CN111321678B - 一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法，包括由十二根钢材连接构成的立方体钢箱棚洞主体，钢箱棚洞主体的两个平行相对侧面上的四条棱边的中点处均安装有铰接头，钢箱棚洞主体的八个顶角处也安装有铰接头，钢箱棚洞主体两个侧面上的四条棱边能够绕着中点的铰接头朝向侧面中心点所在的方向折叠，可折叠的棱边中点铰接头处安装有钢板，钢板的两端通过螺栓可拆卸的安装在可折叠的棱边上。本发明的钢棚洞结构，通过工厂预制可“折叠”式钢箱棚洞，在运输过程中可采用较小的运输车辆，方便运输，现场安装时采用支顶台车将其进行展开安装，可最大化的节约人力、物力，且结构安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢棚洞结构，具体涉及一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法。
背景技术
近年来，多次山区强烈地震、高位崩塌等地质灾害发生以后，特别对于复杂地形条件的山区公路的抢通、保通已成为“生命线”工程。如何在发生地质灾害时，快速搭建特殊的防护设施，为车辆通行安全提供一片空间是目前交通部门及抢险救援单位关注探索的焦点。实践证明建设临时钢棚洞成为优先选择。
但是传统钢棚洞都是立柱+横梁形式，抗冲击、抗侧压性能都不强，就算用在落石防护能级较低的路段，也需要对横梁、立柱进行现场拼装、耗时、耗力，时间过长，有的构件过大，在山区狭窄路段也不方便运输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是传统钢棚洞都是立柱+横梁形式，抗冲击、抗侧压性能都不强，就算用在落石防护能级较低的路段，也需要对横梁、立柱进行现场拼装、耗时、耗力，时间过长，有的构件过大，在山区狭窄路段也不方便运输，目的在于提供一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法，通过工厂预制可“折叠”式钢箱棚洞，在运输过程中可采用较小的运输车辆，方便运输，现场安装时采用支顶台车将其进行展开安装，可最大化的节约人力、物力，且结构安全可靠。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构，包括由十二根钢材连接构成的立方体钢箱棚洞主体，钢箱棚洞主体的两个平行相对侧面上的四条棱边的中点处均安装有铰接头，钢箱棚洞主体的八个顶角处也安装有铰接头，钢箱棚洞主体两个侧面上的四条棱边能够绕着中点的铰接头朝向侧面中心点所在的方向折叠，可折叠的棱边中点铰接头处安装有钢板，钢板的两端通过螺栓可拆卸的安装在可折叠的棱边上。
本发明的钢棚洞结构，通过工厂预制可“折叠”式钢箱棚洞，在运输过程中可采用较小的运输车辆，方便运输，现场安装时采用支顶台车将其进行展开安装，可最大化的节约人力、物力，且结构安全可靠。本发明的钢棚洞结构，将箱型棚洞的主体构件在工厂进行预制并采用铰接连接好，然后利用棱边中点铰接头节点可转动结构，将钢箱棚洞主体结构进行“折叠”，使整体体积缩小，以方便运输，运输到现场后再将折叠结构复原展开，最后将各铰接节点通过钢板及螺栓固定，形成固结节点，保证钢箱棚洞主体结构成为几何不变体系，完成钢棚洞的快速安装。
所述钢材采用工字钢梁。
在安装现场，钢箱棚洞主体被展开后，在另外剩余四个侧面上可拆卸安装有剪力撑，能够加强各个侧向的刚度和约束力。
所述铰接头采用球形铰接头。
一种方便运输现场快速成型的钢棚洞施工方法，包括如下步骤：1)在工厂预制钢箱棚洞主体，将钢板和螺栓拆除，对八条棱边上的铰接头施加按压力，使得铰接头朝向侧面中心点所在的方向运动，钢箱棚洞主体的八条棱边向内收缩折叠；2)运送至施工现场，采用带有可伸缩液压支撑杆的支顶台车将折叠的钢箱棚洞主体支撑展开，将钢板和螺栓在各棱边铰接头处进行安装，完成施工。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法，将箱型棚洞的主体构件在工厂进行预制并采用铰接连接好，然后利用节点可转动结构，将钢箱棚洞主体结构进行“折叠”，以方便运输，运输到现场后再将折叠结构复原展开，最后将各铰接节点通过钢板及螺栓固定，形成固结节点，完成钢棚洞的快速安装；
2、本发明一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法，通过工厂预制可“折叠”式钢箱棚洞，在运输过程中可采用较小的运输车辆，方便运输，现场安装时采用支顶台车将其进行展开安装，可最大化的节约人力、物力，且结构安全可靠；
3、本发明一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构及施工方法，可在紧急情况下实现快速运输与施工，大大减短公路抢通时间，为抢险救灾应急响应的核心关键技术。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明折叠状态结构示意图；
图2为本发明支顶展开状态结构示意图；
图3为本发明安装结构示意图；
图4为本发明棱边上的固结结构；
图5为支顶台车的操作示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-铰接头，2-钢板，3-螺栓，4-剪力撑。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1、图2和图4所示，本发明一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构，包括由十二根钢材连接构成的立方体钢箱棚洞主体，钢箱棚洞主体的两个平行相对侧面上的四条棱边的中点处均安装有铰接头1，钢箱棚洞主体的八个顶角处也安装有铰接头1，钢箱棚洞主体两个侧面上的四条棱边能够绕着中点的铰接头1朝向侧面中心点所在的方向折叠，可折叠的棱边中点铰接头1处安装有钢板2，钢板2的两端通过螺栓3可拆卸的安装在可折叠的棱边上。
本发明的钢棚洞结构，通过工厂预制可“折叠”式钢箱棚洞，在运输过程中可采用较小的运输车辆，方便运输，现场安装时采用支顶台车将其进行展开安装，可最大化的节约人力、物力，且结构安全可靠。本发明的钢棚洞结构，将箱型棚洞的主体构件在工厂进行预制并采用铰接连接好，然后利用棱边中点铰接头节点可转动结构，将钢箱棚洞主体结构进行“折叠”，使整体体积缩小，以方便运输，运输到现场后再将折叠结构复原展开，最后将各铰接节点通过钢板及螺栓固定，形成固结节点，保证钢箱棚洞主体结构成为几何不变体系，完成钢棚洞的快速安装。
优选的，所述钢材采用工字钢梁。
优选的，如图3所示，在安装现场，钢箱棚洞主体被展开后，在另外剩余四个侧面上可拆卸安装有剪力撑4，能够加强各个侧向的刚度和约束力。
优选的，所述铰接头采用球形铰接头。
一种方便运输现场快速成型的钢棚洞施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在工厂预制钢箱棚洞主体，将钢板和螺栓拆除，对八条棱边上的铰接头施加按压力，使得铰接头朝向侧面中心点所在的方向运动，钢箱棚洞主体的八条棱边向内收缩折叠；2)运送至施工现场，采用带有可伸缩液压支撑杆的支顶台车将折叠的钢箱棚洞主体支撑展开，如图5所示，支顶台车的液压支撑杆分别支撑着顶部棱边和两侧棱边上的铰接头，液压支撑杆伸长将钢箱棚洞主体展开，最后将钢板和螺栓在各棱边铰接头处进行安装，完成施工。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构，其特征在于，包括由十二根钢材连接构成的立方体钢箱棚洞主体，钢箱棚洞主体的两个平行相对侧面上的四条棱边的中点处均安装有铰接头（1），钢箱棚洞主体的八个顶角处也安装有铰接头（1），钢箱棚洞主体两个侧面上的四条棱边能够绕着中点的铰接头（1）朝向侧面中心点所在的方向折叠，可折叠的棱边中点铰接头（1）处安装有钢板（2），钢板（2）的两端通过螺栓（3）可拆卸的安装在可折叠的棱边上；所述钢材采用工字钢梁；钢箱棚洞主体上另外剩余四个面上可拆卸安装有剪力撑（4）。
2.根据权利要求1所述的一种方便运输现场快速成型的钢棚洞结构，其特征在于，所述铰接头（1）采用球形铰接头。
3.一种方便运输现场快速成型的钢棚洞施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在工厂预制如权利要求1或2所述的钢棚洞结构，将钢板和螺栓拆除，对八条棱边上的铰接头施加按压力，使得铰接头朝向侧面中心点所在的方向运动，钢箱棚洞主体的八条棱边向内收缩折叠；2）运送至施工现场，采用带有可伸缩液压支撑杆的支顶台车将折叠的钢箱棚洞主体支撑展开，将钢板和螺栓在各棱边铰接头处进行安装，完成施工。
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