CN108951434B - 曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法。该装置包括塔、拉索和短鼻梁；工字钢梁的每一片纵向工字钢上安装一个塔，塔位于工字钢梁拖拉方向前两跨的中横梁处；所述拉索的一端通过连接件与短鼻梁连接，中部架设在塔顶端，另一端通过连接件与所连接的塔所处跨的相邻跨的横梁连接；所述短鼻梁设置在工字钢梁拖拉方向的前悬臂端。该方法采用短鼻梁与斜拉索组合的方式能充分适应工字钢梁桥自重轻、曲线线形的特点，解决了在整体拖拉过程中常规长导梁无法满足悬臂端下挠和曲线梁端固有扭转变形的控制问题。

Description

曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体是一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法。

背景技术

现有梁桥拖拉施工用的导梁多为较长的钢导梁，长度约为0.7倍的单跨跨径，其对桥梁拖拉过程力学性能改善及上前支点起到了较好的功效。但对于梁体是轻型曲线工字钢来说，常规钢导梁与梁体自重几乎一致，此时钢导梁相对于混凝土梁、钢箱梁等较重梁体的轻质高强的优势不复存在，主梁悬臂端较大挠度和梁体支点负弯矩难以缩减，导致施工过程梁体存在截面内力大、过墩困难的问题。尤其对于曲线轻型工字钢梁桥而言，拖拉过程中由于曲梁结构自身固有的弯扭耦合效应，使梁端内外侧端点变形不一致，无法处于同一标高，对此常规导梁法难以解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法。

本发明解决所述装置技术问题的技术方案是，提供一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于该装置包括塔、拉索和短鼻梁；工字钢梁的每一片纵向工字钢上安装一个塔，塔位于工字钢梁拖拉方向前两跨的中横梁处；所述拉索的一端通过连接件与短鼻梁连接，中部架设在塔顶端，另一端通过连接件与所连接的塔所处跨的相邻跨的横梁连接；所述短鼻梁设置在工字钢梁拖拉方向的前悬臂端。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、对工字钢梁进行整体受力计算，确定拉索的索力和塔的承压强度，确定本装置各组成部分的尺寸选用和材料选用；

步骤2、安装塔，架设拉索并调节拉索的索力使工字钢梁的悬臂端支点位移尽可能水平且位于同一平面；塔之间通过塔连接件连接，构成塔架；

步骤3、在整体拖拉施工过程中，差异化调整内外侧的拉索的索力，索力通过锚固于短鼻梁、横梁和塔顶端上的连接件在拖拉过程中动态调整，保证工字钢梁内外侧均处于设计标高。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)采用短鼻梁与斜拉索组合的方式能充分适应工字钢梁桥自重轻、曲线线形的特点，解决了在整体拖拉过程中常规长导梁无法满足悬臂端下挠和曲线梁端固有扭转变形的控制问题。

(2)该装置采用拉索来控制悬臂端挠度，控制工字钢梁悬臂端支点位移接近水平且位于同一平面，无需设置长导梁，可大大降低拖拉施工中悬臂跨梁体重量，降低悬臂端支点负弯矩。

(3)该装置非常适应于梁桥曲线线形的特点。通过差异化设置内外侧拉索的索力，可调整曲线梁自身固有的弯扭耦合变形，使工字钢梁悬臂端内外侧端点变形一致、位于设计标高。

(4)可动态调整拉索索力，实现主动控制。利用设置于拉索两端的锚固于塔顶和梁体上锚点处的连接件，可随时根据梁体悬臂端位移进行动态调整拉索索力。

(5)拉索作为临时构件，不需采用平行钢丝成品索，可采用钢绞线、钢丝绳等工程中常见的材料，易于获取，造价低，且钢绞线拉索可作为后期自身结构或其他结构的永久预应力筋二次使用。

(6)拉索的存在使得短鼻梁的结构长度可限制在1.0-2.0m，远小于常规导梁需0.7倍主梁跨径的长度，自重轻，自身构造简单，无需设置长导梁，且短鼻梁的长度与工字钢梁的跨径无关，与主梁悬臂端截面连接难度小。

(7)短鼻梁可做成2-3级倒阶梯状或下缘为斜坡面的短鼻梁，便于顺利跨越前支点。

附图说明

图1为本发明曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法一种实施例的顺桥向整体结构示意图。

图2为本发明曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法一种实施例的横桥向整体结构示意图。

图3为本发明曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置及控制方法图1的局部放大示意图。(图中：1、塔；2、拉索；3、塔连接件；4、短鼻梁；5、工字钢梁)

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。

本发明提供了一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置(简称装置，参见图1-3)，其特征在于该装置包括塔1、拉索2和短鼻梁4；工字钢梁5的每一片纵向工字钢上安装一个塔1，塔1位于工字钢梁5拖拉方向前两跨的中横梁处，若干塔1沿横桥向均匀布置；塔1之间通过塔连接件3连接，构成塔架；所述拉索2的一端通过连接件与短鼻梁4连接，中部架设在塔1顶端，与塔1通过卷扬机或者连接件连接于塔1上，另一端通过连接件与所连接的塔所处跨的相邻跨的横梁连接；所述连接件分别锚固于短鼻梁4、横梁和塔1顶端上；所述短鼻梁4设置在工字钢梁5拖拉方向的前悬臂端。

所述塔1为钢管柱；

所述拉索2作为临时构件，可采用低造价的钢绞线、钢丝绳等工程中常见的材料；

所述塔连接件3采用斜撑角钢；

所述短鼻梁4的结构长度为1.0-2.0m，可做成2-3级倒阶梯状或下缘为斜坡面的短鼻梁。

所述连接件是千斤顶；

所述塔1的数量、拉索2的数量、短鼻梁4的数量和工字钢梁5的纵向工字钢片数相同；

本实施例采用的被控制对象是纵向有四片曲线工字钢梁桥。

本发明同时公开了一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制方法(简称方法)，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、对工字钢梁5进行整体受力计算，确定拉索2的索力和塔1的承压强度，确定本装置各组成部分的尺寸选用和材料选用；

步骤2、安装塔1，架设拉索2并调节拉索2的索力使工字钢梁5的悬臂端支点位移尽可能水平且位于同一平面；塔1之间通过塔连接件连接，构成塔架；

步骤3、在整体拖拉施工过程中，差异化调整内外侧的拉索2的索力，索力通过锚固于短鼻梁4、横梁和塔1顶端上的连接件在拖拉过程中动态调整，保证工字钢梁5内外侧均处于设计标高。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (8)

1.一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于该装置包括塔、拉索和短鼻梁；工字钢梁的每一片纵向工字钢上安装一个塔，塔位于工字钢梁拖拉方向前两跨的中横梁处；若干塔沿横桥向均匀布置；所述拉索的一端通过连接件与短鼻梁连接，中部架设在塔顶端，与塔通过卷扬机或者连接件连接于塔上，另一端通过连接件与所连接的塔所处跨的相邻跨的横梁连接；所述短鼻梁设置在工字钢梁拖拉方向的前悬臂端。

2.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于塔之间通过塔连接件连接，构成塔架；所述塔连接件采用斜撑角钢。

3.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于所述连接件分别锚固于短鼻梁、横梁和塔顶端上；所述连接件是千斤顶。

4.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于所述塔为钢管柱。

5.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于所述拉索采用钢绞线或钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于所述短鼻梁的结构长度为1.0-2.0m，做成2-3级倒阶梯状或下缘为斜坡面的短鼻梁。

7.根据权利要求1所述的曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制装置，其特征在于所述塔的数量、拉索的数量、短鼻梁的数量和工字钢梁的纵向工字钢片数相同。

8.一种曲线轻型工字钢梁桥拖拉施工悬臂端控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、对工字钢梁进行整体受力计算，确定拉索的索力和塔的承压强度，确定本装置各组成部分的尺寸选用和材料选用；

步骤2、安装塔，架设拉索并调节拉索的索力使工字钢梁的悬臂端支点位移尽可能水平且位于同一平面；塔之间通过塔连接件连接，构成塔架；

步骤3、在整体拖拉施工过程中，差异化调整内外侧的拉索的索力，索力通过锚固于短鼻梁、横梁和塔顶端上的连接件在拖拉过程中动态调整，保证工字钢梁内外侧均处于设计标高。