CN109112978A - 一种扩建高架桥的施工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩建高架桥的施工设备及方法，涉及道路与桥梁施工领域，该施工设备包括一门架，门架设置至少两个支腿；至少一防护平台，其设置于门架顶部；至少两个走行支撑机构，其包括车梁和走行机构，车梁底部设置有走行机构，且车架底部设置或连接一千斤顶；同时当施工设备处于第一状态时，千斤顶执行机构伸出，使走行支撑机构支撑于千斤顶，且走行机构脱离地面；当施工设备处于第二状态时，千斤顶执行机构收回，走行支撑机构支撑于地面。本发明的扩建高架桥的施工设备及方法，实现了在确保原通行能力不变且行车安全的前提下，在既有公路上方扩建高架桥，避免了暂停或大幅度限制交通的经济损失和社会影响。

Description

一种扩建高架桥的施工设备及方法

技术领域

本发明涉及道路与桥梁施工领域，具体涉及一种扩建高架桥的施工设备及方法。

背景技术

随着经济的发展，早期建造的公路特别是高速公路面临着越来越大的交通压力。扩建这些公路，以增加行车道数是最好的选择之一。扩建有两种方式，一种是向公路两侧扩宽，这需要征地拆迁以大范围扩充建设用地，经济代价很高；另一种是在公路原位上方扩建高架桥，这样新增建设用地很少，经济性更好，但是传统的施工方法必需暂停或大幅度限制原公路的通行。早期建造的公路沿线多为经济发达地区，暂停或限制交通的经济损失和社会影响都很大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种扩建高架桥的施工设备及方法，实现了在确保原通行能力不变的前提下，在既有公路上方扩建高架桥。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种扩建高架桥的施工设备，施工设备包括门机，上述门机包括：

一门架，门架设置至少两个支腿；

至少一防护平台，其设置于门架顶部；

至少两个走行支撑机构，其包括车梁和走行机构，车梁设置于支腿底部，车梁底部设置有走行机构，且车架底部设置或连接一千斤顶；同时

当施工设备处于第一状态时，千斤顶执行机构伸出，使走行支撑机构支撑于千斤顶，且走行机构脱离地面；

当施工设备处于第二状态时，千斤顶执行机构收回，走行支撑机构支撑于地面。

在上述技术方案的基础上，当施工设备处于第三状态时，千斤顶执行机构收回，且车梁底部连接一支座，走行支撑机构支撑于支座，且走行机构脱离地面。

在上述技术方案的基础上，支座为支撑砂筒。

在上述技术方案的基础上，门架内设有防护棚。

本发明还提供了一种利用上述施工设备扩建高架桥的施工方法，用于在既有公路上施工桥墩组以及相邻桥墩组间的桥面，桥墩组包括位于左右两侧的边墩和位于边墩中间的中墩，其特征在于，其包括以下步骤：

在既有公路两侧填筑扩宽路基，并于扩宽路基上施工边墩基础和扩宽路面，扩宽路面与既有公路形成新的行车道；

在新的行车道上安装围挡，隔离出施工区域；

将门机跨设于新的行车道，施工设备处于第一状态或第三状态，在施工区域施工中墩，并在边墩基础上继续施工边墩，完成桥墩组施工；

在桥墩组上浇筑盖梁；

架桥机在盖梁上架设小箱梁，并浇筑相邻小箱梁之间的湿接缝，完成相邻桥墩组间的桥面施工。

在上述技术方案的基础上，架设小箱梁之前，将门机移动至待架设小箱梁的相邻桥墩组之间，门机移动时，施工设备处于第二状态。

在上述技术方案的基础上，扩宽路基包括下路基和上路基，于扩宽路基上施工边墩基础和扩宽路面的具体步骤包括：在预先填筑的下路基上施工边墩基础，然后填筑上路基，并在上路基上铺设扩宽路面。

在上述技术方案的基础上，在施工区域施工中墩，并在边墩基础上继续施工边墩的具体步骤包括：

S1：在施工区域施工中墩基础；

S2：将门机利用千斤顶进行起顶作业，并于门机底部以支座抄垫固定；

S3：在边墩基础和中墩基础上继续施工边墩和中墩。

在上述技术方案的基础上，支座为支撑砂筒。

在上述技术方案的基础上，架桥机在盖梁上架设小箱梁，并浇筑相邻小箱梁之间的湿接缝的具体步骤包括：

S1：架桥机从中墩上方走行过孔，并将小箱梁吊放至盖梁顶部；

S2：利用横移台车将小箱梁向两侧横移就位，并浇筑湿接缝；

S3：架桥机继续沿施工方向走行，重复步骤S1-S2，直至完成相邻桥墩组间所有小箱梁的架设以及相邻小箱梁之间的湿接缝的浇筑。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明实现了在确保原通行能力不变且行车安全的前提下，在既有公路上方扩建高架桥，避免了暂停或大幅度限制交通的经济损失和社会影响。

(2)本发明采用可移动的门机进行施工，不仅施工效率高，还可作为预制小箱梁湿接缝浇筑时的安全防护。

(3)本发明的支座为支撑砂筒，结构简单，拆卸及组装方便，施工易行，经济适用。

附图说明

图1为既有公路的断面图；

图2为本发明实施例中施工步骤S1～S2示意图；

图3为本发明实施例中施工步骤S3～S4示意图；

图4为本发明实施例中施工步骤S5示意图；

图5为本发明实施例中施工步骤S5立面图；

图6为本发明实施例中扩建高架桥的施工设备的结构示意图；

图7为本发明实施例中扩建高架桥的施工设备的侧视图；

图8为本发明实施例中施工设备处于第一状态时的结构示意图；

图9为本发明实施例中施工设备处于第二状态的结构示意图；

图10为本发明实施例中施工设备处于第三状态的结构示意图。

图中：1-桥墩组，10-既有公路，11-边墩，12-中墩，13-基础，14-顶节，2-扩宽路基，21-下路基，22-上路基，23-扩宽路面，24-施工便道，3-围挡，4-门机，41-门架，411-主梁，412-支腿，413-第一悬臂，414-第二悬臂，415-活动臂，42-防护棚，43-防护平台，44-走行支撑机构，441-车梁，442-走行机构，45-千斤顶，46-支座，47-起重天车，48-外防护台，49-步梯，5-盖梁，51-支架，52-模板，6-小箱梁，61-湿接缝，7-架桥机，8-横移台车。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图6和图7所示，本发明实施例提供了上述扩建高架桥的施工设备，施工设备包括门机4，门机4包括：

一门架41，门架41设置至少两个支腿412；

至少一防护平台43，其设置于门架41顶部；

至少两个走行支撑机构44，其包括车梁441和走行机构442，车梁441设置于支腿412底部，车梁441底部设置有走行机构442，且车架441底部设置或连接一千斤顶45。

参见图8和图9所示，当施工设备处于第一状态时，千斤顶45执行机构伸出，使走行支撑机构44支撑于千斤顶45，且走行机构442脱离地面，可将施工设备定位以便于施工；当施工设备处于第二状态时，千斤顶45执行机构收回，走行支撑机构44支撑于地面，走行支撑机构44处于可走行状态，可带动门机4沿路面移动，便于后续施工。

防护平台43既可以作为盖梁5浇筑时支撑支架51和模板52的支撑台，也可以作为门机4上的起重天车47吊装重物时的防护台，确保重物意外坠落也不会危及行车道安全。

参见图10所示，在本实施例中，当施工设备处于第三状态时，千斤顶45执行机构收回，且车梁441底部连接一支座46，走行支撑机构44支撑于支座46，且走行机构442脱离地面，以加强门机4在施工过程中的稳固。

优选地，支座46为支撑砂筒，通过释放砂筒内的砂，可使支座46快速拆卸，结构简单，拆卸及组装方便，施工易行，经济适用。

优选地，门架41内设有防护棚42，将上部作业区域与下部的行车道完全隔离开，以确保行车安全。

优选地，走行机构442包括走行轮和驱动走行轮的驱动装置。

在本实施例中，支腿412上还设有主梁411。门架41为由主梁411和支腿412形成的跨过行车道的框架。其中，主梁411设有2个，支腿412设有4个。

优选地，主梁411两侧分别连接有第一悬臂413和第二悬臂414。第一悬臂413通过转动铰轴铰接于主梁411，第二悬臂414上设有一活动臂415，活动臂415通过转动铰轴铰接于主梁411，第二悬臂414可拆卸连接于主梁411。

本实施例中，门机4还包括有起重天车47，起重天车47设置在主梁411、第一悬臂413和第二悬臂414上，可以将材料、设备从公路外侧提升越过主梁411及其下的行车道吊放至公路中间的施工区域。

本实施例中，第一悬臂413和活动臂415均可折叠，当左右两台门机4在一排桥墩组并列施工时，其中一台的第一悬臂413需折叠。第二悬臂414和起重天车47均可拆卸，便于门机4在施工过程中的走行方便，可在移动过程中避开已施工的高架桥墩柱。

优选地，门机4位于主梁外侧还设有外防护台48，位于同一主梁411上的所述支腿412之间还设有步梯49，步梯49和外防护台48可作为施工人员跨过行车道进入公路施工区域的通道。

上述门机4集吊装、支撑、防护功能于一体，可以在不影响行车道通行的前提下将材料、设备、人员送到公路中部的施工区域，进行高架桥中间桥墩的施工，还可兼顾高架桥盖梁的浇筑以及作为预制小箱梁湿接缝浇筑时的安全防护。

参见图1-5所示，本发明实施例还提供一种扩建高架桥的施工方法，用于在既有公路10上施工桥墩组1以及相邻桥墩组1间的桥面，桥墩组1包括位于左右两侧的边墩11和位于边墩11中间的中墩12，其包括以下步骤：

S1：在既有公路10两侧填筑扩宽路基2，并于扩宽路基2上施工边墩基础和扩宽路面23，扩宽路面23与既有公路形成新的行车道；

S2：在新的行车道上安装围挡3，隔离出施工区域；

S3：将门机4跨设于新的行车道，施工设备处于第一状态或第三状态，在施工区域施工中墩12，并在边墩基础上继续施工边墩11，完成桥墩组1施工；

S4：在桥墩组1上浇筑盖梁5；

S5：架桥机7在盖梁5上架设小箱梁6，并浇筑相邻小箱梁6之间的湿接缝61，完成相邻桥墩组1间的桥面施工。

本发明实施例中，在扩宽路基2外侧还施工有施工便道24，利用施工便道24作为运输的通道，方便施工。

将既有行车道向外侧的扩宽路面23方向移动一个车道的距离，在公路两边的行车道两侧均安装围挡3后，新的行车道中间即形成施工区域。门机4在公路以外的区域组装完成，平转90度进入公路范围，骑跨在新的行车道上。利用左右两台门机4的起重天车47，将材料、设备从施工便道跨过新的行车道后吊装进入中间的施工区域，施工人员也从门机4上的通道进出，不仅为施工过程提供了极大的便利，还实现了在确保原通行能力不变前提下，在既有公路上方扩建高架桥，避免了暂停或大幅度限制交通的经济损失和社会影响。

优选地，在架设小箱梁6之前，将施工设备调整为第二状态，可将门机4移动至待架设小箱梁6的相邻桥墩组1之间，且门机4位于新的行车道上方，此时再将施工设备调整为第一状态或第三状态，防止重物意外坠落掉到行车道上，对行车道起防护作用，在扩建高架桥的过程中，保证了行车安全。

本发明实施例中，扩宽路基2包括下路基21和上路基22，于扩宽路基2上施工边墩基础和扩宽路面23的具体步骤包括：在预先填筑的下路基21上施工边墩基础，然后填筑上路基22，并在上路基22上铺设扩宽路面23。

本发明实施例中，在施工区域施工中墩12，并在边墩基础上继续施工边墩11的具体步骤包括：

S31：在施工区域施工中墩基础；

S32：将门机4利用千斤顶45进行起顶作业，并于门机4底部以支座46抄垫固定，此时施工设备处于第三状态；

S33：在边墩基础和中墩基础上继续施工边墩11和中墩12。

优选地，边墩11和中墩12均包括基础13和顶节14，边墩基础和中墩基础均包括钻孔桩、承台和墩柱。利用门机4顶部的起重天车47辅助施工边墩11和中墩12的顶节14，而后即可在门机4上搭设支架51和模板52，浇筑盖梁5，盖梁5浇筑完成后拆除支架51和模板52即可。将门机4利用千斤顶45进行起顶作业时，起顶高度需满足顶节14施工需要。

优选地，支座46为支撑砂筒，通过释放砂筒内的砂，可使支座46快速拆卸，结构简单，拆卸及组装方便。

一组桥墩组1施工完成后即可利用千斤顶45起顶门机4，拆除支座46，移动门机4至下一桥墩组1位置进行施工。采用四台门机4即可对相邻两桥墩组1同时施工，加快施工进度。

本发明实施例中，架桥机7在盖梁5上架设小箱梁6，并浇筑相邻小箱梁6之间的湿接缝61的具体步骤包括：

S51：架桥机7从中墩12上方走行过孔，并将小箱梁6吊放至盖梁5顶部；

S52：利用横移台车8将小箱梁6向两侧横移就位，并浇筑湿接缝61；

S53：架桥机7继续沿施工方向走行，重复步骤S51-S52，直至完成相邻桥墩组1间所有小箱梁6的架设以及相邻小箱梁6之间的湿接缝61的浇筑。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种扩建高架桥的施工设备，所述施工设备包括门机(4)，其特征在于，所述门机(4)包括：

一门架(41)，所述门架(41)设置至少两个支腿(412)；

至少一防护平台(43)，其设置于门架(41)顶部；

至少两个走行支撑机构(44)，其包括车梁(441)和走行机构(442)，所述车梁(441)设置于支腿(412)底部，所述车梁(441)底部设置有走行机构(442)，且所述车架(441)底部设置或连接一千斤顶(45)；同时

当所述施工设备处于第一状态时，所述千斤顶(45)执行机构伸出，使所述走行支撑机构(44)支撑于所述千斤顶(45)，且走行机构(442)脱离地面；

当所述施工设备处于第二状态时，所述千斤顶(45)执行机构收回，所述走行支撑机构(44)支撑于地面。

2.如权利要求1所述的施工设备，其特征在于：当所述施工设备处于第三状态时，所述千斤顶(45)执行机构收回，且所述车梁(441)底部连接一支座(46)，所述走行支撑机构(44)支撑于所述支座(46)，且走行机构(442)脱离地面。

3.如权利要求2所述的施工设备，其特征在于：所述支座(46)为支撑砂筒。

4.如权利要求1所述的施工设备，其特征在于：所述门架(41)内设有防护棚(42)。

5.一种利用权利要求2所述的施工设备扩建高架桥的施工方法，用于在既有公路上施工桥墩组(1)以及相邻桥墩组(1)间的桥面，所述桥墩组(1)包括位于左右两侧的边墩(11)和位于边墩(11)中间的中墩(12)，其特征在于，其包括以下步骤：

在既有公路两侧填筑扩宽路基(2)，并于所述扩宽路基(2)上施工边墩基础和扩宽路面(23)，扩宽路面(23)与既有公路形成新的行车道；

在新的行车道上安装围挡(3)，隔离出施工区域；

将门机(4)跨设于新的行车道，所述施工设备处于第一状态或第三状态，在施工区域施工中墩(12)，并在边墩基础上继续施工边墩(11)，完成桥墩组(1)施工；

在桥墩组(1)上浇筑盖梁(5)；

架桥机(7)在盖梁(5)上架设小箱梁(6)，并浇筑相邻小箱梁(6)之间的湿接缝(61)，完成相邻桥墩组(1)间的桥面施工。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，架设所述小箱梁(6)之前，将门机(4)移动至待架设小箱梁(6)的相邻桥墩组(1)之间，所述门机(4)移动时，施工设备处于第二状态。

7.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述扩宽路基(2)包括下路基(21)和上路基(22)，于所述扩宽路基(2)上施工边墩基础和扩宽路面(23)的具体步骤包括：在预先填筑的下路基(21)上施工边墩基础，然后填筑上路基(22)，并在上路基(22)上铺设扩宽路面(23)。

8.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述在施工区域施工中墩(12)，并在边墩基础上继续施工边墩(11)的具体步骤包括：

S1：在施工区域施工中墩基础；

S2：将门机(4)利用千斤顶(45)进行起顶作业，并于门机(4)底部以支座(46)抄垫固定；

S3：在边墩基础和中墩基础上继续施工边墩(11)和中墩(12)。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述支座(46)为支撑砂筒。

10.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于；所述架桥机(7)在盖梁(5)上架设小箱梁(6)，并浇筑相邻小箱梁(6)之间的湿接缝(61)的具体步骤包括：

S1：架桥机(7)从中墩(12)上方走行过孔，并将小箱梁(6)吊放至盖梁(5)顶部；

S2：利用横移台车(8)将小箱梁(6)向两侧横移就位，并浇筑湿接缝(61)；

S3：架桥机(7)继续沿施工方向走行，重复所述步骤S1-S2，直至完成相邻桥墩组(1)间所有小箱梁(6)的架设以及相邻小箱梁(6)之间的湿接缝(61)的浇筑。