钢结构临时支撑装置和钢结构安装方法与流程

1.本发明涉及工程建设桥梁钢结构施工技术领域，特别涉及一种钢结构临时支撑装置和钢结构安装方法。


背景技术：

2.在钢结构(钢桁架、钢箱梁等)桥梁施工中，采用临时支撑按桥梁预设线型放置在桥梁钢结构梁底下，进行临时支撑。
3.目前，桥梁的建筑设计中，钢箱梁已广泛应用。钢箱梁施工具有速度快，自重轻，施工质量控制较好，绿色环保。钢箱梁安装过程中，在吊装钢箱梁梁段时，普遍采用吊钩与钢丝绳配合使用的吊装方式将钢箱梁预制梁段吊装在临时支撑上，临时支撑多采用多点单钢管支撑、多点单工字钢支撑等。
4.但是上述施工方式中，钢箱梁梁段吊装在多点单钢管支撑或多点单工字钢支撑上，支撑点位置钢箱梁梁段的稳定性和安全性很差。同时支撑点高度易不一致，临时支撑点顶部标高不在同一水平面上，使钢箱梁在安装时易造成拼缝错台、缝隙过大；在焊接时易造成梁底变形、起拱；在顶推时，易导致临时支点偏位，未支撑在加强肋上，造成梁底凹坑；在落梁时，采用人工切割临时支撑，人为因素影响多，各点支撑易切割高度不一致，给工程造成质量隐患。钢箱梁梁底的临时支撑装置需要改进。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种钢结构临时支撑装置，其定位牢固、支撑点高度调节方便，有效解决了钢结构安装稳定性差和安全性差的问题。
6.本发明提供的一种钢结构临时支撑装置，包括：
7.内套筒组件，其包括内套筒和固定在所述内套筒顶部的顶板，所述内套筒上还设置有定位孔；
8.外套筒组件，其包括外套筒和固定在所述外套筒底部的底板，所述外套筒上还设置有定位孔；以及升降组件，其包括齿条、齿轮和驱动装置，所述齿条固定设置在所述内套筒上，齿轮固定设置并与所述齿条啮合，所述驱动装置用于驱动所述齿轮转动从而带动所述内套筒上升或下降；
9.所述内套筒套设在所述外套筒内，所述内套筒与所述外套筒之间通过穿过定位孔的定位销形成可拆卸连接。
10.钢结构临时支撑装置适用于钢结构梁体的定位、固定和整体落梁。通过内套筒顶部的顶板、外套筒底部的底板，解决了支撑点与梁底不贴合的问题。通过升降组件可便捷地调整支撑高度，确保了落梁的下降高度的统一性和准确性，保证了钢结构梁体受力的稳定性，有效提高了钢箱梁施工准确性和安全性，节约了人工费、吊装机械的使用费，避免了返工造成的费用，具有很好的使用效果。内套筒组件和外套筒组件之间能够通过定位孔和定位销连接，结构简单。
11.优选地，所述外套筒上设置有凹槽，所述齿轮固定在所述外套筒的外壁上，所述齿条穿过所述凹槽后与所述齿轮啮合。外套筒和凹槽均可对内套筒起到限位作用，可限制其在水平方向移动以及沿轴转动，进一步提高了装置的强度和内套筒组件的稳定性。
12.优选地，所述外套筒组件还包括固定在底板上的加强挡板，所述加强挡板用于限制所述内套筒在水平方向移动，所述加强挡板上设置有凹槽，所述齿条穿过所述凹槽后与所述齿轮啮合。通过设置挡板和凹槽，进一步提高了装置的强度和内套筒组件的稳定性。
13.优选地，所述底板上固定有一块加强挡板，所述内套筒设置在所述加强挡板与所述外套筒之间，所述加强挡板与所述外套筒相互配合限制所述内套筒在水平方向上的移动。
14.优选地，所述底板上固定有两块加强挡板，所述内套筒设置在两块加强挡板之间，两块加强挡板相互配合限制所述内套筒在水平方向上的移动，其中一块加强挡板上设置有凹槽，所述齿条穿过所述凹槽后与所述齿轮啮合。
15.优选地，所述内套筒的外壁上设置有刻度尺，通过刻度尺便于获知调节过程中内套筒组件上升或下降的量，便于确定钢结构临时支撑装置的顶面高程是否符合设计要求。
16.优选地，所述驱动装置包括手摇杆，所述手摇杆的一端连接所述齿轮。
17.手摇杆优选设计为“z”形，一端固定连接至齿轮的中心或者插接到齿轮的非圆形轴孔内，摇动另一端可驱使齿轮转动；或手摇杆也可设计为一字形，此种结构的手摇杆，一端固定连接至齿轮靠近边缘的位置，摇动另一端可驱使齿轮转动。
18.驱动装置还可以为电机，将电机的输出轴与齿轮的中心固定连接，电机转动时即可带动齿轮转动。
19.优选地，所述外套筒与所述底板之间设置有多个加劲板，所述多个加劲板沿所述外套筒的周向均匀分布。
20.本发明还提供了一种钢结构安装方法，使用如上所述的钢结构临时支撑装置对钢结构进行临时支撑。
21.优选地，钢结构安装方法包括以下步骤：
22.步骤1：确定钢结构临时支撑装置在横向大分配梁上放置的点位和钢结构临时支撑装置顶面高程；
23.步骤2：将钢结构临时支撑装置放置在所述点位上，通过升降组件调整内套筒组件升降使顶面达到高程，在外套筒和内套筒的定位孔内插入定位销，使内套筒组件固定到位，保证钢结构临时支撑装置的水平位置和支撑高度；
24.步骤3：将钢结构预制梁段按照设计曲线吊装在设置好的钢结构临时支撑装置上，再实施现场组拼、焊接、打磨、涂装工序；
25.步骤4：上述工序作业完成后进行钢结构平移、拖拉、顶推；
26.步骤5：钢结构到达设计位置后，进行钢结构落梁；
27.步骤6：待钢结构梁体落梁后，拆除钢结构临时支撑装置。
28.优选地，在步骤1中，根据施工图纸中的坐标、高程、纵坡和竖曲线，人工采用全站仪确定钢结构临时支撑装置在横向大分配梁上放置的点位，采用水准仪测量设置钢结构临时支撑装置顶板高程。
29.优选地，在步骤5中，钢结构到达设计位置后，采用竖向螺旋千斤顶和钢结构临时
支撑装置配合进行钢结构整体均衡落梁。
30.与现有技术相比，本发明的优点在于：
31.改善了现有钢结构临时支撑稳定性和安全性差、支撑点高度容易不一致的问题。本发明的钢结构临时支撑装置通过通过内套筒顶部的顶板、外套筒底部的底板，解决了支撑点与梁底不贴合的问题。通过升降组件可便捷地调整支撑高度，大幅提高了钢结构临时支撑的稳定性及其标高精准度，符合桥梁钢箱梁施工对钢箱梁吊装的安全和技术要求。确保了落梁的下降高度的统一性和准确性，保证了钢结构梁体受力的稳定性。有效提高了钢箱梁施工准确性和安全性，节约了人工费、吊装机械的使用费，避免了返工造成的费用，具有很好的使用效果。
32.本发明尤其适用于钢结构梁体的定位、固定和整体落梁。具体的，内套筒装组件和外套筒组件之间能够通过定位孔和定位销连接，结构简单，制作方便，在满足钢结构临时支撑顶面高程的同时，还能够方便地调节升降装置升降高度，确保了落梁下降高度的统一性和准确性，保证了钢结构梁体受力的稳定性。
33.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
34.在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
35.图1为本发明一实施例提供的钢结构临时支撑装置的结构示意图；
36.图2为本发明另实施例提供的钢结构临时支撑装置的结构示意图；
37.图3为本发明又一实施例提供的钢结构临时支撑装置的结构示意图；
38.图4为本发明又一实施例提供的钢结构临时支撑装置上升后的结构示意图；
39.图5为本发明提供的内套筒组件的结构示意图；
40.图6为本发明提供的升降组件的结构示意图。
41.附图标记说明：
42.1、顶板；2、外套筒；3、加强挡板；4、内套筒；5、加劲板；6、底板；7、定位孔；8、刻度尺；9、凹槽；10、齿条；11、齿轮基座；12、齿轮；13、手摇杆。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
44.本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
45.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以
不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
46.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
47.如图1至图6所示，钢结构临时支撑装置主要包括内套筒组件、外套筒组件以及升降组件三部分。内套筒组件用于支撑钢结构，内套筒组件包括内套筒4和固定在内套筒4顶部的顶板1，内套筒4上还设置有定位孔7。外套筒组件用于支撑内套筒组件，外套筒组件包括外套筒2和固定在外套筒2底部的底板6，外套筒2上也设置有定位孔(图中未示出)，内套筒4套设在外套筒2内，内套筒4与外套筒2之间通过穿过定位孔的定位销(图中未示出)形成可拆卸连接。升降组件用于驱动内套筒组件上升或下降，升降组件包括齿条10、齿轮12和驱动装置，齿条10固定设置在内套筒4上，齿轮12固定设置并与齿条10啮合，驱动装置用于驱动齿轮12转动，齿轮12转动时带动内套筒4上升或下降，从而调整钢结构临时支撑装置的支撑高度。
48.钢结构临时支撑装置适用于钢结构梁体的定位、固定和整体落梁。通过内套筒4顶部的顶板1、外套筒2底部的底板6，解决了支撑点与梁底不贴合的问题。通过升降组件可便捷地调整支撑高度，确保了落梁的下降高度的统一性和准确性，保证了钢结构梁体受力的稳定性，有效提高了钢箱梁施工准确性和安全性，节约了人工费、吊装机械的使用费，避免了返工造成的费用，具有很好的使用效果。内套筒组件和外套筒组件之间能够通过定位孔和定位销连接，结构简单。
49.内套筒组件中，顶板1为钢制板，其通过焊接的方式固定连接在内套筒4的顶部，通设置顶板1增大了支撑面，解决了支撑点与钢结构底部不贴合的问题，保证了钢结构梁体受力的稳定性。内套筒4侧壁上开设的定位孔7优选为呈竖直排列的多个定位孔。
50.外筒体组件中，底板6为钢制板，底板6通过焊接的方式固定连接在外套筒2的底部，设置底板6可增大底部支撑面积，使整个钢结构支撑装置更加稳定。外套筒2上开设的定位孔为呈竖直排列的多个定位孔。
51.内套筒4套设在外套筒2内，通过同时穿过内套筒4定位孔7和外套筒2定位孔的一个或多个定位销，可使内套筒4可拆卸固定在外套筒2内。优选地，在定位销的一端端部设置有拉环，以便于拆卸定位销。
52.为了便于直观的确定钢结构临时支撑装置的顶面高程是否符合设计要求，优选在内套筒4的外壁上还设置有刻度尺8，刻度尺8沿竖直方向延伸。
53.为了保证外套筒2与底板6之间的连接的稳定性，提高外套筒组件的承压性能，优选地，在外套筒2与底板6之间设置有多个加劲板5；进一步优选地，多个加劲板5沿外套筒2的周向均匀分布。
54.在一个实施例中，如图1所示，升降组件中，齿轮12通过齿轮基座11安装到外套筒2内壁的上部；齿条10通过齿条基座(图中未示出)固定安装到内套筒4的外壁上，齿条10穿过外套筒2上的凹槽9后与齿轮12相啮合；驱动装置优选为手摇杆13，手摇杆13的一端与齿轮12连接，手摇杆13的另一端用于手持，转动手摇杆13可驱动齿轮12转动，齿轮12转动时带动内套筒4上升或下降，从而调整钢结构临时支撑装置的支撑高度。本实施例中，通过外套筒2
的内壁和齿轮12来限制内套筒4在水平方向上的移动。
55.在另一实施例中，如图2所示，外套筒2上还开设有沿竖直方向延伸的凹槽9，凹槽9贯穿外套筒2的内外两侧。
56.升降组件中，齿轮12通过齿轮基座11安装到外套筒2外壁的上部；齿条10通过齿条基座(图中未示出)固定安装到内套筒4的外壁上，齿条10穿过外套筒2上的凹槽9后与齿轮12相啮合；驱动装置优选为手摇杆13，手摇杆13的一端与齿轮12连接，手摇杆13的另一端用于手持，转动手摇杆13可驱动齿轮12转动，齿轮12转动时带动内套筒4上升或下降，从而调整钢结构临时支撑装置的支撑高度。本实施方式中，通过外套筒2的内壁来限制内套筒4在水平方向上的移动。由于齿条10穿过凹槽9，凹槽9可在内套筒4升降过程中起到导向作用；同时，当内套筒4为圆筒时，凹槽9还可限制内套筒4的转动，避免齿条10与齿轮12相脱离。
57.在又一实施例中，如图3、图4所示，外套筒组件中除了外套筒2和底板6外，还包括两块相对设置的加强挡板3。两块加强挡板3设置在外套筒2的内侧，两块加强挡板3的底部均焊接在底板6上。内套筒4套设在两块加强挡板3之间，通过两块加强挡板3可限制内套筒4在水平方向上的移动。两块加强挡板3中一块上还开设有沿竖直方向延伸的凹槽9，凹槽9贯穿加强板的内外两侧。
58.升降组件中，齿轮12通过齿轮基座11安装到加强挡板3的上部(在其他实施方式中，齿轮12也可以通过安装到外套筒2上或者通过在底板6上设置独立的安装支架来安装齿轮12)；齿条10通过齿条基座(图中未示出)固定安装到内套筒4的外壁上，齿条10穿过加强挡板3上的凹槽9后与齿轮12相啮合；驱动装置优选为手摇杆13，手摇杆13的一端与齿轮12连接，手摇杆13的另一端用于手持，转动手摇杆13可驱动齿轮12转动，齿轮12转动时带动内套筒4上升或下降，从而调整钢结构临时支撑装置的支撑高度。由于齿条10穿过凹槽9，凹槽9可在内套筒4升降过程中起到导向作用；同时，当内套筒4为圆筒时，凹槽9还可限制内套筒4的转动，避免齿条10与齿轮12相脱离。
59.本发明提供的钢结构临时支撑装置可应用于钢结构(钢桁架、钢箱梁等)梁体的定位、固定和整体落梁，对钢结构进行临时支撑。
60.基于本发明提供的钢结构临时支撑装置，本发明还提供了一种钢结构安装方法，包括以下步骤：
61.步骤1：确定钢结构临时支撑装置在横向大分配梁上放置的点位和钢结构临时支撑装置顶面高程；
62.具体地，根据施工图纸中的坐标、高程、纵坡和竖曲线等参数，人工采用全站仪确定钢结构临时支撑装置在横向大分配梁上放置的点位，采用水准仪测量设置钢结构临时支撑装置顶面高程；
63.大分配梁优选双拼工字钢，横向大分配梁顶面要确保水平、无错台、无凸起、无焊瘤等。
64.步骤2：将钢结构临时支撑装置放置在大分配梁上的对应点位上，通过升降组件调整内套筒组件升降使顶面达到高程后，在外套筒2和内套筒4的定位孔内插入定位销，使内套筒组件固定到位，保证钢结构临时支撑装置的水平位置和支撑高度；
65.步骤3：将钢结构预制梁段按照设计曲线(考虑施工预拱度)吊装在设置好的钢结构临时支撑装置上，再实施现场组拼、焊接、打磨、涂装等工序；
66.步骤4：上述工序作业完成后进行钢结构平移、拖拉、顶推等施工；
67.步骤5：钢结构到达设计位置后，进行钢结构落梁；
68.具体地，在钢结构到达设计位置后，采用竖向螺旋千斤顶和钢结构临时支撑装置配合进行钢结构整体均衡落梁，钢结构临时支撑装置顶面高度的调节通过操纵升降机构的驱动装置(如转动手摇杆13)实现。
69.步骤6：待钢结构梁体落梁后，拆除钢结构临时支撑装置。
70.钢结构临时支撑装置确保了落梁下降高度的统一性和准确性，保证了钢结构梁体受力的稳定性。
71.最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。