CN107806007A - 一种桥梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁结构及其施工方法，解决了预制梁稳定下落至支座上时排出大量的砂料，会造成砂料的大量浪费以及砂料存在桥墩上时降低桥梁使用寿命的问题。其技术方案要点是一种桥梁结构，包括预制梁、桥墩以及定位将预制梁吊装于桥墩上的定位装置，定位装置包括固设于桥墩顶面且内设有砂层的砂箱，桥墩的顶面位于砂箱安装处的下方可拆卸安装有集砂装置，且桥墩的顶面开设有供集砂装置安置的预制腔室，集砂装置包括上侧具有进砂口的接料箱，砂箱的底部开设有与进砂口相通的出砂口且安装有控制出砂口启/闭的出砂组件，达到了设置集砂装置，避免砂料的浪费，同时防止砂料堆积在桥墩顶面上，避免砂料影响桥梁使用寿命的目的。

Description

一种桥梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁领域，更具体的说，涉及一种桥梁结构及其施工方法。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。桥梁的施工过程一般先浇筑桥墩，预制桥跨结构以形成预制梁，再将预制梁运输、吊装、定位落至桥墩。

专利公告号为CN105507154B的发明公开了一种预制梁吊装定位装置以其预制梁吊装施工方法，包括固定在桥墩顶部的定位砂箱和固定在预制梁底部的预埋装置，定位砂箱包括套筒和包容于套筒内的活塞，活塞包括凸起，预埋装置包括供凸起嵌入的定位凹槽，套筒内位于活塞下方设有砂层，套筒侧面还设有出砂装置，出砂装置包括出啥空和螺栓，其施工方法为使凸起位于预埋装置的定位凹槽内，然后对位落梁，打开出砂装置，使预制梁下落至支座上。

通过凸起和定位凹槽的卡接配合，使得在落梁过程中快速对位且不需要反复调预制梁的位置，排出定位装置内的砂层，使得预制梁稳定下落至支座上，但是排出大量的砂料，会造成砂料的大量浪费，同时砂砾会残留于预制梁和桥墩之间的凹陷处，在填平凹陷后，砂砾会作为杂质的存在而影响桥跨结构的稳定性，从而降低桥梁的使用寿命。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种桥梁结构，将预制梁快速定位落梁在桥墩上时，设置集砂装置，避免砂料的浪费，同时防止砂料堆积在桥墩顶面上，避免砂料影响桥梁的使用寿命。

本发明的上述技术第一目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁结构，包括预制梁、桥墩以及定位将预制梁吊装于桥墩上的定位装置，所述定位装置包括固设于桥墩顶面且内设有砂层的砂箱，所述桥墩的顶面位于砂箱安装处的下方可拆卸安装有集砂装置，且所述桥墩的顶面开设有供集砂装置安置的预制腔室，所述集砂装置包括上侧具有进砂口的接料箱，所述砂箱的底部开设有与进砂口相通的出砂口且安装有控制出砂口启/闭的出砂组件。

通过采用上述技术方案，在桥墩的顶面位于定位装置的下方开设预制腔室，且预制腔室内安放集砂装置，集砂装置中的接料箱用于收集从定位装置中砂箱内流出的砂层，且利用出砂组件控制砂层的出料，从而避免砂料的浪费，且砂料不会堆积在桥墩的顶面，从而不影响预制梁的下落，以及砂料不会影响预制梁固定的稳定性，因此砂料不影响桥梁的使用寿命。

本发明的进一步设置在于，所述集砂装置包括位于接料箱底部的升降器以及设于接料箱和升降器之间的连接带，且所述预制梁的底部位于预制腔室的正上方可拆卸安装有供连接带穿设的定滑轮。

通过采用上述技术方案，设置升降器，便于从预制腔室内取出集满砂料的接料箱，而设置连接带和定滑轮，便于利用接料箱的重力吊出预制腔室内的升降器，从而便于完整且省力的拆卸集砂装置。

本发明的进一步设置在于，所述接料箱包括供连接带连接的硬皮敞口箱以及置于硬皮敞口箱内的软袋，且所述进砂口设于软袋处。

通过采用上述技术方案，软袋可根据预制腔室的口径而决定集满砂料的形体，将接料箱取出后，软袋可横向扩张，避免砂料的高度抵触下落后的预制梁，从而拆卸集砂装置的不便，硬皮敞口箱便于安装连接带，同时防止软袋重心偏离升降器的施力点，从而增加升降器其中接料箱的耗能。

本发明的进一步设置在于，所述升降器包括供接料箱安置且与预制腔室口径大小相同的台板，所述硬皮敞口箱的底部安装有滚轮；所述升降器的外部固设有外壳体，且所述外壳体的外壁嵌装有自由滚动的滚珠。

通过采用上述技术方案，滚轮可减小推动接料箱的作用力，滚珠可减小升降器与预制腔室内壁的摩擦，防止升降器在提拉过程中损坏。

本发明的进一步设置在于，所述出砂组件包括活动安装于砂箱底部出砂口所在处的滑移门以及安装于砂箱外壁的转动电机，所述滑移门的表面安装有齿条，且所述转动电机的输出轴上固设有与齿条啮合的齿轮。

通过采用上述技术方案，经齿轮和齿条的啮合，使得滑移门的滑移稳定，且避免在受压力的情况下用手拉动滑移门的困难操作，使得定位装置操作更为便利。

本发明的进一步设置在于，所述定位装置包括固定于预制梁底部的预埋卡件以及置于砂箱内且位于砂层上方的活塞嵌件，所述活塞嵌件的顶部活动安装有嵌入预埋卡件内的定位凸块，所述定位凸块的底部与活塞嵌件之间设有弹性件，所述活塞嵌件内位于定位凸块的侧面处设有与转动电机电联的行程控制开关。

通过采用上述技术方案，设置预埋卡件和活塞嵌件，定位凸块用于定位预制梁的下落，而设置弹性件和行程控制开关，使得定位装置在定位和配合预制梁下落的过程中更为自动化，防止预制梁下落，而砂料未流出时，预制梁对定位装置的压力过大而造成损坏，或者防止预制梁与定位装置定为配合前，砂料已经流出，从而减弱定位装置的定位效果，

本发明的第二目的是提供一种桥梁结构的施工方法，用于施工上述的桥梁结构。

本发明的上述技术第二目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁结构的施工方法，适用于上述的桥梁结构，包括以下步骤，

S1、在所述预制梁的底部安装定位装置中的预埋卡件，在相邻两所述桥墩的顶面靠近支座盘预留预制腔室；

S2、在所述预制腔室内放置集砂装置；

S3、在所述桥墩的顶面位于预制腔室所在处安装定位装置的其余部分；

S4、吊装所述预制梁至桥墩处并调整位置，使所述定位凸块嵌入预埋卡件内，然后对位落梁使所述预制梁与定位装置定位配合以启动出砂组件，所述定位装置内的砂层落入集砂装置内直至预制梁下落至支座上；

S5、拆除所述定位装置，取出预制腔室内的集砂装置，填平所述预制梁底部凹陷。

通过采用上述技术方案，经集砂装置和定位装置的顺序安装和拆卸，从而便于在定位预制梁吊装后，完成砂料流出后的收集。

本发明的进一步设置在于，所述S5中取出集砂装置时，启动所述升降器以水平推出接料箱后，经所述连接带拉出预制腔室内的升降器。

本发明的进一步设置在于，所述S5中水平推出接料箱后，将所述连接带绕卷于定滑轮，且将所述定滑轮安装于预制梁的底部，经所述接料箱的重力拉出预制腔室内的升降器。

通过采用上述技术方案，利用定滑轮拉出升降器，避免连接带与预制腔室之间发生摩擦，从而磨损连接带，同时使得拉动升降器的拉力与升降器的运动方向一致，达到拉力做功最大化的目的，更为省力。

本发明的进一步设置在于，所述S2中将所述集砂装置中升降器的开关放置于预制腔室外。

通过采用上述技术方案，升降器的开关放置于预制腔室外，避免升降器放入预制腔室内时难以操作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在桥墩的顶面位于定位装置的下方开设预制腔室，且预制腔室内安放集砂装置，集砂装置中的接料箱用于收集从定位装置中砂箱内流出的砂层，从而避免砂料的浪费，因砂料不会堆积在桥墩的顶面，从而不会影响预制梁固定的稳定性，因此砂料不影响桥梁的使用寿命。

附图说明

图1为本发明在使用状态下的示意图；

图2为本发明中定位装置的分解图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明中定位装置的剖视图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本发明在拆卸时的示意图；

图7为本发明中集砂装置在拆卸时省略预制梁和桥墩的示意图。

图中，1、预制梁；2、桥墩；21、支座；22、预制腔室；3、定位装置；31、预埋卡件；311、定位凹槽；32、砂箱；321、砂层；322、出砂口；33、活塞嵌件；331、置物槽；3311、限位凸棱；332、定位凸块；333、弹性件；334、行程控制开关；3p、引导弧面；34、出砂组件；341、滑移门；342、转动电机；343、齿条；344、齿轮；4、集砂装置；41、接料箱；411、硬皮敞口箱；4111、滚轮；412、软袋；4121、进砂口；42、升降器；421、台板；422、底板；423、外壳体；4231、滚珠；43、连接带；44、定滑轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种桥梁结构，包括预制梁1和桥墩2，每个桥墩2的顶面固定安装有两个用于支撑预制梁1的支座21，且预制梁1和桥墩2上可拆卸安装有一个定位装置3，以便于将预制梁1定位吊装于桥墩2上。桥墩2的顶面上位于定位装置3的下方预留有一个具有上开口的预制腔室22，预制腔室22内安置有一个集砂装置4，且定位装置3覆盖安装于预制腔室22的上开口处以位于集砂装置4的正上方。

结合图2、图4和图5所示，定位装置3包括经螺钉分别固定安装于预制梁1底面和桥墩2顶面的预埋卡件31和砂箱32，且砂箱32内活动安置有与预埋卡件31定为配合的活塞嵌件33，预埋卡件31的下表面具有一个定位凹槽311，活塞嵌件33的上表面具有一个置物槽331，且在置物槽331内活动安装有一个嵌入定位凹槽311内的定位凸块332，预埋卡件31和活塞嵌件33的贴合面处还具有引导弧面3p，以便定位凸块332快速嵌入定位凹槽311内。置物槽331内位于定位凸块332的底部安置有一个弹性件333，在本实施例中，弹性件333为弹簧，置物槽331的两侧具有限位凸棱3311，限制定位凸块332下压后移动的距离，确保定位凸块332与定位凹槽311的定为配合。置物槽331的侧壁嵌装有一个行程控制开关334，用于监测定位凸块332的向下运动。

结合图3所示，砂箱32内位于活塞嵌件33的下方设有砂层321，且砂箱32的底板422开设有一个长槽孔状的出砂口322，且在砂箱32上安装有一个控制出砂口322启/闭的出砂组件34。出砂组件34包括一个滑移门341和一个转动电机342，其中，砂箱32的底板422中开设有一个夹层槽，且滑移门341置于夹层槽中以遮盖出砂口322，滑移门341上朝向夹层槽槽口的一侧粘连有一个齿条343。转动电机342经螺栓固定安装在砂箱32的外侧且与行程控制开关334经电路连接，转动电机342的输出轴上固设有一个与齿条343啮合的齿轮344，经转动电机342驱动滑移门341在夹层槽中滑移，从而控制出砂口322的启/闭。

结合图6和图7所示，集砂装置4包括位于出砂口322下方的接料箱41以及控制接料箱41升降的升降器42，在本实施例中，升降器42为市面上普遍的起重设备，升降器42的动力源为气缸且具有开关（图中未示意出）。升降器42包括一个供接料箱41安置的台板421以及置于预制腔室22底面的底板422，台板421的大小与预制腔室22的口径大小相同，底板422的外表面焊接固定有一个包裹升降器42的外壳体423，外壳体423的外表面与预制腔室22的内壁相贴合，且外壳体423的外壁开设有多个球形凹槽，每个球形凹槽的截面呈具有缺口的椭球状，且球形凹槽内安置有一个可自由滚动的滚珠4231。

接料箱41包括一个硬皮敞口箱411和一个软袋412，置于硬皮敞口箱411内的软袋412具有一个进砂口4121，且软袋412的进砂口4121边沿经图钉敞开铺在桥墩2顶面位于预制腔室22所在处的边缘，从而便于收集从出砂口322落下的砂料，收集完毕后，可用麻绳绑扎以闭合软袋412的进砂口4121。硬皮敞口箱411的底部具有四个滚轮4111，且硬皮敞口箱411放置于台板421上，硬皮敞口箱411的底部一侧与台板421的中央连接有一根连接带43，在本实施例中，连接带43为普通的绳子，且两端均绑扎固定在硬皮敞口箱411和台板421上的吊环上（图中未示意出）。预制梁1的底面正对预制腔室22的正上方处预埋有一个固定座（图中未示意出），且固定座上经螺丝固定有一个定滑轮44，定滑轮44可供连接带43穿设。

施工上述桥梁结构的步骤如下：

步骤一，在预制梁1的底面预埋安装有一个供定滑轮44安装的固定座，在固定座的外侧经螺钉固定安装预埋卡件31；在浇筑所有桥墩2时，在桥墩2的顶面位于支座21旁预留有一个预制腔室22，预制腔室22的容积大于砂层321中砂料体积的两倍。

步骤二，将集砂装置4中的升降器42经连接带43平稳的吊落至预制腔室22的底面，且确保升降器42的开关放置在预制腔室22外，启动升降器42，使得台板421上升供接料箱41平稳放置，随后将接料箱41随台板421下落至预制腔室22内，且用图钉将软袋412的进砂口4121边沿固定在预制腔室22外，从而将集砂装置4完整的安置在预制腔室22内。

步骤三，将定位装置3中的砂箱32部分组装完毕，随后经螺钉安装在桥墩2顶面位于预制腔室22的上方，将转动电机342和行程控制开关334通电。

步骤四，吊装预制梁1至桥墩2处，同时调整预制梁1的位置，使得定位装置3中的定位凸块332嵌入预埋卡件31中的定位凹槽311中，预制梁1落下时对定位凸块332产生下压的作用力，使得定位凸块332在活塞嵌件33中下滑，此时触碰行程控制开关334以启动出砂组件34，经齿轮344和齿条343的啮合驱动滑移门341的滑动，打开出砂口322，使得砂层321中所有的砂料从出砂口322落入软袋412中，活塞嵌件33随预制梁1下降，直至预制梁1下落至支座21上。

步骤五，从桥墩2和预制梁1上拆除定位装置3，启动升降器42，直至台板421与桥墩2顶面齐平，水平推动接料箱41，使得接料箱41从预制腔室22内取出，下降台板421，将连接带43的中部绕过定滑轮44，且将定滑轮44安装于预制梁1底部的固定座上，继续推动接料箱41至沿桥墩2外侧壁下落，即可同时将升降器42从预制腔室22中拉出，从而将集砂装置4完整的取出，最后用混凝土填平预制梁1底部和桥墩2顶面的凹陷处即可。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种桥梁结构，包括预制梁(1)、桥墩(2)以及定位将预制梁(1)吊装于桥墩(2)上的定位装置(3)，所述定位装置(3)包括固设于桥墩(2)顶面且内设有砂层(321)的砂箱(32)，其特征在于：所述桥墩(2)的顶面位于砂箱(32)安装处的下方可拆卸安装有集砂装置(4)，且所述桥墩(2)的顶面开设有供集砂装置(4)安置的预制腔室(22)，所述集砂装置(4)包括上侧具有进砂口(4121)的接料箱(41)，所述砂箱(32)的底部开设有与进砂口(4121)相通的出砂口(322)且安装有控制出砂口(322)启/闭的出砂组件(34)。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述集砂装置(4)包括位于接料箱(41)底部的升降器(42)以及设于接料箱(41)和升降器(42)之间的连接带(43)，且所述预制梁(1)的底部位于预制腔室(22)的正上方可拆卸安装有供连接带(43)穿设的定滑轮(44)。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述接料箱(41)包括供连接带(43)连接的硬皮敞口箱(411)以及置于硬皮敞口箱(411)内的软袋(412)，且所述进砂口(4121)设于软袋(412)处。

4.根据权利要求2所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述升降器(42)包括供接料箱(41)安置且与预制腔室(22)口径大小相同的台板(421)，所述硬皮敞口箱(411)的底部安装有滚轮(4111)；所述升降器(42)的外部固设有外壳体(423)，且所述外壳体(423)的外壁嵌装有自由滚动的滚珠(4231)。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述出砂组件(34)包括活动安装于砂箱(32)底部出砂口(322)所在处的滑移门(341)以及安装于砂箱(32)外壁的转动电机(342)，所述滑移门(341)的表面安装有齿条(343)，且所述转动电机(342)的输出轴上固设有与齿条(343)啮合的齿轮(344)。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述定位装置(3)包括固定于预制梁(1)底部的预埋卡件(31)以及置于砂箱(32)内且位于砂层(321)上方的活塞嵌件(33)，所述活塞嵌件(33)的顶部活动安装有嵌入预埋卡件(31)内的定位凸块(332)，所述定位凸块(332)的底部与活塞嵌件(33)之间设有弹性件(333)，所述活塞嵌件(33)内位于定位凸块(332)的侧面处设有与转动电机(342)电联的行程控制开关(334)。

7.一种桥梁结构的施工方法，适用于权利要求1-6任意一项所述的桥梁结构，其特征在于：包括以下步骤，

S1、在所述预制梁(1)的底部安装定位装置(3)中的预埋卡件(31)，在相邻两所述桥墩(2)的顶面靠近支座(21)盘预留预制腔室(22)；

S2、在所述预制腔室(22)内放置集砂装置(4)；

S3、在所述桥墩(2)的顶面位于预制腔室(22)所在处安装定位装置(3)的其余部分；

S4、吊装所述预制梁(1)至桥墩(2)处并调整位置，使所述定位凸块(332)嵌入预埋卡件(31)内，然后对位落梁使所述预制梁(1)与定位装置(3)定位配合以启动出砂组件(34)，所述定位装置(3)内的砂层(321)落入集砂装置(4)内直至预制梁(1)下落至支座(21)上；

S5、拆除所述定位装置(3)，取出预制腔室(22)内的集砂装置(4)，填平所述预制梁(1)底部凹陷。

8.根据权利要求7所述的一种桥梁结构的施工方法，其特征在于：所述S5中取出集砂装置(4)时，启动所述升降器(42)以水平推出接料箱(41)后，经所述连接带(43)拉出预制腔室(22)内的升降器(42)。

9.根据权利要求8所述的一种桥梁结构的施工方法，其特征在于：所述S5中水平推出接料箱(41)后，将所述连接带(43)绕卷于定滑轮(44)，且将所述定滑轮(44)安装于预制梁(1)的底部，经所述接料箱(41)的重力拉出预制腔室(22)内的升降器(42)。

10.根据权利要求9所述的一种桥梁结构的施工方法，其特征在于：所述S2中将所述集砂装置(4)中升降器(42)的开关放置于预制腔室(22)外。