CN111455854B - 跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法，该棚架包括半幅棚架组件；半幅棚架组件包括主立柱、半幅式型钢顶棚和侧网，每根主立柱包括内分柱、外分柱和顶盖，主立柱设有主滑槽；半幅式型钢顶棚的主轴滑动配合在两主滑槽内；顶盖设有整圆轴孔；主立柱顶端设有小车，小车内部设有齿圈；主轴每端设有齿轮；半幅式型钢顶棚的顶梁上设有楔形垫块；侧网的顶部硬杆与主轴可转动连接，侧网的底部硬杆设有限位凸梁；主立柱设有限位块；该方法的关键在于：上提半幅式型钢顶棚同时完成侧部结构的安装，且利用小车齿圈旋转半幅式型钢顶棚使其相互抵靠。该棚架及搭设方法无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚。

Description

跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法

技术领域

本发明涉及土木工程中的桥梁施工技术领域，具体讲是一种修筑跨越铁路的高架桥梁时，对桥梁箱梁施工时用的半自动防护棚架及该防护棚架的搭设方法。

背景技术

在铁路及市政基建工程领域中，有时会碰到如下情况，某地段上已经运行了一条铁路，而市政规划的地铁或机动车道等交通线又刚好需要通过该地段，较为经济的方法是在该地段的铁路上方架设一道高架桥以接通交通线供地铁、车辆等通行。

施工跨越铁路的高架桥箱梁时，一定要在铁路上方架设好遮挡保护用的防护棚架，这是因为，铁路运营有严格的安全标准，尤其严禁铁路上落物，一旦运营的铁路上方的高架桥箱梁施工时有物件意外掉落至铁轨，就可能会造成重大安全事故。

现有技术的防护棚架包括一个型钢顶棚和位于铁路两侧的两个侧部型钢框架，其搭设方式一般有两种。一是先在铁路一侧的空地上将型钢顶棚和两个侧部型钢框架搭设固定成一个整体棚架，然后采用大型吊机将该整体棚架吊运到位，使其横跨铁路上方。上述整体式的方案存在以下弊端，由于整体式棚架体积和自重均比较大，需要采用大型的吊机，而大型吊机不仅台班费贵，而且对施工现场地基处理范围和承载力要求较高，需要先对轨道一侧土体进行大范围及大厚度的地基加固处理，繁琐费力，且大型吊机吊装时的对地压力有可能对邻近铁路地基造成破坏；况且，吊运过程中，同样由于棚架自重和体积的缘故，容易发生棚架触碰钩挂铁路高压接触网线，甚至有可能发生悬吊用钢丝绳崩断，棚架下砸到铁轨的事故。

为克服上述弊端，也有施工方先在铁路两侧布设两个小吊机，分别将两个侧部型钢框架竖立在轨道两侧，然后将型钢顶棚悬吊至两个侧部型钢框架之间，最后由工人乘坐吊篮将型钢顶棚和侧部型钢框架对接固定。上述分体式搭设的方式成功用两个小吊机替代了大型吊机，避免了采用大型吊机的不便，但仍然无法规避在铁路上方起吊型钢顶棚过程中的风险，且随着小型吊机的功率及规格减小，吊运能力难免减弱，而型钢顶棚的自重和体积仍然较大，故起吊过程中仍然存在棚架触碰钩挂铁路高压接触网线的隐患；或是发生钢丝绳意外崩断，或是下放顶棚时操作失误速率过快过猛，导致顶棚与侧部型钢框架发生较大的碰撞，而上述的碰撞或掉落都发生在铁路界限的范围内，一旦发生就难免会损坏铁路高压接触网线或在轨道落物，可能造成运营线路列车高压牵引线网中段及区间行车中断，显然不符合铁路运营的安全标准和基本要求。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种安装和拆卸过程均无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，它包括沿铁轨对称设置的两个半幅棚架组件；每个半幅棚架组件包括两根主立柱和位于两根主立柱之间的一个半幅式型钢顶棚，该半幅式型钢顶棚的一个表面设有半幅顶钢板；每根主立柱包括内分柱、外分柱和顶盖，两分柱底端经混凝土基础与地基固定，同根主立柱的两分柱的间隙构成主滑槽，主滑槽的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨；

半幅式型钢顶棚的下部固定一根两端外凸的主轴，主轴两端分别插入两根主立柱的两个主滑槽内，且主轴每端设有一个滑块，每个滑块与对应主滑槽内的两个槽钢滑轨滑动配合；

顶盖包括一盖板和分别与同根主立柱的两分柱顶端固定的两侧板，每块侧板内侧经压簧连接有一卡块，每个卡块内侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板下表面设有半圆弧缺口，盖板的半圆弧缺口和两个卡块的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴的整圆轴孔；每个卡块内端还设有与对侧卡块相互吸附的电磁铁；

每根主立柱的两分柱顶端固定有顶平台，顶平台上安装有沿半幅式型钢顶棚宽度方向滑动的小车，小车内部设有经主电动机带动的齿圈；主轴每端设有一个当同侧小车前进后与该小车的齿圈相互啮合的齿轮；

半幅式型钢顶棚的顶梁上设有多个上宽下窄的楔形垫块，当每个半幅式型钢顶棚向铁轨翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚的楔形垫块与铁轨对面的半幅式型钢顶棚的楔形垫块相互抵靠且固定；

每个半幅棚架组件还包括一个侧网，该侧网由横向硬杆和纵向柔性拉索纵横连接而成，该侧网的顶部硬杆与同一个半幅棚架组件的主轴可转动连接，该侧网的底部硬杆上固定有一根凸出于该侧网平面的限位凸梁；每个半幅棚架组件的两根主立柱的迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁上限位置的限位块。

采用以上结构的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架与现有技术相比，具有以下优点。

由于半幅顶钢板在搭设前就固定在半幅式型钢顶棚的上表面，这样，避免了型钢顶棚搭设完成后再吊运固定钢板的过程，减少了工人高空作业的工作量，从而避免了在铁轨上方空间螺接或固定顶钢板时向铁轨落物的问题；而主轴两端凸出半幅式型钢顶棚且经滑块和槽钢滑轨滑动配合在两侧主立柱的主滑槽内，这样，将半幅式型钢顶棚从水平翻转吊运至竖直再竖直向上吊运的过程中，两侧主立柱对半幅式型钢顶棚起到导向作用，使得吊运过程稳定可靠，且上述吊运过程始终发生在铁轨范围以外，进而杜绝了在铁轨上方吊运半幅式型钢顶棚而产生的落物、刮线缆、失稳下砸等一系列隐患；顶盖及两个卡块经压簧的弹性卡接设置，使主轴随半幅式型钢顶棚吊运上升时自动挤开并越过两个卡块，并自动卡入两卡块和盖板之间的整圆轴孔内，且将两个卡块经压簧回弹后被电磁铁吸附牢固，使得轴孔对主轴提供稳定的支撑，确保半幅式型钢顶棚下一步向铁轨翻转时支承稳定、可靠安全；小车前进后，齿圈与主轴的齿轮自动啮合，从而实现主电动机对半幅式型钢顶棚的有效牵引和翻转，这就完全避免了现有技术在搭设或拆卸防护棚架时需要用吊车在铁轨上方吊运顶棚的过程，半幅式型钢顶棚在搭设时向铁轨内倒伏或拆卸时逆向转动过程中，轴孔对主轴支撑牢固，而主电动机则啮合传动，传动持续稳定强大；两个半幅式型钢顶棚倒伏至相互抵靠时，两者间的两组楔形垫块的连接牢固可靠，形成整体稳定的全幅型钢顶棚；柔性侧网与半幅式型钢顶棚的连接，使其跟随半幅式型钢顶棚同步上升，当半幅式型钢顶棚升至顶点且主轴与轴孔卡接到位后，侧网底部的限位凸梁与立柱的限位块刚好卡死，即在上提半幅式型钢顶棚同时连带着完成对防护棚架侧部结构的安装，实现了其侧部的防护和阻拦；况且，上述两组半幅棚架组件是沿铁轨对称设置的，这就减半了防护棚架顶部结构的扭矩和负载，进一步确保其搭设和拆卸过程的安全。

作为优选，每个楔形垫块的前端设有减震的橡胶层，每个楔形垫块与铁轨对面对应的一个楔形垫块经螺栓连接；这样，橡胶层的存在，有效降低了两个半幅式型钢顶棚倒伏靠拢时的撞击，且使得两个半幅式型钢顶棚的垫块靠拢后贴合更严密，螺接固定更牢固。

作为进一步优选，铁轨一侧的楔形垫块设有内螺纹盲孔，另一侧的楔形垫块贯通有前小后大的阶梯型孔，螺栓螺杆穿过小孔旋入内螺纹盲孔而螺栓头部容置在后面的大孔内，且大孔的孔壁设有防止螺栓脱离的限位凸环；这样，实质上将连接两个半幅式型钢顶棚的螺栓固定在一侧的一组垫块上，防止两个半幅式型钢顶棚靠拢螺接时，螺钉意外掉落至铁轨的状况。

作为再进一步优选，位于铁轨同侧的两根内分柱的内侧设有两个内支座，两个内支座上固定有一根用于支承半幅式型钢顶棚下表面的内限位梁；位于铁轨同侧的两根外分柱的外侧设有两个外支座，两个外支座上固定有一根用于压住半幅式型钢顶棚尾端上表面的外限位梁；这样，两组半幅式型钢顶棚向铁轨倒伏后，其最终位置除了由两组垫块相互靠拢连接以外，更增加了对每个半幅式型钢顶棚尾部的按压约束即外限位梁和对每个半幅式型钢顶棚后部的支撑约束即内限位梁，实质上构成了垫块、内限位梁和外限位梁三层约束和限定，使得搭设后的防护棚架整体上牢固可靠。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种安装和拆卸过程均无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的搭设方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的搭设方法，其步骤包括：

a、在水平放置的内分柱和外分柱上固定内支座、外支座、槽钢滑轨和限位块；并用顶盖将两根分柱连接成一根主立柱整体，并在每根主立柱顶端固定顶平台；用吊机将两根主立柱吊运至铁轨的一侧，且将每根主立柱底端与混凝土基础固定；然后将两个小车吊运安装至两根主立柱的两个顶平台上；

在铁轨对侧重复上述操作；

b、在半幅式型钢顶棚的上表面焊接半幅顶钢板，用吊机将其翻转使得半幅顶钢板朝下，将半幅式型钢顶棚吊运并水平放置在铁轨一侧的两根主立柱之间，且该半幅式型钢顶棚的全部纵梁上靠近主立柱的一端设有一排通孔，用一根主轴穿过该排通孔且主轴两端伸入两根主立柱的两主滑槽内，在主轴每一端安装一个滑块且该滑块与同侧主立柱的两个槽钢滑轨滑动配合；

在铁轨对侧重复上述操作；

c、在铁轨一侧，用吊机钩挂住该侧的半幅式型钢顶棚的非铰接端；并将该半幅式型钢顶棚由水平吊运至竖直状态，且继续拉拽该半幅式型钢顶棚使其沿着两侧主立柱的主滑槽向上滑动；再将同侧的侧网的顶部硬杆与该半幅式型钢顶棚的主轴钩挂连接；

在铁轨对侧重复上述操作；

d、在铁轨一侧，吊机继续向上拉拽半幅式型钢顶棚，使得该半幅式型钢顶棚的主轴上升顶开主立柱顶端两个卡块的两个下四分之一圆弧缺口，进而使得主轴的端部卡入盖板下方的整圆轴孔，并对电磁铁通电，使得两个卡块牢固吸附以稳定支承主轴；同时，下方侧网底端的限位凸梁刚好卡住两主立柱的两个限位块；

在铁轨对侧重复上述操作；

e、在铁轨一侧，驱动两根主立柱顶平台的两个小车前进，使得每个小车的齿圈与主轴对应端的齿轮相互啮合；并松开吊机与半幅式型钢顶棚的钩挂；

在铁轨对侧重复上述操作；

f、同时驱动铁轨两侧的四个小车上的主电动机旋转，使得两个半幅式型钢顶棚均向铁轨方向旋转倒覆，直至两个半幅式型钢顶棚的楔形垫块相互抵靠牢固；这样，两个半幅式型钢顶棚构成整幅的型钢顶棚，且两个半幅顶钢板构成整幅顶钢板；最后，工人乘吊机到达顶钢板，将两组相互抵靠的楔形垫块螺接固定。

采用以上跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的搭设方法与现有技术相比，具有以下优点。

首先需要强调的是，上述棚架的拆卸过程，与安装过程完全相反，即拆卸时严格按照从后往前逆向操作上述安装步骤步骤即可。且上述技术方案解决了一个最大的难题，即无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚就能完成搭设或拆卸的问题。具体的说，由于在半幅式型钢顶棚的上表面提前固定了半幅顶钢板，故避免了型钢顶棚搭设完成后再吊运固定钢板的过程，减少了高空作业量，更避免了在铁轨上方空间螺接或固定顶钢板时向铁轨落物的问题；而半幅式型钢顶棚的主轴两端滑动配合在两侧主立柱的主滑槽内，这样，将半幅式型钢顶棚从水平翻转吊运至竖直再竖直向上吊运的过程中，两侧主立柱对半幅式型钢顶棚起到稳定的导向作用，且上述吊运过程始终发生在铁轨范围以外，进而杜绝了在铁轨上方吊运半幅式型钢顶棚而产生的落物、刮擦线缆、失稳下砸等一系列隐患；主轴随半幅式型钢顶棚吊运上升时自动挤开并越过两个卡块，并自动卡入两卡块和盖板之间的整圆轴孔内，且两个卡块经压簧回弹后被电磁铁吸附牢固，使得轴孔对主轴提供稳定的支撑，确保半幅式型钢顶棚向铁轨翻转倒伏时支承稳定、可靠安全；小车前进后，齿圈与主轴的齿轮自动啮合，从而实现主电动机对半幅式型钢顶棚的有效牵引，为其翻转提供有效驱动，这就完全避免了现有技术在搭设或拆卸防护棚架时需要用吊车在铁轨上方吊运顶棚的过程，且半幅式型钢顶棚正向或逆向转动过程中，轴孔对主轴始终支撑牢固，而主电动机则啮合传动，驱动稳定强大；两个半幅式型钢顶棚倒伏至相互抵靠时，两者间的两组楔形垫块及垫块之间减震的橡胶层的连接牢固可靠，形成整体稳定的全幅型钢顶棚，同时，又增加了内限位梁和外限位梁构成三层约束和限定，进一步提高棚架搭设后的整体强度与稳定性；而柔性侧网与半幅式型钢顶棚的连接，使其跟随半幅式型钢顶棚同步上升，即在上提半幅式型钢顶棚同时连带着完成对防护棚架侧部结构的安装，实现了其侧部的妥善防护和阻拦；况且，上述两组半幅棚架组件是沿铁轨对称设置的，这就减半了防护棚架顶部结构搭设或拆除的扭矩和负载，进一步确保其搭设和拆卸过程的安全；最后，连接两个半幅式型钢顶棚的螺栓固定在铁轨一侧的一组垫块上，防止两个半幅式型钢顶棚靠拢螺接时，螺钉意外掉落至铁轨的状况，进一步杜绝铁轨落物。

综上，上述特征相互结合，相互促进，共同实现了在无需跨越铁轨吊运型钢顶棚的前提下，搭设和拆卸防护棚架的问题，且无论是搭设过程中还是完成后，各个部件及整体的强度和安全性均符合要求。避免与铁轨上方的高压接触网线发生钩挂，也杜绝了在铁路界限的范围内发生意外掉落、碰撞，进而杜绝了铁轨落物，满足了铁路运营的安全标准和基本要求。

附图说明

图1是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤a的结构示意图。

图2是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤a吊运内限位梁时的结构示意图。

图3是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤b的结构示意图。

图4是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤c的结构示意图。

图5是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤d的结构示意图。

图6是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的步骤f的结构示意图。

图7是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的一根主立柱的结构示意图。

图8是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的另一根主立柱的结构示意图。

图9是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的主立柱的顶盖附近的放大结构示意图。

图10是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的楔形垫块相互抵靠的结构示意图。

图11是本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的楔形垫块相互抵靠的剖视放大结构示意图。

图12是图7中A部分的放大结构示意图。

图13是图5中B部分的放大结构示意图。

图14是图6中C部分的放大结构示意图。

图15是图2中D部分的放大结构示意图。

图16是图8中E部分的放大结构示意图。

图中所示1、铁轨，2、主立柱，3、半幅式型钢顶棚，4、半幅顶钢板，5、内分柱，6、外分柱，7、顶盖，7.1、盖板，7.2、侧板，8、混凝土基础，9、主滑槽，10、槽钢滑轨，11、主轴，12、滑块，13、卡块，14、轴孔，15、电磁铁，16、顶平台，17、小车，18、齿圈，19、齿轮，20、顶梁，21、楔形垫块，22、侧网，22.1、硬杆，22.2、柔性拉索，23、限位凸梁，24、限位块，25、橡胶层，26、螺栓，27、内螺纹盲孔，28、阶梯型孔，29、限位凸环，30、内支座，31、内限位梁，32、外支座，33、外限位梁，34、通孔，35、工字钢副梁，36、工字钢主梁，37、滑轮，38、导轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图16所示，本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，它包括沿铁轨1对称设置的两个半幅棚架组件。换句话说，上述两个半幅棚架组件的结构完全相同且对称设置。每个半幅棚架组件包括两根主立柱2和位于两根主立柱2之间的一个半幅式型钢顶棚3。该半幅式型钢顶棚3由横向工字钢副梁35和纵向工字钢主梁36纵横连接而成；位于纵向工字钢主梁36的前端或顶端的一排横向工字钢副梁35构成了该半幅式型钢顶棚3的顶梁20。该半幅式型钢顶棚3的一个表面即向铁轨1倒伏后的上表面焊接有半幅顶钢板4。

每根主立柱2包括内分柱5、外分柱6和顶盖7，两分柱底端经混凝土基础8与地基固定。所述的混凝土基础8是指混凝土浅基础或者带混凝土承台的桩基础。同根主立柱2的两分柱的间隙构成主滑槽9，换句话说，内分柱5的外表面和外分柱6内表面形成了主滑槽9的两槽壁，主滑槽9的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨10。

半幅式型钢顶棚3的下部靠近底端的位置固定一根两端外凸的主轴11，主轴11两端分别插入两根主立柱2的两个主滑槽9内，且主轴11每端可转动连接有一个滑块12，每个滑块12与对应主滑槽9内的两个槽钢滑轨10滑动配合；更具体的说，该滑块12的四角设有四个滑轮37，四个滑轮37分别滑动配合在两侧的两个槽钢滑轨10内。

顶盖7包括一盖板7.1和分别与同根主立柱2的两分柱顶端固定的两侧板7.2，盖板7.1的两端与两侧板7.2顶端固定。每块侧板7.2内侧经压簧连接有一卡块13，每个卡块13上靠近另一个卡块13的一侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板7.1下表面设有半圆弧缺口，盖板7.1的半圆弧缺口和两个卡块13的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴11的整圆轴孔14；每个卡块13内端还设有与对侧卡块13相互吸附的电磁铁15。

每根主立柱2的两分柱顶端固定有一个顶平台16，顶平台16位于该主立柱2远离半幅式型钢顶棚3的一侧；顶平台16上固定有沿半幅式型钢顶棚3宽度方向延伸的导轨38，导轨38上滑动配合有小车17；当然，导轨38的前后端均可以设置挡块用于限定小车17的前后极限位置。由常识可知，小车内部设有驱动其行走的驱动电动机，小车内部还设有一个主电动机，主电动机经传动轮系带动一个内齿圈18。主轴11每端设有一个当同侧小车17前进后与该小车17的齿圈18相互啮合的齿轮19。

半幅式型钢顶棚3的顶梁20上设有多个上宽下窄的楔形垫块21，为加强强度，楔形垫块21数目与纵向工字钢主梁36一一对应，每个楔形垫块21就固定在对应的纵向工字钢主梁36前端。

当每个半幅式型钢顶棚3向铁轨1翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚3的楔形垫块21与铁轨1对面的半幅式型钢顶棚3的楔形垫块21相互抵靠且固定。具体的说，每个楔形垫块21的前端设有减震的橡胶层25，每个楔形垫块21与铁轨1对面对应的一个楔形垫块21经螺栓26连接。更具体的讲，铁轨1一侧的楔形垫块21设有内螺纹盲孔27，另一侧的楔形垫块21贯通有前小后大的阶梯型孔28，螺栓26螺杆穿过小孔旋入内螺纹盲孔27而螺栓26头部容置在后面的大孔内，且大孔的孔壁设有防止螺栓26脱离的限位凸环29。

位于铁轨1同侧的两根内分柱5的内侧设有两个内支座30，两个内支座30上固定有一根用于支承半幅式型钢顶棚3下表面的内限位梁31；位于铁轨1同侧的两根外分柱6的外侧设有两个外支座32，两个外支座32上固定有一根用于压住半幅式型钢顶棚3尾端上表面防止尾端上翘的外限位梁33。

每个半幅棚架组件还包括一个侧网22，该侧网22由横向硬杆22.1和纵向柔性拉索22.2纵横连接而成，该侧网22的顶部硬杆22.1与同一个半幅棚架组件的主轴11可转动连接，该侧网22的底部硬杆22.1上固定有一根凸出于该侧网22平面的限位凸梁23；每个半幅棚架组件的两根主立柱2的两个迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁23上限位置的限位块24。

侧网22的顶部硬杆22.1与对应主轴11的具体连接方式为：主轴11上套合有上套环而侧网22的顶部硬杆22.1上设有下套环，两个套环经绳索悬吊连接。

还需要强调的是，为减轻自重，且确保其承载的弯矩和强度，在实际应用中，本申请的内分柱5和外分柱6均不采用实心钢柱，而是采用由纵向型钢、横向型钢和斜拉型钢共同构建的桁架式立柱结构。

如图1～图16所示，本发明跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的搭设方法，其步骤如下。

a、在水平放置的内分柱5和外分柱6上固定内支座30、外支座32、槽钢滑轨10和限位块24；并用顶盖7将两根分柱连接成一根主立柱2整体，并在每根主立柱2顶端固定顶平台16；用吊机将两根主立柱2吊运至铁轨1的一侧，且将每根主立柱2底端与混凝土基础8固定；然后将两个小车17吊运安装至两根主立柱2的两个顶平台16上。当然，还可以在两个混凝土基础8之间铺设导向轨，依靠导向轨上的运输车来搬运拼装好的主立柱2。

在铁轨1对侧重复上述操作。

b、在半幅式型钢顶棚3的上表面焊接半幅顶钢板4，用吊机将其翻转使得半幅顶钢板4也就是上表面朝下，将半幅式型钢顶棚3吊运并水平放置在铁轨1一侧的两根主立柱2之间，且该半幅式型钢顶棚3的全部纵向工字钢主梁36上靠近主立柱2的一端设有一排通孔34，用一根主轴11穿过该排通孔34并将主轴11与各个通孔34孔壁点焊固定且主轴11两端伸入两根主立柱2的两主滑槽9内，在主轴11每一端安装一个滑块12且该滑块12与同侧主立柱2的两个槽钢滑轨10滑动配合。

在铁轨1对侧重复上述操作。

c、在铁轨1一侧，用吊机钩挂住该侧的半幅式型钢顶棚3的非铰接端；并将该半幅式型钢顶棚3由水平吊运至竖直状态，且继续拉拽该半幅式型钢顶棚3使其沿着两侧主立柱2的主滑槽9向上滑动；再将同侧的侧网22的顶部硬杆22.1与该半幅式型钢顶棚3的主轴11钩挂连接。

在铁轨1对侧重复上述操作。

d、在铁轨1一侧，吊机继续向上拉拽半幅式型钢顶棚3，使得该半幅式型钢顶棚3的主轴11上升顶开主立柱2顶端两个卡块13的两个下四分之一圆弧缺口，进而使得主轴11的端部卡入盖板7.1下方的整圆轴孔14，并对电磁铁15通电，使得两个卡块13牢固吸附以稳定支承主轴11；同时，下方侧网22底端的限位凸梁23刚好卡住两主立柱2的两个限位块24。

在铁轨1对侧重复上述操作。

e、在铁轨1一侧，驱动两根主立柱2顶平台16的两个小车17前进，使得每个小车17的齿圈18与主轴11对应端的齿轮19相互啮合；并松开吊机与半幅式型钢顶棚3的钩挂。

在铁轨1对侧重复上述操作。

f、同时驱动铁轨1两侧的四个小车17上的主电动机旋转，使得两个半幅式型钢顶棚3均向铁轨1方向旋转倒覆，直至两个半幅式型钢顶棚3的楔形垫块21相互抵靠牢固；这样，两个半幅式型钢顶棚3构成整幅的型钢顶棚，且两个半幅顶钢板4构成整幅顶钢板；最后，工人乘吊篮吊机到达顶钢板，将两组相互抵靠的楔形垫块21螺接固定。当然，为加强该防护棚架的防护效果，避免两块半幅顶钢板4留有接缝，还可以用吊机吊运一块轻薄的屋脊式盖板，盖住接缝，并将盖板与顶钢板螺接或焊接即可。

拆卸时，从后往前逆向操作上述步骤即可。

Claims (5)

1.一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：它包括沿铁轨（1）对称设置的两个半幅棚架组件；每个半幅棚架组件包括两根主立柱（2）和位于两根主立柱（2）之间的一个半幅式型钢顶棚（3），该半幅式型钢顶棚（3）的一个表面设有半幅顶钢板（4）；每根主立柱（2）包括内分柱（5）、外分柱（6）和顶盖（7），两分柱底端经混凝土基础（8）与地基固定，同根主立柱（2）的两分柱的间隙构成主滑槽（9），主滑槽（9）的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨（10）；

半幅式型钢顶棚（3）的下部固定一根两端外凸的主轴（11），主轴（11）两端分别插入两根主立柱（2）的两个主滑槽（9）内，且主轴（11）每端设有一个滑块（12），每个滑块（12）与对应主滑槽（9）内的两个槽钢滑轨（10）滑动配合；

顶盖（7）包括一盖板（7.1）和分别与同根主立柱（2）的两分柱顶端固定的两侧板（7.2），每块侧板（7.2）内侧经压簧连接有一卡块（13），每个卡块（13）内侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板（7.1）下表面设有半圆弧缺口，盖板（7.1）的半圆弧缺口和两个卡块（13）的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴（11）的整圆轴孔（14）；每个卡块（13）内端还设有与对侧卡块（13）相互吸附的电磁铁（15）；

每根主立柱（2）的两分柱顶端固定有一个顶平台（16），顶平台（16）位于该主立柱（2）远离半幅式型钢顶棚（3）的一侧，顶平台（16）上安装有沿半幅式型钢顶棚（3）宽度方向滑动的小车（17），小车（17）内部设有经主电动机带动的齿圈（18）；主轴（11）每端设有一个当同侧小车（17）前进后与该小车（17）的齿圈（18）相互啮合的齿轮（19）；

半幅式型钢顶棚（3）的顶梁（20）上设有多个上宽下窄的楔形垫块（21），当每个半幅式型钢顶棚（3）向铁轨（1）翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚（3）的楔形垫块（21）与铁轨（1）对面的半幅式型钢顶棚（3）的楔形垫块（21）相互抵靠且固定；

每个半幅棚架组件还包括一个侧网（22），该侧网（22）由横向硬杆（22.1）和纵向柔性拉索（22.2）纵横连接而成，该侧网（22）的顶部硬杆（22.1）与同一个半幅棚架组件的主轴（11）可转动连接，该侧网（22）的底部硬杆（22.1）上固定有一根凸出于该侧网（22）平面的限位凸梁（23）；每个半幅棚架组件的两根主立柱（2）的迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁（23）上限位置的限位块（24）。

2.根据权利要求1所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：每个楔形垫块（21）的前端设有减震的橡胶层（25），每个楔形垫块（21）与铁轨（1）对面对应的一个楔形垫块（21）经螺栓（26）连接。

3.根据权利要求2所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：铁轨（1）一侧的楔形垫块（21）设有内螺纹盲孔（27），另一侧的楔形垫块（21）贯通有前小后大的阶梯型孔（28），螺栓（26）螺杆穿过小孔旋入内螺纹盲孔（27）而螺栓（26）头部容置在后面的大孔内，且大孔的孔壁设有防止螺栓（26）脱离的限位凸环（29）。

4.根据权利要求1所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：位于铁轨（1）同侧的两根内分柱（5）的内侧设有两个内支座（30），两个内支座（30）上固定有一根用于支承半幅式型钢顶棚（3）下表面的内限位梁（31）；位于铁轨（1）同侧的两根外分柱（6）的外侧设有两个外支座（32），两个外支座（32）上固定有一根用于压住半幅式型钢顶棚（3）尾端上表面的外限位梁（33）。

5.基于权利要求1~4中任一项所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架的搭设方法，其特征在于：其步骤包括：

a、在水平放置的内分柱（5）和外分柱（6）上固定内支座（30）、外支座（32）、槽钢滑轨（10）和限位块（24）；并用顶盖（7）将两根分柱连接成一根主立柱（2）整体，并在每根主立柱（2）顶端固定顶平台（16）；用吊机将两根主立柱（2）吊运至铁轨（1）的一侧，且将每根主立柱（2）底端与混凝土基础（8）固定；然后将两个小车（17）吊运安装至两根主立柱（2）的两个顶平台（16）上；

在铁轨（1）对侧重复上述操作；

b、在半幅式型钢顶棚（3）的上表面焊接半幅顶钢板（4），用吊机将其翻转使得半幅顶钢板（4）朝下，将半幅式型钢顶棚（3）吊运并水平放置在铁轨（1）一侧的两根主立柱（2）之间，且该半幅式型钢顶棚（3）的全部纵梁上靠近主立柱（2）的一端设有一排通孔（34），用一根主轴（11）穿过该排通孔（34）且主轴（11）两端伸入两根主立柱（2）的两主滑槽（9）内，在主轴（11）每一端安装一个滑块（12）且该滑块（12）与同侧主立柱（2）的两个槽钢滑轨（10）滑动配合；

在铁轨（1）对侧重复上述操作；

c、在铁轨（1）一侧，用吊机钩挂住该侧的半幅式型钢顶棚（3）的非铰接端；并将该半幅式型钢顶棚（3）由水平吊运至竖直状态，且继续拉拽该半幅式型钢顶棚（3）使其沿着两侧主立柱（2）的主滑槽（9）向上滑动；再将同侧的侧网（22）的顶部硬杆（22.1）与该半幅式型钢顶棚（3）的主轴（11）钩挂连接；

在铁轨（1）对侧重复上述操作；

d、在铁轨（1）一侧，吊机继续向上拉拽半幅式型钢顶棚（3），使得该半幅式型钢顶棚（3）的主轴（11）上升顶开主立柱（2）顶端两个卡块（13）的两个下四分之一圆弧缺口，进而使得主轴（11）的端部卡入盖板（7.1）下方的整圆轴孔（14），并对电磁铁（15）通电，使得两个卡块（13）牢固吸附以稳定支承主轴（11）；同时，下方侧网（22）底端的限位凸梁（23）刚好卡住两主立柱（2）的两个限位块（24）；

在铁轨（1）对侧重复上述操作；

e、在铁轨（1）一侧，驱动两根主立柱（2）顶平台（16）的两个小车（17）前进，使得每个小车（17）的齿圈（18）与主轴（11）对应端的齿轮（19）相互啮合；并松开吊机与半幅式型钢顶棚（3）的钩挂；

在铁轨（1）对侧重复上述操作；

f、同时驱动铁轨（1）两侧的四个小车（17）上的主电动机旋转，使得两个半幅式型钢顶棚（3）均向铁轨（1）方向旋转倒覆，直至两个半幅式型钢顶棚（3）的楔形垫块（21）相互抵靠牢固；这样，两个半幅式型钢顶棚（3）构成整幅的型钢顶棚，且两个半幅顶钢板（4）构成整幅顶钢板；最后，工人乘吊机到达顶钢板，将两组相互抵靠的楔形垫块（21）螺接固定。

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