CN108824195B - 超轻型挂篮主桁架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了超轻型挂篮主桁架，属于桥梁施工承重结构领域，包括主横梁、次横梁、纵梁、钢吊带系统、预埋结构和锚固丝杆。预埋结构预埋在前一节已浇筑箱拱节段内，锚固丝杆贯穿设置于已浇筑箱拱节段内，且设置于预埋结构前端。主横梁设置在锚固丝杆底端。纵梁一端设置在主横梁上，且与主横梁不平行设置，另一端设置在桁架钢吊带底端上。次横梁横跨在纵梁上。钢吊带系统一端与纵梁连接，另一端与预埋结构连接。通过设置菱形桁架，既有效降低了后支点挂篮的前端位移，又很好的解决侧模安、拆问题；将挂篮主桁下置，使挂篮重心最低，确保了走行及悬浇状态的稳定，同时为待悬浇节段提供最大的作业空间；采用丝杆将下置式挂篮主桁锚固于已浇筑完节段之上，保证了悬浇状态挂篮的自平衡。

Description

超轻型挂篮主桁架

技术领域

本发明涉及桥梁施工承重结构领域，特别地，涉及超轻型挂篮主桁架。

背景技术

挂篮作为悬臂浇筑施工法中的一个重要设备，在拱圈混凝土浇筑过程中，起到承担节段湿重和提供作业平台等作用。由于挂篮是安装在曲线状的拱圈上，因此其构造与连续梁桥、连续刚构桥以及斜拉桥中采用的挂篮构造有较大差异。挂篮的设计是否合理将直接关系着施工的难易程度，桥梁施工的质量和施工的进度。对于受水位或临崖影响的下置式挂篮拼装的情况，采用现有挂篮势必行不通，因此，设计一种既轻盈又能确保变形的超轻型挂篮是非常有意义的。解决箱型拱桥主拱圈节段，尤其是靠近拱座起步几个节段拱圈的悬臂浇筑的问题。

而拱桥悬臂浇筑用挂篮与其它桥梁中的挂篮有所不同，主要表现在：①拱圈结构的非直线性，导致每个施工节段的挂篮倾角均不相同；②挂篮行走时沿拱圈做曲线行走，由于拱圈顶面扣索的存在，导致挂篮行走困难；③挂篮行走系统和其它桥型不同，主要由滑槽、千斤顶、反力座和反力轮组成，行走也比其它桥型复杂；④支反力系统，由于挂篮存在倾角，支反力系统主要由挂钩铰座、轨道剪力键及滑船限位钢销、后横梁上的可调节支承垫块、止退钢销等构成。综上所述，超轻型挂篮的设计难度进一步增大。

现有挂篮前端位移偏大，增大悬浇施工控制难度；现有挂篮重心偏高，存在挂篮走行及工作稳定性较差问题；目前市场上挂篮的后锚部分需要相应的机构来保证锚固的可靠性，结构较复杂且安全风险较大；现有挂篮主桁架高度偏大，一般超过3m，但桥下受水位或地面标高影响，留给下置式挂篮主桁架的高度不足1m，甚至只有几十公分又不想增加额外工程量时，现有挂篮就显得无能为力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种具有后支点挂篮前端位移小，减小了悬浇施工控制难度；将挂篮主桁下置；挂篮重心低，走行及工作稳定性高；釆用自锚的形式进行平衡，即走行时通过反力轮维持挂篮前端的平衡；浇筑时通过可调高反力支墩实现挂篮前端的平衡；主桁之间采用销接，能很好的满足挂篮沿拱圈曲线行走；在拱圈侧面设置菱形挂篮，既有效降低了后支点挂篮的前端位移，又很好的解决侧模安、拆问题；做到支、撑系统的完全分离，即浇筑状态与行走状态的分离，挂篮工作系数低；拱圈底模板采用一次性弧形设计、以曲代曲的方式，降低了拱圈弧形线形的误差，悬浇过程无需对底模弧线再做调整、简化了施工工序，且确保了线形美观。

为实现上述目的，本发明提供了超轻型挂篮主桁架，包括主横梁、次横梁、纵梁、钢吊带系统、预埋结构和锚固丝杆。

所述预埋结构预埋在前一节已浇筑箱拱节段内；所述锚固丝杆贯穿设置于已浇筑箱拱节段内，且设置于预埋结构前端；所述主横梁设置在锚固丝杆底端；所述纵梁一端设置在主横梁上，且与主横梁不平行设置，另一端设置在桁架钢吊带底端上；所述次横梁横跨在纵梁上；所述钢吊带系统一端与纵梁连接，另一端与预埋结构连接。

所述钢吊带系统包括前排吊带和后排吊带，所述前排吊带和后排吊带的一端均与纵梁连接，另一端均与预埋结构连接；一根纵梁上设置有一根前排吊带和一根后排吊带。

所述前排吊带和后排吊带的两端均设置有耳板，耳板通过销轴与前排吊带和后排吊带连接；所述前排吊带和后排吊带一端的耳板焊接于纵梁底部，另一端的耳板焊接于预埋结构上。

所述纵梁由两根工字梁通过若干连接板焊接而成，连接板分别焊接于工字钢上下翼缘面上，与前排吊带和后排吊带的连接部位设置若干加强型钢条，分别焊接两工字梁外侧的腹板上，每根纵梁的尾部设置抗剪臂，抗剪臂由双槽钢翼缘相向焊接而成，并将抗剪臂焊接于纵梁靠下端的尾部，在靠近抗剪臂的内侧设置有钢支座，用于通过千斤顶调整悬浇节段标高，钢支座与纵梁之间均通过焊缝连接而成。

所述主横梁用于锚固丝杆的下端锚固，放置在纵梁的下端，并靠近尾部位置，由双工字钢通过若干钢板焊接而成。

所述次横梁由双槽钢翼缘相对焊接而成，沿挂篮纵向设置，每根次横梁下垫有不同厚度的垫块钢板，确保外部的底模板放置次横梁上时为主拱圈线形，垫块钢板焊接于纵梁上端，次横梁与垫块钢板之间通过焊缝连接，形成整体。

所述锚固丝杆设置于已浇筑箱拱节段顶部，在已浇筑箱拱节段预留丝杆孔，底端直接穿过纵梁，通过双螺帽连接；顶端锚固于预埋件前端的已浇筑完拱背上，通过增设垫板，采用螺帽进行拧紧锚固。

所述预埋结构包括横向槽钢、竖向槽钢、横向短槽钢、撑杆、钢板、竖向短槽钢；所述横向槽钢和竖向槽钢竖直交叉设置，所述钢板设置在竖向槽钢顶端的一侧，所述撑杆的一端设置在竖向槽钢顶端的另一侧，撑杆的另一端设置在横向槽钢上；所述横向短槽钢设置在横向槽钢的底部，竖向短槽钢设置在竖向槽钢两端的两侧腹板处。

所述前排吊带和后排吊带的耳板均是焊接在竖向槽钢上，横向槽钢、横向短槽钢、竖向短槽钢和竖向槽钢的底端埋设在前一节筑箱拱节段的混泥土内，撑杆、钢板和竖向槽钢的顶端露出设置在前一节筑箱拱节段顶端，竖向槽钢的底端设置有后排吊带焊接口。

所述主横梁的数量为一根，次横梁的数量为八根，且等间距设置在纵梁上，纵梁的数量为八根，且不等间距设置，纵梁设置间距依次为600、900、1500、1500、500个单位。横向短槽钢的数量四根，一根横向短槽钢设置在竖向槽钢的前端，另外三个等间距设置在竖向槽钢的后端，竖向短槽钢的数量为两根，等间距设置在横向槽钢底端。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过设置菱形挂篮，并将其侧置，既有效降低了后支点挂篮的前端位移，又很好的解决侧模安、拆问题；将挂篮主桁下置，使挂篮重心最低，以最小的方式确保了走行及悬浇状态的稳定，同时为待悬浇节段提供最大的作业空间；采用丝杆将下置式挂篮主桁锚固于已浇筑完节段之上，保证了悬浇状态挂篮的自平衡；通过在菱形挂篮竖杆上端设置挂钩，走行时挂钩在拱背轨道上行走，尾端通过反力轮维持挂篮前端的平衡，创造性的解决了挂篮悬浇和行走两种状态下的稳定性；通过设置丝杆和挂钩，做到浇筑状态与行走状态的分离，进一步降低了挂篮工作系数；主桁之间采用销接，更好的满足挂篮沿拱圈曲线行走和挂篮的安装拆卸；将底模板与承重桁架共用，同时拱圈底模板采用一次性弧形设计、以曲代曲的方式，将拱圈弧形线形误差将至最低，悬浇过程无需对底模弧线再做调整、简化了施工工序，且外形美观。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请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是本发明优选实施例的结构示意图。

图2是本发明优选实施例的纵梁结构示意图。

图3是本发明优选实施例的主横梁结构示意图。

图4是本发明优选实施例的次横梁结构示意图。

图5是本发明优选实施例的钢吊带系统结构示意图。

图6是本发明优选实施例的锚固丝杆与预埋结构的结构示意图。

图中标号：1主横梁、1.1主横梁钢板、2次横梁、3纵梁、3.1连接板、3.2加强型钢条、3.3钢支座、3.4抗剪臂、4前排吊带、5后排吊带、6预埋结构、6.1横向槽钢、6.2竖向槽钢、6.3横向短槽钢、6.4撑杆、6.5钢板、6.6竖向短槽钢、7锚固丝杆、8耳板、9销轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

超轻型挂篮主桁架，如图1-6所示，包括主横梁1、次横梁2、纵梁3、钢吊带系统、预埋结构6和锚固丝杆7。主横梁1的数量为一根，次横梁2的数量为八根，且等间距设置在纵梁3上，纵梁3的数量为八根，且等间距设置。本发明具有后支点挂篮前端位移小，减小了悬浇施工控制难度；将挂篮主桁下置。挂篮重心低，走行及工作稳定性高；创造性地釆用自锚的形式进行平衡，即走行时通过反力轮维持挂篮前端的平衡；浇筑时通过可调高反力支墩实现挂篮前端的平衡；主桁之间采用销接，能很好的满足挂篮沿拱圈曲线行走；在拱圈侧面设置菱形挂篮，既有效降低了后支点挂篮的前端位移，又很好的解决侧模安、拆问题；做到支、撑系统的完全分离，即浇筑状态与行走状态的分离，挂篮工作系数低；拱圈底模板采用一次性弧形设计、以曲代曲的方式，降低了拱圈弧形线形的误差，悬浇过程无需对底模弧线再做调整、简化了施工工序，且外形美观。

预埋结构6预埋在前一节筑箱拱节段内。预埋结构6包括横向槽钢6.1、竖向槽钢6.2、横向短槽钢6.3、撑杆6.4、钢板6.5、竖向短槽钢6.6。横向槽钢6.1和竖向槽钢6.2竖直交叉设置，钢板6.5设置在竖向槽钢6.2顶端的一侧。撑杆6.4的一端设置在竖向槽钢6.2顶端的另一侧，撑杆6.4的另一端设置在横向槽钢6.1上。横向短槽钢6.3设置在横向槽钢6.1的底部，竖向短槽钢6.6设置在竖向槽钢6.2两端的两侧腹板处。前排吊带4和后排吊带5的耳板8均是焊接在竖向槽钢6.2上，横向槽钢6.1、横向短槽钢6.3、竖向短槽钢6.6和竖向槽钢6.2的底端埋设在前一节筑箱拱节段的混泥土内，撑杆6.4、钢板6.5和竖向槽钢6.2的顶端露出设置在前一节筑箱拱节段顶端，竖向槽钢6.2的底端设置有后排吊带5焊接口。横向短槽钢6.3的数量四根，一根横向短槽钢6.3设置在竖向槽钢6.2的前端，另外三个等间距设置在竖向槽钢6.2的后端，竖向短槽钢6.6的数量为两根，等间距设置在横向槽钢6.1底端。为确保此部分结构稳定性及混凝土浇筑质量，在横向双槽钢底部和竖向双槽钢两侧腹板处水平加焊若干短槽钢。

锚固丝杆7贯穿设置于已浇筑箱拱节段内，且设置于预埋结构6前端。锚固丝杆7设置于已浇筑箱拱节段顶部，在已浇筑箱拱节段预留丝杆孔，底端直接穿过纵梁，通过双螺帽连接；顶端锚固于预埋件前端的已浇筑完拱背上，通过增设垫板，采用螺帽进行拧紧锚固。锚固丝杆7的数量为八根，平行设置，锚固丝杆7为钢筋或者钢板。

主横梁1设置在锚固丝杆7底端；纵梁3一端设置在主横梁1上，且与主横梁1不平行设置，另一端设置在桁架钢吊带底端上。纵梁3由两根工字梁通过若干连接板3.1焊接而成，连接板3.1分别焊接于工字钢上下翼缘面上，与前排吊带4和后排吊带5的连接部位设置若干加强型钢条3.2，分别焊接两工字梁外侧的腹板上。每根纵梁3的尾部设置抗剪臂3.4，抗剪臂3.4由双槽钢翼缘相向焊接而成，并将抗剪臂焊接于纵梁3靠下端的尾部，在靠近抗剪臂3.4的内侧设置有钢支座3.3，用于通过千斤顶调整悬浇节段标高，钢支座3.3与纵梁3之间均通过焊缝连接而成。主横梁1用于锚固丝杆7的下端锚固，放置在纵梁3的下端，并靠近尾部位置，由双工字钢通过若干钢板焊接而成。

次横梁2横跨在纵梁3上。次横梁2由双槽钢翼缘相对焊接而成，沿挂篮纵向设置，每根次横梁2下垫有不同厚度的垫块钢板，确保外部的底模板放置次横梁2上时为主拱圈线形，垫块钢板焊接于纵梁3上端，次横梁2与垫块钢板之间通过焊缝连接，形成整体。

钢吊带系统一端与纵梁3连接，另一端与预埋结构6连接。钢吊带系统包括前排吊带4和后排吊带5。前排吊带4和后排吊带5的一端均与纵梁3连接，另一端均与预埋结构6连接。一根纵梁3上设置有一根前排吊带4和一根后排吊带5。前排吊带4和后排吊带5的两端均设置有耳板8，耳板8通过销轴9与前排吊带4和后排吊带5连接。前排吊带4和后排吊带5一端的耳板8焊接于纵梁3底部，另一端的耳板8焊接于预埋结构6上。每片横梁下垫有不同厚度的钢板，确保底模板放置其上时为主拱圈线形，真正做到以曲代曲。

通过设置菱形挂篮，并将其侧置，既有效降低了后支点挂篮的前端位移，又很好的解决侧模安、拆问题。将挂篮主桁下置，使挂篮重心最低，以最小的方式确保了走行及悬浇状态的稳定，同时为待悬浇节段提供最大的作业空间。采用丝杆将下置式挂篮主桁锚固于已浇筑完节段之上，保证了悬浇状态挂篮的自平衡；通过在菱形挂篮竖杆上端设置挂钩，走行时挂钩在拱背轨道上行走，尾端通过反力轮维持挂篮前端的平衡，创造性的解决了挂篮悬浇和行走两种状态下的稳定性。通过设置丝杆和挂钩，做到浇筑状态与行走状态的分离，进一步降低了挂篮工作系数。主桁之间采用销接，更好的满足挂篮沿拱圈曲线行走和挂篮的拆卸运输。将底模板与承重桁架共用，同时拱圈底模板采用一次性弧形设计、以曲代曲的方式，将拱圈弧形线形误差将至最低，悬浇过程无需对底模弧线再做调整、简化了施工工序，且外形美观。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.超轻型挂篮主桁架，其特征在于，包括主横梁(1)、次横梁(2)、纵梁(3)、钢吊带系统、预埋结构(6)和锚固丝杆(7)；

所述预埋结构(6)预埋在前一节已浇筑箱拱节段内；所述锚固丝杆(7)贯穿设置于已浇筑箱拱节段内，且设置于预埋结构(6)前端；所述主横梁(1)设置在锚固丝杆(7)底端；所述纵梁(3)一端设置在主横梁(1)上，且与主横梁(1)不平行设置，另一端设置在桁架钢吊带底端上；所述次横梁(2)横跨在纵梁(3)上；所述钢吊带系统一端与纵梁(3)连接，另一端与预埋结构(6)连接；

所述钢吊带系统包括前排吊带(4)和后排吊带(5)，所述前排吊带(4)和后排吊带(5)的一端均与纵梁(3)连接，另一端均与预埋结构(6)连接；一根纵梁(3)上设置有一根前排吊带(4)和一根后排吊带(5)；

所述纵梁(3)由两根工字梁通过若干连接板(3.1)焊接而成，连接板(3.1)分别焊接于工字钢上下翼缘面上，与前排吊带(4)和后排吊带(5)的连接部位设置若干加强型钢条(3.2)，分别焊接两工字梁外侧的腹板上，每根纵梁(3)的尾部设置抗剪臂(3.4)，抗剪臂(3.4)由双槽钢翼缘相向焊接而成，并将抗剪臂焊接于纵梁(3)靠下端的尾部，在靠近抗剪臂(3.4)的内侧设置有钢支座(3.3)，用于通过千斤顶调整悬浇节段标高，钢支座(3.3)与纵梁(3)之间均通过焊缝连接而成。

2.根据权利要求1所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述前排吊带(4)和后排吊带(5)的两端均设置有耳板(8)，耳板(8)通过销轴(9)与前排吊带(4)和后排吊带(5)连接；所述前排吊带(4)和后排吊带(5)一端的耳板(8)焊接于纵梁(3)底部，另一端的耳板(8)焊接于预埋结构(6)上。

3.根据权利要求1所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述主横梁(1)用于锚固丝杆(7)的下端锚固，放置在纵梁(3)的下端，并靠近尾部位置，由双工字钢通过若干钢板焊接而成。

4.根据权利要求1所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述次横梁(2)由双槽钢翼缘相对焊接而成，沿挂篮纵向设置，每根次横梁(2)下垫有不同厚度的垫块钢板，确保外部的底模板放置次横梁(2)上时为主拱圈线形，垫块钢板焊接于纵梁(3)上端，次横梁(2)与垫块钢板之间通过焊缝连接，形成整体。

5.根据权利要求1所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述锚固丝杆(7)设置于已浇筑箱拱节段顶部，在已浇筑箱拱节段预留丝杆孔，底端直接穿过纵梁，通过双螺帽连接；顶端锚固于预埋件前端的已浇筑完拱背上，通过增设垫板，采用螺帽进行拧紧锚固。

6.根据权利要求2所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述预埋结构(6)包括横向槽钢(6.1)、竖向槽钢(6.2)、横向短槽钢(6.3)、撑杆(6.4)、钢板(6.5)、竖向短槽钢(6.6)；所述横向槽钢(6.1)和竖向槽钢(6.2)竖直交叉设置，所述钢板(6.5)设置在竖向槽钢(6.2)顶端的一侧，所述撑杆(6.4)的一端设置在竖向槽钢(6.2)顶端的另一侧，撑杆(6.4)的另一端设置在横向槽钢(6.1)上；所述横向短槽钢(6.3)设置在横向槽钢(6.1)的底部，竖向短槽钢(6.6)设置在竖向槽钢(6.2)两端的两侧腹板处。

7.根据权利要求6所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述前排吊带(4)和后排吊带(5)的耳板(8)均是焊接在竖向槽钢(6.2)上，横向槽钢(6.1)、横向短槽钢(6.3)、竖向短槽钢(6.6)和竖向槽钢(6.2)的底端埋设在前一节筑箱拱节段的混凝土内，撑杆(6.4)、钢板(6.5)和竖向槽钢(6.2)的顶端露出设置在前一节已浇筑箱拱节段顶端，竖向短槽钢(6.6)的底端设置有后排吊带(5)焊接口。

8.根据权利要求6所述的超轻型挂篮主桁架，其特征在于，所述主横梁(1)的数量为一根，次横梁(2)的数量为八根，且等间距设置在纵梁(3)上，纵梁(3)的数量为八根，且不等间距设置，横向短槽钢(6.3)的数量四根，一根横向短槽钢(6.3)设置在竖向槽钢(6.2)的前端，另外三个等间距设置在竖向槽钢(6.2)的后端，竖向短槽钢(6.6)的数量为两根，等间距设置在横向槽钢(6.1)底端。