一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置的制作方法

本发明涉及一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，城市中的交通量与日俱增，在车辆荷载和环境等多项因素的综合影响下，城市桥梁会出现不同程度的病害，严重的导致承载能力下降，影响城市桥梁的运营服务水平和交通安全，具有此类安全隐患桥梁的维修改造势在必行。

城市桥梁，尤其是处于路网关键节点上的桥梁进行维修改造，遇到的最大问题已不再是桥梁结构本身，而是如何避免和减少施工对交通的影响。在此背景下，桥梁上部结构整体平移置换，包括牵引、驮运等快速施工工艺与工法成为工程设计和实施中考虑的最为关键的因素。

在桥梁上部结构整体置换工法中，旧桥无论采用整体运走或者就地拆除，对施工精度要求均较低，但是新预制桥梁要快速架设到准确位置就对施工的精度要求很高，新桥安装精度问题受到了设计、施工各方的高度重视，它不仅影响到桥梁置换作业的时间和效率，更影响到桥梁就位后与下部结构的准确结合及运营后桥梁的整体受力。桥梁上部结构整体置换，包括起重机架设、牵引和驮运架设工艺，安装精度一般在满足施工规范基本要求的厘米级别，很难达到毫米级别的精确就位，即使达到相应精度，现场所需的调整时间较长。所以亟需一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置，来解决更换主梁上部结构时，传统定位装置就位精准不足，无法实现毫米级定位，施工时间过长的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置，来解决更换主梁上部结构时，传统定位装置就位精准不足，无法实现毫米级定位，施工时间过长的技术问题。

本发明采用以下的技术方案：

一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置，它包括上定位器(10)、下定位器(20)，所述上定位器(10)、下定位器(20)通过相互插接扣合对固定其上的结构件进行定位连接组装；

所述上定位器(10)包括顶钢板(6)、加劲肋钢板(7)、入轨钢板(8)，所述顶钢板(6)为水平设置的平板，所述顶钢板(6)与其下方垂直固定的所述入轨钢板(8)构成所述上定位器(10)纵向截面上的T字形结构，位于所述入轨钢板(8)的后方两侧对称固定有与所述顶钢板(6)、入轨钢板(8)分别垂直并相接固定的所述加劲肋钢板(7)，所述入轨钢板(8)前端面是横截面为圆弧形的外凸面(81)；

所述下定位器(20)包括底座钢板(1)、连接钢板(2)、加强肋钢板(3)、槽钢加劲肋(4)、导轨钢板(5)，所述底座钢板(1)为法兰盘结构，其上方垂直固定有所述连接钢板(2)，所述连接钢板(2)前方竖直设置有两根相互平行的所述槽钢加劲肋(4)，所述槽钢加劲肋(4)为槽钢条，其底端与所述底座钢板(1)固定，槽钢的背面与所述连接钢板(2)贴合固定，所述连接钢板(2)后方水平设置有上下相互平行的两块导轨钢板(5)，所述导轨钢板(5)的前端与所述连接钢板(2)相接固定，所述导轨钢板(5)后端设置向后张开的喇叭形豁口(51)，两块所述导轨钢板(5)的所述喇叭形豁口(51)上下对应设置，所述喇叭形豁口(51)里端为圆弧形的内凹面(52)，所述内凹面(52)与所述外凸面(81)对应设置，两块所述导轨钢板(5)之间左右两侧分别竖直设置有所述加强肋钢板(3)，所述加强肋钢板(3)顶部、底部分别与所述导轨钢板(5)相接固定，所述加强肋钢板(3)与连接钢板(2)相互垂直，所述加强肋钢板(3)的前方边沿与所述连接钢板(2)相接固定；

所述底座钢板(1)底部与主梁下部结构件固定，所述顶钢板(6)顶部与主梁上部结构件固定，所述入轨钢板(8)插入所述导轨钢板(5)形成的所述喇叭形豁口(51)内，所述外凸面(81)与内凹面(52)相嵌合连接，所述顶钢板(6)的底面与所述导轨钢板(5)的顶面相抵。

它还包括缓冲模块(9)，所述缓冲模块(9)为长条形，并横向水平固定在所述导轨钢板(5)上方，所述缓冲模块(9)前沿与所述连接钢板(2)相接固定，所述喇叭形豁口(51)露出所述缓冲模块(9)的后沿，所述缓冲模块(9)的底面与所述导轨钢板(5)的顶面贴合固定；所述顶钢板(6)的底面与所述缓冲模块(9)的顶面相抵。

所述底座钢板(1)与所述主梁下部结构件通过焊接或法兰固定。

所述加劲肋钢板(7)为多排。

本发明的优点如下：

1.在进行桥梁上部结构整体更换时，通过此定位装置的上、下定位器实现新更换主梁的精确就位，它具有重量较轻，对主梁结构无影响，同时具有组装加工简便、安装拆除简单、施工操作方便、安装时不中断交通以及重复利用的特点。

2.可实现毫米级定位。

附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的上定位器俯视图示意图；

图3为本发明的上定位器主视图示意图；

图4为本发明的上定位器侧视图示意图；

图5为本发明的下定位器主视图示意图；

图6为本发明的下定位器右视图示意图；

图7为本发明的下定位器俯视图示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚的发明本所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

参见各附图，一种桥梁结构的卡扣式定位连接装置，它包括上定位器10、下定位器20，所述上定位器10、下定位器20通过相互插接扣合对固定其上的结构件进行定位连接组装；

所述上定位器10包括顶钢板6、加劲肋钢板7、入轨钢板8，所述顶钢板6为水平设置的平板，所述顶钢板6与其下方垂直固定的所述入轨钢板8构成所述上定位器10纵向截面上的T字形结构，位于所述入轨钢板8的后方两侧对称固定有与所述顶钢板6、入轨钢板8分别垂直并相接固定的所述加劲肋钢板7，所述入轨钢板8前端面是横截面为圆弧形的外凸面81；

所述下定位器20包括底座钢板1、连接钢板2、加强肋钢板3、槽钢加劲肋4、导轨钢板5，所述底座钢板1为法兰盘结构，其上方垂直固定有所述连接钢板2，所述连接钢板2前方竖直设置有两根相互平行的所述槽钢加劲肋4，所述槽钢加劲肋4为槽钢条，其底端与所述底座钢板1固定，槽钢的背面与所述连接钢板2贴合固定，所述连接钢板2后方水平设置有上下相互平行的两块导轨钢板5，所述导轨钢板5的前端与所述连接钢板2相接固定，所述导轨钢板5后端设置向后张开的喇叭形豁口51，两块所述导轨钢板5的所述喇叭形豁口51上下对应设置，所述喇叭形豁口51里端为圆弧形的内凹面52，所述内凹面52与所述外凸面81对应设置，两块所述导轨钢板5之间左右两侧分别竖直设置有所述加强肋钢板3，所述加强肋钢板3顶部、底部分别与所述导轨钢板5相接固定，所述加强肋钢板3与连接钢板2相互垂直，所述加强肋钢板3的前方边沿与所述连接钢板2相接固定；

所述底座钢板1底部与主梁下部结构件固定，所述顶钢板6顶部与主梁上部结构件固定，所述入轨钢板8插入所述导轨钢板5形成的所述喇叭形豁口51内，所述外凸面81与内凹面52相嵌合连接，所述顶钢板6的底面与所述导轨钢板5的顶面相抵。

它还包括缓冲模块9，所述缓冲模块9为长条形，并横向水平固定在所述导轨钢板5上方，所述缓冲模块9前沿与所述连接钢板2相接固定，所述喇叭形豁口51露出所述缓冲模块9的后沿，所述缓冲模块9的底面与所述导轨钢板5的顶面贴合固定；所述顶钢板6的底面与所述缓冲模块9的顶面相抵。

所述底座钢板1与所述主梁下部结构件通过焊接或法兰固定。

所述加劲肋钢板7为多排。

具体施工方法与原理：

在桥梁置换施工中，上定位器入轨钢板进入下定位器导轨钢板中实现上部结构的平面精确定位，下定位器的缓冲模块在桥梁上部结构入轨时起一定的缓冲作用。

该桥梁定位装置可在桥面的上、下部结构设置多处，下定位器导轨钢板的喇叭口形状具有导向作用也便于上定位器导轨钢板从粗定位到精确定位的实现。

为解决桥梁上部结构整体置换施工实施难度大、精度要求高等问题，采用桥梁上部结构更换用定位装置不但能实现上部结构整体置换的平面精确定位，确保施工就位的精确性，而且此装置可作为桥梁后期上下部结构是否产生相对位移的参考装置或限位装置。

本装置各部件采用常规钢板或钢构件，连接方式采用焊接及高强螺栓连接方式，可快速安装和拆除，安装施工对桥面及桥下交通无影响；此装置安装完毕后，装置重量较轻，对主梁承载能力无影响，并且对主梁外观影响较小；整体置换施工完成后，定位器各构件可重复利用，也可作为桥梁建成后桥梁平面位移是否发生变化的参考装置或限位装置。

本装置具有重量较轻，对主梁承载能力无影响，同时具有组装加工简便、安装拆除简单以及构件能重复利用的优点。此装置在上部结构主梁整体置换后，可进行拆除，构件均为可重复利用。在城市桥梁上部结构整体置换施工中的平面精确就位具有广泛的应用前景，具有良好的经济效益和社会效益。

造成桥梁病害的主要原因是交通量增长迅速，桥梁最初的3上3下交通模式调整为5上5下交通模式，导致桥梁长期处于超负荷载运行，桥梁承载能力明显下降。为确保桥梁设施运行安全，根据桥梁损坏情况；上部结构采用更换钢箱梁、下部结构采用钢板加固V型墩，彻底消除桥梁各种病害，全面提升桥梁承载能力，同时解决超负荷运行状况，抗震等级也将达到现行规范要求，适应新的5上5下道路通行需求。

工程实施中，主梁上下部结构设置四套定位装置，位于桥梁的平面的四个角点，上部结构钢箱梁焊接上定位器，对应位置的下部结构连接下定位器，主梁就位时，先利用下定位器的导轨钢板喇叭口形状进行粗定位，然后上定位器的入轨钢板完全进入下定位器的导轨钢板中实现精确定位，最终主梁的平面精确定位误差小于5mm。

此上部结构整体更换用定位装置有效明确了上下部结构的对应关系，保证了新更换上部结构的整体精准就位及与下部结构的准确对位。