专利名称：用于建筑物或土木工程施工的复式主梁的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于建筑物或土木工程施工的复式主梁。 更具体地讲，本发明涉及这样的用于建筑物或土木工程施工的复式主 梁，其中棒状本体包含具有四边形横截面的内部空间，多个第一液压 缸被安装成穿过本体的下表面分别朝向本体的相反两端倾斜地突伸， 楔形连接块被安装在本体的侧表面上，并且，安装于水平方向的本体 根据用途而被转动，从而本体的上表面和侧表面可以相互切换，以使 得复式主梁可以应用于各种类型的建筑物和土木工程，例如支拱作业、 临时桥梁安装作业等等。
背景技术：
在构建各种土木工程或建筑物设施时，挖方作业之后通常要进行 基础作业，或者在构建各种地下结构例如地铁时，挖方作业之后通常 要进行基角作业。接下来，在挖方位置，临时壁被安装在相应的侧壁 上，以使得侧壁在建筑过程中不会坍塌。
如示于图1，紧密安装在各个侧壁上以防止每个侧壁坍塌的每个 临时壁包括竖直工字梁ll，所述工字梁被以规则间隔沿着每个侧壁 W竖直地驱动到在底部邻接每个侧壁的下端，以及在两个相邻工字梁 11之间叠夹的木质或钢质条板12。
此时，用作主梁13的水平工字梁沿水平方向被水平地连接至每个 临时壁的上部，并且用作支撑柱14的水平工字梁被连接在两个主梁 13之间并且垂直于这两个主梁，这两个主梁平行于两个相对的临时壁 连接，从而支撑两个相对的临时壁的竖直工字梁11。
此外，为了更稳定地支撑临时壁和主梁，每个主梁13在其一个翼 板上设有楔形连接块13A，并且每个支柱14在其腹板上设有楔形连接 块14A。此外，用作加强件15的工字梁被连接在两个相邻楔形连接块13A和14A的自由端之间，从而被相对于主梁13和支撑柱14以大约 45。的角度支撑。
如前所述，使用条板12安装临时壁的临时作业是最盛行的方法。 然而，使用条板的临时作业存在这样的可能，即在下雨时侧壁中的泥 土从条板之间冲出，从而建筑位置周围的地面下陷，引起大的安全事 故，例如，建筑位置或其周边坍塌。
在这种情况下，如果在下雨时地面薄弱或者可能下陷，则多个U 形板桩21被水平地连接以形成临时壁来取代条板，其中，在从上向下 看时，每个U形板桩21在其一侧张开，如示于图2和3。
在使用板桩21安装临时壁的情况下， 一些板桩21被焊接上托架 22，接下来，主梁13被水平地安置在托架22上。水平地安装在两个 相对的临时壁上的两个主梁被支撑柱支撑，如示于图1B。
通过这种方式，当板桩21被用于取代竖直工字梁和条板时，在任 何情况下泥土都不会从每个侧壁W冲到底部(在两个侧壁之间)，从 而可以防止因泥土冲出而导致的周围地面下陷。尽管如此，使用板桩 的临时作业仍存在下面问题。
当板桩被互锁并且驱动进入底部以形成临时壁时，由于反复使用 导致的板桩变形、具有或不具有岩石的几何结构因素、板桩驱动不精 确或诸如此类的因素，朝向主梁13突出的板桩21的前表面S不能紧 密接触到主梁13的一个翼板。
在这种情况下，当板桩21不能与主梁13紧密接触时，分开的板 桩21被建筑过程中施加于板桩21的土壤压力F朝向主梁13推压。从 而板桩21变形，因此侧壁会出现开裂，导致周围地面下陷。
因此，为了防止这一现象，如示于图4，金属填充件41被插入每 个分开的板桩21的前表面与主梁13之间，然后被焊接。焊接金属填 充件会导致临时壁的安装延迟。此外，焊接的金属填充件需要在建筑 完成后拆下，从而引起板桩变形。
此外，用于安装临时壁的主梁、支柱和加强件需要被切割以适合 于建筑位置的要求，接下来被组装。为了初步组装，这些零件必须被 切割成短于它们的实际安装长度。出于这一原因，当在任何零件的一端进行组装时，该零件需要与 将被组装在其另一端的其它零件分开。填充件需要被额外地提供到分 开的间隙中。
此外，在工字梁用作主梁、支柱和加强件的情况下，随着长度增 加，它们容易出现鼓曲。因此，这些工字梁在被用作主梁或支撑柱时， 它们的可行长度受限。在这种情况下，工字梁的数量增加，因此建造 费用以及建造工期增加。
在用于通过车辆的临时桥梁以及地铁建筑的情况下，由于车辆通 过而造成相当大的动态负荷。为了防止因动态负荷造成工字梁变形， 需要使用许多加强件，从而建造费用的增加和建造工期的延迟不可避 免。
特别地讲，用于临时桥梁的工字梁的长度通常在12m和15m之间。 当临时桥梁的长度为30m或以上，特别是100m或以上时，工字梁的 数量增加，因此工字梁之间的连接块的数量也增加。用于加强安装于 水平方向的工字梁的加强件的数量同样会过度增加，从而临时桥梁的 安装时间和费用增加。
发明内容
因此，本发明的研制考虑到了相关现有技术中存在的因工字梁被 用作临时壁或桥梁中所用的刚性零件例如主梁或支撑柱所产生的问 题，并且本发明的实施方式提供了一种用于建筑物或土木工程施工的 复式主梁，其能够容易且快速地支撑不与主梁紧密接触的板桩，其中 使用了螺栓，将主梁用作支撑柱，并利用螺栓将主梁和支撑柱完全连 接，以便通过调节主梁和支撑柱被安装的精确位置而使它们彼此紧密 接触。
这里提供了一种用于建筑物或土木工程施工的复式主梁，其能够 提供足够的刚度，以使得当临时壁或桥梁被安装时主梁、支柱和加强 件的数量最小化。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于建筑物或土木工程施工 的复式主梁，其包括棒状本体，其内部空间具有四边形横截面，以
6及第一液压缸，它们安装于本体中并且根据需要朝向本体的相反两端 突伸。
根据本发明的实施方式，不与主梁紧密接触的板桩可以容易地被 利用螺栓支撑，从而复式主梁可以显著縮短建造工期。此外，板桩被 螺栓支撑，而不需要在主梁和板桩之间插入和焊接金属填充件，从而 复式主梁能防止板桩因焊接而变形，因此显著地提高使用寿命，即可 回收性。
由于内置式液压缸，可以使用其长度比实际长度短的加强件，从 而加强件的位置可以自由且容易地调节，因此建造工期可以縮短。此 外，所安装的加强件的位置可以精确地调节。
此外，在安装位置确定了的状态下，液压缸伸展，以将两个主梁 之间、主梁与支撑柱之间或主梁与加强件之间彼此紧密接触而无变化， 从而不会彼此分开，接下来，两个主梁之间、主梁与支撑柱之间或主 梁与加强件之间被利用螺栓最终连接。因此，最终连接作业可以安全、 简单和容易地完成。
与工字梁不同，主梁可以延展到高达25m至100m，从而安装长 临时桥梁所需的时间可以显著縮短，并且安装费用可以减少。
此外，为了提高本体的刚度，加强管被用作加强件连接至本体的 内部空间，以取代具有通孔的加强板，从而制造时间和成本可以减少。
另外，为了提高本体的刚度，加强管被用作加强件连接至本体的 内部空间，以取代具有中央通孔的钢板，并且沿竖直方向和水平方向 连接，从而抵抗变形例如扭曲、鼓曲等等的能力可以进一步提高，因 此，横截面可以最小化，而不会损失刚度，即可以获得紧凑的尺寸。
结合附图阅读下面的详细描述，可以更清楚地理解本发明的前述 以及其它目的、特征和优点，在附图中
图l示出了一种使用条板的传统临时壁，图1中(A)是正视图， (B)是俯视图2是示出了使用轻质板桩的临时壁的透视7图3是示出了使用轻质板桩的临时壁的俯视图4是示出了变形的轻质板桩和主梁的组装的俯视图5是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的透视图6是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的侧视图7是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的正视图8是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的俯视图9是沿着图7中的线A-A所作的剖试图IO示出了如何使用根据本发明第一实施方式的复式主梁；其中 图IO中(A)是示出了转动主梁和未转动主梁的组装的俯视图，(B) 是示出了转动主梁的组装的俯视图11是示出了根据本发明第一实施方式组装板桩和复式主梁时 的俯视图12示出了根据本发明第二实施方式的复式主梁，图12中(A) 是剖视图，(B)是中间部分的局部正视图，(C)是正视图13是示出了根据本发明第三实施方式的复式主梁的局部正向 剖视图14是示出了根据本发明第四实施方式的复式主梁的局部正视
图15是示出了根据本发明第五实施方式的复式主梁的正视图16示出了如何使用根据本发明第五实施方式的复式主梁；
图17是示出了根据本发明第五实施方式的复式主梁的局部正视图。
具体实施例方式
本发明针对的是一种复式主梁(multi-girder),其用于安装临时壁 或桥梁，以防止在建筑物或土木工程施工之前进行的地下建造、特别 是基础作业、地铁作业等中的挖方位置侧壁坍塌。
本发明的复式主梁可以用于各种用途作为主梁沿水平方向安装 在临时壁上；作为支撑柱支撑沿水平方向连接在其相反两端的两个平 行主梁，其中支撑柱连接在所述平行主梁之间并且垂直于所述平行主梁；或作为用于安装桥梁的其它主梁。
本发明的复式主梁包括本体，所述本体具有内部空间，该内部
空间具有多边形横截面，液压缸，其安装于本体的相反两端，以及楔 形连接块，其固定地连接至本体的侧表面。每个部件的配置如下所述。
本体包括上部板、下部板和一对侧板。上部板和下部板的宽度等 于两个侧板之间的距离，从而本体可以具有四边形横截面。更优选地， 为了提高刚度，上部板和下部板的宽度可以大于侧板之间的距离，从 而上部板和下部板具有从侧板向外突出的边缘。
所述本体是棒状壳体(或外壳)，相对于其横截面尺寸而言，其相 对更长。本体沿纵向具有恒定横截面，但其用作与另一主梁之间的连 接器(或耦合器)的每端的横截面可以小于其中间部分。
在后一情况下，当本体沿水平方向安置时，其上表面是平坦的， 并且在其相反两端之间，其下表面平行于其上表面延伸。在到达本体 的相反两端之前，本体的相反两侧被向上弯曲而具有向上的斜度，接 下来，再被水平弯曲而平行于本体的上表面。
液压缸在本体的相反两侧安装于本体中。这种内置式液压缸被液 压压力驱动，从而从本体的下表面向外突伸。此时，液压缸被连接成
使得它们的活塞杆相对于本体的水平平面倾斜，并且优选形成45°的 角度。
液压缸用于连接工字梁中通常使用的加强件。例如，当一对本发 明的复式主梁被用作主梁和支撑柱时，二者均绕它们自身的纵向中心 轴线转动90。的角度，接下来被彼此垂直与对方连接，主梁和支撑柱 被沿45。的角度延伸的加强件连接并支撑于连接角部。此时，液压缸 与加强件的相反两端紧密接触上，从而主梁和支撑柱可以稳定地维持 在直角。
更详细地讲，在本体被转动以使得可被液压缸突伸穿过的本体下 表面用作本体侧表面的状态下，当两个主梁以90。的角度连接时，安 装于每个主梁中的液压缸彼此对正，从而加强件可以连接在两个液压 缸之间。
楔形连接块用于连接加强件，类似于液压缸。但不同的是，两个主梁之一被转动90°的角度以使得其本体下表面用作其本体侧表面， 两个主梁中的另一个不被转动。在这种状态下，当两个主梁以直角连 接时，在一端连接至转动主梁液压缸的加强件，会遇到未被转动的另 一主梁的侧表面，从而加强件可以直接连接至另一主梁的侧表面。
更详细地讲，为了容易地将加强件以预定的倾角连接至未被转动 的另一主梁的侧表面，作为连接件的突起部优选连接至另一主梁的侧 表面，该突起部可以在其自由端紧密接触加强件的端部并且相对于主 梁侧表面倾斜。所述楔形连接块可以作为突起部倾斜地连接至主梁的 侧表面，从而具有与加强件纵向中心轴线相同的中心轴线，以便容易 连接加强件。
下面将更详细地考察本发明的代表性实施方式，附图中描绘了它 们的例子。尽可能地利用相同的附图标记在所有附图和说明书中表示 相同或相似的部件。
图5是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的透视图。图 6是示出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的侧视图。图7是示 出了根据本发明第一实施方式的复式主梁的正视图。图8是示出了根 据本发明第一实施方式的复式主梁的俯视图。图9是示出了根据本发 明第一实施方式的复式主梁的剖视图。图IO示出了如何使用根据本发 明第一实施方式的复式主梁。
如图所示，本发明的复式主梁包括棒状本体51，其具有内部空 间，并且同其横截面尺寸相比相对更长；以及安装在本体51的相反左 右两侧中的每个上的至少一个液压缸52，所述液压缸穿过本体51的 下表面朝向本体51的相反两端中的相应一个倾斜地突伸。
在此，本体51可以在其全长上具有恒定横截面。然而，本体51 优选被设计成使其相反两端的横截面小于其中间部分的横截面，这是 因为本体51的相反两端用作连接另一主梁的连接块时，不能具有超出 所需的体积。
更详细地讲，本体51包括中间部分51A，其具有恒定横截面和 预定长度，从中间部分51A的相反两端延伸的连接部分51B，其横截 面沿向外方向逐渐减小，以及终端部分51C，其从连接部分51B的外端水平地延伸并且具有恒定横截面。
通过这种方式，当本体51由中间部分51A、连接部分51B和终 端部分51C构成时，连接部分51B的横截面从中间部分51A的相反两 端开始逐渐减小并且可以具有各种形状。例如，每个连接部分51B的 横截面可以如此逐渐减小，即每个连接部分51B的下表面沿向外方向 向上倾斜，而中间部分51A的上表面和相对两侧表面保持平坦。
在这种情况下，当从侧面看时，连接部分51B具有梯形形状，其 具有水平的顶边，倾斜的底边，和平行的竖直侧边。中间部分51A、 连接部分51B和终端部分51C的上表面位于同一平面内，并且中间部 分51A、连接部分51B和终端部分51C的侧表面也位于同一平面内。 终端部分51C的下表面位于平行于并且高于中间部分51A下表面的水 平平面内。连接部分51B的下表面被连接在终端部分51C的下表面和 中间部分51A的下表面之间，而终端部分的下表面和中间部分的下表 面分别位于高、低水平平面内。
在这种情况下，中间部分51A、连接部分51B和终端部分51C具 有相同的宽度，中间部分51A和终端部分51C沿各自全长具有恒定高 度，中间部分51A高于终端部分51C。连接部分51B的高度沿纵向变 化。
以这种方式构造的一对复式主梁被安装成彼此垂直于对方，如示 于图10。当两个复式主梁500和500'在它们的端部连接着至少一个加 强件61时，其中第一复式主梁500被相对于第二复式主梁500'转动 90。的角度，加强件61同轴对正安装于第一复式主梁500中的液压缸 52，但相对于第二复式主梁500'倾斜。为了稳定地安装加强件61，与 加强件61同轴对正的至少一个楔形连接块53优选安装在本体51的两 个侧表面中的至少一个上。
此外，当通过螺栓和螺母与加强件61相连时，液压缸52和楔形 连接块53的自由端分别紧密接触加强件61的相反两端。为此，液压 缸52和楔形连接块53的自由端可以设有相应的连接板52A和53A， 多个连接孔H穿过所述连接板。
当至少一个板桩没有紧密接触复式主梁的外表面，即与其分开时，板桩由例如可移除地连接至复式主梁的螺栓支撑，而不需焊接插入分 开的间隙中的金属填充件。从作业能力和降低耗时的角度看，这一点
是优选的。为此，本体51的上部板P被设计成其宽度大于本体51的 相对两侧板P'之间的距离，并且多个支撑孔H1沿着本体51的上部板 P的相对两侧边缘形成，所述边缘从本体51的侧板P'向外突出。
如示于图11，支撑孔H1用于使螺栓B与其内螺纹连接或者使螺 栓B与螺母N连接，以便支撑板桩21。如有必要，支撑孔H1是带螺 纹的，并且螺栓拧入支撑孔H1中从而朝向板桩突出的长度可以调节。 或者，螺母N可以拧在双头螺栓B的相反两侧，该双头螺栓穿过不带 螺纹的支撑孔H1。从而，双头螺栓朝向板桩突出的长度可以调节。
在本发明的复式主梁中，本体51具有棒的形状，其长度相对而言 超出其横截面尺寸即其宽度和高度数倍。如示于图12，为了能够防止 因外部负荷导致本体扭曲，或者将这种扭曲最小化到本体的弹性极限 内，本体51的相对两侧板P'形成有多个一一对应的通孔H2，其中本 体51的相对两侧板P'垂直于延伸穿过两个对置通孔H2的中心的轴 线。优选地，每个棒或杆状加强管54插入两个对置通孔H2中直至其 相反两端与本体51的相对两侧板P'平齐，接下来，与本体51的相对 两侧板P'焊接在一起。
此外，如示于图13，当至少两个复式主梁被水平地或竖直地串联 安装时，为了增大复式主梁之间的轴向(或纵向)接触力，液压缸52' 可以被安装于本体的相反两端，特别是终端部分51C上。
液压缸52和52'是由位于复式主梁外侧的液压泵(未示出)驱动 的。为此，本体51的外表面设有连接口 (未示出)，用于将液压泵的 液压管线可拆卸地连接至液压缸52和52'。
或者，手工液压千斤顶可以被采用，以取代液压缸52和52'。
此外，在液压缸52安装在本体51的相反两侧上的情况下，它们 的活塞杆相对于本体51的纵向以45。的角度往复移动。因此，如示于 图14，当从前侧看时，每个活塞杆的往复移动方向优选与本体51的 下表面(以下称作"缸穿通下表面")垂直相交。
此时，缸穿通下表面S相对于水平平面倾斜45。的角度，并且其台阶的数量等于液压缸52的数量。当多个液压缸52被安装在本体51 的相反两侧时，形成在本体51的相反两侧的安装着液压缸52的缸穿 通下表面具有楼梯状多级结构。
当本发明的如前所述构造的用于建筑物或土木工程施工的复式主 梁只被用于临时桥梁时，其刚度可能不足以用于临时桥梁，因为其相 反两端中每个的横截面小于其中间部分。出于这一原因，如示于图15，
当从前侧看时，复式主梁更优选地设计成使得其相反两端具有最大横 截面，而其中间部分具有拱形横截面，具体而言是向上凹入。
更详细地讲，如示于图16，被沿竖直方向安装的立柱600支撑着 的本体51的相反两端被形成为具有平坦下部板P"，而位于平坦下部 板P"之间的中间部分下部板P"被形成为具有向上凹入的拱形形状，从 而本体51的横截面从其相反两端向其中部逐渐减小，因此在其中部最 小。
此外，如示于图17，为了提高刚度以便能够防止因外部负荷导致 本体扭曲，或者将这种扭曲最小化到本体的弹性极限内，本体的上部 板P和下部板P"形成有多个一一对应的通孔H2'，正如本体51的相 对两侧板P'中的那样，其中本体51的上部板P和下部板P"垂直于延 伸穿过两个对置通孔H2'的中心的轴线。优选地，每个棒或杆状加强 管54'插入两个对置通孔H2',直至其相反两端分别与本体51的上部 板P和下部板P"平齐，接下来被与本体51的上部板P和下部板P"焊 接在一起。
因此，通过水平加强管54和竖直加强管54',本体51的刚度被进 一步提髙。
或者，加强管54和54'可以直接连接至本体的内表面，而不需要 在本体51的侧板P，、上部板P和下部板P"中形成通孔H2和H2'。
当本发明的前述复式主梁被用于临时桥梁时，安装于本体51的相 反两端的楔形连接块53或液压缸52'可以根据建筑位置的具体条件而 去除。
被安装在本体51的相反左右两侧中的每个上并且穿过本体51的 下表面分别倾斜地朝向本体51的相反两端中的相应一个突伸的至少一个液压缸52被安装于本体的拱形中间部分中，而非安装于其具有恒 定横截面的相反两端中。
换言之，当本发明的复式主梁被用于临时桥梁时，本体51的具有 恒定横截面的每端被立柱600紧密支撑，以便支撑临时桥梁。这样， 没有液压缸52需要被安装于本体51的该端。
尽管为了解释的目的而描述了本发明的实施方式，但本领域技术 人员可以理解，在不脱离权利要求书中限定的本发明范围和精神的前 提下，各种修改、添加和替换都是可行的。
权利要求
1、一种用于建筑物或土木工程施工的复式主梁，包括棒状本体，其具有内部空间；以及安装在本体的相反两侧中的每个上的一或多个第一液压缸，其穿过本体的下表面朝向本体的相反两端中的相应一个倾斜地突伸。
2、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，本体包括 水平平坦的中间部分；从中间部分的相反两端延伸出的连接部分，其横截面逐渐减小；以及从连接部分的外端水平地延伸出的终端部分。
3、 如权利要求2所述的复式主梁，其中，中间部分、连接部分和 终端部分具有公共上表面和公共侧表面；每个终端部分具有位于高于 中间部分下表面的水平平面中的下表面，每个连接部分具有连接在每 个终端部分的下表面和中间部分的下表面之间的下表面，终端部分的 下表面和中间部分的下表面分别位于高、低水平平面中。
4、 如权利要求l所述的复式主梁，其中，第一液压缸包括位于其 自由端的连接板，多个连接孔穿通所述连接板。1
5、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，本体连接着至少一个楔 形连接块，所述楔形连接块的相反两侧表面上连接有加强件。
6、 如权利要求5所述的复式主梁，其中，楔形连接块包括位于其 自由端的连接板，多个连接孔穿通所述连接板。
7、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，本体包括上部板和两个 侧板，上部板的宽度大于侧板之间的距离，并且上部板包括沿着其从侧板向外突出的相反两侧边缘形成的多个支撑孔。
8、 如权利要求l所述的复式主梁，其中，本体具有两个侧板，所 述两个侧板的内表面上连接着第一加强管的相反两端。
9、 如权利要求l所述的复式主梁，其中，本体包括安装于其相应 的相反两端中的第二液压缸。
10、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，被第一液压缸之一穿 过的本体包括缸穿通下表面，所述缸穿通下表面相对于水平平面倾斜。
11、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，位于本体的相反两端 之间的下表面具有拱形形状。
12、 如权利要求1所述的复式主梁，其中，本体具有两个侧板以 及上部板和下部板，所述两个侧板的内表面上连接着第一加强管的相 反两端，所述上部板和下部板的内表面上连接着第二加强管的相反两端。
全文摘要
一种用于建筑物或土木工程施工的复式主梁被水平地连接至临时壁前部，以便支撑临时壁，或被用于安装临时桥梁。复式主梁包括棒状本体(51)，其内部空间具有四边形横截面，以及第一液压缸(52)，它们安装在本体(51)的相反两侧上并且穿过本体(51)的下表面朝向本体的相反两端倾斜地突伸。复式主梁可减少临时壁安装时间，防止使用轻质板桩和螺栓组装时的焊接引起的变形，因此显著地提高使用寿命，并且可以制造成具有比工字梁大多倍的长度，因此显著减少临时桥梁安装时间。
文档编号E02D17/04GK101565944SQ20091013541
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月23日 优先权日2008年4月24日
发明者崔海坤 申请人:崔海坤