新型组装式托架牛腿施工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种组装式托架牛腿施工装置，包括水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构、对拉杆、抗剪插销、预埋钢管和预埋钢盒；所述水平横梁由横梁工字钢、横梁工字钢两端面的端面钢板、横梁工字钢一端底部的第一钢板和靠近横梁工字钢另一端底部的第二钢板组成；所述竖向支撑机构由竖向工字钢、竖向工字钢顶端焊接的第三钢板、竖向工字钢底端焊接的支撑槽钢，和工字钢底部两侧焊接支持力加强机构组成；所述斜向支撑机构由斜向工字钢和斜向工字钢两端面上焊接的第五钢板、第六钢板组成；水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构通过螺栓连接固定；所述对拉杆贯穿水平横梁，穿过预埋在墩身上的预埋钢管；抗剪插销插入墩身上的预埋钢盒中。
【专利说明】新型组装式托架牛腿施工装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种组装式托架牛腿施工装置，特别涉及一种新型的连续梁(刚构)0#段无落地支架法施工中的组装式托架牛腿施工装置，属于建筑施工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]连续梁(刚构)0#段或直线段采用无落地支架施工时，均涉及到托架牛腿方案设计。现有技术的传统托架方案是在墩身预埋钢板，并现场焊接组装；或直接在墩身内预埋型钢等方式搭设。上述方案主要存在以下弊端:
[0003]一、现场焊接量大、焊缝质量要求高、控制难度大；或需要对墩柱模板开孔，增加了模板制作、安装的难度和成本。
[0004]二、各构件均采用焊接方式连接，拆除时采用氧气乙炔进行切割，拆除难度大。且切割时难免会对墩身砼表面造成烧伤，留下痕迹，影响墩身外观质量。
[0005]三、托架各构件经切割拆除后，原设计各构件的尺寸变短，难以在同结构上继续使用，造成材料利用率低。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种施工方便、材料利用率高的组装式托架牛腿施工装置。从而减少现场焊接工作量，避免现场焊接的焊缝质量控制难的问题；并克服预埋件对墩柱模板开孔的不足；免除拆除过程中使用氧气乙炔切割工作，保证墩身的外观品质，提高托架牛腿的重复利用率。
[0007]为了实现上述发明目的，提供了以下技术方案:
[0008]一种组装式托架牛腿施工装置，包括水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构、对拉杆、抗剪插销、预埋钢管和预埋钢盒。
[0009]所述水平横梁由横梁工字钢、横梁工字钢两端面的端面钢板、横梁工字钢一端底部的第一钢板和靠近横梁工字钢另一端底部的第二钢板组成。所述端面钢板上设置有通孔或凹槽，能够保证对拉杆从中穿过或卡入后能够水平的穿过预埋钢管。端面钢板可以固定水平横梁的主体结构的工字钢，同时分散水平横梁所受到的拉紧力，对侧的端面钢板则可以起到分散水平横梁对桥墩的压力，防止水平横梁在对拉杆的拉紧力作用下压坏桥墩。优选的，在横梁工字钢翼缘板边缘处设置有横梁加强板，优选的横梁加强板为间隔设置。优选的，所述横梁工字钢还可以是其它类型的具有相同强度的特种钢材，优选的所述横梁工字钢用H型钢、双拼工字钢或箱型钢代替。
[0010]所述竖向支撑机构由竖向工字钢、竖向工字钢顶端焊接的第三钢板、竖向工字钢底端焊接的支撑槽钢，和工字钢底部两侧焊接支持力加强机构组成；其中工字钢底部两侧焊接支持力加强机构是:一侧为槽钢，另一侧为第四钢板。竖向工字钢底端焊接的支撑槽钢，与抗剪插销相适配，支撑槽钢的槽口向下，背面与竖向工字钢之间焊接牢固。支撑槽钢向下的槽口，正好能够扣合在抗剪插销上，方便托架牛腿的安装。
[0011]优选的，还可以在竖向工字钢翼缘板边缘处设置竖向支撑机构加强板，优选为间隔设置，一般而言，由于竖向工字钢的受力方向主要为垂直方向，指向工字钢的轴向，不必特别增加竖向机构加强板，但是根据实际情况，可以考虑在竖向工字钢上加设与其它构件的加固结构。优选的，所述竖向工字钢还可以是其它类型的具有相同强度的特种钢材，优选的所述竖向工字钢还可以用H型钢、双拼工字钢或箱型钢代替。
[0012]所述斜向支撑机构由斜向工字钢和斜向工字钢两端面上焊接的第五钢板、第六钢板组成；第五钢板和第六钢板的空间位置相互垂直。即斜向工字钢的两端经过切削加工，两端面在空间位置上是相互垂直的，方便斜向支撑机构与水平横梁、竖向支撑机构组合构成三角形结构，同时也保证连接面为平整钢板面，表面贴合度更好；也有利用于拆卸时，托架牛腿的三部分的分离。优选的所述斜向工字钢还可以用H型钢、双拼工字钢或箱型钢代替。
[0013]上述第一钢板和第三钢板上设置有位置相互适配的连接孔，第二钢板和第六钢板设置有位置相互适配的连接孔，第四钢板和第五钢板设置有位置相互适配的连接孔。优选的，上述连接孔为冲压孔。本实用新型的牛腿托架在使用时，将上述钢板相互对齐用螺栓连接紧固。所述水平横梁和竖向支撑机构相互垂直，并与斜向支撑机构组成直角三角形结构。
[0014]所述对拉杆贯穿水平横梁，穿过预埋在墩身上的预埋钢管。对拉杆拉紧，水平横梁固定在墩身上，然后将对拉杆两端紧固。优选的，所述对拉杆为精轧螺纹钢，两端部用螺栓紧固，螺纹钢作为对拉杆的特点是螺纹自身表面具有非连续螺纹，可以安装栓帽实现两端紧固，而且非连续的螺纹不会被土石渣卡住，安装过程稳定性好。优选的，所述对拉杆有多根，最优选两根精轧螺纹钢。对拉杆穿过水平横梁，拉紧并稳固水平横梁，由于精轧螺纹钢表面具有不连续的外螺纹，与适当的螺母配合可以快速的调整对拉杆的紧固力量，无需额外设置对拉杆的紧固装置。
[0015]所述抗剪插销的材质是工字钢，当然还可以是其它能够具有相同的抗剪切力、支撑力的特种钢材，如H型钢、箱型钢材、双拼工字钢。所述抗剪插销和预埋在墩身中的预埋钢盒相适配，将抗剪插销插入墩身上的预埋钢盒中，在墩身侧面形成支撑点，然后竖向支撑机构通过其底端的槽钢安置在抗剪插销上。所述槽钢的槽口宽度大于抗剪插销的宽度，优选的，槽钢的槽口与抗剪插销相适配，即槽钢的槽口与抗剪插销的宽度大小基本相当，且槽口宽度略大于抗剪插销的宽度。
[0016]优选的，所述抗剪插销是工字钢，在工字钢的翼缘板边缘处焊接加强板，增加钢板的抗压能力。水平横梁、竖向支撑机构和斜向支撑机构连接形成三角形结构放置在抗剪插销之上。准确的说，三角形结构通过竖向支撑机构的底端焊接的支撑槽钢安置在抗剪插销之上。抗剪插销支撑托架牛腿的重量，并在0#段连续梁浇筑过程中，起到承载0#段梁的混凝土结构的作用。优选的，所述抗剪插销是工字钢，工字钢的翼缘板边缘处间隔焊接加强板，具有针对性的焊接加强板，提高抗剪插销的抗切能力。
[0017]优选的，根据抗剪插销插入预埋钢盒的深度，在抗剪插销上标记插入标志线，以方便观察抗剪插销插入深度是否达到设计深度。同时也根据抗剪插销插入的插入深度设计预埋钢盒的长度，使之相互配合紧密，增加托架牛腿的承力主构件的稳定性。优选的，间隔焊接加强板，根据抗剪插销插入的深度，在插入标志线附近加焊加强板的密度大于其余部分。在增加抗剪插销的抗剪切力的同时又保证抗剪插销的钢材用量最少，重量轻质化，方便安装。
[0018]进一步，所述预埋钢盒是与抗剪插销间隙配合。方钢或箱型钢等切割成段作为预埋钢盒使用，预埋钢盒与抗剪插销间隙配合，正好满足将抗剪插销插入预埋钢盒中间的空隙。所述切割成段，是将方钢或箱型钢等切割成预埋件的长度，如根据抗剪插销的受力需要，切割钢盒纵深件长。当然，还可以选择用槽钢加焊钢板封闭槽口后进行切割断件作为预埋钢盒使用，类似的也有双拼工字钢切割断件作预埋钢盒使用。预埋钢盒在安装在桥墩的钢筋骨架中，在浇筑混凝土前，先在预埋钢盒中填充泡沫、木块等容易拆卸的填充物，以隔绝防止混凝土将预埋钢盒注满。
[0019]在实际的施工过程中，还要根据从托架牛腿的水平横梁中穿过的对拉杆的安装位置和抗剪插销之间的相对位置，来设计预埋钢盒和预埋钢管的埋放位置。
[0020]在具体应用时，应根据实际承载力作进一步受力检算并选择适宜杆件加工制作，确保本装置满足受力和变形要求。
[0021]安装目标时，对拉杆从预埋钢管中穿出，穿入水平横梁中的空隙，保证对拉杆的弯曲度不超过一定范围，最好是对拉杆不被弯曲，确保对拉杆的拉紧力在水平平面内，均匀稳定的作用在水平横梁的两端上。更具体的来说，对拉杆穿过预埋钢管，与水平横梁两端的端面钢板上的通孔在一条直线上。当设置多条对拉杆时，对拉杆分别与端面钢板上的通孔保持同一直线。
[0022]进一步，当设置两条对拉杆时，对拉杆设置的位置为水平横梁工字钢腹板的两侧，如果是加焊有加强板的水平横梁工字钢，则两条对拉杆分别设置工字钢腹板与两侧加强板之间。对拉杆最终穿过工字钢两端的端面钢板，经紧固(如螺栓紧固)后，拉紧端面钢板与桥墩，即拉紧水平横梁与桥墩。当然，还可以设置四根对拉杆，对拉杆的位置设置成对称即可，因为对称的情况下才能保证水平横梁受到的拉紧力从各个方向大小相等。
[0023]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0024]本实用新型的组装式托架牛腿施工装置，牛腿三脚架间、三脚架与抗剪插销间均采用螺栓连接，安装容易，施工简便，整个托架利用精轧螺纹钢对拉固定在墩身上；托架与墩身没有焊接。整个托架牛腿安全性好，在0#段施工完成后，直接拆除螺栓、解除对拉杆的拉力，将牛腿三脚架分离拆除即可，无需采用氧乙炔切割，工作强度大大降低，且回收的牛腿三脚架(水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构)、对拉杆和抗剪插销可以多次重复利用到0#段的牛腿托架施工中，钢材的重复利用率高。与现有技术中焊接式施工方案相比，可以设计达到更高的抗剪强度，支撑更大更重的0#段施工。
[0025]【专利附图】
【附图说明】:
[0026]图1为新型组装式托架牛腿施工装置使用示意图。
[0027]图2为图1中圆圈部分的放大图。
[0028]图3为水平横梁正视图。
[0029]图4为水平横梁的右侧视图。
[0030]图5为竖向支撑机构正视图。
[0031 ] 图6为图5中A-A剖视图。
[0032]图7为图5中B-B剖视图。
[0033]图8为斜向支撑机构正视图。
[0034]图9为图8中D-D剖视图。
[0035]图10为图8中C-C剖视图。
[0036]图11为抗剪插销正视图。
[0037]图12为抗剪插销的侧视图。
[0038]图中标记:1_水平横梁，2-竖向支撑机构，3-斜向支撑机构，4-对拉杆，5-预埋钢管，6-预埋钢盒，7-抗剪插销，8-螺栓，101-横梁工字钢，102-横梁加强板，103-横梁工字钢两端面的端面钢板，104-第一钢板，105-第二钢板，201-竖向工字钢，202-第三钢板，203-支撑槽钢，204-第四钢板，205-与桥墩作用侧的分散压力槽钢，206-与桥墩作用侧的分散压力钢板，301-斜向工字钢，303-第五钢板，302-第六钢板，701-抗剪插销工字钢，702-抗剪插销增强板。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0040]实施例1
[0041]如图2所示，一种组装式托架牛腿施工装置，包括水平横梁1、竖向支撑机构2、斜向支撑机构3、对拉杆4、抗剪插销7、预埋钢管5和预埋钢盒6。
[0042]如图3所示，所述水平横梁由横梁工字钢101、横梁工字钢两端面的端面钢板103、横梁工字钢一端底部的第一钢板104和靠近横梁工字钢另一端底部的第二钢板105组成。如图4所示，在水平横梁的端面钢板上设置有通孔或凹槽，对拉杆4从中穿过或卡入后拉紧，限位固定水平横梁。其中，在横梁工字钢翼缘板边缘处加焊横梁加强板102，如图3所示，横梁加强板为间隔设置焊接。
[0043]如图5所示，所述竖向支撑机构2由竖向工字钢201、竖向工字钢顶端焊接的第三钢板202、竖向工字钢底端焊接的支撑槽钢203，和工字钢底部两侧焊接支持力加强机构组成。在工字钢底部两侧焊接支持力加强机构是:一侧为槽钢205 (图6为槽钢的左侧剖视图)，槽钢205有多个平行槽钢组成，主要是分散托架对桥墩的压力，其上还有对桥墩作用侧的分散压力钢板206 ;另一侧为第四钢板204。如图7所示，第四钢板上设有多个连接孔，连接孔的位置与水平横梁上的第一钢板相对应，安装时通过螺栓将第一钢板105与第三钢板204连接固定，实现水平横梁与竖向支撑机构的连接。
[0044]如图8所示，所述斜向支撑机构3由斜向工字钢301和斜向工字钢两端面上焊接的第五钢板303、第六钢板组成302。第五钢板和第六钢板的空间位置相互垂直，即斜向工字钢的两端经过切削加工，两端面在空间位置上是相互垂直的。其中，第五钢板和第六钢板的结构剖视图如图9和图10所示。托架牛腿在制作过程中，是将第一至第六钢板进行冲压成孔的，根据安装要求孔数及位置相应设置。安装时，用M20螺栓将:第四钢板和第五钢板、第二钢板和第六钢板分别连接固定，则斜向支撑机构与水平横梁、竖向支撑机构组合构成三角形结构。第一至第六钢板构成的连接面为平整面，贴合度好，支撑结构稳定性高。
[0045]图11所示，采用工字钢切割出作为抗剪插销工字钢701，在抗剪插销工字钢701的翼缘做焊接抗剪插销增强板702。焊接的抗剪插销增强板702为间隔分布，具体分布如图11中抗剪插销增强板702分布位置所示。如图12所示，抗剪插销增强板后的抗剪插销7的右侧视图。
[0046]上述的组装式托架牛腿施工装置的:水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构、对拉杆、抗剪插销均为可回收重复利用部分。组装式托架牛腿施工装置还包括不可重复利用部分，预埋钢管和预埋钢盒。预埋钢管的内径略大于对拉杆的直径，方便对拉杆的穿入，预埋钢管贯穿桥墩，浇筑混凝土后与桥墩凝固成一体。预埋钢盒安装在桥墩侧面，预埋钢盒的大小与抗剪插销相适配，预埋钢盒与桥槨的钢筋工程连为一体，在预埋钢盒的上下方分别用一定量的钢筋做增强处理。桥墩浇筑后，预埋钢盒与桥墩一体化。
[0047]如图1或2所示，将抗剪插销插入预埋钢盒，将上述斜向支撑机构与水平横梁、竖向支撑机构组合构成三角形结构吊装到位，竖向支撑机构2底部的支撑槽钢203与抗剪插销适配，三角形结构重量主要由抗剪插销支撑，然后，将对拉杆4穿过或卡入水平横梁I两端面的端面钢板103，再穿过预埋钢管5，拉紧固定三角形结构与桥墩贴紧，用螺栓将对拉杆的两端固定。
[0048]进一步，用其它能够具有相同的抗剪切力、支撑力的特种钢材(如H型钢、箱型钢材、双拼工字钢)代替上述用到工字钢材料的结构制作。
【权利要求】
1.一种组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，包括水平横梁、竖向支撑机构、斜向支撑机构、对拉杆、抗剪插销、预埋钢管和预埋钢盒； 所述水平横梁由横梁工字钢、横梁工字钢两端面的端面钢板、横梁工字钢一端底部的第一钢板和靠近横梁工字钢另一端底部的第二钢板组成；所述端面钢板上设置有通孔或凹槽，对拉杆从中穿过或卡入后水平的穿过预埋钢管，连接横梁与墩身； 所述竖向支撑机构由竖向工字钢、竖向工字钢顶端焊接的第三钢板、竖向工字钢底端焊接的支撑槽钢，和工字钢底部两侧焊接支持力加强机构组成；其中工字钢底部两侧焊接支持力加强机构是:一侧为槽钢，另一侧为第四钢板； 所述斜向支撑机构由斜向工字钢和斜向工字钢两端面上焊接的第五钢板、第六钢板组成；第五钢板和第六钢板的空间位置相互垂直； 上述第一钢板和第三钢板上设置有位置相互适配的连接孔，第二钢板和第六钢板设置有位置相互适配的连接孔，第四钢板和第五钢板设置有位置相互适配的连接孔； 所述对拉杆贯穿水平横梁，穿过预埋在墩身上的预埋钢管； 所述抗剪插销的材质是工字钢，所述抗剪插销和预埋在墩身中的预埋钢盒相适配；抗剪插销插入墩身上的预埋钢盒中，在墩身侧面形成支撑点，然后竖向支撑机构通过其底端的槽钢安置在抗剪插销上。
2.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，在横梁工字钢翼缘板边缘处设置有横梁加强板，优选的横梁加强板为间隔设置。
3.如权利要求1或2所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述横梁工字钢是其它类型的具有相同强度的特种钢材。
4.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述竖向工字钢还可以是其它类型的具有相同强度的特种钢材。
5.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述连接孔为冲压孔。
6.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述对拉杆为精轧螺纹钢，两端部用螺栓紧固。
7.如权利要求6所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述对拉杆有多根，优选为两根精轧螺纹钢。
8.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述抗剪插销是其它能够具有相同的抗剪切力、支撑力的特种钢材。
9.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，支撑槽钢的槽口与抗剪插销间隙配合。
10.如权利要求1所述组装式托架牛腿施工装置，其特征在于，所述抗剪插销是工字钢，在工字钢的翼缘板边缘处焊接有加强板。
【文档编号】E01D21/00GK204023411SQ201420368639
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】胡光全, 陈登云, 何寿海, 唐丽茹, 唐江, 钟万波, 杨泉勇, 李蕾, 曾长铖, 王强 申请人:中铁二局股份有限公司, 中铁二局第一工程有限公司