CN110318343A - 一种桥梁施工用支撑托架及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种桥梁施工用支撑托架，包括：横梁、横梁连接梁、外斜撑(5)、内斜撑(6)、短斜撑(7)、立撑(8)、横撑(9)、纵撑(10)、端板(11)、上张拉梁(12)、下张拉梁(13)、上支座榫头(14)和下弧形支座弧形板(15)，外斜撑(5)、内斜撑(6)、短斜撑(7)平行设置，短斜撑(7)连接在外斜撑(5)与横梁之间，立撑(8)两端分别连接横梁以及下弧形支座弧形板(15)，横撑(9)两端分别连接外斜撑(5)以及纵撑(10)，多个端板(11)横向设置在纵撑(10)空心腔内部，上张拉梁(12)与下张拉梁(13)分别设置在上支座榫头(14)顶端和下弧形支座弧形板(15)底部。还提供支撑托架的相应使用方法。

Description

一种桥梁施工用支撑托架及其使用方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种桥梁施工用支撑托架及其使用方法。

背景技术

造桥机作为一种用于箱梁现场原位现浇施工的大型专用设备，通过在桥位处一次拼装，利用支撑托架或承台作为支承，对箱梁进行现场逐孔滑移浇筑。造桥机是一种高度自动化的设备，该方法的施工工艺是讲模板系统、支撑系统和过孔功能融为一体。随着造桥机法施工工艺的不断发展进步，目前该方法已被广泛应用在公路和铁路等多种桥梁的施工中，造桥机主要由主框架系统、模板及其支撑系统和附属设施等几个主要部分组成，并借助这些设施完成由浇筑箱梁到移位过孔继续施工下一孔箱梁等一系列步骤。造桥机为非标准设备，其体积庞大且构造复杂，在施工中承受的载荷较大，所处的施工环境复杂。根据造桥机自身的构造和施工作业流程的特点，支撑托架具有空载状态和满载制梁状态两种典型工作状态。

作为造桥机的主要受力部件，支撑托架整体和主要构件的强度以及应力值是造桥机能否正常工作的重要支撑。空载状态下和满载制梁状态下上部支架的整体应力及垂直挠度通常无法满足施工要求，尤其在低矮墩施工中，支撑托架支撑在承台商，为了保证支撑托架的稳定性及承台在能够承受支撑托架载荷下不开裂，还需要用高标号的砂浆找平，并对承台做局部补强，补强措施通常为在低矮墩承台与托架接触处增加钢筋，必要时还需要增加钢板。对于客运专线简支箱梁的跨径24米和32米两种，施工中还存在变跨施工，因此还需要增减内外模板及横撑的数量来实现变跨施工。现有技术无疑增加了设备成本以及施工的复杂度。此外，某些工程施工过程中由于设计单位对墩形进行修改，使得部分墩柱的高度比架桥机假设最低墩还要低，无法按照设计要求安装支撑托家，从而使得原定的下行式造桥机不能适应低墩的假设，因此需要设计新的桥梁施工用支撑托架及其使用方法，对架桥机支撑托架进行技术改造，突破原下行式架桥机不能在低墩架设的施工禁区。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种桥梁施工用支撑托架，造桥机自身重量和混凝土等重量通过移位台车支撑在支撑托架上，并且通过移位台车实现模架的横向和纵向移位，进而完成由制梁位置到过孔位置(或者过孔位置到制梁位置)的移动动作，所述支撑托架包括：横梁、横梁连接梁、外斜撑(5)、内斜撑(6)、短斜撑(7)、立撑(8)、横撑(9)、纵撑(10)、端板(11)、上张拉梁(12)、下张拉梁(13)、上支座榫头(14)和下弧形支座弧形板(15)，所述横梁连接梁用于连接横梁，所述外斜撑(5)为两条平行设置的斜撑，所述内斜撑(6)为两条平行设置的斜撑，所述短斜撑(7)为两条平行设置的斜撑，连接在所述外斜撑(5)与横梁之间，所述立撑(8)为垂直于水平面的两条平行设置的撑杆，两端分别连接横梁以及下弧形支座弧形板(15)，所述横撑(9)为两条平行且水平设置的横杆，两端分别连接外斜撑(5)以及纵撑(10)，纵撑(10)为与立撑(8)平行的撑杆，用于加强立撑(8)的支撑强度，多个端板(11)横向设置在纵撑(10)空心腔内部，在正交方向加强所述纵撑(10)的强度，所述上张拉梁(12)与下张拉梁(13)分别设置在上支座榫头(14)顶端和下弧形支座弧形板(15)底部，通过牵拉力固定整个支撑托架。

优选地，所述横梁包括平行的前横梁(1)以及后横梁(2)。

优选地，所述横梁连接梁包括中间横梁连接梁(3)以及外端横梁连接梁(4)，所述中间横梁连接梁(2)跨接在两条平行的所述前横梁(1)以及后横梁(2)之间，所述外端横梁连接梁(4)设置在所述前横梁(1)以及后横梁(2)的端部并连接两个端部。

优选地，支撑托架主体钢材采用Q235B，应力较大的位置包括前、后、中间横向立板和端板，采用Q345。

优选地，每套所述支撑托架的上张拉梁每端有8根高强精扎螺纹钢，单根张拉力为20t，下张拉梁每端设置2根高强精扎螺纹钢，每根长拉力为10t。

优选地，所述支撑托架采用拆除三角支撑，改为3套垂直支撑，来满足降低托架高度的需要，每个墩柱承台伸出砼牛腿，共10个承台加做砼牛腿，为垂直支撑提供稳定的支撑点。

优选地，所述支撑托架采用截断三角支撑降低托架高度的方案，不增加稳定的支撑点，即砼牛腿，并将截断部分改制成法兰联接，所述支撑托架由两条工字形截面焊接组合，材料为Q345板材。

本发明的目的还在于提供一种桥梁施工用支撑托架的使用方法，包括：

(1)组装所述支撑托架；

(2)安装所述支撑托架，在墩柱施工时，两侧预留支撑托架的预留孔，支撑托架的安装，直接采用两台50t轮式汽车起重机，分别单侧吊装，将制成托架一端插入预留孔处并用手拉葫芦和钢丝绳临时拉近固定防止歪倒，然后安装另一侧支撑托架，穿入精扎螺纹粗钢筋，张拉精扎螺纹钢筋固定后解除临时约束，此时要将底部牛腿上部连接精扎螺纹钢拧好，下部与墩身预留孔的上下两个面顶紧；

(3)安装支撑托架就位后，托架顶面用水平仪抄平；

(4)模架落架前将各部分与混凝土箱梁连接松开，使用支撑托架进行施工。

本发明的有益效果：

(1)支撑托架通过技术改造后，满足架桥机在3.5m高墩柱架设时采用中间喂梁方式，确保了两天架设一跨的施工进度；

(2)支撑托架截下的部分改制成法兰连接，可根据墩高的实际情况需要加装，安装简单快捷。

(3)产品成本低，降低了改造和安装成本。

(4)既满足原设计的强度、可靠性和安全性要求又满足低墩要求，拓展了架桥机的使用范围。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

附图1为根据本发明实施例的支撑托架结构图。

附图2为根据本发明实施例的垂直支撑的支撑托架结构图。

附图3为根据本发明实施例的截断三角支撑的支撑托架结构图。

附图4为根据本发明实施例的工字形截面的支撑托架结构图。

具体实施方式

参见图1，构成支撑托架的主要部分有：横梁、横梁连接梁、外斜撑5、内斜撑6、短斜撑7、立撑8、横撑9、纵撑10、端板11、上张拉梁12、下张拉梁13、上支座榫头14和下弧形支座弧形板15，横梁连接梁用于连接横梁，外斜撑5为两条平行设置的斜撑，内斜撑6为两条平行设置的斜撑，短斜撑7为两条平行设置的斜撑，连接在外斜撑5与横梁之间，立撑8为垂直于水平面的两条平行设置的撑杆，两端分别连接横梁以及下弧形支座弧形板15，横撑9为两条平行且水平设置的横杆，两端分别连接外斜撑5以及纵撑10，纵撑10为与立撑8平行的撑杆，用于加强立撑8的支撑强度，多个端板11横向设置在纵撑10空心腔内部，在正交方向加强纵撑10的强度，上张拉梁12与下张拉梁13分别设置在上支座榫头14顶端和下弧形支座弧形板15底部，通过牵拉力固定整个支撑托架。

横梁包括平行的前横梁1以及后横梁2。横梁连接梁包括中间横梁连接梁3以及外端横梁连接梁4，中间横梁连接梁3跨接在两条平行的前横梁1以及后横梁2之间，外端横梁连接梁4设置在前横梁1以及后横梁2的端部并连接两个端部。

支撑托架主体钢材采用Q235B，应力较大的位置包括前、后、中间横向立板和端板，采用Q345。

每套支撑托架的上张拉梁每端有8根高强精扎螺纹钢，单根张拉力为20t，下张拉梁每端设置2根高强精扎螺纹钢，每根长拉力为10t。

参见图2，支撑托架采用拆除三角支撑，改为3套垂直支撑，来满足降低托架高度的需要，每个墩柱承台伸出砼牛腿，共10个承台加做砼牛腿，为垂直支撑提供稳定的支撑点。

参见图3，不改变原有的托架的约束体系，采用截断三角支撑降低托架高度的方案，不需要另外增加稳定的支撑点，即砼牛腿，并将截断部分改制成法兰联接，使支撑托架既满足低墩又适应高墩的需要，从而使得下行式架桥机拥有上行式架桥机的架设功能。其中，参见图4，支撑托架由两条工字形截面焊接组合，材料为Q345板材，托架需要承载2800kN(含整跨梁重及架桥机自重)。

为了保证支撑托架改造后的可靠性和安全性，在强度计算满足要求的前提下，分别对两种形式的支撑托架在不同荷载的工况下进行监测。通过监测支撑托架在空载、加载以及卸载的变形量，比较支撑托架在改造前后安装在低墩、改造后安装在高墩时三种工况，表明变形量属弹性变形，充分证明了支撑托家的改造完全满足可靠性和安全性的要求，目前已安全假设22跨，跨度在20-35米，达到预期效果。

该桥梁施工用支撑托架的使用方法，包括：

(1)组装所述支撑托架；

(2)安装所述支撑托架，在墩柱施工时，两侧预留支撑托架的预留孔，支撑托架的安装，直接采用两台50t轮式汽车起重机，分别单侧吊装，将制成托架一端插入预留孔处并用手拉葫芦和钢丝绳临时拉近固定防止歪倒，然后安装另一侧支撑托架，穿入精扎螺纹粗钢筋，张拉精扎螺纹钢筋固定后解除临时约束，此时要将底部牛腿上部连接精扎螺纹钢拧好，下部与墩身预留孔的上下两个面顶紧；

(3)安装支撑托架就位后，托架顶面用水平仪抄平；

(4)模架落架前将各部分与混凝土箱梁连接松开，使用支撑托架进行施工。

实施上述实施例，从而：

(1)支撑托架通过技术改造后，满足架桥机在3.5m高墩柱架设时采用中间喂梁方式，确保了两天架设一跨的施工进度；

(2)支撑托架截下的部分改制成法兰连接，可根据墩高的实际情况需要加装，安装简单快捷。

(3)产品成本低，降低了改造和安装成本。

(4)既满足原设计的强度、可靠性和安全性要求又满足低墩要求，拓展了架桥机的使用范围。

虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。

Claims (8)

1.一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：造桥机自身重量和混凝土等重量通过移位台车支撑在支撑托架上，并且通过移位台车实现模架的横向和纵向移位，进而完成由制梁位置到过孔位置(或者过孔位置到制梁位置)的移动动作，所述支撑托架包括：横梁、横梁连接梁、外斜撑(5)、内斜撑(6)、短斜撑(7)、立撑(8)、横撑(9)、纵撑(10)、端板(11)、上张拉梁(12)、下张拉梁(13)、上支座榫头(14)和下弧形支座弧形板(15)，所述横梁连接梁用于连接横梁，所述外斜撑(5)为两条平行设置的斜撑，所述内斜撑(6)为两条平行设置的斜撑，所述短斜撑(7)为两条平行设置的斜撑，连接在所述外斜撑(5)与横梁之间，所述立撑(8)为垂直于水平面的两条平行设置的撑杆，两端分别连接横梁以及下弧形支座弧形板(15)，所述横撑(9)为两条平行且水平设置的横杆，两端分别连接外斜撑(5)以及纵撑(10)，纵撑(10)为与立撑(8)平行的撑杆，用于加强立撑(8)的支撑强度，多个端板(11)横向设置在纵撑(10)空心腔内部，在正交方向加强所述纵撑(10)的强度，所述上张拉梁(12)与下张拉梁(13)分别设置在上支座榫头(14)顶端和下弧形支座弧形板(15)底部，通过牵拉力固定整个支撑托架。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：所述横梁包括平行的前横梁(1)以及后横梁(2)。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：所述横梁连接梁包括中间横梁连接梁(3)以及外端横梁连接梁(4)，所述中间横梁连接梁(2)跨接在两条平行的所述前横梁(1)以及后横梁(2)之间，所述外端横梁连接梁(4)设置在所述前横梁(1)以及后横梁(2)的端部并连接两个端部。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：支撑托架主体钢材采用Q235B，应力较大的位置包括前、后、中间横向立板和端板，采用Q345。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：每套所述支撑托架的上张拉梁(12)每端有8根高强精扎螺纹钢，单根张拉力为20t，下张拉梁(13)每端设置2根高强精扎螺纹钢，每根长拉力为10t。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：所述支撑托架采用拆除三角支撑，改为3套垂直支撑，来满足降低托架高度的需要，每个墩柱承台伸出砼牛腿，共10个承台加做砼牛腿，为垂直支撑提供稳定的支撑点。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用支撑托架，其特征在于：所述支撑托架采用截断三角支撑降低托架高度的方案，不增加稳定的支撑点，即砼牛腿，并将截断部分改制成法兰联接，所述支撑托架由两条工字形截面焊接组合，材料为Q345板材。

8.一种根据权利要求1-7任一所述的桥梁施工用支撑托架的使用方法，包括：

(1)组装所述支撑托架；

(2)安装所述支撑托架，在墩柱施工时，两侧预留支撑托架的预留孔，支撑托架的安装，直接采用两台50t轮式汽车起重机，分别单侧吊装，将制成托架一端插入预留孔处并用手拉葫芦和钢丝绳临时拉近固定防止歪倒，然后安装另一侧支撑托架，穿入精扎螺纹粗钢筋，张拉精扎螺纹钢筋固定后解除临时约束，此时要将底部牛腿上部连接精扎螺纹钢拧好，下部与墩身预留孔的上下两个面顶紧；

(3)安装支撑托架就位后，托架顶面用水平仪抄平；

(4)模架落架前将各部分与混凝土箱梁连接松开，使用支撑托架进行施工。