CN105773004A - 钢结构桥梁制造的柔性装备及其拆装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢结构桥梁制造的柔性装备及其拆装方法，包括设置于桥体下方用于支撑桥体的台车架，所述台车架上固定连接有升降机构，所述升降机构的上端与桥体固定连接，所述桥体下方设有多部台车架，相邻台车架之间通过固定连杆连接。本发明结构简单，通过台车架和导轨的组装方式，形成一体化胎架，其安装过程快捷方便可重复使用、可灵活装配、可便捷操作的用于钢结构桥梁制造的柔性装备，它既可节约钢结构桥梁制造过程中的工装成本，还可节省现有胎架的搭建时间，大量减少胎架制作的工序，从而大幅降低各种环境污染。

Description

钢结构桥梁制造的柔性装备及其拆装方法

技术领域

本发明涉及一种钢结构桥梁制造的柔性装备及其拆装方法。

背景技术

钢结构桥梁通常采用工厂分段预制和现场焊接拼装的方式，它具有对交通影响较小，便于施工、结构质量好、易于控制、节省工期、方便景观装饰等优势，在桥梁建设中越来越广泛得到推广应用。

在对钢结构桥体组焊前，需要先在桥体的底部搭设庞大的胎架，现有胎架的搭建流程如下：首先搭建胎架基础，包括在地面上釆用混凝土条基或铺设钢板，再根据最大梁段的重量对混凝土条基（或钢板）及基础进行承载力验算，以确定基础处理方式和钢筋混凝土配比（或钢板参数）等，然后搭建胎架刚体，采用型钢框架平台，框架纵杆、横梁焊接成一体并与混凝土条基预埋件焊接形成刚体，纵杆底部与地面固定，胎架刚体上各支撑点和连接点位置需要根据具体情况设计制作，最后将桥体底板单元焊接于胎架支撑点上。

上述搭建方法存在以下问题：

现有胎架搭建成本高，搭建过程需要铺设地基、切割和焊接钢材，加工和人力费用较高；当桥体组焊后，需将胎架切除拆卸，卸除后的胎架几乎无法再利用，造成了大量的材料浪费，增加了生产成本。根据工程测算，现有胎架约占建造钢结构桥成本的10%以上。

现有胎架搭建和拆除的耗时长，从胎架的结构设计、铺设地基、切割和焊接钢材、人工反复测量和调节纵杆高度，直到桥体制作后的人工拆除，这个过程消耗了大量的人力和制作时间，生产周期较长。根据工程测算，搭建和拆除胎架过程，约需要6名工人协同工作20天以上时间。

现有胎架产生污染重，胎架制作和装卸过程都需要大量切割钢材和焊接钢材，尤其将产生大量烟尘以及有害气体，必然对生产环境造成污染，还会造成噪声和辐射污染等。

综上所述，现有胎架的搭建技术存在成本高、耗时长、污染重、安全性差的缺点，无疑造成生产效能低、竞争力差。分析其主要原因，一是现有胎架无法重复使用，造成了严重浪费；二是现有胎架采用刚性焊接为整体，无法灵活装配，且调节繁琐；三是现有胎架的建造需要大量繁杂的人工操作，且存在环境污染。

长期以来，国内外许多专家对钢结构桥梁进行了大量研究，但多数集中在钢桥梁自身的结构优化、焊接工艺、安装方法、建筑信息生命周期等方向上。对于搭建钢结构桥梁的胎架研究至今还较为零散，现有文献资料也较缺乏。

中国专利CN200967930公布了一种杆件栓接组装式立体胎架，包括多个并列设置的立柱，各立柱之间通过槽钢杆件和角钢杆件进行连接，立柱与槽钢杆件和角钢杆件之间分别通过可拆方式连接，缺点是不能进行灵活组装和调节高度。

中国专利CN201320863156.3公布了一种用于钢结构临时支撑和卸载的胎架顶部工装，它包括主梁、次梁和滑动板，通过滑动与球形铰接点使胎架顶部工装可方便拆卸，主要缺点是不能一体化构建，也不能重复使用。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的钢结构临时支撑装置存在工装成本高、适应性差，效率低等问题。

本发明的具体实施方案是：一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，包括设置于桥体下方用于支撑桥体的台车架，所述台车架上固定连接有升降机构，所述升降机构的上端与桥体固定连接，所述桥体下方设有多部台车架，相邻台车架之间通过固定连杆连接。

进一步的，所述台车架包括钢结构车身及设置于车身下方设有导轨或安装固定支座，当台车架下方设有导轨时，台车架下方设有车轮便于移动。

进一步的，所述升降机构包括下部丝杆、中部丝杠及顶部丝杠，所述下部丝杆固定于台车架上，下部丝杆与中部丝杆连接处外部设有与下部丝杆丝杠及中部丝杆相配合的丝母，所述顶部丝杠与桥体固定连接。

进一步的，所述导轨与台车架滑动配合，所述导轨上设有夹轨器。

进一步的，所述牵引机构包括设置于导轨旁侧的卷扬机，所述卷扬机经钢丝绳与钢结构车身相连接，钢丝绳上绕设有由定滑轮。

进一步的，所述顶部丝杆顶部设有连接支撑面，中部丝杆与顶部丝杆的连接采用筒轴结构，顶部丝杆下端具有凸轴，所述中部丝杠上端具有与丝杠相互配合的插孔，插孔侧部设有贯穿凸轴及插孔的销轴。

进一步的，所述支撑面与桥体上的支座焊接固定。

本发明还涉及一种钢结构桥梁制造的柔性装备拆装方法，其特征在于，成型及拆卸如权利要求3所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其安装方法按以下步骤实施：

（1）通过牵引机构牵引台车架移动到指定的位置，利用导轨上的夹轨器或固定支座将台车架固定；

（2）重复步骤（1）将所有台车架分别移动到导轨上相应位置并用夹轨器固定；

（3）将台车架之间分别通过固定连杆连接成一体化胎架；

（4）操作升降机构，根据钢桥梁的结构需求，分别调节台车架上的中部丝杆伸缩至合适高度；

（5）高度调节完毕后，通过销轴穿过丝杆的筒、轴结合部将两者紧固，再将丝杆顶部的支撑面与桥体上的支座进行焊接固定；

（6）分别测量和微调各丝杆的高度，直至符合要求，则安装完毕。

进一步的，拆除时包括下列步骤：

（1）将制造好的桥体用若干台千斤顶分别放在合时位置上顶住，或用行吊设备将桥体吊住，防止撤除台车架后出现桥体倒塌；

（2）取消穿过丝杆筒、轴结合部的销轴；

（3）操作升降机构，降低调节台车架上的丝杆高度，将台车架与桥体分离；

（4）松开导轨上的夹轨器或拆除固定支座的固定销，移动台车架并将其全部撤离到桥体外的相应位置进行封存，便于之后重复使用；

（5）拆除底部丝杠的支撑面与桥体支座的焊接；

（6）将制作好的桥体吊到运输车上，便于输送和安装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明通过台车架和导轨（或固定支座）的组装方式，形成一体化“胎架”。其安装过程快捷方便，拆卸后可重复使用，节省10%以上成本和约60天生产时间

2)本发明的台车架的车身下方采用安装车轮和安装固定支座二种结构，以满足不同企业和不同场合制造钢结构桥梁的需求。

3)本发明的组装方式通过移动台车架在导轨上的位置，调节升降器的数量及其高度，可满足制造不同钢桥体的结构参数及类型的（胎架）支撑需求。

4)本发明的灵活组装为一体化的胎架，可大量减少现有胎架的制作工序，大幅降低环境污染。

附图说明

图1为本发明实施例一体化构造正面示意图。

图2为本发明实施例一体化构造侧面示意图。

图3为本发明实施例中台车架-导轨配合方式构造示意图。

图4为本发明实施例中台车架-固定支座配合方式构造示意图。

图5为本发明实施例中顶部丝杆与支座连接处示意图。

图6为本发明实施例牵引机构俯视示意图。

图中，100-桥体、110-支座、200-台车架、210-钢结构车身、220-车轮、221-固定支座、230-升降机构、231-底部丝杆、232-丝母、233-中部丝杆、234-顶部丝杆、235-丝杆筒、轴结合部的对应孔、300-导轨、400-固定连杆、500-夹轨器、600-牵引机构、610-卷扬机、620-钢丝绳、630-定滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1和图2用于表示本发明实施例中柔性装备构造的正面和侧面的示意关系。所述柔性装备的主要结构由待建造的钢结构桥体100、用于支撑桥体的台车架200、用于移动台车架的导轨300、用于连接和固定各台车架的固定连杆400、用于台车架与地面固定的夹轨器500、用于辅助使台车架移动的牵引机构600等组成，部件之间通过连杆连接和固定等简单工序，构成一体化的胎架。

图3用于表示本发明实施例中台车架-导轨配合方式的构造示意关系。所述台车架200包括钢结构车身210，钢结构车身210下方安装车轮220或固定支座221，车身上方安装有升降机构230。台车架200的钢结构车身210下方安装车轮220时，可放置在导轨300上移动，导轨300旁边安装有牵引机构600用于牵引台车架200，其导轨300上配有夹轨器500用于固定台车架200。

图4用于表示本发明实施例中台车架-固定支座配合方式的构造示意关系。所述台车架200的钢结构车身210下方安装固定支座221时，它通过打入固定销（如膨胀螺丝）将台车架200与地面固定，需要移动时需事前拔出固定销。

图5用于表示本实施例中升降机构的结构示意关系。所述升降机构230包括底部丝杆231、中部丝杆233和顶部丝杆234等。底部丝杆231固定于车身210上。底部丝杆231和中部丝杆233结合处套设有丝母232，旋转丝母232可使底部丝杆231和中部丝杆233上下移动，用于改变丝杆在竖直方向的支撑高度。丝杆顶部采用顶杆连接支撑面，中部丝杆233与顶部丝杆234的连接采用筒轴结构，将顶部丝杆234的轴心插入中部丝杆233的套筒内，筒、轴结合部的对应孔235位置用销轴进行紧固；连接顶杆的支撑面与桥体上的支座110通过焊接固定。

图6用于表示在本实施例中牵引机构的结构示意关系。对于台车架200具有导轨300的牵引机构600，其安装于导轨300两旁的卷扬机610，是通过钢丝绳620和定滑轮630与台车架200的钢结构车身210连接，用电力牵引或人力推动台车架200在导轨300上移动到指定位置。

下面针对各结构进行安装方法说明：

本实施例1，它采用的一种安装方法是：（1）通过螺栓将导轨300固定在地面上；（2）通过行吊装置（或牵引机构）600将台车架200放置在导轨300上；（3）通过牵引机构（电力或人力）600牵引台车架200移动到导轨300上指定的位置，然后通过导轨300上的夹轨器500将台车架200固定；（4）重复步骤（2）和步骤（3），将所有台车架200移动到导轨300上相应位置并用夹轨器500固定；（5）将台车架200之间分别通过固定连杆400连接成一体化“胎架”；（6）操作升降机构，根据钢桥梁的结构需求，分别调节台车架200上的丝杆伸缩至合适高度；（7）高度调节完毕后，通过销轴穿过中部丝杆233与顶部丝杆234对应的孔235，将中部丝杆233与顶部丝杆234两者紧固；再将顶部丝杆234的焊接面直接与桥体上的支座110进行焊接固定；（8）分别测量和微调各丝杆的高度，直至符合要求，则安装完毕；之后，钢结构桥体100在本发明一体化胎架上的制作过程及其方法与使用传统胎架一致。

本实施例2，它采用的一种拆除方法是：（1）首先将制造好的桥体100用若干台千斤顶在合时位置上顶住，或用行吊设备将桥体100吊住，防止撤除台车架200后出现桥体倒塌。（2）取出穿过丝杆234筒、轴结合孔235的销轴。（3）操作升降机构230，降低调节台车架200上的顶部丝杆高度，将台车架200与桥体100分离。（4）松开导轨300上的夹轨器500，然后通过人力或牵引机构600分别将台车架200在导轨300上移动，全部撤离到桥体外的相应位置，并进行封存，便于之后重复使用。（5）将顶部丝杆234支撑面与桥体支座110的焊接面拆除。（6）用行吊设备将钢结构桥体吊到运输车上，便于输送到指定地点和后期安装。

本实施例3，它采用的另一种安装和拆卸方法是：对于固定支座式的钢结构桥梁制造的柔性装备，其安装步骤首先是将各台车架200放置到各自的指定位置，再分别将各台车架200车身下方的固定支座221与地面打入固定销使其固定，然后按照上述第一种安装方法的步骤（5）～步骤（8）进行操作。拆卸固定支座式的钢结构桥梁制造的柔性装备，可按照本实施例2的步骤（1）先撑住桥体100；接着拆除台车架车身下方的固定支座（221）上的固定销，然后按照本实施例2的步骤（2）、步骤（3）、步骤（5）和步骤（6）依次进行操作。

上述仅为本发明的较佳实施案例，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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，包括设置于桥体下方用于支撑桥体的台车架，所述台车架上固定连接有升降机构，所述升降机构的上端与桥体固定连接，所述桥体下方设有多个台车架，相邻台车架之间通过固定连杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述台车架包括钢结构车身及设置于车身下方设有导轨或安装固定支座，当台车架下方设有导轨时，台车架下方设有车轮。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述升降机构包括下部丝杆、中部丝杠及顶部丝杠，所述下部丝杆固定于台车架上，下部丝杆与中部丝杆连接处设有与下部丝杆丝杠及中部丝杆相配合的丝母，所述顶部丝杠与桥体固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述导轨与台车架滑动配合，所述导轨上设有夹轨器。

5.根据权利要求3或4所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述牵引机构包括设置于导轨旁侧的卷扬机，所述卷扬机经钢丝绳与钢结构车身相连接，钢丝绳上绕设有由定滑轮。

6.根据权利要求3所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述顶部丝杆顶部设有连接支撑面，中部丝杆与顶部丝杆的连接采用筒轴结构，顶部丝杆下端具有凸轴，所述中部丝杠上端具有与丝杠相互配合的插孔，插孔侧部设有贯穿凸轴及插孔的销轴。

7.根据权利要求7所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其特征在于，所述支撑面与桥体上的支座焊接固定。

8.一种钢结构桥梁制造的柔性装备拆装方法，其特征在于，成型及拆卸如权利要求3所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备，其安装方法按以下步骤实施：

（1）通过牵引机构牵引台车架移动到指定的位置，利用导轨上的夹轨器或固定支座将台车架固定；

（2）重复步骤（1）将所有台车架分别移动到导轨上相应位置并用夹轨器固定；

（3）将台车架之间分别通过固定连杆连接成一体化胎架；

（4）操作升降机构，根据钢桥梁的结构需求，分别调节台车架上的中部丝杆伸缩至合适高度；

（5）高度调节完毕后，通过销轴穿过丝杆的筒、轴结合部将两者紧固，再将丝杆顶部的支撑面与桥体上的支座进行焊接固定；

（6）分别测量和微调各丝杆的高度，直至符合要求，则安装完毕。

9.根据权利要求8所述的一种钢结构桥梁制造的柔性装备拆装方法，其特征在于，拆除时包括下列步骤：

（1）将制造好的桥体用若干台千斤顶分别放在合时位置上顶住，或用行吊设备将桥体吊住，防止撤除台车架后出现桥体倒塌；

（2）取消穿过丝杆筒、轴结合部的销轴；

（3）操作升降机构，降低调节台车架上的丝杆高度，将台车架与桥体分离；

（4）松开导轨上的夹轨器或拆除固定支座的固定销，移动台车架并将其全部撤离到桥体外的相应位置进行封存，便于之后重复使用；

（5）拆除底部丝杠的支撑面与桥体支座的焊接；

（6）将制作好的桥体吊到运输车上，便于输送和安装。