高墩钢桁梁架设门式提升站的制作方法
【专利摘要】高墩钢桁梁架设门式提升站，以实现钢梁杆件从地面快速提升至主桁的运梁功能，满足钢桁梁的悬臂拼装，并解决施工现场条件有限，水面浮吊、塔吊施工、支架施工等钢桁梁架设方法不可行、不合理、不经济的问题。包括已通过塔吊安装在墩塔上的主桁节段，所述墩塔侧在主桁节段的上弦杆固定设置门式框架，该门式框架具有横向延伸出主桁节段形成悬臂段的两根主横梁，在该两根主横梁上设置天车梁，天车梁上安装提梁小车。
【专利说明】高墩钢桁梁架设门式提升站
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁，特别涉及一种用于大跨度铁路斜拉桥、悬索桥及同类型桥梁钢桁梁架设施工的高墩钢桁梁架设门式提升站。
【背景技术】
[0002]大跨度桁架桥梁的钢梁架设施工通常有两类方法，第一类是钢桁梁整节预制拼装，第二类即钢桁梁现场单杆拼装。钢桁梁整节预制拼装能够高效地进行桥梁的钢桁梁架设施工，而相应的施工工艺往往要求具备大型的施工机械、合适的现场施工环境以及充足的施工作业面，施工成本通常也比较高。钢桁梁现场单杆拼装的施工方法相对简易，施工难度小，对施工环境和施工机械设备等条件要求低，适应性强，施工成本也相对较低。
[0003]在大跨度桥梁钢桁梁整节悬臂拼装的施工过程中，水面浮吊是一种普遍使用的钢桁梁整节拼装施工方法。施工过程中，首先需要将预制桁梁通过船舶运输至指定水面位置，然后通过大型的桥面吊机将整节桁梁起吊至指定高度，最后张拉并调整斜拉桥拉索或者悬索桥吊索索力以实现整节梁段的安装。在采用上述水面浮吊的方法进行钢桁梁整节拼装的过程中，有以下三个施工技术难点:第一，必须要能保证宽阔的水面施工条件，水深达到施工要求，对航道的通航影响较大;第二，钢桁梁整节梁段自重往往较大，特别是桥面与水面高差大的情况下，对桥面吊机的起吊能力要求高，对桥面吊机的安装稳定性、桥面刚度等也提出了更高的要求；第三，施工难度大，风险系数高，特别是在高墩钢桁梁的架设施工过程中，为了确保施工安全，相关的安全保护措施及经济指标将大幅升级。当然，在不满足水面浮吊的情况下，例如在山区地形桥梁的预制桁梁整节拼装施工过程中，施工方法是多种多样的，例如湖南湘西矮寨大桥钢桁梁架设采用的是“轨索移梁法”，湖北四渡河大桥钢桁梁架设采用的是“跑马施工法”，而这类钢桁梁整节预制拼装的施工方法同样不可避免地将对施工现场的环境、机械设备以及安全措施等提出了更高的要求，施工成本也随之大幅增加。
[0004]在大跨度桥梁钢桁梁架设现场单杆拼装的施工过程中，墩旁塔吊施工法可以实现从地面运送桁梁杆件至主桁以完成墩顶节间的钢桁梁架设施工。但是，随着钢桁梁悬臂架设节间的进一步延伸，相应的斜拉桥斜拉索或悬索桥吊索安装到位，塔吊自由臂的工作空间随即与斜拉索或者吊索的安装位置出现冲突，塔吊从地面竖向提升桁梁杆件后，无法旋转到位将桁梁杆件喂入主桁，后续的桁内运梁和桁梁悬臂拼装也即无法完成。
[0005]在大跨度桥梁钢桁架设梁整节预制拼装和现场单杆拼装的施工过程中，支架施工法是一种通用的施工方法，该施工方法通过设立满堂支架为钢桁梁的拼装提供施工平台，以便桁架梁采用整节预制拼装或单杆拼装的方式在支架顶面的作业平台进行拼装施工。然而支架施工法在钢桁梁的架设过程中的局限性也十分明显，特别是在桥面与地面高差很大的情况下，设立高支架并且要能提供合适的施工作业面，维护支架自身稳定的施工成本就已经相当巨大，高支架施工所带来的各方面的安全隐患也明显增多，施工成本急剧增加。
[0006]综上所述，在高墩桁架梁的架设施工过程中，现有的钢桁梁架设施工方法存在以下局限性:对施工环境和施工条件要求高,并不具备普遍适用性；对施工机械要求高,安全措施成本显著增加；在高墩桥梁的钢桁梁架设过程中，施工安全隐患大，施工成本经济性能不优。这些问题长期未得到有效解决。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是一种提供高墩钢桁梁架设门式提升站，以实现钢梁杆件从地面快速提升至主桁的运梁功能，满足钢桁梁的悬臂拼装，并解决施工现场条件有限，水面浮吊、塔吊施工、支架施工等钢桁梁架设方法不可行、不合理、不经济的问题。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0009]本发明的高墩钢桁梁架设门式提升站，包括已通过塔吊安装在墩塔上的主桁节段，其特征是:所述墩塔侧在主桁节段的上弦杆固定设置门式框架，该门式框架具有横向延伸出主桁节段形成悬臂段的两根主横梁，在该两根主横梁上设置天车梁，天车梁上安装提梁小车。
[0010]本发明的有益效果是，能够实现桁梁杆件由地面至主桁的快速稳定提升，安全系数高；由杆件拼装而成，装拆方便，重复利用率高；提梁过程施工作业面小，受周边地形环境、施工条件等因素影响小，适用性强；相对于采用水面浮吊、塔吊施工、支架施工等钢桁梁架设方法将节省大量费用，有效解决了长期困扰本【技术领域】的技术难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]本说明书包括如下三幅附图:
[0012]图1是本发明高墩钢桁梁架设门式提升站立面图；
[0013]图2是本发明高墩钢桁梁架设门式提升站侧面图；
[0014]图3是本发明高墩钢桁梁架设门式提升站平面图；
[0015]图中示出构件名称及所对应的标记:主桁节段10、主横梁21、主立柱22、底部对拉杆23、平联24、斜撑25、横撑26、斜平联杆27、平联杆28、天车梁30、提梁小车31。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]参照图1、图2和图3，本发明的高墩钢桁梁架设门式提升站，包括已通过塔吊安装在墩塔上的主桁节段10。所述墩塔侧在主桁节段10的上弦杆固定设置门式框架，该门式框架具有横向延伸出主桁节段10形成悬臂段的两根主横梁21，在该两根主横梁21上设置天车梁30，天车梁30上安装提梁小车31。天车梁30通过其走行系统可在主横梁21上沿主横梁21长度方向移动，提梁小车31通过其走行系统可在天车梁30上沿天车梁30长度方向移动。
[0018]参照图2，提梁过程中，提梁小车31沿主横梁21走行至悬臂端，将目标桁梁杆件由地面提升至主桁节段10高度，适当调整目标桁梁杆件高度后保持竖向高度稳定，然后提梁小车31承载目标桁梁杆件由主横梁21悬臂端向门式框架内走行至主桁节段10中央，最后由提梁小车31将目标桁梁杆件喂入主桁节段10内部运梁轨道车，实现标桁梁杆件由地面至主桁节段10的提梁过程。
[0019]参照图2和图3，作为一种典型的结构形式，所述门式框架的主框架两根主横梁21、四根主立柱22、底部对拉杆23和横撑26构成，各主横梁21固定连接两根主立柱22的顶端，底部对拉杆23的两端分别与对角的两根主立柱22固定连接，间隔设置的横撑26的两端分别与两根主横梁21固定连接。保持提升站主框架的内部刚度和稳定性，在门式框架的主框架内可设置平联24、斜平联杆27和平联杆28，平联24的两端与同侧的两根主横梁21固定连接，平联杆28的两端分别与两根主横梁21固定连接，斜平联杆27的两端分别与一主横梁21、横撑26固定连接。为加强主框架侧向刚度，可在主框架的横向两侧底部设置风撑29。为加强主框架悬臂端的竖向刚度，可在两根主横梁21的悬臂段上设置斜撑25，斜撑25的两端分别与主横梁21悬臂段及其下方的主立柱22固定连接。
[0020]本 申请人:成功地将本发明的高墩钢桁梁架设门式提升站应用于渝利铁路韩家沱长江大桥的钢桁梁主梁架设过程中。该桥梁的建设面临以下技术难题:由于桥塔两侧，一面是江面狭窄但航运量繁忙的长江航道，钢桁梁主梁架设采用整节段水面浮吊的方式不可行；另一面是浅滩陆地，不具备水面浮吊的基本条件，同时整节梁段自重过大，陆路运输条件以及承重车辆均满足不了要求。针对施工现场的上述特殊环境，大桥的钢桁梁架设最终采用了本发明的梁顶门式提升站运梁。门式提升站安装在桥塔旁的桁梁顶部，向主桁外侧伸出提梁悬臂，以单杆提升的方式，将桁梁杆件从地面栈桥提升至主桁，然后通过桁内运梁轨道运送到悬臂端进行钢桁梁的悬臂拼装，实现了桁梁杆件的快速提升，并大幅度地降低施工成本，加快了施工进程。
[0021]以上所述只是用图解说明本发明高墩钢桁梁架设门式提升站的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
【权利要求】
1.高墩钢桁梁架设门式提升站，包括已通过塔吊安装在墩塔上的主桁节段(10)，其特征是:所述墩塔侧在主桁节段(10)的上弦杆固定设置门式框架，该门式框架具有横向延伸出主桁节段(10)形成悬臂段的两根主横梁(21)，在该两根主横梁(21)上设置天车梁(30)，天车梁(30)上安装提梁小车(31)。
2.如权利要求1所述的高墩钢桁梁架设门式提升站，，其特征是:所述门式框架的主框架两根主横梁(21)、四根主立柱(22)、底部对拉杆(23)和横撑(26)构成，各主横梁(21)固定连接两根主立柱(22)的顶端，底部对拉杆(23)的两端分别与对角的两根主立柱(22)固定连接，间隔设置的横撑(26)的两端分别与两根主横梁(21)固定连接。
3.如权利要求2所述的高墩钢桁梁架设门式提升站，，其特征是:所述门式框架的主框架内设置平联(24)、斜平联杆(27)和平联杆(28)，平联(24)的两端与同侧的两根主横梁(21)固定连接，平联杆(28)的两端分别与两根主横梁(21)固定连接，斜平联杆(27)的两端分别与一主横梁(21)、横撑(26)固定连接。
4.如权利要求2所述的高墩钢桁梁架设门式提升站，，其特征是:所述主框架的横向两侧底部设置有风撑(29)。
5.如权利要求2所述的高墩钢桁梁架设门式提升站，，其特征是:所述两根主横梁(21)的悬臂段上设置有斜撑(25)，斜撑(25)的两端分别与主横梁(21)悬臂段及其下方的主立柱(22)固定连接。
【文档编号】E01D21/10GK103952983SQ201410220304
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】陈克坚, 曾永平, 周帅, 陈思孝, 袁明, 颜华, 杨平, 戴胜勇 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司