CN108385530A - 一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装与架设方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装与架设方法，主线墩柱和拼宽段墩柱均预埋有多个钢筋组，每个钢筋组均包括上钢筋单元和下钢筋单元，一组轨道托架通过一个钢筋组连接于墩柱，轨道托架包括托架支撑杆和托架水平杆，轨道梁连接于托架水平杆的上侧，轨道梁的上侧通过夹片连接有轨道，车体的下侧连接有车轮，车轮沿着轨道滚动，车体的上侧连接有调整机构，车体的一端连接有移动机构。本发明所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，合理利用主线架桥机且不投入其他大型浮吊等机械设备，在合理配置资源的基础上起到降本增效的显著效果。

Description

一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装与架设方法

技术领域

本发明属于跨海高速公路桥梁施工领域，尤其是涉及一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装。

背景技术

因海上施工风险大、不确定因素多，跨海高速公路多采用大型预制箱梁以减少海上作业时间。目前海上高速公路预制箱梁长度最长达70m，重量最重超过2000t，一般采用大型架桥机进行预制梁的架设施工。而对于海上互通拼宽段预制梁的架设施工，主线架桥机难以胜任，且墩顶空间较小，永久支座、临时支座和架桥机支腿占据很大面积，有效利用空间有限，若另外投入使用超大型浮吊架设拼宽段预制箱梁施工既不安全，也不经济。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，提供一种安全、高效的跨海高速公路拼宽段箱梁架设安装的工装设备体系，解决海上高速公路拼宽段预制箱梁架设施工的技术难题，同时为工程节约成本，实现了施工经济性与安全性的平衡。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，包括：墩柱、轨道托架、轨道梁和移梁小车。

所述墩柱的上端连接有临时支座，墩柱包括主线墩柱和拼宽段墩柱，所述主线墩柱的两侧和拼宽段墩柱的两侧均预埋有多个钢筋组，每个钢筋组均包括上钢筋单元和下钢筋单元，上钢筋单元设于下钢筋单元的上侧。

所述轨道托架设有多组，一组轨道托架通过一个钢筋组连接于墩柱，轨道托架包括托架支撑杆和托架水平杆，所述托架水平杆水平设置，托架水平杆的其中一端连接于上钢筋单元，托架水平杆的另一端通过托架支撑杆连接于下钢筋单元，每个钢筋单元均包括多个钢筋，所述钢筋为螺纹钢筋，所述螺纹钢筋的锚固长度大于螺纹钢筋直径的五倍。

所述轨道梁设有两个，主线墩柱和拼宽段墩柱均设于两个轨道梁之间，轨道梁连接于主线墩柱的轨道托架和拼宽段墩柱的轨道托架，轨道梁连接于托架水平杆的上侧，轨道梁的上侧通过夹片连接有轨道。

所述移梁小车设有两个，两个移梁小车分别连接于一个轨道，移梁小车包括车体、车轮、移动机构和调整机构，所述车体的下侧连接有车轮，车轮沿着轨道滚动，车体的上侧连接有调整机构，车体的一端连接有移动机构。

进一步的，所述托架支撑杆的一端通过绞片连接于下钢筋单元，托架支撑杆的另一端通过销轴连接于托架水平杆，托架水平杆靠近墩柱的一端连接有封口板，所述封口板通过螺栓连接于上钢筋单元。

进一步的，所述调整机构包括竖向千斤顶和两个横向千斤顶，所述竖向千斤顶设于车体的中部，竖向千斤顶的移动端竖直向上，两个横向千斤顶以竖向千斤顶的轴线为中心对称分布，两个横向千斤顶的固定端连接于车体，两个横向千斤顶的移动端相对并连接于竖向千斤顶，横向千斤顶移动的方向垂直于移梁小车移动的方向，所述车体的两端分别连接有一个橡胶垫块。

进一步的，所述移动机构包括顶推单元和夹轨单元，所述顶推单元的其中一端连接于移梁小车，顶推单元的另一端连接有夹轨单元，所述夹轨单元卡合于轨道。

一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，包括以下步骤：

步骤A：墩柱两侧安装轨道托架、轨道梁和轨道。

步骤B：在两排轨道上分别吊放一辆移梁小车，并试运行移梁小车各项性能。

步骤C：将两辆移梁小车移动至轨道靠近主线墩柱一侧，架桥机将预制箱梁吊装在两辆移梁小车上，落梁位置应保证橡胶垫块与预制箱梁的底板完全接触。

步骤D：两辆移梁小车协同横移，将预制箱梁运送至轨道靠近拼宽段墩柱的一侧。

步骤E：将预制箱梁从移梁小车转移至拼宽段墩柱的顶部。

步骤F：移梁小车退回至轨道靠近主线墩柱一侧。

步骤G：移除移梁小车与轨道托架，转运至下个拼宽段墩柱使用。

进一步的，所述步骤A包括：

步骤A1：利用小型浮吊将轨道托架连接于主线墩柱和拼宽段墩柱。

步骤A2：人工辅助将轨道托架与预埋的钢筋组销接。

步骤A3：安装好轨道托架后进行预压实验，轨道托架应具有足够的强度及刚度。

步骤A4：预压实验合格后采用小型浮吊安装轨道梁和轨道。

进一步的，所述步骤B包括：

步骤B1：架桥机将两辆移梁小车分别吊放至两排轨道上，试运行移梁小车在轨道上移动，确保移梁小车各项性能良好。

步骤B2：移梁小车就位后，使夹轨单元与轨道处于抱紧状态。

进一步的，所述步骤D包括：

步骤D1：两辆移梁小车的顶推单元同步顶推，匀速将移梁小车及所支撑的预制箱梁移动至顶推单元的最大行程。

步骤D2：将夹轨单元与轨道调至松开状态。

步骤D3：顶推单元回缩，夹紧单元随着顶推单元的回缩向移梁小车方向移动。

步骤D4：再次使夹轨机构与轨道处于抱紧状态。

步骤D5：重复步骤D1～步骤D4，直至移梁小车将预制箱梁横移至拼宽段墩柱的纵轴线处，完成预制箱梁的横移就位。

进一步的，所述步骤E包括：

步骤E1：同步顶升两辆移梁小车的竖向千斤顶。

步骤E2：移除两个移梁小车的橡胶垫块。

步骤E3：缓慢下降竖向千斤顶，直到预制箱梁下端面距离临时支座的上表面5～10cm。

步骤E4：调节车体内横向千斤顶，微调预制箱梁的位置，预制箱梁位置调整精确后将预制箱梁落在临时支座上。

进一步的，所述步骤G包括：

步骤G1：拼宽段墩柱的预制箱梁架设完成后，架桥机首先将移梁小车起吊移出轨道。

步骤G2：再通过小型浮吊将轨道和轨道梁拆除移出。

步骤G3：最后将轨道托架拆除移出。

相对于现有技术，本发明所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装具有以下优势：

(1)解决了跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设施工的技术难题，合理利用主线架桥机且不投入其他大型浮吊等机械设备，在合理配置资源的基础上起到降本增效的显著效果。

(2)在墩旁设置托架及轨道结构体系为横向移梁另辟蹊径，有效地解决了墩顶有效空间小、可利用空间有限的一大难题。

(3)托架结构采用销接连接体系，实现了托架及轨道的快速拆装，为托架结构循环倒用提供了便利，提高了施工效率，节省了工期。

(4)轨道与轨道梁工厂加工预制，保证l移梁小车轨迹顺直、行驶平稳；同时托架及轨道梁刚度大，负载状况下挠度小，能够保证移梁小车行驶安全，稳定性高；移梁小车内设有微调千斤顶，保证箱梁落梁位置精准。

(5)该发明，箱梁在横移过程中，箱梁始终与小车橡胶垫块接触，防止箱梁磕碰破损，能够保证箱梁质量问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的使用状态图；

图5为图1中B部分的局部放大图；

图6为图3中A部分的局部放大图。

附图标记说明：

1-主线墩柱；2-托架支撑杆；3-托架水平杆；4-铰片；5-轨道；6-轨道梁；8-车体；9-顶推单元；10-夹轨单元；11-预制箱梁；12-橡胶垫块；13-竖向千斤顶；14-临时支座；15-横向千斤顶；16-钢筋；17-封口板；18-销轴；19-夹片；20-拼宽段墩柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1～6所示，一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，包括墩柱、轨道托架、轨道梁6和移梁小车。

所述墩柱的上端连接有临时支座14，墩柱包括主线墩柱1和拼宽段墩柱20，所述主线墩柱1的两侧和拼宽段墩柱20的两侧均预埋有多个钢筋组，每个钢筋组均包括上钢筋单元和下钢筋单元，上钢筋单元设于下钢筋单元的上侧。

所述轨道托架设有多组，一组轨道托架通过一个钢筋组连接于墩柱，轨道托架包括托架支撑杆2和托架水平杆3，所述托架水平杆3水平设置，托架水平杆3的其中一端连接于上钢筋单元，托架水平杆3的另一端通过托架支撑杆2连接于下钢筋单元，每个钢筋单元均包括多个钢筋16，所述钢筋16为螺纹钢筋，所述螺纹钢筋的锚固长度大于螺纹钢筋直径的五倍。

所述轨道梁6设有两个，主线墩柱1和拼宽段墩柱20均设于两个轨道梁6之间，轨道梁6连接于主线墩柱1的轨道托架和拼宽段墩柱20的轨道托架，轨道梁6连接于托架水平杆3的上侧，轨道梁6的上侧通过夹片19连接有轨道5。

所述移梁小车设有两个，两个移梁小车分别连接于一个轨道5，移梁小车包括车体8、车轮、移动机构和调整机构，所述车体8的下侧连接有车轮，车轮沿着轨道5滚动，车体8的上侧连接有调整机构，车体8的一端连接有移动机构。

所述托架支撑杆2的一端通过绞片4连接于下钢筋单元，托架支撑杆2的另一端通过销轴18连接于托架水平杆3，托架水平杆3靠近墩柱的一端连接有封口板17，所述封口板17通过螺栓连接于上钢筋单元。

所述调整机构包括竖向千斤顶13和两个横向千斤顶15，所述竖向千斤顶13设于车体8的中部，竖向千斤顶13的移动端竖直向上，两个横向千斤顶15以竖向千斤顶13的轴线为中心对称分布，两个横向千斤顶15的固定端连接于车体8，两个横向千斤顶15的移动端相对并连接于竖向千斤顶13，横向千斤顶15移动的方向垂直于移梁小车移动的方向，所述车体8的两端分别连接有一个橡胶垫块12。

所述移动机构包括顶推单元9和夹轨单元10，所述顶推单元9的其中一端连接于移梁小车，顶推单元9的另一端连接有夹轨单元10，所述夹轨单元10卡合于轨道5。

一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，包括以下步骤：

步骤A：墩柱两侧安装轨道托架、轨道梁6和轨道5。

步骤B：在两排轨道5上分别吊放一辆移梁小车，并试运行移梁小车各项性能。

步骤C：将两辆移梁小车移动至轨道5靠近主线墩柱1一侧，架桥机将预制箱梁11吊装在两辆移梁小车上，落梁位置应保证橡胶垫块12与预制箱梁11的底板完全接触。

步骤D：两辆移梁小车协同横移，将预制箱梁11运送至轨道5靠近拼宽段墩柱20的一侧。

步骤E：将预制箱梁11从移梁小车转移至拼宽段墩柱20的顶部。

步骤F：移梁小车退回至轨道5靠近主线墩柱1一侧。

步骤G：移除移梁小车与轨道托架，转运至下个拼宽段墩柱20使用。

所述步骤A包括：

步骤A1：利用小型浮吊将轨道托架连接于主线墩柱1和拼宽段墩柱20。

步骤A2：人工辅助将轨道托架与预埋的钢筋组销接。

步骤A3：安装好轨道托架后进行预压实验，轨道托架应具有足够的强度及刚度。

步骤A4：预压实验合格后采用小型浮吊安装轨道梁6和轨道5。

所述步骤B包括：

步骤B1：架桥机将两辆移梁小车分别吊放至两排轨道5上，试运行移梁小车在轨道5上移动，确保移梁小车各项性能良好。

步骤B2：移梁小车就位后，使夹轨单元10与轨道5处于抱紧状态。

所述步骤D包括：

步骤D1：两辆移梁小车的顶推单元9同步顶推，匀速将移梁小车及所支撑的预制箱梁11移动至顶推单元9的最大行程。

步骤D2：将夹轨单元10与轨道5调至松开状态。

步骤D3：顶推单元9回缩，夹紧单元10随着顶推单元9的回缩向移梁小车方向移动。

步骤D4：再次使夹轨机构10与轨道5处于抱紧状态。

步骤D5：重复步骤D1～步骤D4，直至移梁小车将预制箱梁11横移至拼宽段墩柱20的纵轴线处，完成预制箱梁11的横移就位。

所述步骤E包括：

步骤E1：同步顶升两辆移梁小车的竖向千斤顶13。

步骤E2：移除两个移梁小车的橡胶垫块12。

步骤E3：缓慢下降竖向千斤顶13，直到预制箱梁11下端面距离临时支座14的上表面5～10cm。

步骤E4：调节车体8内横向千斤顶15，微调预制箱梁11的位置，预制箱梁11位置调整精确后将预制箱梁11落在临时支座14上。

所述步骤G包括：

步骤G1：拼宽段墩柱20的预制箱梁11架设完成后，架桥机首先将移梁小车起吊移出轨道5。

步骤G2：再通过小型浮吊将轨道5和轨道梁6拆除移出。

步骤G3：最后将轨道托架拆除移出。

该装置工作原理，主线架桥机将移梁小车起吊至轨道5上方，通过架桥机纵横移天车准确将移梁小车放在轨道5上，安装移梁小车的顶推单元9和夹轨单元10，调试移梁小车在轨道5上移动行走，确保移梁小车各项机能正常运行，将移梁小车移至架桥机架梁区域内，夹轨单元10抱紧轨道5停驻移梁小车；主线架桥机将预制箱梁11落放置移梁小车的橡胶垫块12上，静置2～3分钟确保预制箱梁11在移梁小车上落稳，然后松开架桥机吊钩，同步启动顶推单元9，匀速将移梁小车及所支撑的预制箱梁11横向移动至顶推单元9的最大行程，移梁小车停稳后将夹轨单元10与轨道5调至松开状态，顶推单元9回缩并带动夹轨单元10移动，再次使夹轨单元备10与轨道5锁紧，停驻移梁小车，重复以上步骤，直至移梁小车将预制箱梁11移至拼宽段的轴线位置；接着移梁小车内的竖向千斤顶13伸出将预制箱梁11顶起，静置1～2分钟确保预制箱梁11处于稳定状态；人工移除移梁小车的橡胶垫块12，再缓慢下降竖向千斤顶13，使预制箱梁11与临时支座14的间距5～10cm时，再使横向千斤顶15微调预制箱梁11位置，精确对准预制箱梁11与临时支座14的位置后落放预制箱梁11，顶推机构9与夹轨机构10配合，使小车退回主线墩柱1，最后采用小型浮吊依次移走移梁小车、轨道5和轨道梁6，转移至下一墩柱使用。

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 (10)

1.一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，其特征在于：包括：墩柱、轨道托架、轨道梁(6)和移梁小车；

所述墩柱的上端连接有临时支座(14)，墩柱包括主线墩柱(1)和拼宽段墩柱(20)，所述主线墩柱(1)的两侧和拼宽段墩柱(20)的两侧均预埋有多个钢筋组，每个钢筋组均包括上钢筋单元和下钢筋单元，上钢筋单元设于下钢筋单元的上侧；

所述轨道托架设有多组，一组轨道托架通过一个钢筋组连接于墩柱，轨道托架包括托架支撑杆(2)和托架水平杆(3)，所述托架水平杆(3)水平设置，托架水平杆(3)的其中一端连接于上钢筋单元，托架水平杆(3)的另一端通过托架支撑杆(2)连接于下钢筋单元，每个钢筋单元均包括多个钢筋(16)，所述钢筋(16)为螺纹钢筋，所述螺纹钢筋的锚固长度大于螺纹钢筋直径的五倍；

所述轨道梁(6)设有两个，主线墩柱(1)和拼宽段墩柱(20)均设于两个轨道梁(6)之间，轨道梁(6)连接于主线墩柱(1)的轨道托架和拼宽段墩柱(20)的轨道托架，轨道梁(6)连接于托架水平杆(3)的上侧，轨道梁(6)的上侧通过夹片(19)连接有轨道(5)；

所述移梁小车设有两个，两个移梁小车分别连接于一个轨道(5)，移梁小车包括车体(8)、车轮、移动机构和调整机构，所述车体(8)的下侧连接有车轮，车轮沿着轨道(5)滚动，车体(8)的上侧连接有调整机构，车体(8)的一端连接有移动机构。

2.根据权利要求2所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，其特征在于：所述托架支撑杆(2)的一端通过绞片(4)连接于下钢筋单元，托架支撑杆(2)的另一端通过销轴(18)连接于托架水平杆(3)，托架水平杆(3)靠近墩柱的一端连接有封口板(17)，所述封口板(17)通过螺栓连接于上钢筋单元。

3.根据权利要求1所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，其特征在于：所述调整机构包括竖向千斤顶(13)和两个横向千斤顶(15)，所述竖向千斤顶(13)设于车体(8)的中部，竖向千斤顶(13)的移动端竖直向上，两个横向千斤顶(15)以竖向千斤顶(13)的轴线为中心对称分布，两个横向千斤顶(15)的固定端连接于车体(8)，两个横向千斤顶(15)的移动端相对并连接于竖向千斤顶(13)，横向千斤顶(15)移动的方向垂直于移梁小车移动的方向，所述车体(8)的两端分别连接有一个橡胶垫块(12)。

4.根据权利要求3所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，其特征在于：所述移动机构包括顶推单元(9)和夹轨单元(10)，所述顶推单元(9)的其中一端连接于移梁小车，顶推单元(9)的另一端连接有夹轨单元(10)，所述夹轨单元(10)卡合于轨道(5)。

5.一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，采用权利要求1～4中任一项所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设工装，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A：墩柱两侧安装轨道托架、轨道梁(6)和轨道(5)；

步骤B：在两排轨道(5)上分别吊放一辆移梁小车，并试运行移梁小车各项性能；

步骤C：将两辆移梁小车移动至轨道(5)靠近主线墩柱(1)一侧，架桥机将预制箱梁(11)吊装在两辆移梁小车上，落梁位置应保证橡胶垫块(12)与预制箱梁(11)的底板完全接触；

步骤D：两辆移梁小车协同横移，将预制箱梁(11)运送至轨道(5)靠近拼宽段墩柱(20)的一侧；

步骤E：将预制箱梁(11)从移梁小车转移至拼宽段墩柱(20)的顶部；

步骤F：移梁小车退回至轨道(5)靠近主线墩柱(1)一侧；

步骤G：移除移梁小车与轨道托架，转运至下个拼宽段墩柱(20)使用。

6.根据权利要求5所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，其特征在于：所述步骤A包括：

步骤A1：利用小型浮吊将轨道托架连接于主线墩柱(1)和拼宽段墩柱(20)；

步骤A2：人工辅助将轨道托架与预埋的钢筋组销接；

步骤A3：安装好轨道托架后进行预压实验，轨道托架应具有足够的强度及刚度；

步骤A4：预压实验合格后采用小型浮吊安装轨道梁(6)和轨道(5)。

7.根据权利要求5所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，其特征在于：所述步骤B包括：

步骤B1：架桥机将两辆移梁小车分别吊放至两排轨道(5)上，试运行移梁小车在轨道(5)上移动，确保移梁小车各项性能良好；

步骤B2：移梁小车就位后，使夹轨单元(10)与轨道(5)处于抱紧状态。

8.根据权利要求(5)所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，其特征在于：所述步骤D包括：

步骤D1：两辆移梁小车的顶推单元(9)同步顶推，匀速将移梁小车及所支撑的预制箱梁(11)移动至顶推单元(9)的最大行程；

步骤D2：将夹轨单元(10)与轨道(5)调至松开状态；

步骤D3：顶推单元(9)回缩，夹紧单元(10)随着顶推单元(9)的回缩向移梁小车方向移动；

步骤D4：再次使夹轨机构(10)与轨道(5)处于抱紧状态；

步骤D5：重复步骤D1～步骤D4，直至移梁小车将预制箱梁(11)横移至拼宽段墩柱(20)的纵轴线处，完成预制箱梁(11)的横移就位。

9.根据权利要求(5)所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，其特征在于：所述步骤E包括：

步骤E1：同步顶升两辆移梁小车的竖向千斤顶(13)；

步骤E2：移除两个移梁小车的橡胶垫块(12)；

步骤E3：缓慢下降竖向千斤顶(13)，直到预制箱梁(11)下端面距离临时支座(14)的上表面5～10cm；

步骤E4：调节车体(8)内横向千斤顶(15)，微调预制箱梁(11)的位置，预制箱梁(11)位置调整精确后将预制箱梁(11)落在临时支座(14)上。

10.根据权利要求5所述的一种跨海高速公路拼宽段预制箱梁架设方法，其特征在于：所述步骤G包括：

步骤G1：拼宽段墩柱(20)的预制箱梁(11)架设完成后，架桥机首先将移梁小车起吊移出轨道(5)；

步骤G2：再通过小型浮吊将轨道(5)和轨道梁(6)拆除移出；

步骤G3：最后将轨道托架拆除移出。