CN109518612A - 一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架及其设置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥墩盖梁施工技术领域，尤其涉及一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架及其设置方法。主要包括抱箍、承重工字钢、分配工字钢、钢桁架、钢管、限位钢垫层、连接器；所述抱箍通过高强螺栓紧固在墩柱上的设定高度上；所述钢桁架主体呈翼状，所述钢桁架一侧根部固定在抱箍上；所述钢桁架的上部固定在抱箍牛腿上盖板上，钢桁架的下部固定在抱箍牛腿下盖板上；所述钢管水平焊接在抱箍两侧的钢桁架上，钢管将抱箍两侧的一对钢桁架焊接为整体；所述承重工字钢设置在钢桁架上，抱箍两侧各设置有一条钢桁架；在承重工字钢的支座处(即抱箍的牛腿处)增设钢桁架，降低承重工字钢支座处的应力，使其受力更加均匀，提高安全系数。
Description
技术领域
本发明属于桥墩盖梁施工技术领域，尤其涉及一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架及其设置方法。
背景技术
由于桥墩盖梁离地面较高，满堂红施工支架的搭建需要较多的材料和时间，且对于地基的承载力较高，故逐渐被盖梁抱箍施工法代替。盖梁抱箍法采用高强螺栓将抱箍箍在墩柱上，在抱箍的牛腿上架设工字钢作为模板的支撑。该方法有着耗时较短，且对地基要求不高，不影响交通等优点，但也存在如下缺点：
1.架设在抱箍牛腿上的工字钢容易发生侧向倾覆。现行较多的方法是在两根工字钢间用对拉螺杆穿过工字钢腹板连接，内侧用钢管支撑，对拉螺栓穿过钢管。但在工字钢腹板上穿孔，有可能会产生应力集中，降低工字钢的承载能力。
2.分配杆件和工字钢间没有固定连接，在模板铺设时，分配杆件容易发生滑移，影响施工。
3.工字钢在牛腿处的应力最大，尤其是多跨式盖梁，工字钢在牛腿处的应力约是跨中的两倍，采用截面高度更大的工字钢尽管可以满足牛腿处工字钢的应力要求，但是工字钢的截面高度越大，越容易发生侧向倾覆。
发明内容
为解决上述问题，本发明为盖梁抱箍法施工设计了一种新型的施工支架，其能较好地解决现有支架的问题，进一步加强盖梁抱箍法施工的可靠性和安全性。此发明能有效防止工字钢发生侧向倾覆，减小工字钢在牛腿处的应力，加强分配工字钢和承重工字钢间的连接，提高支架的整体性。
本发明为实现上述目的所采用技术方案是一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：主要包括抱箍、承重工字钢、分配工字钢、钢桁架、钢管、限位钢垫层、连接器；所述抱箍通过高强螺栓紧固在墩柱上的设定高度上；所述钢桁架主体呈翼状，所述钢桁架一侧根部固定在抱箍上；所述钢桁架的上部固定在抱箍牛腿上盖板上，钢桁架的下部固定在抱箍牛腿下盖板上；所述钢管水平焊接在抱箍两侧的钢桁架上，钢管将抱箍两侧的一对钢桁架焊接为整体；所述承重工字钢设置在钢桁架上，抱箍两侧各设置有一条钢桁架6；所述限位钢垫层设置在钢桁架和承重工字钢之间，限位钢垫层的槽道套在承重工字钢的下翼缘上，并与钢桁架通过半纹螺栓和圆柱销固定；多个所述分配工字钢与承重工字钢垂直且等间距地设置在承重工字钢上；所述连接器设置在分配工字钢和承重工字钢之间，将二者固定连接。
所述抱箍的牛腿上盖板和牛腿下盖板上设置了连接孔，用于钢桁架的固定。
钢桁架是由槽钢焊接的平面桁架，其上部和下部均焊接钢板，上部钢板设置等间隔分布的水平向销钉孔道和竖直向螺栓孔道，并有两条水平向的矩形凹槽，用于将限位钢垫层固定在钢桁架上；上部钢板和下部钢板上与抱箍的牛腿上盖板和牛腿下盖板上的连接孔对应地设置连接孔，用于将钢桁架固定在抱箍的牛腿上盖板和牛腿下盖板上。
限位钢垫层上设置槽道，槽道与承重工字钢下翼缘的尺寸契合，限位钢垫层底部设置两条水平向的钢条，与钢桁架上部钢板的矩形凹槽相契合；限位钢垫层的两翼等间隔设置竖向螺栓孔道，底部钢条上等间隔设置水平的垂直钢条走向的销钉孔道，分别与钢桁架上的孔道对应。
连接器包括连接钢块、钢垫片、紧固螺栓和橡胶垫，连接钢块上有两个槽道相互垂直，分别与承重工字钢的上翼缘和分配工字钢的下翼缘契合；连接钢块上部设置竖向的螺纹孔道，其中设置紧固螺栓，橡胶垫粘结在钢垫片和连接钢块上，钢垫片设置在紧固螺栓底部。
(1)抱箍通过高强螺栓按设定高度紧固在墩柱上；
(2)钢桁架按对与钢管焊接为整体；
(3)通过螺栓将钢桁架的上部与抱箍牛腿上盖板固定连接，将钢桁架下部与抱箍牛腿下盖板固定连接；
(4)将限位钢垫层套在承重工字钢的下翼缘上；
(5)将限位钢垫层底部的凸起的钢条嵌入钢桁架上部钢板上的凹槽中，对齐限位钢垫层和钢桁架上部钢板上的销钉孔道和螺栓孔道，用圆柱销和半纹螺栓固定二者的连接；
(6)将连接钢块的下槽套在承重工字钢的上翼缘上，再将分配工字钢的下翼缘套进连接钢块的上槽中；
(7)将钢垫片放置在连接钢块和分配工字钢下翼缘之间，紧固螺栓拧入连接钢块上的螺纹孔道，螺栓下部抵在钢垫片上的限位圆环中，拧紧螺栓，将分配工字钢和承重工字钢固定在一起；
本发明的有益效果在于：
1.在承重工字钢的支座处(即抱箍的牛腿处)增设钢桁架，降低承重工字钢支座处的应力，使其受力更加均匀，提高安全系数。
2.通过限位钢垫层限制承重工字钢的侧向转动，有效防止其侧向倾覆。
3.钢垫层与钢桁架采用销钉和螺栓固定，而非焊接为整体，使组装更为方便，且对于不同型号的承重工字钢，只需更换钢垫层。
4.将分配工字钢和承重工字钢通过连接器固定连接，一方面，分配工字钢提高了承重工字钢的侧向稳定性，进一步防止承重工字钢发生侧向倾覆；另一方面，分配工字钢固定在承重工字钢上，在后续盖梁模板的安装过程中不会发生滑移，施工更为方便安全。
5.相比原支架防止侧向倾覆的措施，本发明无需在承重工字钢腹板上穿孔，提高了工字钢的承载能力。
附图说明
下面结合附图和实施案例对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的整体正视图；
图2为本发明的局部放大示意图；
图3为本发明的整体侧视图；
图4为本发明的抱箍结构侧视图；
图5为本发明的抱箍结构俯视图；
图6为本发明的钢桁架与钢管焊接整体三维构造图；
图7为本发明的钢垫层的横截面示意图；
图8为本发明的钢桁架与承重工字钢的固定示意图；
图9为图8的A处局部放大图；
图10为本发明的连接器三维构造示意图；
图11为本发明的连接器布置剖面图；
在图中：1墩柱，2盖梁，3承重工字钢，4分配工字钢，5抱箍，6钢桁架，7连接钢块，8三角支架，9钢管，10限位钢垫层，11半纹螺栓，12圆柱销，13紧固螺栓，14钢垫片，15橡胶垫。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
参见图1-11。
一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，具体包括抱箍，钢桁架，钢管，限位钢垫层，承重工字钢，分配工字钢和连接器。
抱箍由抱箍钢带，牛腿盖板，牛腿竖板和加强肋板组成；抱箍钢带为半圆形钢板，内壁用强力胶水粘结橡胶垫。牛腿焊接在抱箍钢带两侧，加强肋板焊接在牛腿和抱箍钢带之间，起加固作用。牛腿竖板和盖板上均有连接孔。高强螺栓通过两片抱箍牛腿竖板上的连接孔将抱箍紧固在墩柱上。牛腿盖板上的连接孔用于与钢桁架通过螺栓连接。
钢桁架为槽钢焊接成拱形平面桁架，在桁架上部和下部焊接矩形钢板，上部钢板上设置纵向矩形槽，以及等间隔分布的销钉孔道和螺栓孔道，用于与限位钢垫层的连接。与牛腿上下盖板上的连接孔对应地，钢桁架上下部焊接的钢板上均设置了连接孔，通过螺栓将钢桁架固定在抱箍的牛腿上。钢桁架与承重工字钢协调变形，减小了牛腿处承重工字钢的应力。
钢管的两端焊接在墩柱两侧对称的钢桁架上，使两个钢桁架形成整体，防止钢桁架在受力时发生过大的侧向变形。
限位钢垫层设置在承重工字钢和钢桁架之间，钢垫层的底部设置有与钢桁架上部钢板上的矩形槽对应的钢条，以及对应的销钉孔道和螺栓孔道，实现限位钢垫层与钢桁架的连接。限位钢垫层上有槽道，与承重工字钢的下翼缘契合。当承重工字钢有侧向倾覆的趋势时，槽道对承重工字钢产生抵抗倾覆的力矩。限位钢垫层限制了承重工字钢的侧向转动。
连接器由连接钢块，钢垫片，紧固螺栓，橡胶垫组成。连接钢块分别连接承重工字钢的上翼缘和分配工字钢的下翼缘；连接钢块上设置螺纹孔道，紧固螺栓起紧固作用，紧固螺栓和分配工字钢的下翼缘之间设置钢垫片，钢垫片的上表面焊接两个限位圆环，位置与连接钢块上的螺纹孔道对应。钢垫片与分配工字钢的下翼缘接触的下表面上用强力胶粘贴橡胶垫，用于保护翼缘和增大摩擦。连接钢块和承重工字钢上翼缘接触的一面同样粘贴橡胶垫。连接器使分配工字钢和承重工字钢连接成为一个整体。一方面，分配工字钢提高了承重工字钢的侧向稳定性，进一步防止承重工字钢发生侧向倾覆；另一方面，分配工字钢固定在承重工字钢上，在后续盖梁模板的安装过程中不会发生滑移，施工更为方便安全。
上述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架的设置方法为：
(1)抱箍通过高强螺栓按设定高度紧固在墩柱上；
(2)钢桁架按对与钢管焊接为整体；
(3)通过螺栓将钢桁架的上部与抱箍牛腿上盖板固定连接，将钢桁架下部与抱箍牛腿下盖板固定连接；
(4)将限位钢垫层套在承重工字钢的下翼缘上；
(5)将限位钢垫层底部的凸起的钢条嵌入钢桁架上部钢板上的凹槽中，对齐限位钢垫层和钢桁架上部钢板上的销钉孔道和螺栓孔道，用圆柱销和半纹螺栓固定二者的连接；
(6)将连接钢块的下槽套在承重工字钢的上翼缘上，再将分配工字钢的下翼缘套进连接钢块的上槽中；
(7)将钢垫片放置在连接钢块和分配工字钢下翼缘之间，紧固螺栓拧入连接钢块上的螺纹孔道，螺栓下部抵在钢垫片上的限位圆环中，拧紧螺栓，将分配工字钢和承重工字钢固定在一起；
如图1、图2和图3所示分别是是一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架的整体正视图、局部放大示意图和侧视图。其构成主要包括承重工字钢3、分配工字钢4、抱箍5、钢桁架6、连接钢块7、三角支架8、钢管9.
如图4和图5所示，抱箍5由抱箍钢带501、牛腿上盖板502、牛腿下盖板503、牛腿竖板504、加强肋板505、抱箍橡胶垫506组成。牛腿竖板504上设置连接孔，高强螺栓通过牛腿竖板504上的连接孔将一对抱箍5紧固在墩柱1的设定高度上。抱箍钢带501内壁用强力胶水粘贴厚度为8mm左右的抱箍橡胶垫506，增大摩擦力并保护墩柱1表面的混凝土。在牛腿上盖板502和牛腿下盖板503上也设置连接孔，通过钢桁架6上对应的连接孔和螺栓将钢桁架6固定在抱箍5的牛腿盖板上。加强肋板505焊接在牛腿竖板504和抱箍钢带501之间。
如图6所示，固定在抱箍5两侧的钢桁架6通过钢管9焊接为整体，钢桁架6是由槽钢焊接成的平面桁架，并和上部钢板601，下部钢板602和小钢板603焊接。上部钢板601，下部钢板602和小钢板603上均有连接孔，与抱箍5的牛腿上盖板502及牛腿下盖板503上的连接孔对应。小钢板603和上部钢板601之间形成的夹层中放置牛腿上盖板502。为方便连接，将螺母焊接在下部钢板602和小钢板603的连接孔处。钢桁架6的上部钢板601上有等间隔交错分布的竖向螺栓孔道和横向销钉孔道，以及平行的两条矩形凹槽604。
如图7所示，是钢垫层10的横截面示意图。钢垫层10的底部有两条平行的矩形钢条，与钢桁架上部钢板601上的矩形凹槽604相对应，钢垫层10的两翼有等间隔分布的螺栓孔道，底部的钢条上有等间隔分布的销钉孔道，螺栓孔道和销钉孔道不能在同一横截面上，与钢桁架上部钢板601上的螺栓孔道和销钉孔道相对应。钢垫层10上部的槽道1001与承重工字钢3的下翼缘相契合。
如图8和图9所示，通过螺栓将钢桁架6的上部钢板601固定在牛腿上盖板502上，将下部钢板602固定在牛腿下盖板503上，将钢垫层10通过其槽道1001套在承重工字钢3的下翼缘上，对齐钢垫层10和钢桁架上部钢板601上的螺栓孔道和销钉孔道，然后用半纹螺栓11和圆柱销12将二者连接固定。
如图10所示，连接钢块7、紧固螺栓13、钢垫片14、橡胶垫15共同组成分配工字钢4和承重工字钢3之间的连接器。连接钢块7上有两个相互垂直的槽道1001，分别与承重工字钢3的上翼缘和分配工字钢4的下翼缘契合，连接钢块7上部设置竖向的螺纹孔道701，其中设置紧固螺栓13。钢垫片14上表面焊接两个限位圆环1401，紧固螺栓13的底部在限位圆环1401之间。连接器与工字钢接触面设置橡胶垫15，橡胶垫15粘结在钢垫片14下表面和连接钢块15的下部槽道1001上；
如图11所示，将连接钢块7的下部槽道1001套在承重工字钢3的上翼缘上，再将分配工字钢4的下翼缘套入连接钢块7的上部槽道中，将紧固螺栓13拧入螺纹孔道701中，钢垫片14放入连接钢块7的上部槽道中，紧固螺栓13与分配工字钢4的下翼缘之间。拧紧紧固螺栓13完成分配工字钢4与承重工字钢3的固定连接。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：主要包括抱箍(5)、承重工字钢(3)、分配工字钢(4)、钢桁架(6)、钢管(9)、限位钢垫层(10)、连接器；所述抱箍(5)通过高强螺栓紧固在墩柱(1)上的设定高度上；所述钢桁架(6)主体呈翼状，所述钢桁架(6)一侧根部固定在抱箍(5)上所述钢桁架(6)的上部固定在抱箍(5)牛腿上盖板(502)上，钢桁架(6)的下部固定在抱箍牛腿下盖板(503)上；所述钢管(9)水平焊接在抱箍(5)两侧的钢桁架(6)上，钢管将抱箍两侧的一对钢桁架焊接为整体；所述承重工字钢(3)设置在钢桁架(6)上，抱箍(5)两侧各设置有一条钢桁架(6)；所述限位钢垫层(10)设置在钢桁架(6)和承重工字钢(3)之间，限位钢垫层(10)的槽道套在承重工字钢(3)的下翼缘上，并与钢桁架(6)通过半纹螺栓和圆柱销固定；多个所述分配工字钢(4)与承重工字钢(3)垂直且等间距地设置在承重工字钢上；所述连接器设置在分配工字钢(4)和承重工字钢(3)之间，将二者固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：所述抱箍(5)的牛腿上盖板(502)和牛腿下盖板(503)上设置了连接孔，用于钢桁架(6)的固定。
3.根据权利要求1所述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：钢桁架(6)是由槽钢焊接的平面桁架，其上部和下部均焊接钢板，上部钢板(601)设置等间隔分布的水平向销钉孔道和竖直向螺栓孔道，并有两条水平向的矩形凹槽(604)，用于将限位钢垫层(10)固定在钢桁架(6)上；上部钢板(601)和下部钢板(602)上与抱箍(5)的牛腿上盖板(502和牛腿下盖板(503)上的连接孔对应地设置连接孔，用于将钢桁架(6)固定在抱箍(5)的牛腿上盖板(502)和牛腿下盖板(503)上。
4.根据权利要求3所述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：限位钢垫层(10)上设置槽道(1001)，槽道(1001)与承重工字钢(3)下翼缘的尺寸契合，限位钢垫层(10)底部设置两条水平向的钢条，与钢桁架(6)上部钢板(601)的矩形凹槽(604)相契合；限位钢垫层(10)的两翼等间隔设置竖向螺栓孔道，底部钢条上等间隔设置水平的垂直钢条走向的销钉孔道，分别与钢桁架(6)上的孔道对应。
5.根据权利要求1所述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架，其特征在于：连接器包括连接钢块(7)、钢垫片(14)、紧固螺栓(13)和橡胶垫(15)，连接钢块(7)上有两个槽道(1001)相互垂直，分别与承重工字钢的上翼缘和分配工字钢的下翼缘契合；连接钢块(7)上部设置竖向的螺纹孔道，其中设置紧固螺栓(13)，橡胶垫(15) 粘结在钢垫片(14)和连接钢块(7)上，钢垫片(14)设置在紧固螺栓(13)底部。
6.根据权利要求1所述的一种桁架工字钢组合型盖梁抱箍施工支架及其设置方法，其特征在于：
(1)抱箍通过高强螺栓按设定高度紧固在墩柱上；
(2)钢桁架按对与钢管焊接为整体；
(3)通过螺栓将钢桁架的上部与抱箍牛腿上盖板固定连接，将钢桁架下部与抱箍牛腿下盖板固定连接；
(4)将限位钢垫层套在承重工字钢的下翼缘上；
(5)将限位钢垫层底部的凸起的钢条嵌入钢桁架上部钢板上的凹槽中，对齐限位钢垫层和钢桁架上部钢板上的销钉孔道和螺栓孔道，用圆柱销和半纹螺栓固定二者的连接；
(6)将连接钢块的下槽套在承重工字钢的上翼缘上，再将分配工字钢的下翼缘套进连接钢块的上槽中；
(7)将钢垫片放置在连接钢块和分配工字钢下翼缘之间，紧固螺栓拧入连接钢块上的螺纹孔道，螺栓下部抵在钢垫片上的限位圆环中，拧紧螺栓，将分配工字钢和承重工字钢固定在一起。
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