CN117266014A - 一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交通安全设施领域，具体为一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台及应用方法。其包括A节段和下部桁架结构；A节段共设置两组，A节段具有能沿着斜拉桥主梁上的槽钢轨道滚动的脚轮；下部桁架结构包括E节段以及在E节段横向两端均依次向外分布且依次焊接的D节段、C节段和B节段，一组E节段、两组B节段、两组C节段和两组D节段连接成U形结构，两组B节段分别连接在两组A节段底部。本发明结构稳定、施工高效、安全性高、方便移动且便于使用。
Description
技术领域
本发明涉及交通安全设施领域，特别是涉及一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台及应用方法。
背景技术
斜拉桥运营过程中，无论是钢结构主梁还是混凝土主梁都会产生病害，需要进行检测和维修，普通梁式桥梁检修采用桥检测或搭设脚手架平台进行，但斜拉桥一般为跨水域或峡谷，具有跨度大、桥面宽、净空高和有斜拉索阻拦的特点，不易搭设脚手架平台，采用桥梁检测车容易挂伤斜拉索。因此，大型斜拉桥主梁底部一般安装有轨道式检修桁车，用以对斜拉桥主梁底部病害进行检修、但是由于使用频率较低，运行维护成本高，相当数量斜拉桥未安装桁车，这部分斜拉桥梁底检修是一大难题。
目前，为安装桁车斜拉桥主梁梁底检修主要采用斗式检测车和简易悬挂式吊架平台，斗式检测车存在工作面小，频繁收放，不仅维修效率低下，施工存在盲点，稍有不慎，还容易刮伤和碰撞斜拉索，严重威胁桥梁结构安全；悬挂式吊架平台刚度低、容易晃动、安全性低、移动不便。
发明内容
本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种结构稳定、施工高效、安全性高、方便移动且便于使用的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台及应用方法。
一方面，本发明提出一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，包括A节段和下部桁架结构；A节段共设置两组，A节段具有能沿着斜拉桥主梁上的槽钢轨道滚动的脚轮；下部桁架结构包括E节段以及在E节段横向两端均依次向外分布且依次焊接的D节段、C节段和B节段，一组E节段、两组B节段、两组C节段和两组D节段连接成U形结构，两组B节段分别连接在两组A节段底部。
优选地，A节段和B节段之间焊接有斜杆a，B节段和C节段之间焊接有斜杆b和斜杆d，斜杆d位于斜杆b上方，C节段和D节段之间以及D节段和E节段之间均焊接有斜杆c。
优选地，两组A节段共包括六组a桁片，a桁片包括水平分布且沿竖向平行设置的两个水平弦杆、竖向焊接在两个水平弦杆上的竖杆a和竖杆b以及倾斜分布的斜连接杆a，斜连接杆a焊接在水平弦杆、竖杆a和竖杆b之间，脚轮设置在处于下方的水平弦杆底部。
优选地，两组B节段共包括六组b桁片，两组C节段共包括六组c桁片，两组D节段共包括六组d桁片，一组E节段包括三组e桁片；
b桁片包括竖向分布且沿横向平行设置的竖杆c、横向焊接在两个竖杆c之间的水平支撑杆、倾斜分布的斜连接杆b以及横向焊接在两个竖杆c上的水平连接杆，斜连接杆b焊接在竖杆c、水平支撑杆和水平连接杆之间；
c桁片、d桁片和e桁片均包括竖向分布且沿横向平行设置多个的竖向支撑杆、横向焊接在多个竖向支撑杆顶端的水平上弦杆、横向焊接在多个竖向支撑杆底端的水平下弦杆以及倾斜分布的斜连接杆c，斜连接杆c焊接在竖向支撑杆、水平上弦杆和水平下弦杆之间。
优选地，竖杆a底端、竖杆c顶端、水平连接杆横向一端、水平上弦杆横向两端和水平下弦杆横向两端均设置有螺栓连接孔，螺栓连接孔处安装有高强螺栓。
优选地，下部桁架结构上铺设有钢丝方格网。
另一方面，本发明提出一种上述斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台的应用方法，该方法包括如下步骤：
S1、根据斜拉桥主梁截面尺寸、施工荷载设计施工操作平台，确定各构架尺寸；
S2、在钢结构加工厂制作施工操作平台各构架，焊接成a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片；使用a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片分别对应焊接成A节段、B节段、C节段、D节段和E节段；
S3、B节段、C节段、D节段和E节段通过汽车运至桥梁附近码头驳船，在驳船上采用高强螺栓连接，焊接连接斜杆b、斜杆c和斜杆d，组成下部桁架结构；
S4、在斜拉索锚固区外侧安装槽钢轨道；
S5、两组A节段通过汽车运至桥面并临时固定，并将脚轮置入已安装的槽钢轨道内；
S6、采用驳船将下部桁架结构运至桥下，将驳船稳定停驻江面；
S7、在桥面采用两台汽车吊两端同步提升下部桁架结构，与桥面预先安装好的A节段采用高强螺栓连接、焊接连接斜杆a形成整体斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台；
S8、施工操作平台两端采用手拉葫芦同步沿槽钢轨道行走，实现梁底病害检修；
S9、一跨施工完成，换至另一跨施工时，施工操作平台的拆除下放过程为安装提升的逆过程，在两台汽车吊协助下将A节段与下部桁架结构之间的高强螺栓拆除，割断斜杆a，将下部桁架结构下放至驳船，运至下一跨提升安装，循环完成整个桥梁主梁检修。
优选地，为保持驳船稳定停驻，将驳船停驻位置选择在距桥墩100m左右江面；驳船上游端采用两只霍尔锚交叉锚固，驳船下游端采用一只霍尔锚锚固，在驳船两侧使用交通艇协助保持稳定。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
(1)结构稳定，安全可靠。平台采用整体桁架结构，刚度大，变形和下挠量小，承载能力高，施工安全性好；固定点位于斜拉索锚固区外边缘，避免刮碰拉索，不影响桥梁结构安全。
(2)移动方便，施工高效。平台采用手拉葫芦方式两端同步沿槽钢轨道行走，移动方便，维修施工可连续作业。
(3)不占车道航道，交通影响小。平台只在提升安装时需短暂管制交通，施工作业时不影响桥面行车和桥下通航，对交通影响小，社会效益明显。
(4)长期保留，使用便捷。主梁检修施工完成后，可将平台拆成多个节段长期保留，继续使用，方便快捷，经济效益好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的H-H剖视图；
图3为本发明的节段划分示意图；
图4为本发明中去掉A节段之后的结构示意图；
图5为本发明中A节段中的a桁片的结构示意图；
图6为本发明中B节段中的b桁片的结构示意图；
图7为本发明中C节段中的c桁片的结构示意图；
图8为本发明中D节段中的d桁片的结构示意图；
图9为本发明中E节段中的e桁片的结构示意图；
图10为本发明中高强螺栓连接时的示意图；
图11为本发明提升检修施工操作平台的示意图。
附图标记：100、A节段；200、B节段；300、C节段；400、D节段；500、E节段；600、斜拉桥主梁；1、斜杆a；2、斜杆b；3、斜杆c；4、斜杆d；5、水平弦杆；6、竖杆a；7、斜连接杆a；8、竖杆b；9、脚轮；10、螺栓连接孔；11、竖杆c；12、水平支撑杆；13、斜连接杆b；14、水平连接杆；15、竖向支撑杆；16、斜连接杆c；17、水平上弦杆；18、水平下弦杆；19、钢丝方格网；20、槽钢轨道；21、高强螺栓。
具体实施方式
如图1-图11所示，本实施例提出的一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，包括A节段100和下部桁架结构。
如图1和图3所示，A节段100共设置两组，A节段100具有能沿着斜拉桥主梁600上的槽钢轨道20滚动的脚轮9。
下部桁架结构包括E节段500以及在E节段500横向两端均依次向外分布且依次焊接的D节段400、C节段300和B节段200，具体连接时，在E节段500两端各连接一组D节段400，在D节段400远离E节段500的一端连接C节段300，在C节段300远离D节段400的一端连接B节段200。一组E节段500、两组B节段200、两组C节段300和两组D节段400连接成U形结构，两组B节段200分别连接在两组A节段100底部，A节段100和下部桁架结构组成的整体桁架结构通过脚轮9沿着槽钢轨道20行走。
如图2所示，下部桁架结构上铺设有钢丝方格网19。
如图3所示，A节段100和B节段200之间焊接有斜杆a1，B节段200和C节段300之间焊接有斜杆b2和斜杆d4，斜杆d4位于斜杆b2上方，C节段300和D节段400之间以及D节段400和E节段500之间均焊接有斜杆c3。
如图5所示，两组A节段100共包括六组a桁片，a桁片材料为角钢，a桁片包括水平分布且沿竖向平行设置的两个水平弦杆5、竖向焊接在两个水平弦杆5上的竖杆a6和竖杆b8以及倾斜分布的斜连接杆a7，斜连接杆a7焊接在水平弦杆5、竖杆a6和竖杆b8之间，脚轮9设置在处于下方的水平弦杆5底部。
如图6-图9所示，两组B节段200共包括六组b桁片，两组C节段300共包括六组c桁片，两组D节段400共包括六组d桁片，一组E节段500包括三组e桁片，b桁片、c桁片、d桁片和e桁片的材料均为角钢。
b桁片包括竖向分布且沿横向平行设置的竖杆c11、横向焊接在两个竖杆c11之间的水平支撑杆12、倾斜分布的斜连接杆b13以及横向焊接在两个竖杆c11上的水平连接杆14，斜连接杆b13焊接在竖杆c11、水平支撑杆12和水平连接杆14之间，斜连接杆b13呈折线形分布多个。
c桁片、d桁片和e桁片均包括竖向分布且沿横向平行设置多个的竖向支撑杆15、横向焊接在多个竖向支撑杆15顶端的水平上弦杆17、横向焊接在多个竖向支撑杆15底端的水平下弦杆18以及倾斜分布的斜连接杆c16，斜连接杆c16焊接在竖向支撑杆15、水平上弦杆17和水平下弦杆18之间，c桁片、d桁片和e桁片的区别在于各零件的长度和数量不同，斜连接杆c16呈折线形分布多个。
竖杆a6底端、竖杆c11顶端、水平连接杆14横向一端、水平上弦杆17横向两端和水平下弦杆18横向两端均设置有螺栓连接孔10，螺栓连接孔10在每个杆上共设置三个，螺栓连接孔10处安装有高强螺栓21，有效提升整个施工操作平台的结构牢靠性。
上述斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台的应用方法包括如下步骤：
S1、根据斜拉桥主梁600截面尺寸、施工荷载设计施工操作平台，确定各构架尺寸；
S2、在钢结构加工厂制作施工操作平台各构架，焊接成a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片；使用a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片分别对应焊接成A节段100、B节段200、C节段300、D节段400和E节段500；
S3、B节段200、C节段300、D节段400和E节段500通过汽车运至桥梁附近码头驳船，在驳船上采用高强螺栓21连接，焊接连接斜杆b2、斜杆c3和斜杆d4，组成下部桁架结构；
S4、在斜拉索锚固区外侧安装槽钢轨道20；
S5、两组A节段100通过汽车运至桥面并临时固定，并将脚轮9置入已安装的槽钢轨道20内；
S6、采用驳船将下部桁架结构运至桥下，将驳船稳定停驻江面；
S7、在桥面采用两台汽车吊两端同步提升下部桁架结构，与桥面预先安装好的A节段100采用高强螺栓21连接、焊接连接斜杆a1形成整体斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台；
S8、施工操作平台两端采用手拉葫芦同步沿槽钢轨道20行走，实现梁底病害检修；
S9、一跨施工完成，换至另一跨施工时，施工操作平台的拆除下放过程为安装提升的逆过程，在两台汽车吊协助下将A节段100与下部桁架结构之间的高强螺栓21拆除，割断斜杆a1，将下部桁架结构下放至驳船，运至下一跨提升安装，循环完成整个桥梁主梁检修。
为保持驳船稳定停驻，将驳船停驻位置选择在距桥墩100m左右江面；驳船上游端采用两只霍尔锚交叉锚固，驳船下游端采用一只霍尔锚锚固，在驳船两侧使用交通艇协助保持稳定。
本发明具有如下特点：
(1)结构受力明确。本发明所述的修施工操作平台采用桁架结构，结构受力明确，可计算结构的刚度、强度及稳定性，另外本施工操作平台采用工厂化制作，现场组装的方式能提高平台制作质量，保证安全。解决了悬挂式吊架平台刚度低、容易晃动、安全性低、移动不便的问题。
(2)不影响桥梁结构安全。固定点位于斜拉索锚固区外边缘，避免刮碰拉索，不影响桥梁结构安全，解决了桁架式桥梁检测车无法使用和斗式检测车易刮碰拉索，威胁桥梁结构安全的问题。
(3)移动方便，施工高效。平台采用手拉葫芦方式两端同步沿槽钢轨道20行走，移动方便，检修施工可连续作业，解决了斗式桥检车因斜拉索频繁收放，施工效率低的问题。
(4)不占车道航道，交通影响小。平台只在提升安装时需短暂管制交通，施工作业时不影响桥面行车和桥下通航，解决了斗式桥检车长时间占用车道作业，交通影响大的问题。
(5)可长期保留，重复使用。主梁检修施工完成后，可将平台拆成多个节段长期保留，继续使用，方便快捷，经济效益好。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (8)
1.一种斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，包括：
A节段(100)，其共设置两组，具有能沿着斜拉桥主梁(600)上的槽钢轨道(20)滚动的脚轮(9)；
下部桁架结构，其包括E节段(500)以及在E节段(500)横向两端均依次向外分布且依次焊接的D节段(400)、C节段(300)和B节段(200)，一组E节段(500)、两组B节段(200)、两组C节段(300)和两组D节段(400)连接成U形结构，两组B节段(200)分别连接在两组A节段(100)底部。
2.根据权利要求1所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，A节段(100)和B节段(200)之间焊接有斜杆a(1)，B节段(200)和C节段(300)之间焊接有斜杆b(2)和斜杆d(4)，斜杆d(4)位于斜杆b(2)上方，C节段(300)和D节段(400)之间以及D节段(400)和E节段(500)之间均焊接有斜杆c(3)。
3.根据权利要求1所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，两组A节段(100)共包括六组a桁片，a桁片包括水平分布且沿竖向平行设置的两个水平弦杆(5)、竖向焊接在两个水平弦杆(5)上的竖杆a(6)和竖杆b(8)以及倾斜分布的斜连接杆a(7)，斜连接杆a(7)焊接在水平弦杆(5)、竖杆a(6)和竖杆b(8)之间，脚轮(9)设置在处于下方的水平弦杆(5)底部。
4.根据权利要求3所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，两组B节段(200)共包括六组b桁片，两组C节段(300)共包括六组c桁片，两组D节段(400)共包括六组d桁片，一组E节段(500)包括三组e桁片；
b桁片包括竖向分布且沿横向平行设置的竖杆c(11)、横向焊接在两个竖杆c(11)之间的水平支撑杆(12)、倾斜分布的斜连接杆b(13)以及横向焊接在两个竖杆c(11)上的水平连接杆(14)，斜连接杆b(13)焊接在竖杆c(11)、水平支撑杆(12)和水平连接杆(14)之间；
c桁片、d桁片和e桁片均包括竖向分布且沿横向平行设置多个的竖向支撑杆(15)、横向焊接在多个竖向支撑杆(15)顶端的水平上弦杆(17)、横向焊接在多个竖向支撑杆(15)底端的水平下弦杆(18)以及倾斜分布的斜连接杆c(16)，斜连接杆c(16)焊接在竖向支撑杆(15)、水平上弦杆(17)和水平下弦杆(18)之间。
5.根据权利要求4所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，竖杆a(6)底端、竖杆c(11)顶端、水平连接杆(14)横向一端、水平上弦杆(17)横向两端和水平下弦杆(18)横向两端均设置有螺栓连接孔(10)，螺栓连接孔(10)处安装有高强螺栓(21)。
6.根据权利要求1所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台，其特征在于，下部桁架结构上铺设有钢丝方格网(19)。
7.一种根据权利要求5所述的斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据斜拉桥主梁(600)截面尺寸、施工荷载设计施工操作平台，确定各构架尺寸；
S2、在钢结构加工厂制作施工操作平台各构架，焊接成a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片；使用a桁片、b桁片、c桁片、d桁片和e桁片分别对应焊接成A节段(100)、B节段(200)、C节段(300)、D节段(400)和E节段(500)；
S3、B节段(200)、C节段(300)、D节段(400)和E节段(500)通过汽车运至桥梁附近码头驳船，在驳船上采用高强螺栓(21)连接，焊接连接斜杆b(2)、斜杆c(3)和斜杆d(4)，组成下部桁架结构；
S4、在斜拉索锚固区外侧安装槽钢轨道(20)；
S5、两组A节段(100)通过汽车运至桥面并临时固定，并将脚轮(9)置入已安装的槽钢轨道(20)内；
S6、采用驳船将下部桁架结构运至桥下，将驳船稳定停驻江面；
S7、在桥面采用两台汽车吊两端同步提升下部桁架结构，与桥面预先安装好的A节段(100)采用高强螺栓(21)连接、焊接连接斜杆a(1)形成整体斜拉桥拉索区梁底检修施工操作平台；
S8、施工操作平台两端采用手拉葫芦同步沿槽钢轨道(20)行走，实现梁底病害检修；
S9、一跨施工完成，换至另一跨施工时，施工操作平台的拆除下放过程为安装提升的逆过程，在两台汽车吊协助下将A节段(100)与下部桁架结构之间的高强螺栓(21)拆除，割断斜杆a(1)，将下部桁架结构下放至驳船，运至下一跨提升安装，循环完成整个桥梁主梁检修。
8.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于，为保持驳船稳定停驻，将驳船停驻位置选择在距桥墩100m左右江面；驳船上游端采用两只霍尔锚交叉锚固，驳船下游端采用一只霍尔锚锚固，在驳船两侧使用交通艇协助保持稳定。
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