CN217810527U - 波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，由异步挂篮、吊运系统和波形钢腹板组成；异步挂篮由承重主桁架、移动系统、底模系统和悬吊系统组成，承重主桁架包括下横梁和下纵梁；移动系统包括移动钢板、液压杆、千斤顶和销轴；底模系统设于波形钢腹板底部下方，底模系统通过悬吊系统与承重主桁架进行连接固定；吊运系统包括电动葫芦、吊钩、限位块和斜撑杆。将波形钢腹板作为挂篮的主承重梁，挂篮由传统的悬臂体系变为简支体系，挂篮构造得以简化，且节段的顶、底板错开施工；异步挂篮设有自吊装系统，波形钢腹板在桥梁上的吊运和安装由异步挂篮即可自主完成，降低了对塔吊起吊性能需求及依懒性。

Description

波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统

技术领域

本实用新型涉及波形钢腹板PC组合梁桥施工技术领域，具体涉及一种波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统。

背景技术

波形钢腹板PC组合梁桥是一种新型的组合结构，利用波形钢腹板取代传统混凝土腹板，具有自重轻、抗震性能好、经济美观等优点，可以很好地解决大跨度连续梁或连续刚构中常见的混凝土腹板开裂、跨中持续下挠等问题，提高结构的耐久性。目前波形钢腹板PC组合梁桥常采用的施工方法主要有满堂支架、悬臂施工、顶推法等，满堂支架法适用于小跨径桥梁施工，顶推法适用于等高截面的中等跨径桥梁施工，对于大跨度变截面波形钢腹板PC组合梁桥，现有工程大多采用传统的菱形挂篮或三角挂篮悬臂浇筑法施工，此类挂篮虽施工工艺成熟，但构件多、型钢消耗量大，挂篮拼装繁琐，且力臂长、易倾覆，安全性较低；同时顶、底板上下重叠施工，钢腹板在就位、调整波形钢腹板时操作空间狭小，定位精准难，施工完毕才能进行下一个节段的施工，施工周期长。此外，常规挂篮的波形钢腹板吊装施工对塔吊性能要求高、依懒性强，特别是面对复杂地理环境时，施工难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有波形钢腹板组合梁桥挂篮悬臂浇筑施工中存在的问题，提出了波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，采用下述技术方案。

波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，由异步挂篮、吊运系统和波形钢腹板组成；异步挂篮由承重主桁架、移动系统、底模系统和悬吊系统组成，承重主桁架包括下横梁和下纵梁，下纵梁沿波形钢腹板上翼缘纵向方向设于支腿顶部，下横梁沿波形钢腹板上翼缘正交方向设于下纵梁顶部，支腿设于波形钢腹板上翼缘开孔钢板形成的凹槽内；移动系统包括移动钢板、液压杆、千斤顶和销轴，移动钢板设于支腿底部，液压杆一端与支腿固定，另一端通过销轴固定于波形钢腹板上翼缘开孔钢板的贯穿孔内；底模系统设于波形钢腹板底部下方，底模系统通过悬吊系统与承重主桁架进行连接固定；吊运系统包括电动葫芦、吊钩、限位块和斜撑杆，限位块对称设于上横梁两端，上横梁沿正交方向固定于上纵梁顶部，上纵梁设于前立柱与后立柱顶部。

优选地，斜撑杆一端均固定于上横梁底部两端位置，位于前立柱一侧的斜撑杆另一端固定于前立柱中部，位于后立柱一侧的斜撑杆另一端固定于后立柱中部。

优选地，吊钩设于电动葫芦底部，电动葫芦设于上横梁内置的导轨内，电动葫芦可在上横梁范围内自由移动。

优选地，前立柱和后立柱高度相同，前立柱和后立柱沿两侧波形钢腹板的中心线对称设置，前立柱和后立柱底部与下横梁固定。

优选地，底模系统包括底部托板、安全围栏、侧模板、底模支撑、底模板和施工平台，侧模板设于底模板两侧，底模板底部设有底模支撑，底模支撑设于底部托板上方。

优选地，施工平台设于底部托板两侧，施工平台四周设有安全围栏。

优选地，波形钢腹板上设有临时支架I和临时支架II，临时支架I包括横杆I和连接板，连接板位于横杆I的两端；临时支架II包括横杆II、斜杆、竖杆和连接板，竖杆均匀设置于两道横杆II之间，斜杆对称设置于位于中心位置的竖杆两侧，横杆II两端均设有连接板。

本实用新型涉及的技术方案，与传统技术相比的有益效果是：

1、异步挂篮简支于波形钢腹板上翼缘板，自身即可保持平衡，避免了常规挂篮的复杂行走轨道和锚固结构，挂篮移动时以上翼缘板为行走轨道，利用同步千斤顶牵引挂篮即可实现行走，移动过程平稳顺畅，无倾覆危险。

2、节段的顶、底板错开施工，施工作业面增加到N-1顶板、N节段底板和N+1波形钢腹板，交叉作业少，施工作业空间更加开阔，3个节段工序同时施工，施工效率高，安全方便，避免了传统挂篮工作面上下重叠施工安全隐患。

3、将波形钢腹板作为挂篮的主承重梁，挂篮由悬臂体系转变为简支体系，其结构简洁、受力更加合理明确，充分利用波形钢腹板的力学特性，挂篮构造得以简化，降低挂篮构件的用钢量，节省工程造价，且挂篮自重更小，挂篮抗倾覆能力强，安全性更高。

4、异步挂篮设有自吊装系统，波形钢腹板在桥梁上的吊运和安装由异步挂篮即可自主完成，塔吊只需将波形钢腹板从下竖直上吊至桥面，降低了对塔吊起吊性能需求及依懒性，减少波纹钢腹板吊装施工对塔吊的占用时间，提高施工效率，受地形影响更小，环境适用性强，节省塔吊设备使用费用。

附图说明

图1是本实用新型异步挂篮吊装系统结构示意图；

图2是图1所示结构A-A处横截面示意图；

图3是图2所示结构B-B处横截面示意图；

图4是移动系统系统结构示意图；

图5是临时支架I结构示意图；

图6是临时支架II结构示意图；

图7是实施例挂篮进行加载试验示意图；

图8是实施例初始节段底板混凝土浇筑示意图；

图9是实施例自吊异步挂篮吊装系统前移至N号节段示意图；

图10是实施例N-1节段顶板与N节段底板钢筋绑扎施工示意图；

图11是实施例波形钢腹板与顶底板连接示意图；

图12是实施例N-1节段顶板与N节段底板混凝土浇筑完成施工示意图；

图13是实施例N-1节段顶板与N节段底板混凝土浇筑完成横截面图；

图14是实施例自吊异步挂篮吊装系统吊运N+1节段波形钢腹板示意图；

图15是实施例自吊异步挂篮吊装系统吊运N+1节段波形钢腹板横截面图；

图16是实施例N+1节段波形钢腹板安装示意图；

图17是实施例自吊异步挂篮吊装系统行走至N+1节段示意图；

图18是实施例进行下一循环N+2节段施工完成示意图。

图中标注：1-滑轨梁，2-波形钢腹板，3-后立柱，4-上纵梁，5-前立柱，6-下纵梁，7-移动系统，701-移动钢板，702-液压杆，703-千斤顶，704-销轴，8-临时支架I，801-横杆I，9-临时支架II，901-横杆II，902-斜杆，903-竖杆，10-主吊杆，11-重物，12-底模系统，1201-底部托板，1202-安全围栏，1203-侧模板，1204-底模支撑，1205-底模板，1206-施工平台，13-吊运系统，1301-电动葫芦，1302-吊钩，1303-限位块，1304-斜撑杆，14-顶板钢筋，15-底板钢筋，16-顶板，17-底板，18-固定板，1801-固定孔，19-连接板，1901-连接孔，20-上横梁，21-下横梁，22-支腿，23-副吊杆，24-吊架，25-体内索套管，26-上翼缘模板，27-上翼缘板，28-贯通钢筋，29-下翼缘板，30-接合钢筋，31-开孔钢板。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将参考图1至图18，对本实用新型的实施例作详细说明，以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例中，波形钢腹板采用Q355NHC钢，波形钢腹板临时支架钢材采用Q235A；波形钢腹板临时支架连接螺栓采用M8和M12两种规格螺栓，波形钢腹板之间临时定位螺栓采用M20焊接螺栓，体内预应力钢束采用φ15.2钢铰线；承重主桁架横纵梁采用双拼HN450×200型钢，桁架立柱采用型钢拼成250mm×250mm的方钢，施工平台采用I25a作为承重梁，φ42×3.5钢管做安全围栏。

结合附图1、附图3所示，波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统由异步挂篮、吊运系统13和波形钢腹板2组成；异步挂篮由承重主桁架、移动系统7、底模系统12和悬吊系统组成，承重主桁架包括下横梁21和下纵梁6，下纵梁6沿波形钢腹板2上翼缘纵向方向设于支腿22顶部，下横梁21沿波形钢腹板2上翼缘正交方向设于下纵梁6顶部，支腿22设于波形钢腹板2上翼缘开孔钢板31形成的凹槽内。

结合附图4所示，移动系统7包括移动钢板701、液压杆702、千斤顶703和销轴704，移动钢板701设于支腿22底部，液压杆702一端与支腿22固定，另一端通过销轴704固定于波形钢腹板2上翼缘开孔钢板31的贯穿孔内。

结合附图1、附图2、附图3所示，底模系统12设于波形钢腹板2底部下方，底模系统12通过悬吊系统与承重主桁架进行连接固定；底模系统12包括底部托板1201、安全围栏1202、侧模板1203、底模支撑1204、底模板1205和施工平台1206，侧模板1203设于底模板1205两侧，底模板1205底部设有底模支撑1204，底模支撑1204设于底部托板1201上方；施工平台1206设于底部托板1201两侧，施工平台1206四周设有安全围栏1202。

结合附图1、附图2、附图3所示，吊运系统13包括电动葫芦1301、吊钩1302、限位块1303和斜撑杆1304，限位块1303对称设于上横梁20两端，上横梁20沿正交方向固定于上纵梁4顶部，上纵梁4设于前立柱5与后立柱3顶部。斜撑杆1304一端均固定于上横梁20底部两端位置，位于前立柱5一侧的斜撑杆1304另一端固定于前立柱5中部，位于后立柱3一侧的斜撑杆1304另一端固定于后立柱3中部；前立柱5和后立柱3高度相同，前立柱5和后立柱3沿两侧波形钢腹板2的中心线对称设置，前立柱5和后立柱3底部与下横梁21固定；吊钩1302设于电动葫芦1301底部，电动葫芦1301设于上横梁20内置的导轨内，电动葫芦1301可在上横梁20范围内自由移动。

结合附图5、附图6所示，波形钢腹板2上设有临时支架I 8、临时支架II 9，临时支架I 8包括横杆I 801和连接板19，连接板19位于横杆I 801的两端；临时支架II 9包括横杆II 901、斜杆902、竖杆903和连接板19，竖杆903均匀设置于两道横杆II 901之间，斜杆902对称设置于位于中心位置的竖杆903两侧，横杆II 901两端均设有连接板19。

为达到上述结构，结合附图7~附图18所示，给出了实施例详细的实施方式，并采用以下施工步骤进行施工：

首先按照设计要求完成初始节段预应力钢束张拉及压浆的施工，进行初始节段波形钢腹板2安装作业；在波形钢腹板2悬臂端之间安装临时支架I 8与临时支架II 9，先将固定板18焊于波形钢腹板2上，再用连接螺栓将临时支架I 8与临时支架II 9的连接板19与波形钢腹板2上的固定板18进行固定。波形钢腹板2安装完毕之后进行挂篮主桁架及吊运系统13安装，随后安装并调试移动系统7。挂篮检查并确认无误后，进行加载试验，如附图7所示。

完成挂篮安装和预压后，绑扎初始节段底板钢筋15，浇筑初始节段底板17混凝土，并进行混凝土养护，准备进入标准节段施工，如附图8所示。

在初始节段底板17混凝土达到强度后，松开底模板，将安装在后立柱3支腿22处的液压杆702通过钢销锚固于波形钢腹板2开孔钢板31上，利用液压杆702同步缓慢牵引挂篮前移至N号标准节段内，在挂篮前移到位并确认无误后，在挂篮前、后立柱支腿22处的波形钢腹板2开孔钢板31上安装钢销将其进行锁定限位，如附图9所示。

绑扎N号节段底板钢筋15、N-1号节段顶板钢筋16，如附图10所示，钢筋绑扎过程中穿插顶板体内索套管25埋设，波形钢腹板2底部与下翼缘板29交界处设有接合钢筋30，波形钢腹板2上翼缘板29设有两道开孔钢板31，贯通钢筋28穿过开孔钢板31，波形钢腹板2与顶板16、底板17连接如附图11所示。

浇筑N号节段底板17、N-1号节段顶板16混凝土，如附图12、附图13所示；并通过吊运系统13吊运N+1节段所需的波形钢腹板2，按照初始节段的波形钢腹板2安装方法进行安装，如附图14、附图15、附图16所示。

N+1节段波形钢腹板2安装完毕后，按照前述挂篮移动方法使挂篮前移至N+1节段内，如附图17所示；并进行下一循环N+2节段的施工，如附图18所示。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的技术构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，由异步挂篮、吊运系统（13）和波形钢腹板（2）组成；

所述的异步挂篮由承重主桁架、移动系统（7）、底模系统（12）和悬吊系统组成，承重主桁架包括下横梁（21）和下纵梁（6），下纵梁（6）沿波形钢腹板（2）上翼缘纵向方向设于支腿（22）顶部，下横梁（21）沿波形钢腹板（2）上翼缘正交方向设于下纵梁（6）顶部，所述支腿（22）设于波形钢腹板（2）上翼缘开孔钢板（31）形成的凹槽内；所述的移动系统（7）包括移动钢板（701）、液压杆（702）、千斤顶（703）和销轴（704），移动钢板（701）设于支腿（22）底部，液压杆（702）一端与支腿（22）固定，另一端通过销轴（704）固定于波形钢腹板（2）上翼缘开孔钢板（31）的贯穿孔内；所述的底模系统（12）设于波形钢腹板（2）底部下方，底模系统（12）通过悬吊系统与承重主桁架进行连接固定；

所述的吊运系统（13）包括电动葫芦（1301）、吊钩（1302）、限位块（1303）和斜撑杆（1304），限位块（1303）对称设于上横梁（20）两端，上横梁（20）沿正交方向固定于上纵梁（4）顶部，上纵梁（4）设于前立柱（5）与后立柱（3）顶部。

2.根据权利要求1所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的斜撑杆（1304）的一端均固定于上横梁（20）底部两端位置，位于前立柱（5）一侧的斜撑杆（1304）的另一端固定于前立柱（5）中部，位于后立柱（3）一侧的斜撑杆（1304）另一端固定于后立柱（3）中部。

3.根据权利要求1所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的吊钩（1302）设于电动葫芦（1301）底部，电动葫芦（1301）设于上横梁（20）内置的导轨内，电动葫芦（1301）可在上横梁（20）范围内自由移动。

4.根据权利要求1所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的前立柱（5）和后立柱（3）高度相同，前立柱（5）和后立柱（3）沿两侧波形钢腹板（2）的中心线对称设置，前立柱（5）和后立柱（3）底部与下横梁（21）固定。

5.根据权利要求1所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的底模系统（12）包括底部托板（1201）、安全围栏（1202）、侧模板（1203）、底模支撑（1204）、底模板（1205）和施工平台（1206），所述侧模板（1203）设于底模板（1205）两侧，底模板（1205）底部设有底模支撑（1204），底模支撑（1204）设于底部托板（1201）上方。

6.根据权利要求5所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的施工平台（1206）设于底部托板（1201）两侧，施工平台（1206）四周设有安全围栏（1202）。

7.根据权利要求1所述的波形钢腹板自承重异步挂篮吊装系统，其特征在于，所述的波形钢腹板（2）上设有临时支架I（8）和临时支架II（9），所述的临时支架I（8）包括横杆I（801）和连接板（19），连接板（19）位于横杆I（801）的两端；所述的临时支架II（9）包括横杆II（901）、斜杆（902）、竖杆（903）和连接板（19），竖杆（903）均匀设置于两道横杆II（901）之间，斜杆（902）对称设置于位于中心位置的竖杆（903）两侧，横杆II（901）两端均设有连接板（19）。

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