CN208883275U - 一种箱梁的吊梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种箱梁的吊梁结构，属于铁路预应力混凝土箱梁领域，箱梁包括顶板、分别设置于顶板两侧的两个腹板和设置于腹板底端的底板，顶板、腹板和底板围合成一箱体，其中，在顶板的端部设有两个以上的吊梁单元，两个以上的吊梁单元沿箱梁的轴向顺序间隔设置，每个吊梁单元均包括两个内吊梁孔和两个外吊梁孔，内吊梁孔和外吊梁孔均沿竖直方向贯穿顶板，两个外吊梁孔分别设置在两个腹板的外侧，两个内吊梁孔分别设置在两个腹板的内侧。该箱梁的吊梁结构，能够避免箱梁在吊梁工况下出现裂缝。

Description

一种箱梁的吊梁结构

技术领域

本实用新型属于铁路预应力混凝土箱梁领域，特别涉及用于高铁箱梁的一种箱梁的吊梁结构。

背景技术

在高速铁路箱梁通用图中，梁体一端均设置4个吊梁孔，位置在腹板内侧范围的梁端顶板上。提梁车吊杆穿过箱梁顶板上预留的吊梁孔将梁体吊离地面，之后将箱梁移动至存梁台座或桥位。箱梁吊梁孔是箱梁架设上桥的重要控制部位，与其配套使用的还有用来提供分压、固定作用的垫板、螺栓。

目前，高速铁路简支箱梁通用图中，梁体一端均设置4个吊梁孔，位置在梁端腹板内侧的顶板上。高铁箱梁吊梁区域(即梁端结构)采用普通钢筋混凝土设计方法，利用配置构造钢筋控制裂缝宽度与长度。但是，在应用过程中仍然无法避免吊梁区混凝土的开裂。

控制吊梁孔处混凝土开裂的方法，国内已有所研究，例如郑辉等研究了腹板内设置竖向预应力筋的箱梁在张拉与不张拉、预应力孔道灌浆与不灌浆的不同工况下，混凝土箱梁抗剪性能的差别，通过试验结果对比分析得出：竖向预应力可将开裂荷裁提高16％，竖向预应力筋张拉端的抗剪承载力比不张拉端增加2.3％，不灌浆端的抗剪承载力比灌浆端减小9.3％。另外，郑辉等亦得出了裂缝宽度受竖向预压应力影响比受纵向预应力影响明显的结论。值得一提的是，沈祝源等提出了横张竖向预应力，即以横向张拉钢绞线的方式对箱梁腹板施加竖向预应力的加固方法。但该方法存在压弯失稳的不确定性。有的施工单位采用在吊梁孔靠近跨中一侧竖向张拉螺纹钢的方法来进行加固。其原理是通过螺纹钢张拉应力改变梁端吊梁孔周围受力体系，使螺纹钢和底板承担原来腹板吊梁力的一部分。期望通过改善吊梁过程中箱梁结构的受力，来达到减小裂缝宽度与长度、降低混凝土应力水平的目的。

2006年铁道部产品质量监督检验中心对在建的50余个梁场进行普查，结果为部分梁场所生产的双线简支箱梁端部普遍存在纵向/竖向裂纹。在近提梁孔附近，梁端纵向裂缝一般不超过1m，宽度小于0.1mi。在吊梁的过程中，由于局部应力的增加，顶腹板交界处易产生裂缝，既对梁体受力性能产生不利影响，影响箱梁耐久性。

因此长久以来，吊梁孔处开裂一直是制梁单位亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种箱梁的吊梁结构，能够避免箱梁在吊梁工况下出现裂缝。

为达到上述目的，本实用新型提出一种箱梁的吊梁结构，所述箱梁包括顶板、分别设置于所述顶板两侧的两个腹板和设置于所述腹板底端的底板，所述顶板、所述腹板和所述底板围合成一箱体，其中，在所述顶板的端部设有两个以上的吊梁单元，所述两个以上的吊梁单元沿所述箱梁的轴向顺序间隔设置，每个所述吊梁单元均包括两个内吊梁孔和两个外吊梁孔，所述内吊梁孔和所述外吊梁孔均沿竖直方向贯穿所述顶板，两个所述外吊梁孔分别设置在两个所述腹板的外侧，两个所述内吊梁孔分别设置在两个所述腹板的内侧。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，两个相邻的所述吊梁单元之间的距离为 0.5m～1.5m。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，靠近所述箱梁的梁端的所述吊梁单元与所述梁端的距离为0.75m。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述内吊梁孔距所述箱梁中心线的距离为1.9m，所述外吊梁孔距所述箱梁中心线的距离为3.53m。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述内吊梁孔的内径和所述外吊梁孔的内径均为0.135m。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述顶板在所述外吊梁孔的底端向下凸出形成第一平台，所述第一平台内开设有第一贯通孔，所述第一贯通孔沿竖直方向贯通所述第一平台并与所述外吊梁孔对应配合，所述第一平台的底面为水平面。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述第一平台的底面固设有第一垫板，所述第一垫板呈水平设置的平板状并与所述第一平台的底面紧密贴合，所述第一垫板上开设有与所述第一贯通孔对应配合的第一安装孔，所述第一安装孔沿竖直方向贯通所述第一垫板。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述顶板具有变截面段，位于所述变截面段的所述内吊梁孔的底端设有第二平台，所述第二平台与所述变截面段固定连接，所述第二平台内开设有第二贯通孔，所述第二贯通孔沿竖直方向贯通所述第二平台并与所述内吊梁孔对应配合，所述第二平台的底面为水平面。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述内吊梁孔下方安装有第二垫板，所述第二垫板呈水平设置的平板状并与所述第二平台的底面或所述顶板的底面紧密贴合，所述第二垫板上开设有与所述内吊梁孔对应配合的第二安装孔，所述第二安装孔沿竖直方向贯通所述第二垫板。

如上所述的箱梁的吊梁结构，其中，所述第一平台内和所述第二平台内均设置有伸入所述顶板的加强钢筋网。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的箱梁的吊梁结构，在腹板的外侧设置有外吊梁孔，在腹板的内侧设置有内吊梁孔，这样，起吊时，位于腹板两侧的内吊梁孔和外吊梁孔同时承受起吊力，有效改善了吊梁孔(内吊梁孔和外吊梁孔)周围混凝土表面局部应力水平，进而达到降低裂缝深度、缩短裂缝宽度和长度的目的，特别使得腹板两侧的受力更加均衡，有效避免了腹板和顶板之间的连接处出现裂缝；同时每个吊梁孔(内吊梁孔和外吊梁孔)分担的起吊力相比现有的四点吊梁方式也大大降低，进一步避免了裂缝的出现。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的箱梁的吊梁结构的结构示意图；

图2为图1中I-I向的剖面图；

图3为图2中Ш-Ш向的剖面图(一)；

图4为图2中Ш-Ш向的剖面图(二)；

图5为图2中3-3向的剖面图；

图6为图2中4-4向的剖面图；

图7为图2中A处的放大图；

图8为图5中B处的放大图；

图9为图5中C处的放大图；

图10为第一垫片和第二垫片的安装示意图(一)；

图11为第一垫片和第二垫片的安装示意图(二)。

附图标记说明：

100、箱梁； 10、顶板；

11、第一平台； 111、第一贯通孔；

12、第二平台； 121、第二贯通孔；

13、变截面段； 20、腹板；

30、底板； 40、吊梁单元；

41、外吊梁孔； 42、内吊梁孔；

50、第一垫板； 60、第二垫板；

70、吊台座预留孔； L1、两个相邻的吊梁单元之间的距离；

L2、梁端与吊梁单元之间的距离； L3、内吊梁孔距箱梁中心线的距离；

L4、外吊梁孔距箱梁中心线的距离； O、箱梁中心线。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

如图1至图11所示，本实用新型提出一种箱梁的吊梁结构，箱梁100包括顶板 10、分别设置于顶板10两侧的两个腹板20和设置于腹板20底端的底板30，顶板10、腹板20和底板30围合成一箱体，其中，在顶板10的端部设有两个以上的吊梁单元40，上述两个以上的吊梁单元40沿箱梁100的轴向顺序间隔设置，每个吊梁单元40 均包括两个内吊梁孔42和两个外吊梁孔41，内吊梁孔42和外吊梁孔41均沿竖直方向贯穿顶板10，两个外吊梁孔41分别设置在两个腹板20的外侧，两个内吊梁孔42 分别设置在两个腹板20的内侧。

本实用新型提出的箱梁的吊梁结构，如图3所示，在腹板20的外侧设置有外吊梁孔41，在腹板20的内侧设置有内吊梁孔42，这样，起吊时，位于腹板20两侧的内吊梁孔42和外吊梁孔41同时承受起吊力，有效改善了吊梁孔(内吊梁孔和外吊梁孔)周围混凝土表面局部应力水平，进而达到降低裂缝深度、缩短裂缝宽度和长度的目的，特别使得腹板20两侧的受力更加均衡，有效避免了腹板20和顶板10之间的连接处出现裂缝；同时每个吊梁孔(内吊梁孔和外吊梁孔)分担的起吊力相比现有的四点吊梁方式也大大降低，进一步避免了裂缝的出现。

在本实用新型一个可选的例子中，如图1所示，在顶板10的两端均设有2～4个吊梁单元40。

在本实用新型一个可选的例子中，如图4所示，两个相邻的吊梁单元40之间的距离L1为0.5～1.5m(500～1500mm)。

优选的，两个相邻的吊梁单元40之间的距离为1m(1000mm)。

在本实用新型一个可选的例子中，靠近箱梁100的梁端的吊梁单元40与梁端的距离L2为0.75m(750mm)。

在本实用新型一个可选的例子中，内吊梁孔42(内吊梁孔的轴线)距箱梁中心线O的距离L3为1.9m(1900mm)，外吊梁孔41(外吊梁孔的轴线)距箱梁中心线 O的距离L4为3.53m(3530mm)。

在本实用新型一个可选的例子中，内吊梁孔42的内径和外吊梁孔41的内径均为0.135m(135mm)。

在本实用新型一个可选的例子中，如图5、图9所示，顶板10在外吊梁孔41的底端向下凸出形成第一平台11，第一平台11内开设有第一贯通孔111，第一贯通孔 111沿竖直方向贯通第一平台11并与外吊梁孔41对应配合，第一平台11的底面为水平面。

在一个可选的例子中，箱梁端部设有多个吊梁单元40，即，有多个外吊梁孔41 沿箱梁的轴向(箱梁的纵向)设置在顶板10上，如图3、图4所示，第一平台11的纵向长度依据内吊梁孔42的数量而增加，且第一平台11上开设有多个第一贯通孔 121，每个第一贯通孔均对应配合一个外吊梁孔41。当沿箱梁的轴向设置有两个外吊梁孔41时(即箱梁端部设有两个吊梁单元40)，第一平台11底面的面积范围为200mm ×1000mm～400mm×3000mm；当沿箱梁的轴向设置有三个外吊梁孔41时(即箱梁端部设有三个吊梁单元40)，第一平台11底面的面积范围为200mm×2000mm～ 400mm×4000mm；当沿箱梁的轴向设置有四个外吊梁孔41时(即箱梁端部设有四个吊梁单元40)，第一平台11底面的面积范围为200mm×3000mm～400mm×5000mm。

优选的，如图10、图11所示，第一平台11的底面安装有第一垫板50，第一垫板50呈水平设置的平板状并与第一平台11的底面紧密贴合，第一垫板50上开设有与第一贯通孔对应配合的第一安装孔，第一安装孔沿竖直方向贯通第一垫板50。

在本实用新型一个可选的例子中，如图2、图5所示，顶板10具有变截面段13，变截面段13在内吊梁孔42的底端向下凸出设有第二平台12，第二平台12内开设有与内吊梁孔42对应配合的第二贯通孔121，第二贯通孔121沿竖直方向贯通第二平台12，第二平台12的底面为水平面。

进一步的，第二平台12底面的面积范围为200mm×400mm～400mm×800mm。

优选的，如图10、图11所示，内吊梁孔42下方安装有第二垫板60，第二垫板 60呈水平设置的平板状并与第二平台12的底面(如图10所示)或顶板10的底面(如图11所示)紧密贴合，第二垫板60上开设有与内吊梁孔42对应配合的第二安装孔，第二安装孔沿竖直方向贯通第二垫板60。

在一个可选的例子中，第一垫板50的厚度和第二垫板60的厚度均为40mm。第一垫板50和第二垫板60设置在起吊用的螺栓与平台(第一平台或第二平台)或顶板之间，能够帮助螺栓找平及加大受力面积，吊梁作业时能够分散传递螺栓处的集中应力。

在本实用新型一个可选的例子中，第一平台11内和第二平台12内均设置有伸入顶板10的加强钢筋网。

在一个可选的例子中，加强钢筋网为直径6mm-16mm的钢筋网片。

进一步的，第一平台11和第二平台12均为混凝土浇筑的平台，且与顶板10同时浇筑，能够与顶板10有效粘结。

在本实用新型一个可选的例子中，第一平台11和第二平台12均呈倒锥台形，第一平台11的侧壁和第二平台的侧壁均呈45度角倾斜设置。

为对比本实用新型提出的箱梁的吊梁结构与现有的四孔吊梁结构的优化效果，现完成一孔足尺试验梁的吊梁工况试验。在试验中，在40m足尺试验用箱梁的一端设置了四个腹板内的吊梁孔(现有技术)，在该试验用箱梁的另一端设置了2个吊梁单元40(本实用新型提出的箱梁吊梁结构)，通过四个内吊梁孔和四个外吊梁孔，实现八点吊梁。试验结果表明：四点吊梁时(现有技术)，箱内顶腹板交界处出现了纵向裂缝，箱梁吊起后，裂缝长度2.5～2.7m、宽度0.08～0.16mm；八点吊梁时(本实用新型提出的箱梁吊梁结构)，最大应变62με，推算应力2.20MPa(弹模取35.5GPa)，观察腹板外侧吊孔下方未发现肉眼可见裂缝。可知，采用八点吊梁可避免梁端顶、腹板倒角出现纵向裂缝，吊孔附近混凝土及钢筋应变均较四点吊梁有较大降低。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种箱梁的吊梁结构，所述箱梁包括顶板、分别设置于所述顶板两侧的两个腹板和设置于所述腹板底端的底板，所述顶板、所述腹板和所述底板围合成一箱体，其特征在于，在所述顶板的端部设有两个以上的吊梁单元，所述两个以上的吊梁单元沿所述箱梁的轴向顺序间隔设置，每个所述吊梁单元均包括两个内吊梁孔和两个外吊梁孔，所述内吊梁孔和所述外吊梁孔均沿竖直方向贯穿所述顶板，两个所述外吊梁孔分别设置在两个所述腹板的外侧，两个所述内吊梁孔分别设置在两个所述腹板的内侧。

2.如权利要求1所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，两个相邻的所述吊梁单元之间的距离为0.5m～1.5m。

3.如权利要求2所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，靠近所述箱梁的梁端的所述吊梁单元与所述梁端的距离为0.75m。

4.如权利要求1所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述内吊梁孔距所述箱梁中心线的距离为1.9m，所述外吊梁孔距所述箱梁中心线的距离为3.53m。

5.如权利要求1所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述内吊梁孔的内径和所述外吊梁孔的内径均为0.135m。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述顶板在所述外吊梁孔的底端向下凸出形成第一平台，所述第一平台内开设有第一贯通孔，所述第一贯通孔沿竖直方向贯通所述第一平台并与所述外吊梁孔对应配合，所述第一平台的底面为水平面。

7.如权利要求6所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述第一平台的底面固设有第一垫板，所述第一垫板呈水平设置的平板状并与所述第一平台的底面紧密贴合，所述第一垫板上开设有与所述第一贯通孔对应配合的第一安装孔，所述第一安装孔沿竖直方向贯通所述第一垫板。

8.如权利要求6所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述顶板具有变截面段，位于所述变截面段的所述内吊梁孔的底端设有第二平台，所述第二平台与所述变截面段固定连接，所述第二平台内开设有第二贯通孔，所述第二贯通孔沿竖直方向贯通所述第二平台并与所述内吊梁孔对应配合，所述第二平台的底面为水平面。

9.如权利要求8所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述内吊梁孔下方安装有第二垫板，所述第二垫板呈水平设置的平板状并与所述第二平台的底面或所述顶板的底面紧密贴合，所述第二垫板上开设有与所述内吊梁孔对应配合的第二安装孔，所述第二安装孔沿竖直方向贯通所述第二垫板。

10.如权利要求8所述的箱梁的吊梁结构，其特征在于，所述第一平台内和所述第二平台内均设置有伸入所述顶板的加强钢筋网。