上下弦杆采用[12型钢，斜杆及横竖向联系采用[10型钢。

2、底篮：

底篮由底篮前横梁13、底篮后横梁14、纵梁15组成。

（1）底篮前横梁13：采用2根HN450×200×9×14/Q235A型钢，前横梁长23.55m；

（2）底篮后横梁14：采用2根HN600×200×11×17/Q235A型钢，后横梁长20m；

（3）纵梁15：由HN350×175×7×11/Q345A型钢加工而成。纵梁长700cm。

3、悬吊系统：悬吊系统包括上前横梁10、模板滑梁11和吊杆12，上前横梁10为型钢结构，通过吊杆12与底篮连接。模板滑梁11也为型钢结构，通过吊杆12与上前横梁10及已浇筑混凝土箱梁顶板连接。

（1）上前横梁10：前横梁采用2根HN600×200×11×17/Q235A型钢，长2000㎝。

（2）模板滑梁11：内滑梁采用2根HN350×175×7×11/Q235A型钢加工而成，长1200㎝；单侧外滑梁采用2根工25a/Q235A型钢加工而成，长1200㎝。

（3）吊杆12均采用直径为φ32精扎螺纹钢。

4、锚固系统：挂篮后锚由锚固梁、锚杆组成，上端通过锚固梁锚于主梁尾部，下端通过锚杆即精轧螺纹钢筋锚于箱梁上。初步拟定一个三角形组合梁的后锚需设6根Φ32精轧螺纹钢，一个挂篮后锚总共需要24根Φ32精轧螺纹钢锚固。

5、行走系统：

整个桁架结构支承在由型钢加工而成的前、后支腿上。每组主梁2的支腿下设一套行走系统，行走系统主要包括：轨道梁6、锚固小车7（后支点）及滑船8（前支点）、千斤顶9。

6、模板系统：

模板采用吊挂式，由内、外模板组成。

内模：由加工的大块钢板模与桁架组成。顶板由钢模、槽钢和木条、木楔形成桁架，内顶模板通过钩头螺栓连接成整体；侧板也由大块钢模组拼，槽钢加劲，内侧模与顶模之间采用螺栓连接。

外模：由型钢和大块平面钢模板组成桁架式模板，翼缘悬臂模板和腹板之间采用螺栓连接。

系统运行过程：

找平梁顶面，沿着定位线排布铁枕→放松主桁架后端锚固螺栓，用千斤顶9顶起滑船8→用倒链前移轨道梁6，并锚固→用倒链将主梁2与轨道梁6连在一起→放松吊杆12，使底模及外侧模脱离梁体→拆除主桁架后锚→用液压千斤顶使主桁架、底模及外侧模整体向前移动→挂篮移动到位后，立即锚固主桁架→用倒链拉出内模→调整立模标高→固定模板。

加工要求：

1.孔径公差+0.2mm；

2.挂篮各个部件多属于组焊件，要制定合理的加工工艺，减少焊接变形和焊接应力；

3.销座等主要受力部件，必须保证其焊接质量，焊后按技术要求探伤或张拉实验；

4.各部件随时加工，随时组装，发现问题及时纠正；

5.挂篮出厂前要求进行试拼装。

使用要求：

1.挂篮组装后进行预压，以消除非弹性变形，测试弹性模量；

2.挂篮初始拼装时，轨道应保持等高和水平；

3.挂篮行走：在轨道上设置反力装置，千斤顶9顶推行走；

4.挂篮施工作业时，用φ32精轧螺纹钢锚固于梁体(梁体在上一次浇筑时预埋等强度拉杆及锥形螺母)，轨道同样用φ32精轧螺纹钢锚固于梁体。浇筑混凝土时每套挂篮单条轨道梁采用6根φ32精轧螺纹钢锚固，锚点要最大限度地接近后支点，后锚杆锚固力要调试均匀；轨道的预埋锚筋根据竖向预应力钢筋的布置，使用竖向预应力钢筋，前期梁段无需预埋。

5.挂篮行走前，放松主桁架后端锚固螺栓，用千斤顶9顶起滑船8，用倒链勾住轨道梁6，前移轨道梁6，并锚固。缓慢释放后支座千斤顶9，当前支座完全压在轨道上，同时后支座反压轮完全承受挂篮倾覆力后，解除后锚固精轧螺纹钢，千斤顶9顶推挂篮使之沿轨道向前走行。挂篮顶推行走过程中四只三角桁架要同步行走；

6.每次挂篮就位后，其前后吊杆装置要调试均匀。并派专人全面检查，发现问题及时处理。尤其应当注意底模的每一组吊杆12要同时起落，防止销座偏斜受力；

7.挂篮施工属于高空作业，图中未示安全防护装置，待挂篮拼装完成后，安装安全防护装置；

8.为防止在浇筑混凝土时雨水侵袭，挂篮顶部可设防雨装置；

9.挂篮使用应严格按照操作规程、安全规定作业。

为了保证挂篮系统的安全性，在进行箱梁混凝土浇筑之前，须在超重情况下逐级进行挂篮荷载预压试验。

预压可采用沙袋堆载的方式进行。加载的位置应与箱梁结构相对应，腹板、底板和翼板位置处加载应不同。加载时严格观测，并记录观测数据。

加载时采取逐次增重的方法。按设计重量的80％、100％和120％逐级加载。严禁一次加载至120％。

本发明具有以下优点：

1.架构简单，受力明确，四支桁架连接成整体，并且液压机控制整体同步行走；

2.挂篮前端有一定的富余，便于操作、施工；

3.设有顶推行走装置，移动简捷，就位快速，并可加快施工进度；

4.内模采用滑梁向前滑移，外侧模、底模可随挂篮底篮整体移动；

5.取消了平衡重，采用竖向精轧螺纹钢筋锚固轨道，反压轮抗倾覆行走。

6.本挂篮主要材料为普通型钢，加工制作简单。

Claims (3)

1.一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮，包括主桁，主桁底部通过锚固系统连接行走系统，行走系统还挂接有悬吊系统，悬吊系统下方连接底篮，悬吊系统还安装有模板，行走系统可带动悬吊系统在主桁上移动。

2.按照权利要求1所述一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮，其特征在于：所述主桁由立柱（1）、主梁（2）和斜拉带（3）组成，底部的主梁（2）和两侧斜拉带（3）构成一个三角形状，立柱（1）一端将构成三角形顶部的两根斜拉带（3）头部固定，立柱另一端与主梁（2）中部绞接；所述锚固系统包括锚杆和锚固梁（4），锚固梁（4）锚于主梁（2）尾部，锚固梁（4）固定连接有锚杆（5），锚杆（5）锚于箱梁上；所述行走系统包括轨道梁（6）、锚固小车（7）、滑船（8）和千斤顶（9），锚固小车（7）和滑船（8）分别设置在轨道梁（6）两端并连接主梁（2），千斤顶（9）置于轨道梁（6）上，千斤顶（9）顶住滑船（8），锚固小车（7）和滑船（8）可沿着轨道梁（6）带动主梁（2）向前移动；所述悬吊系统包括上前横梁（10）、模板滑梁（11）和吊杆（12），上前横梁（10）通过吊杆（12）与主梁（2）连接，模板滑梁（11）固定在吊杆（12）上。

3.按照权利要求2所述一种预应力连续箱梁悬臂施工挂篮，其特征在于：所述主桁为四片三角形组合梁由桁架连接形成的整体，一个三角形组合梁包括：立柱(1)、主梁(2)和斜拉带(3)。