CN104863170B - 大型沉井或围堰的浮运方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥梁施工,提供一种大型沉井或围堰的浮运方法,用于将沉井或围堰或围堰浮运至桥梁墩位,沉井或围堰均包括围设形成环状的井壁以及设置于井壁内的若干隔舱,各隔舱与井壁围设形成多个井孔,下水前在沉井或围堰下设置有底托板封闭若干井孔,同时在底托板的上表面交错设置有若干横梁与若干纵梁,且采用气囊将沉井或围堰滑至河道内,而在沉井或围堰浮运至指定位置后拆卸底托板、横梁以及纵梁,沉井或围堰下沉于河道内。本发明的浮运方法,采用底托板作为助浮工具,增加沉井或围堰排水面积,进而方便对其浮运,且依靠气囊通过滑动的方式下水,有效降低下水难度,而交错设置的横梁与纵梁则可有效保证底托板的强度要求,提高浮运过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工,尤其涉及一种大型沉井或围堰的浮运方法。
背景技术
水域沉井基础施工,或是桥梁桩基础采用双壁钢围堰施工时,常需将沉井或围堰浮运至墩位,然后下沉进行桥梁基础施工。沉井或围堰一般由井壁和隔舱组成,排水面积较小,而当沉井或围堰重量较大时,其会导致浮运过程中,沉井或围堰吃水深度较大,不满足航道水深条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型沉井或围堰的浮运方法,旨在用于解决现有大型沉井或围堰在浮运时吃水深度较大,浮运不方便的问题。
本发明是这样实现的:
本发明提供一种大型沉井或围堰的浮运方法,用于将沉井或围堰浮运至桥梁墩位,所述沉井或所述围堰均包括围设形成环状的井壁以及设置于所述井壁内的若干隔舱,各所述隔舱与所述井壁围设形成多个井孔,包括以下操作步骤:
下水前,于所述沉井或围堰下方设置有底托板,所述底托板沿所述井壁封闭其中若干所述井孔的下端口,于所述底托板的上表面设置有若干横梁以及若干纵梁,每一所述横梁与各所述纵梁均交错连接;
下水时于所述底托板下布置有气囊,所述底托板沿所述气囊滑入河道内,且在所述沉井或所述围堰进入所述河道内,由所述底托板浮运所述沉井或所述围堰至指定位置;
在所述沉井或所述围堰位于指定位置后,拆卸所述底托板、各所述横梁以及各所述纵梁,所述沉井或所述围堰下沉于所述河道内。
进一步地,下水前,将所述底托板凸出所述井壁的边缘处采用若干钢丝绳吊挂于所述井壁的外表面,同时将各所述横梁以及各所述纵梁分别吊挂于与其对应的所述隔舱上,且在所述沉井或所述围堰浮运至指定位置后,解除所述底托板与所述井壁之间的吊挂结构,同时解除各所述横梁以及各所述纵梁分别与对应所述隔舱之间的吊挂结构,采用各所述钢丝绳将所述底托板由所述沉井或所述围堰的正下方回收。
进一步地,下水前于所述底托板与所述井壁的下表面之间夹设有第一弹性件,所述第一弹性件绕所述井壁的下表面与所述底托板之间的连接处环设。
进一步地,于所述底托板上设置有绕所述井壁的下表面与所述底托板之间连接处环设的止水角钢,所述止水角钢与所述井壁的外表面之间具有间隙,向所述间隙内灌注止水胶。
具体地,下水前,将所述底托板凸出所述井壁的边缘处采用若干钢丝绳吊挂于所述井壁的外表面,同时将各所述横梁以及各所述纵梁分别吊挂于与其对应的所述隔舱上,且在所述沉井或所述围堰浮运至指定位置后,解除所述底托板与所述井壁之间的吊挂结构,同时解除各所述横梁以及各所述纵梁分别与对应所述隔舱之间的吊挂结构,采用各所述钢丝绳将所述底托板由所述沉井或所述围堰的正下方回收。
进一步地,于两个所述边沿对应的两个所述隔舱的正下方均设置有用于支撑两所述隔舱的工形梁,两所述工形梁的底面与和其对应的所述边沿之间具有缝隙,于所述缝隙内填塞有沿所述工形梁设置的第二弹性件,且向所述第二弹性件也灌注止水胶。
进一步地,于所述井壁的内侧正对所述井壁与所述底托板之间的连接处设置有第一封闭板,所述第一封闭板的上端以及下端分别与所述井壁的内表面以及所述底托板焊接;于每一所述工形梁的内侧正对该所述工形梁与和其对应的所述边沿之间的连接处均设置有第二封闭板,每一所述第二封闭板的上端以及下端分别与和其对应的所述工形梁的内表面以及和其对应的所述边沿焊接。
进一步地,在所述沉井或所述围堰浮运至指定位置后,在无水环境下切除所述第一封闭板与所述第二封闭板。
具体地,于所述井壁的外表面上设置有若干第一牛腿,各所述钢丝绳分别吊挂于各所述第一牛腿上,于各所述隔舱上也均设置有第二牛腿,各所述纵梁以及各横梁均分别通过若干拉杆吊挂于与其对应的所述第二牛腿上。
具体地,每一所述横梁均交错设置于各所述纵梁的上方,于每一所述纵梁上均设置有第三牛腿,各所述横梁分别对应安设于各所述第三牛腿上。
本发明具有以下有益效果:
本发明的浮运方法中,在沉井或围堰下水前对其结构做一定的修整,即在井壁的下方设置有底托板,通过底托板可以封闭若干井孔的下端口,而当将沉井或围堰滑至河道内后,底托板与河道的水面接触,从而可以有效提高沉井或围堰整体的排水面积,减小其浮运过程中的吃水深度,沉井或围堰可以在底托板的助浮作用下浮运至指定位置,非常方便,且在其浮运至指定位置后,拆卸底托板、各横梁以及各纵梁,沉井或围堰的各井孔均打开,沉井或围堰可以下沉于河道内。在上述过程中,沉井或围堰下水时,在底托板的下方布置有气囊,底托板可以沿气囊滑动,进而可以使得沉井或围堰整体滑入河道内,不但方便沉井或围堰下水,且可以有效保证下水后底托板为沉井或围堰的受力面,沉井或围堰悬浮于河道上,另外在底托板的上表面设置有若干横梁以及若干纵梁,且每一横梁与各纵梁均交错设置,从而使得各横梁与各纵梁在底托板的上表面形成加强筋的作用,保证底托板的强度,利于其的浮运过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例的大型沉井或围堰的浮运方法的沉井或围堰的俯视图;
图2为图1的大型沉井或围堰的浮运方法的气囊铺设于底托板下的结构示意图;
图3为图1的大型沉井或围堰的浮运方法的沉井或围堰浮运时的结构示意图;
图4为图1的大型沉井或围堰的浮运方法的沉井或围堰与两个底板之间的连接结构示意图;
图5为图1的大型沉井或围堰的浮运方法的井壁与底托板之间的密封结构示意图;
图6为图1的大型沉井或围堰的浮运方法的隔舱与底板边沿之间的密封结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1-图3,本发明实施例提供一种大型沉井或围堰的浮运方法,主要用于将沉井(围堰)1浮运至桥梁的墩位,对于沉井(围堰)1的结构,两者基本相似均包括有井壁11以及若干隔舱12,井壁11在竖直方向上围设形成环状结构,各隔舱12均位于井壁11围设的环状结构内,隔舱12分为两部分,每一部分内的各隔舱12之间相互平行,而两部分之间的隔舱12则为垂直交错设置,从而使得井壁11的环状结构内形成有若干的井孔13,对于浮运方法具体包括以下步骤:
在下水前,对沉井(围堰)1进行修整,在沉井(围堰)1的下方设置有底托板2,沿竖直方向底托板2具有部分结构伸至井壁11的外侧,且其可以封闭井壁11内的部分井孔13的下端口,从而使得沉井(围堰)1的下端形成面结构,进一步地在底托板2的上表面设置有若干根横梁22以及若干根纵梁21,每一横梁22均与各纵梁21交错连接;
在沉井(围堰)1修整完成后,于底托板2的下方布置有气囊3,当然气囊3位于河道边沿251,底托板2沿该气囊3滑入河道内,通过底托板2使得沉井(围堰)1整体滑入河道内,且通过底托板2使得沉井(围堰)1浮运至指定位置,即桥梁的墩位处;
而当沉井(围堰)1位于指定位置后,则可拆卸底托板2、各横梁22以及各纵梁21,各井孔13均打开,水对沉井(围堰)1的浮力大大减弱,进而使得沉井(围堰)1下沉于河道内。
本发明中,沉井(围堰)1在制作时,沿竖直方向井壁11的底部要低于各隔舱12的底部,对此将底托板2沿井壁11安装时,底托板2与各隔舱12的底部之间具有一定的空间,各横梁22以及各纵梁21即可穿设于各隔舱12的下方。由于底托板2封闭了部分井孔13的下端口,沉井(围堰)1在沿气囊3滑至河道内时,河水难以进入各被封闭的井孔13内,底托板2在沉井(围堰)1的下端形成面结构,此时可增强沉井(围堰)1的排水面积,有效降低其吃水深度,沉井(围堰)1可悬浮于河道内,进而可以方便沉井(围堰)1在河道内的浮运,且当沉井(围堰)1底部的底托板2拆除后,河水可进入各井孔13内,河水对沉井(围堰)1的浮力减小,沉井(围堰)1即可下沉于河道内。一般地,沉井(围堰)1的体积与重量均较大,而当沉井(围堰)1悬浮于河道内时,河水对沉井(围堰)1的浮力非常大,即河水对底托板2产生较大的作用力,而通常底托板2的厚度不会过大,对此在底托板2的上表面设置有若干横梁22以及若干纵梁21,且横梁22与纵梁21之间为交错设置,从而使得纵梁21与横梁22对底托板2形成类似于加强筋的结构,有利于提高底托板2的强度,保证底托板2在浮运过程中的稳定性。当然对于底托板2,其可以封闭部分井孔13,也可封闭所有井孔13的下端口,以有效保证河水对沉井(围堰)1能够产生足够的浮力,而当只封闭有部分井孔13时,被封闭井孔13的分布应具有一定的要求,比如被封闭井孔13均位于沉井(围堰)1的中间位置,或各被封闭井孔13对称分布,以保证河水浮力对沉井(围堰)1的平衡性,防止其在浮运的过程中出现侧翻可能性。
参见图2-图4,优化上述实施例,底托板2具有部分结构伸出井壁11外侧,对此在下水前,将底托板2凸出井壁11的边缘处采用若干钢丝绳23吊挂于井壁11的外表面上,同时将各横梁22以及各纵梁21也采用吊挂的方式与各自对应的隔舱12的连接,且当沉井(围堰)1浮运至指定位置后,则解除底托板2与井壁11之间的吊挂连接,同时也要解除横梁22以及纵梁21与各自对应的隔舱12之间的吊挂连接状态,采用设置于底托板2上的钢丝绳23将底托板2由沉井(围堰)1的正下方回收。本实施例中,下水前,井壁11通过各钢丝绳23对底托板2产生向上的拉力作用,同时隔舱12也对各横梁22以及各纵梁21也产生拉力作用,由于各隔舱12与井壁11为一整体结构,从而可以通过这种吊挂结构使得底托板2、横梁22以及纵梁21为一个整体,从而使得沉井(围堰)1在浮运的过程中横梁22与纵梁21可以提高底托板2的强度。当沉井(围堰)1浮运至指定位置后,可先放松隔舱12对与其对应的横梁22或纵梁21的拉力,然后可由沉井(围堰)1的上方向各封闭的井孔13内补充河水,进而可以使得底托板2与沉井(围堰)1脱离,由于钢丝绳23位于井壁11外侧,对此可向各钢丝绳23施以向上的外力,然后沿水平方向将底托板2由沉井(围堰)1的正下方回收,当然由于横梁22与纵梁21均位于各隔舱12的下方,当底托板2脱离沉井(围堰)1后,横梁22与纵梁21也均可由沉井(围堰)1下方回收,而回收的底托板2、横梁22以及纵梁21均可用于下一次的沉井(围堰)1浮运,降低其浮运成本。另外由于井壁11对底托板2的施力方向与外力对底托板2的施力方向不同,而采用钢丝绳23作为施力部件则可方便实现两次施力方向的改变。针对上述的吊挂结构,通常在井壁11的外表面上设置有若干第一牛腿(图中未示出),各钢丝绳23则可分别吊挂于各自对应的第一牛腿上,对应地在各隔舱12上也均设置有第二牛腿(图中未示出),每一横梁22以及每一纵梁21则分别吊挂于与其对应的第二牛腿上,对于横梁22以及纵梁21均采用吊杆24与对应的第二牛腿连接。进一步地,横梁22与纵梁21之间可具有两种安装连接方式,当每一根横梁22均交错设置于各纵梁21上方时,则可在每一根纵梁21对应各横梁22的连接处均设置有第三牛腿(图中未示出),各横梁22分别对应安设于各第三牛腿上;反之,当每一根纵梁21均交错设置于各横梁22上方时,则可在每一根横梁22对应各纵梁21的连接处均设置有第三牛腿,各纵梁21分别对应安设于各第三牛腿上。
参见图2、图3以及图5,继续优化上述实施例,在下水前,在底托板2与井壁11的下表面之间夹设有第一弹性件111,对于第一弹性件111多采用橡胶垫,第一弹性件111绕井壁11的下表面与底托板2之间的连接处环设。在浮运的过程中,井壁11通过各钢丝绳23对底托板2施以向上的作用力,对此底托板2相对井壁11具有向上的运动趋势,迫使底托板2挤压第一弹性件111,且第一弹性件111受力压缩,从而使得第一弹性件111的上下两端面与底托板2以及井壁11下表面之间贴合紧密,有利于提高井壁11下表面与底托板2连接处之间的密封性能,即在浮运过程中,河水难以经由井壁11与底托板2的连接处之间进入被封闭的井孔13内,避免降低底托板2的助浮效果。
继续优化上述实施例中井壁11下表面与底托板2之间的密封效果,可在底托板2上设置有止水角钢112,该止水角钢112位于井壁11的外侧,且绕底托板2与井壁11下表面之间连接处设置,具体为止水角钢112包裹第一弹性件111,其为L字形结构,一部分与底托板2的上表面贴合,另一部分靠近井壁11的外表面,即其与井壁11外表面之间具有间隙,向该间隙内灌注有止水胶。本实施例中,在第一弹性件111的外侧增设有一道密封结构,河水需要渗透止水角钢112与底托板2之间的接触面以及止水角钢112与井壁11之间的接触面,进而才能穿过第一弹性件111进入各封闭的井孔13内,而采用止水胶则可对接触面形成一定的密封,即在井壁11与底托板2的接触处密封性非常高,河水难以渗入,而通常在制作底托板2时,底托板2伸出井壁11外侧的边缘均具有向上的弯折部,其也可以有效避免沉井(围堰)1浮运时,底托板2位于井壁11外侧部分浸没入河水内,即弯折部可以起到挡水的作用。进一步地,在井壁11内侧正对井壁11与底托板2之间的连接处设置有第一封闭板113,该第一封闭板113的上端以及下端分别与井壁11的内表面以及底托板2焊接。本发明中,井壁11的内表面在靠近底部处为竖直方向上的倾斜面114,且该倾斜面114与底托板2之间形成夹角,第一封闭板113刚好位于该夹角内,第一封闭板113的上端与井壁11的倾斜面114接触,下端与底托板2接触,且两个接触位置均为焊接。本实施例中,第一封闭板113位于井壁11的内侧,且其正对第一弹性件111,对此第一弹性件111刚好位于止水角钢112与第一封闭板113之间,且止水角钢112在井壁11外侧形成密封结构,而第一封闭板113则在井壁11内侧形成密封结构,河水需要依次穿过止水角钢112、第一弹性件111以及第一封闭板113才能渗透至被封闭的井孔13内,非常困难,即通过设置第一封闭板113进一步增强底托板2与井壁11之间的密封效果。当然由于第一封闭板113分别与井壁11以及底托板2之间为焊接,对此当沉井(围堰)1浮运至指定位置时,应在污水环境下切除第一封闭板113的焊接状态,使得底托板2与井壁11之间脱离,而一般河水难以透过第一弹性件111,即第一封闭板113始终处于无水环境中。
参见图1以及图4,取一较优实施例,底托板2在封闭井孔13时,采用部分封闭的方式,即底托板2使得井壁11内部分井孔13的下端口封闭。具体地,在下水前沿一定顺序依次将井孔13分为三个部分,比如可以将沉井(围堰)1按照横向依次分为三个部分,也可以按照纵向依次分为三个部分,对此可以形成一个中间部分以及位于中间部分两侧的两个外侧部分,对于中间部分的各井孔13均位于相邻且相对设置的两个隔舱12之间,比如三个部分沿横向分布时,则中间部分的各井孔13位于两个纵向设置的隔舱12之间,且两个隔舱12相邻,同理三个部分沿纵向分布时,则中间部分的各井孔13位于两个横向设置的隔舱12之间,且两个隔舱12相邻。针对被封闭井孔13的分布情况,底托板2也由两部分组成,包括有两个底板25,两个底板25分别封闭两个外侧部分的各井孔13,两个底板25具有相对设置的两个边沿251,且这两个边沿251分别位于上述两个相邻隔舱12的下方,将每一边沿251与和其对应地隔舱12下表面之间进行密封。本实施例中,每一底板25与井壁11的下表面之间密封,同时其边沿251还与对应地隔舱12下表面之间进行密封,从而使得该底板25封闭位于其正上方的各井孔13,且由于两个底板25的支撑作用,河水也难以进入中间部分的各井孔13内,同时两个底板25相对中间部分对称设置,可以使得河水对沉井(围堰)1的浮力近似平衡。
参见图1、图4以及图6,优化上述实施例,由于沉井(围堰)1在制作时,每一隔舱12的底部在竖直方向上均短于井壁11,而两个底板25均设置于井壁11的下方,对此隔舱12与和其对应的底板25之间具有一定的距离,本实施例中,在上述相邻两个隔舱12的正下方均设置有工形梁121,每一工形梁121均位于与其对应的底板25的边沿251与隔舱12之间,具体为工形梁121的顶面与和其对应的隔舱12下表面贴合,而工形梁121的底面则与井壁11的下表面位于同一平面内,对此在密封每一边沿251与和其对应的隔舱12的下表面之间时,可采用类似井壁11与底托板2之间的密封结构。具体为每一工形梁121的底面与和其对应的边沿251之间具有缝隙,在该缝隙内填塞有沿工形梁121设置的第二弹性件122,且向该第二弹性件122的上下端面处灌注止水胶,对于第二弹性件122也采用橡胶垫,通过第二弹性件122的压缩作用以使其上端面与和其对应的工形梁121的底面之间以及其下端面与和其对应的边沿251之间贴合比较紧密。进一步地,在每一工形梁121的内侧设置有第二封闭板123,该第二封闭板123沿工形梁121的长度方向设置,且其上端与和其对应的工形梁121焊接,下端则与底板25焊接,通过第二封闭板123形成对工形梁121与底板25边沿251处的第二道密封结构,即由第二弹性件122处渗透的河水还应穿过第二封闭板123才能进入被封闭的井孔13内,从而有效加强该处的密封性能。当然每一底板25的边沿251均具有部分结构位于中加部分井孔13的正下方,且使该部分结构向上弯折,进而可以避免底板25的边沿251浸没入河水内,保证两底板25的助浮性能。由于底板25与对应的工形梁121之间采用第二封闭板123焊接,对此在沉井(围堰)1浮运至指定位置后,还应在无水环境下切除第二封闭板123的焊接状态,以保证工形梁121与底板25之间能够有效脱离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种大型沉井或围堰的浮运方法,用于将沉井或围堰浮运至桥梁墩位,所述沉井或所述围堰均包括围设形成环状的井壁以及设置于所述井壁内的若干隔舱,各所述隔舱与所述井壁围设形成多个井孔,其特征在于:包括以下操作步骤:
下水前,于所述沉井或围堰下方设置有底托板,所述底托板沿所述井壁封闭其中若干所述井孔的下端口,于所述底托板的上表面设置有若干横梁以及若干纵梁,每一所述横梁与各所述纵梁均交错连接,将所述底托板凸出所述井壁的边缘处采用若干钢丝绳吊挂于所述井壁的外表面,同时将各所述横梁以及各所述纵梁分别吊挂于与其对应的所述隔舱上;
下水时于所述底托板下布置有气囊,所述底托板沿所述气囊滑入河道内,且在所述沉井或所述围堰进入所述河道内,由所述底托板浮运所述沉井或所述围堰至指定位置;
在所述沉井或所述围堰位于指定位置后,拆卸所述底托板、各所述横梁以及各所述纵梁,解除所述底托板与所述井壁之间的吊挂结构,同时解除各所述横梁以及各所述纵梁分别与对应所述隔舱之间的吊挂结构,采用各所述钢丝绳将所述底托板由所述沉井或所述围堰的正下方回收,所述沉井或所述围堰下沉于所述河道内。
2.如权利要求1所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:下水前于所述底托板与所述井壁的下表面之间夹设有第一弹性件,所述第一弹性件绕所述井壁的下表面与所述底托板之间的连接处环设。
3.如权利要求2所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:于所述底托板上设置有绕所述井壁的下表面与所述底托板之间连接处环设的止水角钢,所述止水角钢与所述井壁的外表面之间具有间隙,向所述间隙内灌注止水胶。
4.如权利要求1所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:下水前依次将各所述井孔分为三个部分,分别包括中间部分以及位于所述中间部分两侧的两个外侧部分,且所述中间部分的各所述井孔位于相邻且相对设置的两个所述隔舱之间,所述底托板包括两个底板,两所述底板分别封闭两个所述外侧部分的各所述井孔,两个所述底板具有相对设置且分别位于两个所述隔舱下方的两个边沿,将每一所述边沿与和其对应所述隔舱的下表面之间进行密封。
5.如权利要求4所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:于两个所述边沿对应的两个所述隔舱的正下方均设置有用于支撑两所述隔舱的工形梁,两所述工形梁的底面与和其对应的所述边沿之间具有缝隙,于所述缝隙内填塞有沿所述工形梁设置的第二弹性件,且向所述第二弹性件也灌注止水胶。
6.如权利要求5所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:于所述井壁的内侧正对所述井壁与所述底托板之间的连接处设置有第一封闭板,所述第一封闭板的上端以及下端分别与所述井壁的内表面以及所述底托板焊接;于每一所述工形梁的内侧正对该所述工形梁与和其对应的所述边沿之间的连接处均设置有第二封闭板,每一所述第二封闭板的上端以及下端分别与和其对应的所述工形梁的内表面以及和其对应的所述边沿焊接。
7.如权利要求6所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:在所述沉井或所述围堰浮运至指定位置后,在无水环境下切除所述第一封闭板与所述第二封闭板。
8.如权利要求1所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:于所述井壁的外表面上设置有若干第一牛腿,各所述钢丝绳分别吊挂于各所述第一牛腿上,于各所述隔舱上也均设置有第二牛腿,各所述纵梁以及各横梁均分别通过若干拉杆吊挂于与其对应的所述第二牛腿上。
9.如权利要求1所述的大型沉井或围堰的浮运方法,其特征在于:每一所述横梁均交错设置于各所述纵梁的上方,于每一所述纵梁上均设置有第三牛腿,各所述横梁分别对应安设于各所述第三牛腿上。
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