附着式高空装配支架的制作方法

文档序号:15157899发布日期:2018-08-10 23:20阅读:174来源:国知局

本实用新型属于桥梁施工技术领域,尤其是涉及一种附着式高空装配支架。



背景技术:

随着国民经济的发展,我国铁路桥梁事业迅猛发展,我国在桥梁设计理论、建造技术和装备方面正在赶上或接近世界先进水平,大跨度跨海、跨江桥梁建设不断增加。连续刚构桥为墩梁固结的连续梁桥,并且连续刚构桥通常为多跨桥,连续刚构桥的桥梁主梁为刚构连续梁,大跨度刚构连续梁是指多孔跨径总长≥100米且单孔跨径≥40米的刚构连续梁。边跨是相对主跨而言的,跨径最大的一跨称之为主跨,而跨径较小的称之为边跨。采用支架法对支撑高度大于30m的高空边跨现浇段进行施工时,施工难度较大,尤其是对支撑高度大于50m、梁高5m以上的超高空大体积边跨现浇段进行施工时,施工难度更大,国内外可借鉴的施工资料非常少。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种附着式高空装配支架,其设计合理、施工简便且使用效果好,将井字型装配式钢管支架与无疤痕式预埋附着式连接结构相结合,能有效解决高空现浇段施工难题,施工过程安全、可靠。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种附着式高空装配支架,其特征在于:包括位于桥墩内侧的高空支架和多个由上至下布设的附着式连接结构,所述高空支架沿横桥向布设且其通过多个所述附着式连接结构紧固固定在桥墩上,所述附着式连接结构呈水平布设;所述桥墩包括桩基础、支撑于桩基础上的水平承台和布设于水平承台上的墩身,所述墩身为空心墩;

所述高空支架为高度不小于50m的竖向支架,所述竖向支架由下至上分为多个支架节段,上下相邻两个所述支架节段之间通过法兰紧固连接为一体;

所述竖向支架包括左右两个对称布设的井字架,两根所述井字架之间通过多个由上至下布设的水平连接结构紧固连接;每个所述井字架均包括四根沿圆周方向均匀布设的竖向支撑钢管,四根所述竖向支撑钢管包括两根内侧钢管和两根外侧钢管,每根所述内侧钢管的外侧均设置有一根所述外侧钢管,两根所述内侧钢管之间、两根所述外侧钢管之间以及每根所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间均通过多道由上至下布设的钢管连接杆紧固连接为一体;所述竖向支架中的四根所述内侧钢管沿横桥向由左至右布设在同一竖直面上,所述竖向支架中的四根所述外侧钢管沿横桥向由左至右布设在同一竖直面上;四根所述内侧钢管的底部均支撑于水平承台上;

所述水平承台内侧设置有四个分别供所述外侧钢管底部支撑的锚固桩,所述锚固桩呈竖直向布设;每根所述外侧钢管的正下方均设置有一个所述锚固桩,所述锚固桩为钢筋混凝土桩;

所述附着式连接结构包括一道连接横梁和四道水平连接杆,所述连接横梁呈水平布设且其沿横桥向布设,所述连接横梁通过多根拉杆紧固固定在墩身的内侧壁上;每根所述内侧钢管与连接横梁之间均通过一道所述水平连接杆紧固连接;多根所述拉杆由左至右布设在同一水平面上且其均固定在墩身的内侧壁上,所述拉杆呈水平布设且其沿纵桥向布设;每根所述拉杆的外端均固定在连接横梁上,每根所述拉杆的内端均伸入至墩身的内腔中,每根所述拉杆均固定在墩身的内侧壁上;所述墩身的内侧壁上开有多个供拉杆穿过的拉杆安装孔,所述连接横梁上由左至右开有多个供拉杆穿过的通孔。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述拉杆为精轧螺纹钢筋;每根所述拉杆的外端均套装有外锁紧螺母,所述连接横梁卡装在墩身与外锁紧螺母之间;每根所述拉杆的内端均套装有内锁紧螺母,所述内锁紧螺母位于墩身的内腔中。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述墩身为圆端形空心墩,所述拉杆的数量为六根,六根所述拉杆的结构和尺寸均相同;

六根所述拉杆分为左右两个对称布设的拉杆组,两个所述拉杆组分别布设在墩身的内侧壁左右两侧,每个所述拉杆组均包括三根所述拉杆。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间的水平间距为2m~3m,所述内侧钢管与墩身之间的净距不大于4m。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述竖向支撑钢管的外径为φ 0.5m~φ0.6m。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述拉杆安装孔为拉模筋孔,所述拉模筋孔为供对墩身成型施工用墩身成型模板进行拉结的模板拉筋穿过的通孔,所述墩身成型模板包括墩身外模和布设于所述墩身外模内侧的墩身内模,所述模板拉筋为连接于所述墩身外模与所述墩身内模之间的水平拉结钢筋

上述附着式高空装配支架,其特征是:上下相邻两个所述附着式连接结构之间的竖向间距为10m~15m。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述竖向支架上布设有模板支撑架,所述模板支撑架为水平支撑架;

所述水平支撑架包括两道布设于同一水平面上的下横梁、多道由左至右布设在同一水平面上的水平纵梁和多道由前至后布设在同一水平面上的上横梁,四根所述内侧钢管顶部设置有一道所述下横梁,四根所述外侧钢管顶部设置有一道所述下横梁,每道所述水平纵梁均布设于两道所述下横梁上,每道所述上横梁均布设于多道所述水平纵梁上;所述下横梁和上横梁均沿横桥向布设,所述水平纵梁沿纵桥向布设;每道所述水平纵梁的内端均支撑于墩身上。

多道所述上横梁上由左至右铺设有一根水平方木,多根所述水平方木均布设于同一水平面上,所述水平方木沿纵桥向布设。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述下横梁与所述内侧钢管与所述外侧钢管之间均设置有一道水平垫梁,所述水平垫梁沿纵桥向布设。

上述附着式高空装配支架,其特征是:所述锚固桩的下部节段为锚固于河床上的锚固段,所述锚固段的长度不小于1m,所述锚固桩的桩径为φ 0.8m~φ1.2m。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:

1、所采用的附着式高空装配支架结构简单、设计合理且施工简便,投入成本较低。

2、所采用的附着式高空装配支架充分利用圆端形空心墩的拉模钢筋孔,采用精轧螺纹钢筋对拉固定附着杆件传力横杆,形成高空钢支墩附着支撑,施工方便,墩身无预埋钢板“疤痕”,保证了墩身外观质量,安全可靠。所采用的附着式高空装配支架采用“井”字型装配式钢管支架与无“疤痕”式预埋附着技术措施,解决了刚构连续梁的高空边跨现浇段施工技术难题。

3、边跨现浇段高空钢管支架采用“井”字型装配式结构,支架极端之间采用法兰盘高强螺栓连接,施工方便,施工质量容易控制,减少了钢支墩高空焊接工作量,加快了施工进度,安全可靠,取得良好的施工效果。

4、施工方法简单且施工质量易于控制、施工过程安全可靠,可用于刚构连续梁高边墩、长边跨现浇段施工中,也可用于高空现浇梁施工中,通用性好,安全可靠。

综上所述,本实用新型设计合理、施工简便且使用效果好,将井字型装配式钢管支架与无疤痕式预埋附着式连接结构相结合,能有效解决高空现浇段施工难题,施工过程安全、可靠。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的纵桥向结构示意图。

图2为本实用新型的横桥向结构示意图。

图3为本实用新型的使用状态参考图。

图4为本实用新型的结构示意图。

图5为本实用新型所施工边跨现浇段处于边跨梁段的架设状态示意图。

图6为采用本实用新型对刚构连续梁边跨现浇段进行施工时的方法流程框图。

附图标记说明:

1—桥墩; 2—井字架; 3—竖向支撑钢管;

4—附着式连接结构; 5—桩基础; 6—水平承台;

7—墩身; 8—锚固桩; 9—连接横梁;

10—拉杆; 11—水平连接杆; 12—模板支撑架;

13—下横梁; 14—水平纵梁; 15—上横梁;

16—水平垫梁; 17—水平方木; 18—边跨现浇段;

19—边跨悬臂段; 20—边跨合拢段; 21—边跨梁段;

22—水中墩; 23—边跨成型模板。

具体实施方式

如图1、图2所示,本实用新型包括位于桥墩1内侧的高空支架和多个由上至下布设的附着式连接结构,所述高空支架沿横桥向布设且其通过多个所述附着式连接结构4紧固固定在桥墩1上,所述附着式连接结构4呈水平布设;所述桥墩1包括桩基础5、支撑于桩基础5上的水平承台6和布设于水平承台6上的墩身7,所述墩身7为空心墩;

所述高空支架为高度不小于50m的竖向支架,所述竖向支架由下至上分为多个支架节段,上下相邻两个所述支架节段之间通过法兰紧固连接为一体;

所述竖向支架包括左右两个对称布设的井字架2,两根所述井字架2 之间通过多个由上至下布设的水平连接结构紧固连接;每个所述井字架2 均包括四根沿圆周方向均匀布设的竖向支撑钢管3,四根所述竖向支撑钢管3包括两根内侧钢管和两根外侧钢管,每根所述内侧钢管的外侧均设置有一根所述外侧钢管,两根所述内侧钢管之间、两根所述外侧钢管之间以及每根所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间均通过多道由上至下布设的钢管连接杆紧固连接为一体;所述竖向支架中的四根所述内侧钢管沿横桥向由左至右布设在同一竖直面上,所述竖向支架中的四根所述外侧钢管沿横桥向由左至右布设在同一竖直面上;四根所述内侧钢管的底部均支撑于水平承台6上;

所述水平承台6内侧设置有四个分别供所述外侧钢管底部支撑的锚固桩8,所述锚固桩8呈竖直向布设;每根所述外侧钢管的正下方均设置有一个所述锚固桩8,所述锚固桩8为钢筋混凝土桩;

如图3所示,所述附着式连接结构4包括一道连接横梁9和四道水平连接杆11,所述连接横梁9呈水平布设且其沿横桥向布设,所述连接横梁 9通过多根拉杆10紧固固定在墩身7的内侧壁上;每根所述内侧钢管与连接横梁9之间均通过一道所述水平连接杆11紧固连接;多根所述拉杆10 由左至右布设在同一水平面上且其均固定在墩身7的内侧壁上,所述拉杆 10呈水平布设且其沿纵桥向布设;每根所述拉杆10的外端均固定在连接横梁9上,每根所述拉杆10的内端均伸入至墩身7的内腔中,每根所述拉杆10均固定在墩身7的内侧壁上;所述墩身7的内侧壁上开有多个供拉杆10穿过的拉杆安装孔,所述连接横梁9上由左至右开有多个供拉杆 10穿过的通孔。

本实施例中,所述拉杆10为精轧螺纹钢筋。

每根所述拉杆10的外端均套装有外锁紧螺母,所述连接横梁9卡装在墩身7与外锁紧螺母之间;每根所述拉杆10的内端均套装有内锁紧螺母,所述内锁紧螺母位于墩身7的内腔中。

墩身7为圆端形空心墩,所述拉杆10的数量为六根,六根所述拉杆 10的结构和尺寸均相同;

六根所述拉杆10分为左右两个对称布设的拉杆组,两个所述拉杆组分别布设在墩身7的内侧壁左右两侧,每个所述拉杆组均包括三根所述拉杆10。

为保证支撑强度和稳固性,所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间的水平间距为2m~3m,所述内侧钢管与墩身7之间的净距不大于4m。

所述竖向支撑钢管3的外径为φ0.5m~φ0.6m。

并且,上下相邻两个所述附着式连接结构4之间的竖向间距为10m~ 15m。

实际施工时,可根据具体需要,对所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间的水平间距、所述内侧钢管与墩身7之间的净距、所述竖向支撑钢管3的外径以及上下相邻两个所述附着式连接结构4之间的竖向间距分别进行相应调整。

为施工简便,所述拉杆安装孔为拉模筋孔,所述拉模筋孔为供对墩身 7成型施工用墩身成型模板进行拉结的模板拉筋穿过的通孔,所述墩身成型模板包括墩身外模和布设于所述墩身外模内侧的墩身内模,所述模板拉筋为连接于所述墩身外模与所述墩身内模之间的水平拉结钢筋。

本实施例中,所述竖向支架上布设有模板支撑架12,所述模板支撑架 12为水平支撑架;

如图1及图4所示,所述水平支撑架包括两道布设于同一水平面上的下横梁13、多道由左至右布设在同一水平面上的水平纵梁14和多道由前至后布设在同一水平面上的上横梁15,四根所述内侧钢管顶部设置有一道所述下横梁13,四根所述外侧钢管顶部设置有一道所述下横梁13,每道所述水平纵梁14均布设于两道所述下横梁13上,每道所述上横梁15均布设于多道所述水平纵梁14上;所述下横梁13和上横梁15均沿横桥向布设,所述水平纵梁14沿纵桥向布设;每道所述水平纵梁14的内端均支撑于墩身7上。

多道所述上横梁15上由左至右铺设有一根水平方木17,多根所述水平方木17均布设于同一水平面上,所述水平方木17沿纵桥向布设。

其中,所述模板支撑架12为对用于施工刚构连续梁的边跨梁段18的模板体系进行支撑的支撑架。

本实施例中,所述下横梁13与所述内侧钢管与所述外侧钢管之间均设置有一道水平垫梁16,所述水平垫梁16沿纵桥向布设。所述水平垫梁 16为防落架垫梁。

所述锚固桩8的下部节段为锚固于河床上的锚固段,所述锚固段的长度不小于1m,所述锚固桩8的桩径为φ0.8m~φ1.2m。

实际施工时,可根据具体需要,对所述锚固段的长度不小于1m和锚固桩8的桩径分别进行相应调整。

所述井字架2采用法兰盘高强螺栓连接,施工方便,施工质量容易控制,减少了井字架2的高空焊接工作量,加快了施工进度,安全可靠。

如图6所示,采用本实用新型对刚构连续梁边跨现浇段进行施工时,包括以下步骤:

步骤一、附着式高空装配支架搭设:待所施工边跨现浇段18外端所支撑的桥墩1施工完成后,在桥墩1内侧搭设附着式高空装配支架;

步骤二、模板支设:在步骤一中所述附着式高空装配支架和桥墩1上搭设模板支撑架,并在所述模板支撑架上搭设对边跨现浇段18进行成型施工的成型模板;所述模板支撑架为水平支撑架;

步骤三、边跨现浇段浇筑施工:利用步骤二中所述成型模板对边跨现浇段18进行浇筑施工。

步骤二中所述成型模板为边跨成型模板23。

结合图1和图5,所述边跨现浇段18、边跨合拢段20与边跨悬臂段 19连接组成边跨梁段21,所述边跨合拢段20连接于边跨现浇段18和边跨悬臂段19之间;所述边跨梁段21的前端支撑于水中墩22上,所述桥墩1和水中墩22均为钢筋混凝土墩;

所述边跨梁段21为钢构连续梁的边跨,所述边跨梁段21为混凝土箱梁。所述边跨现浇段18、边跨合拢段20与边跨悬臂段19均为边跨梁段 21的一个节段。本实施例中,所述刚构连续梁的顶面宽12m,底板宽9.2m,翼缘板宽度1.4m,所述刚构连续梁为混凝土箱梁且其为单箱单室直腹板截面。所述刚构连续梁中墩顶梁段的梁高16.5m,跨中及边跨端部梁高7.5m,腹板厚度为1.74m~0.55m,底板厚度2.09~0.52m,顶板厚度0.62m。所述边跨悬臂段19采用三角挂蓝进行悬臂施工。

本实施例中,所述桥墩1的高度为61m,所述边跨梁段21的长度为 118m,边跨现浇段18的梁高7.5m,梁顶宽12m,底板宽9.2m,顶板厚0.62m,底板厚度0.52m~1.1m,腹板厚度0.55~1.65m,混凝土方量315m3。所述边跨现浇段18长9.85m且其悬臂出桥墩1的墩身托盘顶帽范围之外7.0m (悬臂部分重量约3700kN),因而边跨现浇段18施工属于超高空大体积长边跨现浇段施工。若采用通常施工方案,即在墩身顶预埋牛腿与增设配重的方案,则牛腿斜撑点位于墩身空心段,对墩身安全有较大影响,加之大体积、大吨位配重安全风险较大。而本实用新型所采用的附着式高空装配支架为落地支架,超高空支架承载力及稳定性均能得到有效保障。并且,该附着式高空装配支架稳定性高,充分利用圆端形空心墩的拉模钢筋孔 (布置尺寸1.0×1.0m),并且采用精轧螺纹钢筋(即拉杆10)对拉固定附着杆件(即连接横梁9)并传力横杆(即水平连接杆11),形成高空钢支墩附着支撑,施工方便,墩身无预埋钢板“疤痕”,保证了墩身外观质量,安全可靠。

本实施例中,所述内侧钢管与位于其外侧的外侧钢管之间的水平间距为2.5m,所述竖向支撑钢管3的外径为φ0.53m且其为螺旋管。所述井字架2中相邻两根所述竖向支撑钢管3之间钢管每6m采用I16b工字钢焊接横撑及斜撑(即所述钢管连接杆)形成“井”字钢支墩结构。上下相邻两个所述附着式连接结构4之间的竖向间距为13m,两个所述井字架2之间每隔12m采用I 16b工字钢(即所述水平连接结构)进行横向连接,确保了钢管支墩的稳定性。

本实施例中,所述锚固桩8为φ1.0m挖孔桩,所述锚固桩8进入稳定基岩不少于1.0m,所述锚固桩8的桩顶设置预埋钢板与所述外侧钢管焊接;所述内侧钢管支撑在桥墩1的承台上,所述承台设置预埋钢板焊接与所述内侧钢管焊接。所述井字架2安装完成后,将锚固桩8的钢筋笼外露钢筋和所述承台的预埋锚固钢筋均与竖向支撑钢管3焊接牢固,然后用 C30混凝土包裹浇筑形成稳定结构。

本实施例中,所述边跨成型模板23支撑于多根所述水平方木17上。所述水平垫梁16为钢楔块。

对所述水平支撑架进行施工时,先在竖向支撑钢管3顶部设置落架钢楔块(具体采用5根I20b工字钢组焊而成),然后在所述钢楔块上设置横桥向承重横梁(即下横梁13);然后,安装23根I 36b工字钢纵梁(即水平纵梁14),其中腹板位置设置2×5根,内底板位置7根,翼缘板下设置2×3根;水平纵梁14一端支撑在承重横梁上且其另一端支撑在桥墩的墩帽上。

所述成型模板23包括底模板、外模和内模;所述底模板为竹胶板且其安装在多根所述水平方木17上,箱梁端隔板处位于桥墩1的墩身托盘顶帽上方,端隔板底模采用钢模板内装沙子后铺设竹胶板形成底模。

外模采用钢模,外模桁架片间距为2.0m,桁架片支撑在底模纵梁上;端头模板采用钢模板。所述内模包括内侧模和内顶模,内侧模采用组合钢模,内顶模采用搭设碗扣支架、方木与竹胶板相结合的方式。内外模设置拉模钢筋,拉模筋间距为80cm×100cm。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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