专利名称：高架桥节段箱梁的安装方法
技术领域：
本发明的涉及一种高架桥节段箱梁的安装方法。
技术背景高架桥的节段箱梁的箱梁段，单块箱梁段重达上百吨。箱梁段的长度等于桥面的宽度， 可能达到10 20米，宽度一般2 3米。 一跨通常有10 20块组成。并且必须将一跨以内 的全部箱梁段段安装到位以后，穿上钢绞线，施加预应力以后才能构成一跨的整体。如果是 多跨连续梁的结构， 一跨张拉成型以后桥面只能承受自重静荷载，还不能承受设计的活动荷 载，只有下一跨安装张拉完成后连在一起，进行二次甚至三次张拉以后才能达到设计荷载， 因此在前一跨成型以后，不能在桥面上行驶车辆运送下一跨的箱梁段。另外现场条件如果受 到限制，如道路两侧的宽度，弯道过小，交通分流，空间高度等问题，采用架桥机、龙门 吊或者其它形式的吊机可能会遇到许多困难。 发明内容本发明的目的在于提供一种施工空间小的高架桥节段箱梁的安装方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案是高架桥节段箱梁的安装方法，其特征在于它 包括如下歩骤1) 在2个相邻前后桥墩之间沿纵向塔设第一排支撑架、第二排支撑架，然后沿第一排 支撑架、第二排支撑架架设第一导轨、第二导轨，第一导轨、第二导轨的两端部分别设置在 2个相邻桥墩上；第一导轨、第二导轨上分别安装纵向移动小车，2台纵向移动小车分别与 巻扬机的牵引钢丝绳相连接，巻扬机设在靠近后桥墩处；起重机布置在前桥墩的正面桥梁的 中轴线上；2) 起重机将拖车运来的箱梁段垂直提升到超过前桥墩的高度，并移动到前桥墩的上方， 将箱梁段降落在前桥墩上面第一导轨、第二导轨的纵向移动小车上；3) 开动巻扬机，巻扬机的牵引钢丝绳将牵引纵向移动小车沿高架桥的纵向缓慢地向后 桥墩方向移动，箱梁段随纵向移动小车移动，拖曳的速度控制在0.5 2米/分钟进行，将箱 梁段拖曳安装位置；4) 重复步骤2)和3)，起吊第二箱梁段、第三块箱梁段、……，拖曳至安装位置；以 前后两块箱梁段为支撑点，安装横向移动装置，提起中间一块箱梁段移除纵向移动小车，并 进行箱梁段的横向位置的调整；
若箱梁段的安装位置是在桥墩上的，直接用起重机将箱梁板安装并固定在桥墩的支座上；每安装到位一块箱梁段以后，要及时将它和前一块箱梁段进行粘接和施加临时预应力； 一跨安装完成，穿钢绞线进行预应力的张拉；完成张拉后拆除第一排支撑架、第二排 支撑架。桥墩的顶部设置了埋设件，通过该埋设件将第一导轨、第二导轨与桥墩相连接，以提高 第一排支撑架、第二排支撑架的稳定性。 本发明的特点1、 较少的占用道路交通平面。起重机1和第一排支撑架5、第二排支撑架10只占用与 桥墩宽度大致相当的下部道路，桥墩轴线宽度上本来就不能行驶车辆。不像用起重机在桥的 侧边起吊，要占据半边道路。不像下承式架桥机尽管可以不占用地面，但在桥梁高度不太高 的场合，主梁和门吊轨道梁向下的高度可能会占据两边道路的行车空间。如果用门式起重机 骑在桥上吊装，更要占据立交桥宽度以外的道路平面。2、 基本不占用高架桥两边的空间。由于桥板宽度以外不需要使用和通过任何装置、机 具，桥板(箱梁段2)可以与道路两侧的建筑物，电杆，树木留很近的距离。而下承式架桥 机，门式起重机和起重机在侧边起吊必须在桥的全长占用高架桥宽度以外很大的空间。3、 对于架设弯道的桥梁，如果曲率半径小于400米，直线架桥机无法在换跨时推进。 只能采用结构复杂的铰接式架桥机。即使是铰接式架桥机在转弯处的桥的旁边有近距离的障 碍物，也将阻碍架桥机的通过。采用本发明的纵向移动装置(2台纵向移动小车3， l台巻扬 机7)设计了适应弯道行驶的结构，将不会产生这样的问题。本发明在弯道施工较为容易。4、 在占用桥板(箱梁段2)上部的空间高度上，只是在起吊处局部增加了桥面到起重机 吊臂顶部的高度，如果上方个别地方有障碍，可以通过改变吊车在桥梁轴线上的起吊位置避 开。不像上承式架桥机必须要占用桥全长的上部空间。5、 实施本发明的方法，大多在地面和桥面上操作，由于没有像架桥机那样的庞然大物 在高空运动，相对较为安全。6、 本发明采用的主要设备大多是通用设备，如起重机可采用履带式或者轮式起重机， 第一排支撑架5、第二排支撑架10可采用通用脚手架、钢桁架或者万能杆件；横向移动装置 的液压系统可以借用预应力张拉的液压站和液压油缸。与采用架桥机相比更为经济。7、 本发明起重机和吊臂在箱梁段的轴线上起吊，箱梁段轴线长度一般仅为2 3米，起 重机可采用较小的臂长和跨度，起重臂也不会和箱梁板干涉。如果直接在侧边起吊箱梁板的 宽度可能达到15 20米，为了不使箱梁板与吊臂干涉，必须采用较大吨位的起重机。前后 两种方法所需起重机的能力可能相差一倍以上。 8、利用桥墩支座和已经安装的箱梁段的刚度提高第一排支撑架5、第二排支撑架10的 侧向刚度和稳定性，通过箱梁段与桥墩的联接，以及施加临时预应力后联接成一体的箱梁板2 与导轨之间的摩擦力提高第一排支撑架5、第二排支撑架10的侧向稳定性。
图1是本发明高架桥节段箱梁的安装示意图； 图2是图1的俯视图；图3是本发明的纵向移动小车的结构示意图(纵向侧视，局部剖)； 图4是图3的仰视图；图5是图3的右视图；图6是图'3沿A-A线的剖视图；图7是本发明纵向移动小车的支撑架的结构示意图；图8是本发明纵向移动小车的改变辊轴小车的示意图；图9是本发明纵向移动小车使用时的状态图； 图IO是图9的左视图；图11是横向移动装置的结构示意图；图12是图11的左视图； 图13是图11的俯视图； 图14是垂直提升油缸的结构示意图；图中l-起重机，2-箱梁段，3-纵向移动小车，4-第一导轨，5-第一排支撑架，6-横向 移动装置，7-巻扬机，8-桥墩，9-第二导轨，10-第二排支撑架；11-前左导向轮，12-前导 向架，13-辊轴小车，14-小车调整螺钉，15-支撑架，16-小车架，17-辊轴轮，18-定位销， 19-隔板，20-后导向架固定螺钉，2卜后导向架，22-后左导向轮，23-导向架调整螺钉，24-后右导向轮，25-前右导向轮，26-前导向架固定螺钉，27-后侧板，28-调整孔，29-前侧板， 30-左侧板，31-面板，32-右侧板；41-第一枕木，42-第一导轨梁，43-第一辊轴小车，44-第一平移千斤顶，45-水平横梁， 46-第一垂直提升油缸(穿心油缸)，47-第一调节螺母，48-第一提升拉杆，49-第二垂直提 升油缸(穿心油缸)，50-第二调节螺母，51-第二提升拉杆，52-第二平移千斤顶，53-第二 辊轴小车，54—第二导轨梁，55—第二枕木，56-第一提升拉杆孔。图中的箭头表示纵向移动的方向(也可反向移动)。
具体实施方式
如图l、图2所示，高架桥节段箱梁的安装方法，它包括如下步骤1)在2个相邻前后桥墩8之间沿纵向塔设第一排支撑架5、第二排支撑架IO，然后沿 第一排支撑架5、第二排支撑架10架设(固定)第一导轨4、第二导轨9，第一导轨4、第 二导轨9的两端部分别设置在2个相邻桥墩8上(桥墩的顶部设置了埋设件，通过该埋设件 将第一导轨4、第二导轨9与桥墩相连接，以提高第一排支撑架5、第二排支撑架10的稳定
性)；第一导轨4、第二导轨9上分别安装纵向移动小车3， 2台纵向移动小车3分别与巻扬 机7的牵引钢丝绳相连接，巻扬机7设在靠近后桥墩8处；起重机l (履带起重机或轮式起 重机)布置在前桥墩的正面桥梁的中轴线上；把巻扬机7的钢丝绳的动滑轮组固定在箱梁段 的中央的下方。
2) 起重机1将拖车运来的箱梁段2垂直提升到超过前桥墩的高度，并移动到前桥墩的 上方，将箱梁段降落在前桥墩上面第一导轨4、第二导轨9的纵向移动小车3上；
3) 开动巻扬机7,巻扬机7的牵引钢丝绳将牵引纵向移动小车3沿高架桥的纵向缓慢 地向后桥墩方向移动，箱梁段2随纵向移动小车3移动，拖曳的速度控制在O. 5 2米/分钟 进行，将箱梁段2拖曳安装位置；
4) 重复步骤2)和3),起吊第二箱梁段、第三块箱梁段、……，拖曳至安装位置；以 前后两块箱梁段2为支撑点，安装横向移动装置6，提起中间一块箱梁段2移除纵向移动小车 3，并进行箱梁段2的横向位置的调整；
若箱梁段的安装位置是在桥墩上的，直接用起重机1将箱梁板2安装并固定在桥墩的支 座上(第一导轨4、第二导轨9的高度低于支座的高度，对于桥墩滑动支座要附加临时固定 装置保证箱梁段2不会滑移)；
每安装到位一块箱梁段2以后，要及时将它和前一块箱梁段2进行粘接和施加临时预应力；
一跨(相邻桥墩8之间为一跨)安装完成，穿钢绞线进行预应力的张拉；完成张拉后 拆除第一排支撑架5、第二排支撑架1O。
如图3、图4、图5、图6、图7所示，纵向移动小车3，它包括前导向装置、支撑架15、 辊轴小车13、后导向装置；支撑架15由后侧板27、前侧板29、左侧板30、面板31、右侧 板32组成，面板31的四侧面分别与后侧板27、前侧板29、左侧板30、右侧板32固定连接 (如焊接)，后侧板27、前侧板29、左侧板30、右侧板32与面板31围成面板31下的槽腔， 前侧板29、后侧板27上分别设有固定螺钉螺孔，面板31上设有定位销孔；面板31下的槽 腔内沿纵向至少设有2个辊轴小车13 (图3、图4中辊轴小车13为2个，还可采用3个， 等等)，辊轴小车13包括小车架16、辊轴轮17 (辊轴轮17是由链将多个辊连成一环状)， 小车架16上设有隔板19，辊轴轮17绕在隔板19上，使用时，隔板19下方的辊轴轮17与 H型钢的导轨4的上面相接触；辊轴小车13由定位销18穿入面板31上的定位销孔、小车架 16上的定位销孔与支撑架15铰接；前导向装置与前侧板29固定连接，后导向装置与后侧板 27固定连接。
所述的前导向装置由前导向架12、前左导向轮ll、前右导向轮25、左短侧板、右短侧 板、2个导向架调整螺钉23组成，前导向架12的下端间隔设有前左导向轮11、前右导向轮 25，使用时，前左导向轮ll、前右导向轮25位于H型钢的导轨4的外侧边并与H型钢的导 轨4相接触；前导向架12位于前侧板29的前侧(图3的左边为前，纸外为左侧)，前导向
架12上设有调整孔28，前导向架12由前导向架固定螺钉26穿过前导向架12上的调整孔 28，并旋入前侧板29上的固定螺钉螺孔中与前侧板29固定连接；左短侧板、右短侧板的前 端部分别与前导向架12的上端部的左右两侧固定连接(如焊接)，左短侧板、右短侧板的后 端部分别设有调整螺钉孔，左短侧板位于支撑架15的左侧板30的左侧， 一导向架调整螺钉 23穿过左短侧板上的调整螺钉孔与左侧板30相接触，右短侧板位于支撑架15的右侧板32 的右侧，另一导向架调整螺钉23穿过右短侧板上调整螺钉孔与右侧板32相接触。调整导向 架调整螺钉23，可改变前左导向轮ll、前右导向轮25的横向位置。所述的后导向装置由后导向架21、后左导向轮22、后右导向轮24、左短侧板、右短侧 板、2个导向架调整螺钉23组成，后导向架21的下端间隔设有后左导向轮22、后右导向轮 24，使用时，后左导向轮22、后右导向轮24位于H型钢的导轨4的外侧边并与H型钢的导 轨4相接触；后导向架21位于后侧板27的后侧，后导向架21设有调整孔28，后导向架21 由后导向架固定螺钉20穿过后导向架21上的调整孔28，并旋入后侧板27上分的固定螺钉 螺孔中与后侧板27固定连接；左短侧板、右短侧板的后端部分别与后导向架21的上端部的 左右两侧固定连接(如焊接)，左短侧板、右短侧板的前端部分别设有调整螺钉孔，左短侧 板位于支撑架15的左侧板30的左侧， 一导向架调整螺钉23穿过左短侧板上的调整螺钉孔 与左侧板30相接触，右短侧板位于支撑架15的右侧板32的右侧，另一导向架调整螺钉23 穿过右短侧板上调整螺钉孔与右侧板32相接触。调整导向架调整螺钉23，可改变后左导向 轮22、后右导向轮24的横向位置。所述的辊轴小车13处的左侧板30、右侧板32上分别设有前后两个小车调整螺钉螺孔， 小车调整螺钉14旋过小车调整螺钉螺孔与辊轴小车13的小车架16相接触。如图8所示， 通过调整小车调整螺钉14的伸出量可以改变辊轴小车13的方向。所述的支撑架15的后侧板27、前侧板29的上端部分别凸出面板31的上表面。如图9、图10所示，本发明的纵向移动小车3安放在支撑架上方的H型钢的导轨4上， 可以承载高架桥节段箱梁的箱梁段2，用巻扬机7纵向拖动；根据H型钢的导轨4的曲线半径将辊轴小车13调整到曲线的切线方向，并将导向轮进 行相应的横向调整。这样小车可以在曲线或者直线轨道上行走。辊轴小车13使得纵向移动 小车3和H型钢的导轨4形成滚动摩擦，并保持在曲线(或直线)的切线方向，减小了拖动 箱梁段2的摩擦阻力；导向轮可以保持纵向移动小车不会脱离轨道。如图ll、图12、图13、图14所示，横向移动装置，它由两套相同的提升和平移装置组成；提升和平移装置包括第一枕木4K第一导轨梁42、第一辊轴小车43、第一平移千斤顶 44、水平横梁45、第一垂直提升油缸46、第一调节螺母47、第一提升拉杆48、第二垂直提 升油缸49、第二调节螺母50、第二提升拉杆51、第二平移千斤顶52、第二辊轴小车53、第 二导轨梁54、第二枕木55;水平横梁45的中部间隔开有第一提升拉杆孔56、第二提升拉杆 孔，第一垂直提升油缸46、第二垂直提升油缸49分别固定在水平横梁45的中部，并且第一 垂直提升油缸46的中空通孔与第一提升拉杆孔56相通，第二垂直提升油缸49的中空通孔
与第二提升拉杆孔相通；第一提升拉杆48、第二提升拉杆51的上部设有外螺纹，第一提升 拉杆48的上部旋有第一调节螺母47，第一提升拉杆48的下部穿过第一垂直提升油缸46的 中空通孔、第一提升拉杆孔56，第二提升拉杆51的上部旋有第二调节螺母50，第二提升拉 杆51的下部穿过第二垂直提升油缸49的中空通孔、第二提升拉杆孔；使用时，第一调节螺 母47与第一垂直提升油缸46的活塞杆相接触，第一提升拉杆48的下端穿过待调整的箱梁 段2用于起吊的预留孔、旋上螺母与箱梁段2固定连接，第二调节螺母50与第二垂直提升 油缸49的活塞杆相接触，第二提升拉杆51的下端穿过待调整的箱梁段2用于起吊的预留孔、 旋上螺母与箱梁段2固定连接；第一提升拉杆48、第二提升拉杆51均为精轧螺纹钢，两端 部均可旋上螺母；水平横梁45的前端部下面设有第一辊轴小车43，第一辊轴小车43位于第一导轨梁42 上，第一导轨梁42搁置在第一枕木41上，第一平移千斤顶44的缸体与第一导轨梁42固定 连接，第一平移千斤顶44的活塞杆与第一辊轴小车43铰接；水平横梁45的后端部下面设 有第二辊轴小车53，第二辊轴小车53位于第二导轨梁54上，第二导轨梁54搁置在第二枕 木55上，第二平移千斤顶52的缸体与第二导轨梁54固定连接，第二平移千斤顶52的活塞 杆与第二辊轴小车53铰接；第一平移千斤顶44、第二平移千斤顶52位于水平横梁45的同 一侧；使用时，第一枕木41搁置在下一待调整的箱梁段上，第二枕木55搁置在己调整好的 箱梁段上。垂直提升油缸、平移千斤顶可以用电动液压站驱动，也可以用手动液压泵驱动。 当液压站(泵)向垂直提升油缸(共4个)注油，活塞杆向上顶起，待调整的箱梁段通 过提升拉杆和调节螺母被提起，移走箱梁段下的纵向移动小车。四台平移千斤顶同时向一个 方向动作，推动被提起的箱梁段作横向移动调整；调整到位以后，垂直提升油缸排油回縮， 将箱梁段降落到纵向移动的导轨上。
权利要求
1.高架桥节段箱梁的安装方法，其特征在于它包括如下步骤1)在2个相邻前后桥墩(8)之间沿纵向塔设第一排支撑架(5)、第二排支撑架(10)，然后沿第一排支撑架(5)、第二排支撑架(10)架设第一导轨(4)、第二导轨(9)，第一导轨(4)、第二导轨(9)的两端部分别设置在2个相邻桥墩(8)上；第一导轨(4)、第二导轨(9)上分别安装纵向移动小车(3)，2台纵向移动小车(3)分别与卷扬机(7)的牵引钢丝绳相连接，卷扬机(7)设在靠近后桥墩(8)处；起重机(1)布置在前桥墩的正面桥梁的中轴线上；2)起重机(1)将拖车运来的箱梁段(2)垂直提升到超过前桥墩的高度，并移动到前桥墩的上方，将箱梁段降落在前桥墩上面第一导轨(4)、第二导轨(9)的纵向移动小车(3)上；3)开动卷扬机(7)，卷扬机(7)的牵引钢丝绳将牵引纵向移动小车(3)沿高架桥的纵向缓慢地向后桥墩方向移动，箱梁段(2)随纵向移动小车(3)移动，拖曳的速度控制在0.5～2米/分钟进行，将箱梁段(2)拖曳安装位置；4)重复步骤2)和3)，起吊第二箱梁段、第三块箱梁段、……，拖曳至安装位置；以前后两块箱梁段(2)为支撑点，安装横向移动装置(6)，提起中间一块箱梁段(2)移除纵向移动小车(3)，并进行箱梁段(2)的横向位置的调整；若箱梁段的安装位置是在桥墩上的，直接用起重机(1)将箱梁板(2)安装并固定在桥墩的支座上；每安装到位一块箱梁段(2)以后，要及时将它和前一块箱梁段(2)进行粘接和施加临时预应力；一跨安装完成，穿钢绞线进行预应力的张拉；完成张拉后拆除第一排支撑架(5)、第二排支撑架(10)。
2.根据权利要求1所述的高架桥节段箱梁的安装方法，其特征在于桥墩的顶部设置 了埋设件，通过该埋设件将第一导轨(4)、第二导轨(9)与桥墩相连接。
全文摘要
本发明涉及一种高架桥节段箱梁的安装方法。高架桥节段箱梁的安装方法，其特征在于采用了流动式起重机，在前桥墩的前方对前一个跨度的箱梁段进行垂直提升；采用纵向移动小车和卷扬机进行纵向移动；采用横向移动装置进行横向对位调整。本发明较少的占用道路交通平面，基本不占用高架桥两边的空间。
文档编号E01D21/00GK101158145SQ20071016831
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者沈德峰 申请人:中国第一冶金建设有限责任公司