CN112281622A - 临时悬索栈桥及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种临时悬索栈桥及其施工方法，施工方法包括以下步骤：锚固系统架设，牵引绳架设，承重索架设，平衡索及扶手索架设，其他部件安装。包括锚固系统，缆索系统和桥面构造系，其中，缆索系统为主要受力结构，将承担的荷载传递至锚固系统，锚固系统与地层固定，为缆索系统提供约束，桥面构造系将分散的缆索系统连接成整体，形成路面及防护结构。本技术方案具有工期短、造价低、可重复拆卸使用的优点，具有很好的推广前景，可广泛应用于临时栈桥制造领域。本发明结构简洁，使用性能高，可靠性高，大大提高栈桥修建的效率，同时大幅提升了施工安全性和工作规范性。

Description

临时悬索栈桥及其施工方法

技术领域

本发明临时栈桥制造及施工技术领域，尤其是涉及一种临时悬索栈桥及其施工方法。

背景技术

随着我国基础设施的大力推进，截止2017年我国已建成公路桥梁多达83.2万座，已经成为世界第一桥梁大国。在山区桥梁建设中，峡谷两岸的交通对整个大桥施工至关重要。目前我国的临时栈桥建设中，以钢管桩及贝雷片组成的梁式栈桥为主，在山区峡谷施工时，存在造价成本高、施工周期长、施工难度较大等问题。

中国专利文献CN110424248A记载了一种水平悬索钢栈桥，包括设置在主桥桥墩下游侧的栈桥桩；在相邻的两主桥桥墩之间设有水平悬索，所述水平悬索通过水平吊杆连接所述栈桥桩。所述水平悬索连接所述主桥桥墩的上游侧。该方案装置需要在桥墩下游设置栈桥桩，施工较麻烦,无法解决山区峡谷施工时，存在造价成本高、施工周期长等问题，使用时有一定的局限性；中国专利文献CN104060545B记载了一种可用于泵送混凝土的水上悬索栈桥及其施工方法和用途，该方案相对复杂,需要贝雷栈桥的搭建,无法解决在山区峡谷施工时，存在造价成本高、施工周期长、施工难度较大等问题；中国专利文献CN206815163U记载了一种悬索施工栈桥，该方案主要通过设置第一基座和第二基座进行栈桥的架设,通过调节装置改变钢丝绳的长进程度,但是缺少对两侧栏杆的紧固连接,没有平衡索，面对较大的风时整体抗风能力存在缺陷，因此需要改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种临时悬索栈桥及其施工方法，解决临时悬索栈桥在建设的过程中操作不方便，施工效率低，可靠性差，制造成本高且存在安全隐患的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种临时悬索栈桥，包括锚固系统，锚固系统包括相对设置的两个锚固台，两个锚固台分别和两侧山体固定连接，两个锚固台之间通过缆索系统连接，缆索系统上设有用于通过行人和放置混凝土浇筑泵管的桥面固定系统；

锚固系统至少包括转索鞍装置和锚固注浆装置中的一种；

缆索系统包括平行设置的多个承重索和两个平衡索，两个平衡索相对设置在承重索外侧，最外侧承重索上方设有扶手索，还包括牵引绳，牵引绳用于在两侧山体之间形成连接通道；

桥面固定系统包括平行设置的多个横梁和多个平衡梁，多个横梁和多个平衡梁交错设置，多个横梁均匀设置在承重索下方，多个平衡梁均匀设置在平衡索下方，平衡梁和横梁上分别设有栏杆，栏杆和扶手索连接，还包括底面网和扶手网，底面网位于承重索上方，扶手网位于栏杆内侧。

优选方案中，所述转索鞍装置设有转索鞍，转索鞍包括转索鞍基础，转索鞍基础固设于地层内，转索鞍基础上设有转索鞍支座，转索鞍支座和缆索系统连接。

优选方案中，所述转索鞍基础包括第一固定座和第二固定座，第二固定座位于第一固定座一侧，第二固定座和第一固定座轴线重合，转索鞍支座和第一固定座连接，第二固定座通过缆索系统和第一固定座连接。

优选方案中，所述转索鞍支座包括相对设置的两个下支腿，下支腿固设于第一固定座上，下支腿上端设有锚固梁，两个下支腿和锚固梁之间分别连接有第一斜撑，锚固梁上方相对设有两个立柱，两个立柱和转索鞍基础之间分别设有第二斜撑，第二斜撑和锚固梁之间连接有连系梁，第二斜撑位于远离缆索系统的一侧，锚固梁和立柱上分别设有耳板，耳板位于靠近缆索系统的一侧；

优选的，还设有多个加劲板，多个加劲板分别设置在第二斜撑和转索鞍基础之间和锚固梁上。

优选方案中，所述锚固注浆装置包括锚杆，锚杆穿设于山体注浆孔内，锚杆上套设有锚固连接梁，锚固连接梁一端和锚杆连接，锚固连接梁另一端和套环连接，套环用于和缆索系统连接。

优选方案中，所述平衡索和扶手索的垂度和承重索相同。

优选方案中，所述第二固定座包括基台，基台固设于地层内，基台内设有第一空腔，第一空腔内设有第一转轮，第一转轮上设有转轴，转轴两端穿设在第一空腔内壁，第一固定座内贯穿设有第二空腔，第二空腔向转索鞍基础一侧倾斜。

优选方案中，所述第一固定座上还设有第二转轮，第二转轮用于缆索系统的固定。

一种临时悬索栈桥的施工方法，包括以下步骤：

Step1、架设锚固系统，根据现场实际情况选择锚固方式；

Step2、架设牵引绳，牵引绳两端分别连接两个锚固台；

Step3、架设承重索，承重索和锚固梁连接；

Step4、架设平衡索和扶手索；

Step5、安装横梁和平衡梁；

Step6、安装底面网和扶手网；

Step7、在桥面上安装混凝土浇筑泵管，将混凝土浇筑泵管固定在横梁和平衡梁上；

优选方案中，所述Step3还包括对承重索的预拉，以消除承重索的非弹性变形，Step6-Step7之间还包括对承重索的挠度检测和局部调整并可靠固定。

本发明一种临时悬索栈桥及其施工方法带来的有益效果是：

1）稳定性高：结构稳定，依靠锚固系统与缆索系统作为主要受力结构，可以保证结构的稳定性。

2）经济性好：能大幅地缩短工期，同时，工程完工后还可以快速拆卸，反复周转使用，有利于短工期、节约造价，具有很好的推广前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体正视示意图；

图2是本发明A处放大示意图；

图3是本发明横梁正视示意图；

图4是本发明平衡梁正视示意图；

图5是本发明B处放大示意图；

图6是本发明C处放大示意图；

图7是本发明底面网和扶手网绑扎示意图；

图8是本发明转索鞍正视示意图；

图9是本发明转索鞍左视示意图；

图10是本发明第二固定座俯视示意图；

图11是本发明锚固注浆装置正视示意图。

图中：锚固系统1；锚固台101；转索鞍装置102；缆索系统2；牵引绳201；承重索202；平衡索203；扶手索204；桥面固定系统3；横梁301；平衡梁302；栏杆303；底面网304；扶手网305；转索鞍4；转索鞍支座401；转索鞍基础402；下支腿403；锚固梁404；立柱405；第一斜撑406；第二斜撑407；连系梁408；耳板409；加劲板410；第一固定座411；第二固定座412；基台413；第一空腔414；第一转轮415；转轴416；第二空腔417；第二转轮418；锚固注浆装置5；锚杆501；锚固连接梁502；套环503；绳卡504；混凝土浇筑泵管6；U型螺栓7。

具体实施方式

实施例

如图1~11所示，一种临时悬索栈桥，包括锚固系统1，锚固系统1包括相对设置的两个锚固台101，两个锚固台101分别和两侧山体固定连接，两个锚固台101之间通过缆索系统2连接，缆索系统2上设有用于通过行人和放置混凝土浇筑泵管6的桥面固定系统3；

锚固系统1至少包括转索鞍装置102和锚固注浆装置5中的一种；

缆索系统2包括平行设置的多个承重索202和两个平衡索203，两个平衡索203相对设置在承重索202外侧，最外侧承重索202上方设有扶手索204，还包括牵引绳201，牵引绳201用于在两侧山体之间形成连接通道；

桥面固定系统3包括平行设置的多个横梁301和多个平衡梁302，多个横梁301和多个平衡梁302交错设置，多个横梁301均匀设置在承重索202下方，多个平衡梁302均匀设置在平衡索203下方，平衡梁302和横梁301上分别设有栏杆303，栏杆303和扶手索204连接，还包括底面网304和扶手网305，底面网304位于承重索202上方，扶手网305位于栏杆303内侧。

由此结构，根据现场情况能安全快速的完成悬索栈桥的锚固和搭建，缆索系统2和通过锚固系统1将山体连接，提供桥面的支撑，桥面固定系统3用于通过行人和放置混凝土浇筑泵管6。

优选方案中，所述转索鞍装置102设有转索鞍4，转索鞍4包括转索鞍基础402，转索鞍基础402固设于地层内，转索鞍基础402上设有转索鞍支座401，转索鞍支座401和缆索系统2连接。由此结构，以使得承重索202和平衡索203分别和转索鞍4固定，保证了栈桥两端连接的稳定牢固。

优选方案中，所述转索鞍基础402包括第一固定座411和第二固定座412，第二固定座412位于第一固定座411一侧，第二固定座412和第一固定座411轴线重合，转索鞍支座401和第一固定座411连接，第二固定座412通过缆索系统2和第一固定座411连接。由此结构，以使得通过第二固定座412对承重索202和平衡索203提供支撑，同时改变转索鞍基础402的受力方向，将转索鞍基础402的受力从承受拉力调整为承受压力，从而保证整体的更加可靠。

优选方案中，所述转索鞍支座401包括相对设置的两个下支腿403，下支腿403固设于第一固定座411上，下支腿403上端设有锚固梁404，两个下支腿403和锚固梁404之间分别连接有第一斜撑406，锚固梁404上方相对设有两个立柱405，两个立柱405和转索鞍基础402之间分别设有第二斜撑407，第二斜撑407和锚固梁404之间连接有连系梁408，第二斜撑407位于远离缆索系统2的一侧，锚固梁404和立柱405上分别设有耳板409，耳板409位于靠近缆索系统2的一侧；

优选的，还设有多个加劲板410，多个加劲板410分别设置在第二斜撑407和转索鞍基础402之间和锚固梁404上。由此结构，以使得转索鞍支座401刚性好，起到支撑缆索系统2的拉力作用，保证栈桥桥面的平稳。

优选方案中，所述锚固注浆装置5包括锚杆501，锚杆501穿设于山体注浆孔内，锚杆501上套设有锚固连接梁502，锚固连接梁502一端和锚杆501连接，锚固连接梁502另一端和套环503连接，套环503用于和缆索系统2连接。由此结构，以使得栈桥可以和山体牢固连接。

优选方案中，所述平衡索203和扶手索204的垂度和承重索202相同。由此结构，以使得栈桥整体受力更加均衡。

优选方案中，所述第二固定座412包括基台413，基台413固设于地层内，基台413内设有第一空腔414，第一空腔414内设有第一转轮415，第一转轮415上设有转轴416，转轴416两端穿设在第一空腔414内壁，第一固定座411内贯穿设有第二空腔417，第二空腔417向转索鞍基础401一侧倾斜。由此结构，以使得通过第一转轮415能够改变转索鞍4的受力方向，将承受的拉力变位压力，保证了转索鞍4更加牢固的固定在地层中，从而也增强了栈桥抗倾覆的能力。

优选方案中，所述第一固定座411上还设有第二转轮418，第二转轮418用于缆索系统的固定。由此结构，以使得承重索202受拉力时，通过第二转轮418改变了整体受力的方向，转索鞍基础402受向下的压力，从而转索鞍4更加牢固。混凝土的抗拉强度，一般约为相应抗压强度的7%~14%，因此可以大幅度提高锚固系统1的牢固程度，同时平衡索203也能起到很好的抗强风的作用。

一种临时悬索栈桥的施工方法，包括以下步骤：

Step1、架设锚固系统2，根据现场实际情况选择锚固方式；转索鞍装置102和锚固注浆装置5可以单独或/和搭配使用。

Step2、架设牵引绳201，牵引绳201两端分别连接两个锚固台101；将牵引绳201一端临时固定 锚固梁404上，另一端通过无人机牵引、小火箭抛索或人力/畜力等牵引方式牵引到对岸的卷扬机上，并固定卷扬机。

Step3、架设承重索202，承重索202和锚固梁404连接；将待安装的承重索202一端通过套环503和绳卡504锚固在锚固梁404上，另一端于牵引绳201连接，通过卷扬机拖拉，将牵引绳201和承重索202拽拉至对岸的锚固梁404处，使用手拉葫芦将承重索202固定没接触牵引绳201与卷扬机的连接，调整承重索202的位置，并将承重索202的一端临时锚固在锚固梁404上，回收牵引绳201，如此反复完成全部承重索202的架设。

Step4、架设平衡索203和扶手索204；在承重索202两侧布置平衡索203，平衡索203完成安装后，采用U型螺栓7将平衡索202固定在平衡梁302上，在承重索202上方布置扶手索204，扶手索204通过U型螺栓7与栏杆303固定，扶手索204两端通过卸扣固定在耳板409处。

Step5、安装横梁301和平衡梁302；保证承重索202和平衡索203之间的同步和均匀受力。

Step6、安装底面网304和扶手网305；从承重索202一端开始将成捆的钢丝网逐一展开铺在承重索202上并用铁丝绑扎牢固。

Step7、在桥面上安装混凝土浇筑泵管6，将混凝土浇筑泵管6固定在横梁301和平衡梁302上；沿桥面轴线安装混凝土浇筑泵管6，并对其进行必要的检查和调整。

锚固注浆装置5的安装步骤包括：

A1、根据设计图纸在两岸的岩体准备锚杆501的安装位置；

A2、在岩体上进行钻机钻孔；

A3、清孔，在孔内灌注水泥净浆，然后将锚杆501打入孔内至孔底；

A4、用拉拔仪对锚杆501进行拉拔试验；

A5、锚杆501拉拔试验合格后，安装锚固连接梁502，锚杆501施加预紧力。

转索鞍102的安装步骤包括：

B1、基础施工，预留锚杆501；

B2、拼装转索鞍4各部件；

B3、安装转索鞍基础402和转索鞍支座401并连接牢固；

优选方案中，所述Step3还包括对承重索202的预拉，以消除承重索202的非弹性变形，Step6-Step7之间还包括对承重索202的挠度检测和局部调整并可靠固定。由此结构，在架设完成承重索202后，对承重索202进行预拉，消除钢丝绳的非弹性变形；预拉结束后放松承重索202，用手拉葫芦调整承重索202垂度至设计初始垂度后，将承重索202与锚固梁404永久锚固。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种临时悬索栈桥，其特征是：包括锚固系统（1），锚固系统（1）包括相对设置的两个锚固台（101），两个锚固台（101）分别和两侧山体固定连接，两个锚固台（101）之间通过缆索系统（2）连接，缆索系统（2）上设有用于通过行人和放置混凝土浇筑泵管（6）的桥面固定系统（3）；

锚固系统（1）至少包括转索鞍装置（102）和锚固注浆装置（5）中的一种；

缆索系统（2）包括平行设置的多个承重索（202）和两个平衡索（203），两个平衡索（203）相对设置在承重索（202）外侧，最外侧承重索（202）上方设有扶手索（204），还包括牵引绳（201），牵引绳（201）用于在两侧山体之间形成连接通道；

桥面固定系统（3）包括平行设置的多个横梁（301）和多个平衡梁（302），多个横梁（301）和多个平衡梁（302）交错设置，多个横梁（301）均匀设置在承重索（202）下方，多个平衡梁（302）均匀设置在平衡索（203）下方，平衡梁（302）和横梁（301）上分别设有栏杆（303），栏杆（303）和扶手索（204）连接，还包括底面网（304）和扶手网（305），底面网（304）位于承重索（202）上方，扶手网（305）位于栏杆（303）内侧。

2.根据权利要求1所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述转索鞍装置（102）设有转索鞍（4），转索鞍（4）包括转索鞍基础（402），转索鞍基础（402）固设于地层内，转索鞍基础（402）上设有转索鞍支座（401），转索鞍支座（401）和缆索系统（2）连接。

3.根据权利要求2所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述转索鞍基础（402）包括第一固定座（411）和第二固定座（412），第二固定座（412）位于第一固定座（411）一侧，第二固定座（412）和第一固定座（411）轴线重合，转索鞍支座（401）和第一固定座（411）连接，第二固定座（412）通过缆索系统（2）和第一固定座（411）连接。

4.根据权利要求3所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述转索鞍支座（401）包括相对设置的两个下支腿（403），下支腿（403）固设于第一固定座（411）上，下支腿（403）上端设有锚固梁（404），两个下支腿（403）和锚固梁（404）之间分别连接有第一斜撑（406），锚固梁（404）上方相对设有两个立柱（405），两个立柱（405）和转索鞍基础（402）之间分别设有第二斜撑（407），第二斜撑（407）和锚固梁（404）之间连接有连系梁（408），第二斜撑（407）位于远离缆索系统（2）的一侧，锚固梁（404）和立柱（405）上分别设有耳板（409），耳板（409）位于靠近缆索系统（2）的一侧；

优选的，还设有多个加劲板（410），多个加劲板（410）分别设置在第二斜撑（407）和转索鞍基础（402）之间和锚固梁（404）上。

5.根据权利要求1所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述锚固注浆装置（5）包括锚杆（501），锚杆（501）穿设于山体注浆孔内，锚杆（501）上套设有锚固连接梁（502），锚固连接梁（502）一端和锚杆（501）连接，锚固连接梁（502）另一端和套环（503）连接，套环（503）用于和缆索系统（2）连接。

6.根据权利要求1所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述平衡索（203）和扶手索（204）的垂度和承重索（202）相同。

7.根据权利要求3所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述第二固定座（412）包括基台（413），基台（413）固设于地层内，基台（413）内设有第一空腔（414），第一空腔（414）内设有第一转轮（415），第一转轮（415）上设有转轴（416），转轴（416）两端穿设在第一空腔（414）内壁，第一固定座（411）内贯穿设有第二空腔（417），第二空腔（417）向转索鞍基础（401）一侧倾斜。

8.根据权利要求7所述一种临时悬索栈桥，其特征是：所述第一固定座（411）上还设有第二转轮（418），第二转轮（418）用于缆索系统的固定。

9.一种临时悬索栈桥的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

Step1、架设锚固系统（2），根据现场实际情况选择锚固方式；

Step2、架设牵引绳（201），牵引绳（201）两端分别连接两个锚固台（101）；

Step3、架设承重索（202），承重索（202）和锚固梁（404）连接；

Step4、架设平衡索（203）和扶手索（204）；

Step5、安装横梁（301）和平衡梁（302）；

Step6、安装底面网（304）和扶手网（305）；

Step7、在桥面上安装混凝土浇筑泵管（6），将混凝土浇筑泵管（6）固定在横梁（301）和平衡梁（302）上。

10.根据权利要求9所述一种临时悬索栈桥的施工方法，其特征是：所述Step3还包括对承重索（202）的预拉，以消除承重索（202）的非弹性变形，Step6~Step7之间还包括对承重索（202）的挠度检测和局部调整并可靠固定。

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