CN220099686U - 一种用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于钢‑混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，包括两根相互平行的主梁、连接两根主梁的连接桁架，主梁底面线型与钢箱梁一致，主梁包括通过高强度螺栓连接的连接段、过渡段、标准节段，连接段一端设有与钢箱梁连接的凹槽，过渡段为沿纵向高度自连接段向标准节段逐渐减小的变截面钢板梁。本实用新型将主梁划分为连接段、过渡段、标准节段，可根据不同跨度要求通过调整标准节段内的标准节数量进行适应，而设置于连接段上的凹槽作为连接点即可适应不同的钢箱梁型号，且能增大与钢箱梁的接触面以减小连接焊缝的应力，而且螺栓连接结构也便于拆装重复使用，具有拆装方便、周转简单、适应性强、稳定可靠、挠度值小的特点。

Description

一种用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁

技术领域

本实用新型属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种拆装方便、周转简单、适应性强、稳定可靠、挠度值小的用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁。

背景技术

钢-混组合桥梁由于结合了钢材抗拉和混凝土抗压的优势，而且还具有受力性能好、抗震性能良好、自重轻、施工速度快等特点，因此随着基础设施工程的不断增加，以及设计水平、人工和材料成本的提高，在高速公路、铁路等大跨度桥梁项目上广泛采用。但钢-混组合桥梁在跨度大、地形险峻、工作面窄等不利条件下施工时，常规的吊装法和悬臂拼装法由于存在焊接作业量大、高空作业导致安全风险高，以及大型设备无法施展且安装精度无法保证等问题，目前的钢箱梁大多采用步履式顶推工艺来组织现场施工。而顶推施工过程中钢箱梁的各截面均要承受交替出现的正负弯矩，为了减少顶推过程中钢箱梁的内应力、悬臂状态下的负弯矩及增大顶推跨度，通常在钢箱梁的前端设置钢导梁来辅助施工。作为钢箱梁在顶推过程中的主要受力结构，钢导梁在顶推过程中起非常关键的作用，它必须有足够的刚度和与钢箱梁的连接强度，还必须具有避免冲撞桥墩的引导上墩能力。

现有技术中，钢导梁一般采用施工现场现有的较小桁架作为替代，不仅可节约材料，而且也可以缩短安装周期。但是，施工现场的较小桁架由于并未针对钢导梁的特点进行优化，因此其自重往往较大，使得其作为钢导梁使用时前端下挠度较大，结构稳定性较差，也不便于引导顶推梁段上墩。因此，现有技术中一般采用大截面H型钢或桁架结构作为主梁，然后对主梁局部以加劲板加固的结构形式作为钢导梁，部分还辅以工厂定制、现场拼装的方式来替代现找的整体式小桁架，虽然其也针对性的采取了诸如变截面以减小整体重量，从而减小钢导梁的前端悬臂下挠度。但H型钢或桁架结构的主梁结构仍然会导致其整体重量，仍然存在钢导梁的前端悬臂下挠度超标的问题；而且现有的钢导梁是针对某一桥梁或某一跨度段内的桥梁定制化设计及制作，因此只能适应较窄范围内跨度的桥梁使用，使得钢导梁的适应性较窄，不仅增加了桥梁顶推作业的成本，也造成使用工效较低和延长了施工准备时间。

此外，现有技术中的钢导梁端部一般直接与钢箱梁焊接形成直型焊缝，使得焊边的受力较大，容易开裂前钢导梁可。为此现有技术中也有通过在钢导梁的主梁端部设置为斜面，且两根主梁的端面位于同一平面上形成错口，从而以斜面错口与钢箱梁对应焊接，从而减小焊缝应力以提高焊接结构的稳定性。但是，斜面错口需要与钢箱梁相应的结构对应焊接才能起到减小焊缝应力的作用，因此不仅限制了钢箱梁的连接结构，且斜面连接结构还会使得钢导梁与钢箱梁连接时难以较好的对中，容易导致顶推过程中将钢箱梁引偏而增加纠偏工作量。

实用新型内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种拆装方便、周转简单、适应性强、稳定可靠、挠度值小的用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁。

本实用新型是这样实现的：包括两根相互平行的主梁、连接两根主梁的连接桁架，所述主梁的底面线型与预连接的钢箱梁一致，所述主梁沿长度方向依次包括连接段、过渡段、标准节段，所述连接段远离过渡段的一端设置有与钢箱梁连接的凹槽，所述过渡段为沿纵向的上表面高度自连接段向标准节段逐渐减小的变截面钢板梁，所述连接段、过渡段及标准节段之间通过高强度螺栓连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将主梁的连接段、过渡段及标准节段通过高强度螺栓连接，且连接桁架通过焊接连接两根主梁之间的各段而组成一套完整的导梁系统，从而根据不同跨度要求，可通过调整标准节段内的标准节数量来调整钢导梁的整体长度进行适应，使得钢导梁能够适应较大跨度范围内的桥梁顶推施工，而且分段式结构及螺栓连接实现了钢导梁的定型化施工和可拆卸重复使用，使得钢导梁既拆装便利、转运方便，可重复使用也能减少桥梁顶推作业的平均使用成本和施工准备时间，避免了传统钢结构吊装法和悬臂拼装法工序复杂、工效底、投入大、高空作业安全风险高等缺点。

2、本实用新型通过设置于连接段上的凹槽与钢箱梁对应焊接，不仅能增大与钢箱梁的接触面，从而减小连接焊缝的应力以提高焊接结构的稳定性；且凹槽连接结构相较其它如斜面连接结构无需钢箱梁设置特定的连接面即可焊接固定，凹槽连接结构还可适应不同宽度或类型的钢箱梁，因此连接的适应性较强；而且凹槽连接结构还能在与钢箱梁的连接过程中起到自动对中作用，从而可避免因连接不对中，导致顶推过程中钢箱梁被引偏而需要增加纠偏工作量的问题。

3、本实用新型的主梁过渡段采用沿纵向的上表面高度自连接段向标准节段逐渐减小的变截面钢板梁，使得在满足钢导梁受力的同时，减轻了钢导梁的整体重量，从而能够减小钢导梁的前端悬臂下挠度，同时还能减少制作钢导梁的材料用量以制作成本，而且相较阶梯状的变截面梁结构，可避免出现应力突变的情况，即可提高整体的结构强度，又能在保证结构强度的情况下减少材料用量以节约成本。特别是在标准节后部的底端设置坡度向上的斜面，不仅可避免顶推过程中出现钢导梁端部冲撞桥墩的情况，而且还可引导钢导梁顺利通过桥墩。

4、本实用新型的主梁连接段与过渡段通过高强度螺栓连接，因此可根据连接需要便捷的更换带有不同结构及尺寸凹槽的连接段，从而可适应不同的钢箱梁型号。特别是在标准节段内的标准节采用螺栓连接，从而可通过配置不同数量的轻量化、标准化的标准节，既能适应不同跨度桥梁的顶推要求，而且还能有效提高整体的结构强度和承载能力，从而能够保证顶推的施工质量及施工安全，达到加快施工进度和降低施工成本的目的。

综上所述，本实用新型具有拆装方便、周转简单、适应性强、稳定可靠、挠度值小的特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1之俯视图；

图3为图1之A-A向剖视放大图；

图4为图1之B-B向剖视放大图；

图中：1-连接段，101-上翼缘板Ⅰ，102-下翼缘板Ⅰ，103-腹板Ⅰ，104-加劲板Ⅰ，105-加劲板Ⅱ，2-过渡段，21-过渡梁Ⅰ，22-过渡梁Ⅱ，201-上翼缘板Ⅱ，202-下翼缘板Ⅱ，203-腹板Ⅱ，204-加劲板Ⅲ，205-加劲板Ⅳ，3-标准节段，31-标准节Ⅰ，32-标准节Ⅱ，33-斜面，301-上翼缘板Ⅲ，302-下翼缘板Ⅲ，303-腹板Ⅲ，304-加劲板Ⅴ，305-加劲板Ⅵ，4-凹槽，5-减重孔，9-连接桁架，91-横梁，92-支撑梁，901-上横梁，902-下横梁，903-竖梁，904-八字撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1至4所示，本实用新型包括两根相互平行的主梁、连接两根主梁的连接桁架9，所述主梁的底面线型与预连接的钢箱梁一致，所述主梁沿长度方向依次包括连接段1、过渡段2、标准节段3，所述连接段1远离过渡段2的一端设置有与钢箱梁连接的凹槽4，所述过渡段2为沿纵向的上表面高度自连接段1向标准节段3逐渐减小的变截面钢板梁，所述连接段1、过渡段2及标准节段3之间通过高强度螺栓连接。

本实用新型两根主梁的连接段1横向宽度相同或顶推半径外侧的宽度大于内侧的宽度；两根主梁的连接段1端面上的凹槽4结构及尺寸相同，或者其中一侧的开口宽度和/或深度大于另一侧。两根主梁的连接段端面上的凹槽结构及尺寸相同时，可保证连接后的直线顶推过程中钢箱梁及钢导梁的两侧受力均衡；两根主梁的连接段端面上的凹槽中一侧的开口宽度和/或深度大于另一侧，则应用于小回转半径的桥梁顶推时，可在受力较大一侧采用开口宽度和/或深度大的凹槽进行连接，从而可确保受力较大一侧具有足够的刚度及与钢箱梁的连接强度以提高整体的可靠性。

所述标准节段3包括标准节Ⅰ31、标准节Ⅱ32，所述标准节段3至少包括有两根前后用高强度螺栓连接的标准节Ⅰ31，第一根标准节Ⅰ31的前端与过渡段2的后端用高强度螺栓连接，第二根标准节Ⅰ31的后端与标准节Ⅱ32的前端用高强度螺栓连接，所述标准节Ⅱ32的底面远离标准节Ⅰ31的一侧为坡度向上的斜面33，所述标准节段3中的标准节Ⅰ31与另一主梁上对应的标准节段3间固定连接有连接桁架9。

所述标准节段3中沿长度方向间隔一根标准节Ⅰ31固定连接有连接桁架9；所述标准节段3包括上翼缘板Ⅲ301、下翼缘板Ⅲ302、腹板Ⅲ303，所述腹板Ⅲ303与相互平行的上翼缘板Ⅲ301与下翼缘板Ⅲ302固定连接形成“工”字形结构；所述腹板Ⅲ303的下部设置有与下翼缘板Ⅲ302平行及垂直的加劲板Ⅴ304，所述下翼缘板Ⅲ302的内侧间隔设置有与腹板Ⅲ303垂直的加劲板Ⅵ305。

所述连接段1包括上翼缘板Ⅰ101、下翼缘板Ⅰ102、腹板Ⅰ103，所述腹板Ⅰ与上翼缘板Ⅰ101及下翼缘板Ⅰ102固定连接形成“工”字形结构，所述凹槽4为垂直贯穿上翼缘板Ⅰ101及下翼缘板Ⅰ102的“V”形槽、“C”形槽或“U”形槽。

所述腹板Ⅰ103的上部及下部分别设置有与上翼缘板Ⅰ101平行及垂直的加劲板Ⅰ104，所述上翼缘板Ⅰ101和/或下翼缘板Ⅰ102的内侧纵横交错的设置有加劲板Ⅱ105。

所述过渡段2包括过渡梁Ⅰ21、过渡梁Ⅱ22，所述过渡段2至少包括有两根前后高强度螺栓连接的过渡梁Ⅱ22，所述过渡梁Ⅰ21一端与连接段1用高强度螺栓连接且另一端与第一根过渡梁Ⅱ22用高强度螺栓连接，第二根过渡梁Ⅱ22与标准节段3通过高强度螺栓连接，所述过渡段2中的过渡梁Ⅱ22与另一主梁上对应的过渡梁Ⅱ22间固定连接有连接桁架9。

所述过渡段2中沿长度方向间隔一根过渡梁Ⅱ22固定连接有连接桁架9；所述过渡段2包括上翼缘板Ⅱ201、下翼缘板Ⅱ202、腹板Ⅱ203，所述腹板Ⅱ203与上翼缘板Ⅱ201及下翼缘板Ⅱ202固定连接形成“工”字形结构；所述腹板Ⅱ203的上部及下部分别设置有与上翼缘板Ⅱ201平行及垂直的加劲板Ⅲ204，所述上翼缘板Ⅱ201和/或下翼缘板Ⅱ202的内侧间隔设置有与腹板Ⅱ203垂直的加劲板Ⅳ205。

所述连接桁架9为“K”型桁架，所述“K”型桁架包括横梁91、支撑梁92，所述横梁91的两端与两根主梁垂直固定连接，所述支撑梁92倾斜设置且一端与一根主梁固定连接且另一端与横梁91中部固定连接。

所述横梁91及支撑梁92分别包括上横梁901、下横梁902、竖梁903、八字撑904，所述上横梁901与下横梁902之间垂直间隔设置有至少两根竖梁903，所述八字撑904与竖梁903对称的固定设置于上横梁901与下横梁902之间；所述横梁91的上横梁901与下横梁902相互平行且两端分别与两根主梁垂直固定连接，所述支撑梁92的上横梁901与下横梁902相互平行且一端与主梁垂直固定连接、另一端与横梁91的竖梁903固定连接。

本实用新型的工作原理及工作过程：

如图1至4所示，两根主梁的连接段1端面上的凹槽4分别与钢箱梁的预留接头焊接，形成稳定可靠的连接；然后将预制好的过渡梁Ⅰ21一端与连接段1的后端采用高强度螺栓连接，过渡梁Ⅰ21的另一端与第一根过渡梁Ⅱ22用高强度螺栓连接，后端的各过渡梁Ⅱ22依次用高强度螺栓连接并与第一根过渡梁Ⅱ22形成过渡段2，且连接后的过渡段2形成沿纵向上表面高度自连接段1向标准节段3逐渐减小的变截面钢板梁；接着，将预制好的第一根标准节Ⅰ31的前端与过渡段2的后端用高强度螺栓连接，后端的各标准节Ⅰ31依次通过高强度螺栓连接并与第一根标准节Ⅰ31连接，最后一根标准节Ⅰ31的后端与标准节Ⅱ32的前端用高强度螺栓连接形成标准节段3，且标准节Ⅱ32的底面远离标准节Ⅰ31的一侧为坡度向上的斜面33，从而可在顶推过程中避免下挠的钢导梁前端悬臂与桥墩碰撞，实现引导钢导梁顺利上墩。钢导梁的各段中，一侧主梁过渡段2中的过渡梁Ⅱ22与另一侧主梁对应的过渡梁Ⅱ22间通过焊接连接桁架9，形成一个完整且独立的过渡梁Ⅱ22单元；而一侧主梁标准节段3中的标准节Ⅰ31与另一侧主梁对应的标准节段3间通过焊接连接桁架9，形成一个完整且独立的标准节Ⅰ31单元。各独立单元通过焊接的连接桁架9连接两侧的结构，最终可提高钢导梁整体的结构刚度和结构稳定性。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，包括两根相互平行的主梁、连接两根主梁的连接桁架（9），其特征在于所述主梁的底面线型与预连接的钢箱梁一致，所述主梁沿长度方向依次包括连接段（1）、过渡段（2）、标准节段（3），所述连接段（1）远离过渡段（2）的一端设置有与钢箱梁连接的凹槽（4），所述过渡段（2）为沿纵向的上表面高度自连接段（1）向标准节段（3）逐渐减小的变截面钢板梁，所述连接段（1）、过渡段（2）及标准节段（3）之间通过高强度螺栓连接。

2.根据权利要求1所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于两根主梁的连接段（1）横向宽度相同或顶推半径外侧的宽度大于内侧的宽度；两根主梁的连接段（1）端面上的凹槽（4）结构及尺寸相同，或者其中一侧的开口宽度和/或深度大于另一侧。

3.根据权利要求2所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述标准节段（3）包括标准节Ⅰ（31）、标准节Ⅱ（32），所述标准节段（3）至少包括有两根前后用高强度螺栓连接的标准节Ⅰ（31），第一根标准节Ⅰ（31）的前端与过渡段（2）的后端用高强度螺栓连接，第二根标准节Ⅰ（31）的后端与标准节Ⅱ（32）的前端用高强度螺栓连接，所述标准节Ⅱ（32）的底面远离标准节Ⅰ（31）的一侧为坡度向上的斜面（33），所述标准节段（3）中的标准节Ⅰ（31）与另一主梁上对应的标准节段（3）间固定连接有连接桁架（9）。

4.根据权利要求3所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述标准节段（3）中沿长度方向间隔一根标准节Ⅰ（31）固定连接有连接桁架（9）；所述标准节段（3）包括上翼缘板Ⅲ（301）、下翼缘板Ⅲ（302）、腹板Ⅲ（303），所述腹板Ⅲ（303）与相互平行的上翼缘板Ⅲ（301）与下翼缘板Ⅲ（302）固定连接形成“工”字形结构；所述腹板Ⅲ（303）的下部设置有与下翼缘板Ⅲ（302）平行及垂直的加劲板Ⅴ（304），所述下翼缘板Ⅲ（302）的内侧间隔设置有与腹板Ⅲ（303）垂直的加劲板Ⅵ（305）。

5.根据权利要求3所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述连接段（1）包括上翼缘板Ⅰ（101）、下翼缘板Ⅰ（102）、腹板Ⅰ（103），所述腹板Ⅰ与上翼缘板Ⅰ（101）及下翼缘板Ⅰ（102）固定连接形成“工”字形结构，所述凹槽（4）为垂直贯穿上翼缘板Ⅰ（101）及下翼缘板Ⅰ（102）的“V”形槽、“C”形槽或“U”形槽。

6.根据权利要求5所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述腹板Ⅰ（103）的上部及下部分别设置有与上翼缘板Ⅰ（101）平行及垂直的加劲板Ⅰ（104），所述上翼缘板Ⅰ（101）和/或下翼缘板Ⅰ（102）的内侧纵横交错的设置有加劲板Ⅱ（105）。

7.根据权利要求3所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述过渡段（2）包括过渡梁Ⅰ（21）、过渡梁Ⅱ（22），所述过渡段（2）至少包括有两根前后高强度螺栓连接的过渡梁Ⅱ（22），所述过渡梁Ⅰ（21）一端与连接段（1）用高强度螺栓连接且另一端与第一根过渡梁Ⅱ（22）用高强度螺栓连接，第二根过渡梁Ⅱ（22）与标准节段（3）通过高强度螺栓连接，所述过渡段（2）中的过渡梁Ⅱ（22）与另一主梁上对应的过渡梁Ⅱ（22）间固定连接有连接桁架（9）。

8.根据权利要求7所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述过渡段（2）中沿长度方向间隔一根过渡梁Ⅱ（22）固定连接有连接桁架（9）；所述过渡段（2）包括上翼缘板Ⅱ（201）、下翼缘板Ⅱ（202）、腹板Ⅱ（203），所述腹板Ⅱ（203）与上翼缘板Ⅱ（201）及下翼缘板Ⅱ（202）固定连接形成“工”字形结构；所述腹板Ⅱ（203）的上部及下部分别设置有与上翼缘板Ⅱ（201）平行及垂直的加劲板Ⅲ（204），所述上翼缘板Ⅱ（201）和/或下翼缘板Ⅱ（202）的内侧间隔设置有与腹板Ⅱ（203）垂直的加劲板Ⅳ（205）。

9.根据权利要求1至8任意一项所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述连接桁架（9）为“K”型桁架，所述“K”型桁架包括横梁（91）、支撑梁（92），所述横梁（91）的两端与两根主梁垂直固定连接，所述支撑梁（92）倾斜设置且一端与一根主梁固定连接且另一端与横梁（91）中部固定连接。

10.根据权利要求9所述用于钢-混组合桥梁的定型化可周转顶推钢导梁，其特征在于所述横梁（91）及支撑梁（92）分别包括上横梁（901）、下横梁（902）、竖梁（903）、八字撑（904），所述上横梁（901）与下横梁（902）之间垂直间隔设置有至少两根竖梁（903），所述八字撑（904）与竖梁（903）对称的固定设置于上横梁（901）与下横梁（902）之间；所述横梁（91）的上横梁（901）与下横梁（902）相互平行且两端分别与两根主梁垂直固定连接，所述支撑梁（92）的上横梁（901）与下横梁（902）相互平行且一端与主梁垂直固定连接、另一端与横梁（91）的竖梁（903）固定连接。