CN109555022A - 一种用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚 - Google Patents

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Abstract

本发明用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，由工字钢、C型钢、角钢、圆钢、钢管等型材构成支撑立柱、底梁、屋顶桁架、侧壁桁架，屋顶桁架上安装顶盖，侧壁桁架上安装侧护板，在桥面上方构成具有一定空间的相对封闭装置，减少自然气候对涂装工程施工的影响；底梁下方连接行走装置和驱动装置沿带桥向平稳移动，能够随钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程施工进度随时遮挡在钢桥面上方，防止风霜雨雪以及过高湿度等气候条件影响施工质量，调整顶盖条、短横梁的数量，可根据不同幅宽的桥面进行模块化拼装，安装、拆卸操作方便。

Description

一种用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚
技术领域
本发明涉及桥梁建造技术中一种用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，具体是一种用于确保钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程全天候施工使用的风雨棚。
背景技术
现代桥梁建造施工技术中，桥梁主体一般由钢结构箱梁构成，钢箱梁在生产制造过程中，结构表面不可避免地会产生锈蚀等病害，影响桥面面层铺装的结合强度；为此，钢箱梁桥体在吊装合龙后，箱梁表面必须进行抛丸除锈及喷涂粘接剂等涂装施工；而涂装施工工艺对气候、环境有着较为严格的要求，风霜雨雪以及过高湿度等气候条件下无法进行桥面抛丸和粘接剂涂装工程施工，从而影响项目工程的建设质量和项目周期；为此，需在桥面上方设置具有一定空间的相对封闭装置，以尽可能减少自然气候对涂装工程施工造成的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够随钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程施工进度随时遮挡在钢桥面上方，防止风霜雨雪以及过高湿度等气候条件影响施工质量，安装、拆卸操作方便，用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚。
本发明用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：包括对称设置于钢桥面两侧路牙内侧的若干对竖直支撑立柱，两侧支撑立柱顶端之间连接有屋顶桁架，屋顶桁架上方覆盖有沿钢桥面长度方向延伸的顶盖；每侧相邻两根支撑立柱之间通过纵梁安装有侧壁桁架，侧壁桁架外部安装有侧护板；每侧相邻支撑立柱底端之间连接有沿钢桥面长度方向延伸的底梁，底梁下方与每根支撑立柱相应的位置设置有能够支撑在钢桥面上、并能够沿钢桥面两侧路牙移动的行走装置，其中一对支撑立柱底端相应位置的行走装置连接有驱动装置；
屋顶桁架包括若干根均匀分布、平行设置、沿钢桥面宽度方向自中部分别向两侧支撑立柱延伸的横梁，和若干根连接在相邻两根横梁之间的顶部纵梁；每根横梁包括两根沿钢桥面宽度方向自中部向侧边倾斜延伸的主横梁，和多根通过铰接结构依次连接在两根主横梁端部的短横梁，两根主横梁端部通过螺栓连接结构固定连接，最外侧短横梁底部通过螺栓连接结构固定连接在相应支撑立柱顶端；
顶盖包括设置于沿钢桥面宽度方向的中部位置的屋脊，和多块依次连接在屋脊两侧的顶盖条，屋脊通过中间支撑梁固定支撑在两根主横梁连接部位上方，中间支撑梁两端分别连接有一对相对设置的C形槽钢，一对C形槽钢底部通过一对角钢固定连接在两根主横梁上；屋脊两侧的顶盖条固定连接在一对C形槽钢上；
侧壁桁架包括有固定连接在邻两根支撑立柱之间的侧壁纵梁，侧护板固定安装在侧壁纵梁上；
所述行走装置底部设置有座落在钢桥面上的行走轮，并能够通过行走轮沿钢桥面移动行走，行走装置侧壁上设置有能够抵在路牙内侧面上、并沿路牙滚动前进的导向轮；
所述屋顶桁架的每根横梁与相邻横梁之间倾斜设置有多根顶部稳定索，每根横梁与相邻横梁之间倾斜的多根顶部稳定索呈波浪形分布；每根顶部稳定索一端铰接在横梁上，另一端通过索具螺旋扣铰接连接在相邻横梁上；
所述钢桥面每侧相邻两根支撑立柱之间交叉连接有两根侧稳定索，每根侧稳定索底端铰接连接在支撑立柱侧面底端，上端通过索具螺旋扣铰接连接在相邻支撑立柱侧面顶端；侧稳定索、侧壁桁架、侧护板按自内向外的顺序依次设置；
所述每根横梁的两根主横梁连接部位下方固定连接有水平加劲梁；
所述每根支撑立柱与相应主横梁之间通过螺栓连接结构固定连接有斜支撑梁；
所述钢桥面两侧路牙内侧对称设置有4对竖直支撑立柱，构成三跨式结构；底梁下方与4对支撑立柱相对应的位置设置有4对行走装置，其中位于端部第一对支撑立柱对应位置上的行走装置连接有驱动装置构成驱动行走装置，其余3对行走装置为从动行走装置，顶盖包括中部位置的屋脊和12块依次连接在屋脊两侧的顶盖条；
所述驱动装置包括有变频电机，变频电机通过减速机构经驱动轮连接至行走轮，行走轮行走速度为0～10m/min；变频电机连接有能够遥控启、停、运行及较大曲率半径下转向运动的电气控制系统；
所述屋顶桁架的高跨比为1：12；
所述屋顶桁架的每根主横梁、短横梁都为工字钢，立柱、底梁也为工字钢，顶部纵梁、侧壁纵梁都为钢管，顶部稳定索、侧稳定索都为圆钢，顶盖、侧护板由角钢焊接构成框架后固定连接彩钢夹芯板构成。
本发明用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，由工字钢、C型钢、角钢、圆钢、钢管等型材构成支撑立柱、底梁、屋顶桁架、侧壁桁架，屋顶桁架上安装顶盖，侧壁桁架上安装侧护板，在桥面上方构成具有一定空间的相对封闭装置，减少自然气候对涂装工程施工的影响；底梁下方连接行走装置和驱动装置沿顺桥向平稳移动，能够随钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程施工进度随时遮挡在钢桥面上方，防止风霜雨雪以及过高湿度等气候条件影响施工质量，调整顶盖条、短横梁的数量，可根据不同幅宽的桥面进行模块化拼装，安装、拆卸操作方便。
附图说明
图1是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚平面结构示意图；
图2是图1的侧视结构示意图，图中第一跨部位拆去顶盖、屋脊和侧护板；
图3是图1的俯视结构示意图，图中左半部分为拆去彩钢夹芯板所见，右半部分为拆去顶盖所见；
图4是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚中部屋脊结构放大示意图；
图5是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚主横梁与短横梁、斜支撑梁连接结构放大示意图；
图6是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚的支撑立柱与斜支撑梁连接结构放大示意图；
图7是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚行走装置结构放大示意图；
图8是本发明实施例用于钢桥面工程候施工的模块化自行式风雨棚侧稳定索与支撑立柱连接结构放大示意图；
图9是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚驱动装置结构放大示意图；
图10～图11是本发明实施例用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚顶部稳定索与横梁连接结构放大示意图。
具体实施方式
如图所示，一种用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，包括对称设置于钢桥面100的两侧路牙5内侧的若干对竖直支撑立柱1，两侧支撑立柱1顶端之间连接有屋顶桁架2，屋顶桁架2上方覆盖有沿钢桥面长度方向延伸的顶盖3；每侧相邻两根支撑立柱1之间通过纵梁安装有侧壁桁架，侧壁桁架外部安装有侧护板14，在桥面上方构成具有一定空间的相对封闭装置，减少自然气候对涂装工程施工的影响。
每侧相邻支撑立柱1底端之间连接有沿钢桥面长度方向延伸的底梁12，底梁12下方与每根支撑立柱1相应的位置设置有能够支撑在钢桥面上、并能够沿钢桥面两侧路牙移动的行走装置4，其中一对支撑立柱1底端相应位置的行走装置4连接有驱动装置16；通过行走装置能够随钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程施工进度而沿钢桥面移动行走，随时遮挡在钢桥面上方，防止风霜雨雪以及过高湿度等气候条件影响施工质量，一对连接有驱动装置16的行走装置构成驱动行走装置，其余行走装置只需从动移动。
屋顶桁架2包括若干根均匀分布、平行设置、沿钢桥面宽度方向自中部分别向两侧支撑立柱延伸的横梁，和若干根连接在相邻两根横梁之间的顶部纵梁18；每根横梁包括两根沿钢桥面宽度方向自中部向侧边倾斜延伸的主横梁10，和多根通过铰接结构9依次连接在两根主横梁端部的短横梁8，两根主横梁10端部通过螺栓连接结构固定连接，最外侧短横梁底部通过螺栓连接结构固定连接在相应支撑立柱顶端；短横梁8的数量可以根据桥面宽度进行增减，可以构成不同钢桥面工作幅宽的风雨棚。
顶盖3包括设置于沿钢桥面宽度方向的中部位置的屋脊24，和多块依次连接在屋脊两侧的顶盖条，屋脊24通过中间支撑梁23固定支撑在两根主横梁10连接部位上方，中间支撑梁23两端分别连接有一对相对设置的C形槽钢22，一对C形槽钢22底部通过一对角钢21固定连接在两根主横梁10上；屋脊24两侧的顶盖条固定连接在一对C形槽钢22上；增减短横梁8数量的同时顶盖条数量也相应增减。
侧壁桁架包括有固定连接在邻两根支撑立柱之间的侧壁纵梁20，侧护板14固定安装在侧壁纵梁20上，结构简单紧凑。
行走装置4底部设置有座落在钢桥面上的行走轮42，并能够通过行走轮42沿钢桥面100移动行走，行走装置4侧壁上设置有能够抵在路牙内侧面上、并沿路牙滚动前进的导向轮46，通过导向轮抵在路牙侧面上提供行走导向，运行平稳可靠。
屋顶桁架2的每根横梁与相邻横梁之间倾斜设置有多根顶部稳定索17，每根横梁与相邻横梁之间倾斜的多根顶部稳定索17呈波浪形分布；每根顶部稳定索17一端铰接在横梁上，另一端通过索具螺旋扣19铰接连接在相邻横梁上，通过索具螺旋扣调整顶部稳定索的张紧，以适应静力和风力作用下的受力不均衡。
钢桥面每侧相邻两根支撑立柱之间交叉连接有两根侧稳定索13，每根侧稳定索13底端铰接连接在支撑立柱侧面底端，上端通过索具螺旋扣19铰接连接在相邻支撑立柱侧面顶端；侧稳定索、侧壁桁架、侧护板按自内向外的顺序依次设置；同样通过索具螺旋扣调整侧稳定索的张紧，以适应静力和风力作用下的受力不均衡。
每根横梁的两根主横梁10连接部位下方固定连接有水平加劲梁11，确保屋顶桁架2的支撑刚度。
每根支撑立柱与相应主横梁之间通过螺栓连接结构固定连接有斜支撑梁7，进一步提高顶桁架2的支撑刚度。
钢桥面两侧路牙内侧对称设置有4对竖直支撑立柱，构成三跨式结构；底梁下方与4对支撑立柱相对应的位置设置有4对行走装置，其中位于端部第一对支撑立柱对应位置上的行走装置连接有驱动装置构成驱动行走装置，其余3对行走装置为从动行走装置15，顶盖包括中部位置的屋脊和12块依次连接在屋脊两侧的顶盖条，，具体可以构成15m、17m、18.75m三种工作幅宽的风雨棚。
驱动装置16包括有变频电机，变频电机通过减速机构经驱动轮连接至行走轮，行走轮行走速度为0～10m/min；变频电机连接有能够遥控启、停、运行及较大曲率半径下转向运动的电气控制系统，控制操作方便。
屋顶桁架的高跨比为1：12，稳定性好。
屋顶桁架的每根主横梁、短横梁都为工字钢，立柱、底梁也为工字钢，顶部纵梁、侧壁纵梁都为钢管，顶部稳定索、侧稳定索都为圆钢，顶盖、侧护板由角钢焊接构成框架后固定连接彩钢夹芯板构成；标准型材成本投入低，生产制造工艺简单。
本发明用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，由工字钢、C型钢、角钢、圆钢、钢管等型材构成支撑立柱、底梁、屋顶桁架、侧壁桁架，屋顶桁架上安装顶盖，侧壁桁架上安装侧护板，在桥面上方构成具有一定空间的相对封闭装置，减少自然气候对涂装工程施工的影响；底梁下方连接行走装置和驱动装置沿带桥向平稳移动，能够随钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程施工进度随时遮挡在钢桥面上方，防止风霜雨雪以及过高湿度等气候条件影响施工质量，调整顶盖条、短横梁的数量，可根据不同幅宽的桥面进行模块化拼装，安装、拆卸操作方便。
具体设计思路：
本发明涉及一种钢桥面抛丸工程和涂装工程施工用辅助设备，具体是一种用于确保钢桥面抛丸工程和粘接剂涂装工程全天候施工使用的风雨棚。
现代造桥技术中，桥梁主体主要由钢结构箱梁构成。钢箱梁在生产制造过程中，结构表面不可避免地会产生锈蚀等病害，影响桥面面层铺装的结合强度。为此，钢箱梁桥体在吊装合龙后，箱梁表面必须进行抛丸除锈及喷涂粘接剂等涂装施工。而涂装施工工艺对气候、环境有着较为严格的要求，风霜雨雪以及过高湿度等气候条件下无法进行桥面抛丸和粘接剂涂装工程施工。从而影响项目工程的建设周期。为此，急需一款具有一定空间的相对封闭装置，可尽可能减少自然气候对涂装工程施工造成的影响。
本发明所要解决的技术问题是一种能够保证抛丸和粘接剂涂装工程在全天候条件下进行施工的装置。
为实现上述目的，本发明需要解决的问题是：根据桥面结构条件，设计一可沿桥向自行行走的、具有一定空间条件的相对封闭装置，用以抵御自然气候的影响，保证桥面抛丸和粘接剂涂装工程施工的顺利实施。根据路桥工程不同设计的需要，还需满足桥梁幅宽一定的系列变化。具体是一种结构安全可靠，可沿桥向自行行走、模块化、可拆卸的钢桁结构的风雨棚装置。
模块化自行式风雨棚主体骨架为型钢桁架式，辅以顶部彩钢夹芯板顶盖以及彩钢夹芯板侧护板，并可根据桥面宽度进行模块化拼装，构成一相对封闭装置，使施工区域內保持所需的温湿度要求，从而保证抛丸和涂装施工得以全天候进行。模块化自行式风雨棚主要由桁架式屋架、侧壁桁架、底梁、顶盖、侧护板以及行走系统等组成。
本发明所述模块化自行式风雨棚装置包括：
如附图1、附图3所示：模块化自行式风雨棚的屋架为桁架式屋架；通过对模块化自行式风雨棚进行静力和风力有限元分析计算，确定横梁由250x125工字钢构成，纵梁由φ114x5钢管构成，为满足工程施工频繁转场要求，横梁之间连接采用栓接结构、纵梁与横梁采用销接结构连接。横梁与立柱的连接也采用栓接结构。为保证纵、横梁连接的稳定，在相应的纵横梁之间还设置有由φ16圆钢与索具螺旋扣组成的稳定索结构。稳定索的张紧由索具螺旋扣调节。加劲梁的设置，用以使桁架式屋架具有足够的刚度。桁架式屋架的高跨比为1/12。
屋顶桁架的顶盖由L50角钢焊接框架和彩钢夹芯板构成，利用栓接结构与屋顶桁架连接。
由于桥梁宽度具有系列变化，为使模块化自行式风雨棚装置能够满足多种桥梁幅宽施工的需要，设计中增设了短横梁，通过增加或减少短横梁、增加或减少顶盖条的措施，得到15m；17m和18.75m工作幅宽的风雨棚装置。短横梁与主横梁采用铰接结构连接，以便于快速改组。
如附图1、附图2所示：模块化自行式风雨棚侧壁桁架由支撑立柱和底梁组成。通过静力和风力有限元分析计算，确定支撑立柱由250x250工字钢构成，底梁由250x250工字钢构成；为便于设备转场，立柱与底梁采用栓接结构连接。为满足侧壁桁架的刚度要求，在每跨立柱间设置了由φ16圆钢与索具螺旋扣组成的侧稳定索。稳定索的张紧由索具螺旋扣调节。侧护板由L50角钢焊接框架和彩钢夹芯板构成，利用栓接结构与侧壁桁架连接。
如附图1、附图2所示：模块化自行式风雨棚行走系统由2组驱动轮和6组行走轮以及导向轮组成。行走系统由变频电机和减速机构驱动驱动轮和行走轮，可以0～10m/min的速度沿桥向移动，行走系统的启、停、运行及较大曲率半径下的转向由电气控制系统遥控控制。在导向轮的引导下，装置沿桥向平稳移动，以满足钢桥面涂装工程施工需要。
本装置结构简单可靠，制造使用方便。可根据桥面结构和施工进度需要沿桥向自行行走，满足了全天候条件下钢桥面抛丸工程施工和粘接剂涂装工程施工需求。为保证桥梁建设施工周期提供了保障。

Claims (10)

1.一种用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：包括对称设置于钢桥面两侧路牙内侧的若干对竖直支撑立柱，两侧支撑立柱顶端之间连接有屋顶桁架，屋顶桁架上方覆盖有沿钢桥面长度方向延伸的顶盖；每侧相邻两根支撑立柱之间通过纵梁安装有侧壁桁架，侧壁桁架外部安装有侧护板；每侧相邻支撑立柱底端之间连接有沿钢桥面长度方向延伸的底梁，底梁下方与每根支撑立柱相应的位置设置有能够支撑在钢桥面上、并能够沿钢桥面两侧路牙移动的行走装置，其中一对支撑立柱底端相应位置的行走装置连接有驱动装置；
屋顶桁架包括若干根均匀分布、平行设置、沿钢桥面宽度方向自中部分别向两侧支撑立柱延伸的横梁，和若干根连接在相邻两根横梁之间的顶部纵梁；每根横梁包括两根沿钢桥面宽度方向自中部向侧边倾斜延伸的主横梁，和多根通过铰接结构依次连接在两根主横梁端部的短横梁，两根主横梁端部通过螺栓连接结构固定连接，最外侧短横梁底部通过螺栓连接结构固定连接在相应支撑立柱顶端；
顶盖包括设置于沿钢桥面宽度方向的中部位置的屋脊，和多块依次连接在屋脊两侧的顶盖条，屋脊通过中间支撑梁固定支撑在两根主横梁连接部位上方，中间支撑梁两端分别连接有一对相对设置的C形槽钢，一对C形槽钢底部通过一对角钢固定连接在两根主横梁上；屋脊两侧的顶盖条固定连接在一对C形槽钢上；
侧壁桁架包括有固定连接在邻两根支撑立柱之间的侧壁纵梁，侧护板固定安装在侧壁纵梁上。
2.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述行走装置底部设置有座落在钢桥面上的行走轮，并能够通过行走轮沿钢桥面移动行走，行走装置侧壁上设置有能够抵在路牙内侧面上、并沿路牙滚动前进的导向轮。
3.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述屋顶桁架的每根横梁与相邻横梁之间倾斜设置有多根顶部稳定索，每根横梁与相邻横梁之间倾斜的多根顶部稳定索呈波浪形分布；每根顶部稳定索一端铰接在横梁上，另一端通过索具螺旋扣铰接连接在相邻横梁上。
4.根据权利要求3所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述钢桥面每侧相邻两根支撑立柱之间交叉连接有两根侧稳定索，每根侧稳定索底端铰接连接在支撑立柱侧面底端，上端通过索具螺旋扣铰接连接在相邻支撑立柱侧面顶端；侧稳定索、侧壁桁架、侧护板按自内向外的顺序依次设置。
5.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述每根横梁的两根主横梁连接部位下方固定连接有水平加劲梁。
6.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述每根支撑立柱与相应主横梁之间通过螺栓连接结构固定连接有斜支撑梁。
7.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述钢桥面两侧路牙内侧对称设置有4对竖直支撑立柱，构成三跨式结构；底梁下方与4对支撑立柱相对应的位置设置有4对行走装置，其中位于端部第一对支撑立柱对应位置上的行走装置连接有驱动装置构成驱动行走装置，其余3对行走装置为从动行走装置，顶盖包括中部位置的屋脊和12块依次连接在屋脊两侧的顶盖条。
8.根据权利要求7所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述驱动装置包括有变频电机，变频电机通过减速机构经驱动轮连接至行走轮，行走轮行走速度为0～10m/min；变频电机连接有能够遥控启、停、运行及较大曲率半径下转向运动的电气控制系统。
9.根据权利要求1所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述屋顶桁架的高跨比为1：12。
10.根据权利要求4所述用于钢桥面工程全天候施工的模块化自行式风雨棚，其特征在于：所述屋顶桁架的每根主横梁、短横梁都为工字钢，立柱、底梁也为工字钢，顶部纵梁、侧壁纵梁都为钢管，顶部稳定索、侧稳定索都为圆钢，顶盖、侧护板由角钢焊接构成框架后固定连接彩钢夹芯板构成。
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