一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置及其使用方法与流程

本发明涉及钢箱梁工程的施工，特别涉及一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置。

背景技术：

目前，钢箱梁施工一般采用分段拼装的方法，其是将钢箱梁在临时墩台上进行逐段吊装，需要预先将待安装的钢箱梁节段与已安装钢箱梁节段精确对位，然后通过环焊将二者连接成整体。为确保环焊的焊接质量，焊接时待安装钢箱梁与已安装钢箱梁之间不可出现相对位移，因此必须在其二者之间设置临时对位固定措施。

目前，如图1所示，常用的临时对位固定措施是在精确对位后，待安装钢箱梁与已安装钢箱梁之间通过马板1焊接固定。马板1是指垂直焊接于两个钢箱梁的表面的多道钢板，且钢板在两个钢箱梁的拼接缝2的位置设有凹槽3，以方便后续环焊的操作。由于马板1需要现场焊接，雨天无法作业，而且后期还需切除，并对箱体表面进行打磨清理，因此存在操作费时费力和对气象环境要求高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置，该固定装置利用电磁铁通电时有磁性，断电后磁性消失的特点，并将三个电磁铁基座组成三角结构，实现对待安装钢箱梁与已安装钢箱梁的临时对位固定，该固定装置具有连接快速、拆装方便和操作不受天气影响的优点。

本发明的另一个目的是提供一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置的使用方法，使用该固定方法，仅需将固定装置放置在钢箱梁表面后通电即可实现临时固定，使用完成后，断电后即可将固定装置移走，操作方便、效率高，可有效缩短工期。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置，包括多个固定装置，每个固定装置包括布置成三角形的三个电磁铁基座和用于连接三个电磁铁基座的连接杆机构，其中的一个电磁铁基座安装在第一钢箱梁的表面，另外两个安装在第二钢箱梁的表面，或其中一个安装在第二钢箱梁的表面，另外两个安装在第一钢箱梁的表面。

通过采用上述技术方案，利用电磁铁通电时有磁性，断电后磁性消失的特点，并将三个电磁铁基座组成三角结构，实现对待安装钢箱梁与已安装钢箱梁的临时对位固定，该固定装置具有连接快速、拆装方便和操作不受天气影响的优点。

作为优选地，每个电磁铁基座均设有可收起的行走轮，行走轮收起后，电磁铁基座的底面能够与钢箱梁的表面相贴合。

通过采用上述技术方案，方便了电磁铁基座在箱梁的表面行走，省得每次电磁铁基座移位至下一个拼接缝的位置时，需要吊装或人工抬放。

作为优选地，所述行走轮通过支撑腿与电磁铁基座连接，所述支撑腿与电磁铁基座铰接，所述电磁铁基座侧面设有限位件，能够限定支撑腿在收起和打开时两个状态，限位件包括设置在电磁铁基座侧面的两个限位螺栓孔，设置在支撑腿上的一个通孔和能够穿过通孔拧入限位螺栓孔的限位螺栓。

通过采用上述技术方案，电磁铁基座可以在移动时依靠行走轮行走，不用再次进行吊装。

作为优选地，还包括设置于电磁铁基座侧面的液压油缸，所述液压油缸的缸底朝上，液压油缸的活塞杆的端头与所述行走轮连接。

通过采用上述技术方案，行走轮的伸缩操作更加方便省力，电磁铁基座的移动更加灵活。

作为优选地，每个连接杆机构包括分别固接于两个不同电磁铁基座的连接杆和用于固定两根连接杆的固定螺栓，所述每根连接杆上沿杆长方向开设有至少两个长圆孔，通过调节分别位于两根连接杆上相对位置的两个长圆孔的重叠部分的大小，可以调节连接杆机构的长度。

通过采用上述技术方案，实现了两个电磁铁基座间距的变化，使固定装置在使用过程中，各个电磁铁基座能够避开钢箱梁的表面的干扰物，找到合适的吸附面。

作为优选地，所述电磁铁基座顶面安装有吊耳。

通过采用上述技术方案，方便了电磁铁基座的吊装。

作为优选地，多个固定装置安装时，相邻两个固定装置的六个电磁铁基座中，有三个位于第一钢箱梁的表面，有三个位于第二钢箱梁的表面。

通过采用上述技术方案，使固定装置对第一钢箱梁和第二钢箱梁施加的压力均衡，避免因偏压造成第一钢箱梁和第二钢箱梁的相对位移。

一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤a、在第一钢箱梁和第二钢箱梁的相对位置调整固定后，将电磁铁基座吊放至钢箱梁的表面；

步骤b、打开行走轮，将固定装置移动至第一钢箱梁和第二钢箱梁的拼接缝的位置，使位于第一钢箱梁和第二钢箱梁的表面的电磁铁基座的数量基本相等；安装连接杆机构，使每个固定装置构成三角结构；

步骤c、收起行走轮，使电磁铁基座的底面与钢箱梁的表面贴合；

步骤d、给电磁铁基座通电；

步骤e、将第一钢箱梁和第二钢箱梁的拼接缝进行焊接；

步骤f、焊接完成后，断开电磁铁基座的电源，打开行走轮，将固定装置移动至下一个拼接缝的位置。

通过采用上述技术方案，两个钢箱梁的临时固定操作更加方便、效率更高，可有效缩短工期。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、该固定装置利用电磁铁通电时有磁性，断电后磁性消失的特点，并将三个电磁铁基座组成三角结构，实现对待安装钢箱梁与已安装钢箱梁的临时对位固定，该固定装置具有连接快速、拆装方便和操作不受天气影响的优点；

2、该固定装置可重复利用，相比焊接的马板连接，不产生污染，更加环保；

3、使用该固定方法，仅需将固定装置放置在钢箱梁表面后通电即可实现临时固定，使用完成后，断电后即可将固定装置移走，操作方便、效率高，可有效缩短工期。

附图说明

图1是背景技术中马板结构示意图；

图2是临时固定装置在钢桥梁表面布置图；

图3是固定装置整体结构图；

图4是实施例二中行走轮结构示意图。

图中，1、马板；2、拼接缝；3、凹槽；4、固定装置；5、电磁铁基座；51、行走轮；52、支撑腿；521、通孔；522、铰接轴；53、限位件；531、限位螺栓孔；5311、第一限位螺栓孔；5312、第二限位螺栓孔；532、限位螺栓；6、连接杆机构；61、连接杆；62、固定螺栓；63、长圆孔；64、螺栓；7、第一钢箱梁；8、第二钢箱梁；9、吊耳；10、液压油缸；101、缸底；11、固定钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：

如图2与图3所示，一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置包括多个固定装置4，每个固定装置4包括布置成三角形的三个电磁铁基座5和用于连接三个电磁铁基座5的连接杆机构6，其中的一个电磁铁基座5安装在第一钢箱梁7的表面，另外两个安装在第二钢箱梁8的表面，或其中一个安装在第二钢箱梁8的表面，另外两个安装在第一钢箱梁7的表面。

由于电磁铁具有通电时有磁性，断电后磁性就消失的特点，所以给电磁铁基座5通电后（图中未画出通电线），产生吸力，牢牢吸附住钢箱梁，再通过连接杆机构6对电磁铁基座5组成稳定的三角连接结构，从而限制了第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的相对位移，实现了二者的临时对位固定；当第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的环焊工作完成后，只要断开电源，电磁铁基座5的磁力消失，即可将固定装置4移动至下一个拼接缝2的位置。该装置连接快速、拆装方便，且操作不受天气影响。

为了使固定装置4对第一钢箱梁7和第二钢箱梁8施加的压力均衡，避免因偏压造成第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的相对位移，多个固定装置4安装时，相邻两个固定装置4的六个电磁铁基座5中，有三个位于第一钢箱梁7的表面，有三个位于第二钢箱梁8的表面。

如图3所示，为了方便电磁铁基座5在箱梁的表面行走，省得每次电磁铁基座5移位至下一个拼接缝2的位置时，需要吊装或人工抬放，每个电磁铁基座5均设有行走轮51，同时，为了在使用时，电磁铁基座5的底面能够与钢箱梁的表面相贴合，设置成可收起的行走轮51。行走轮51通过支撑腿52与电磁铁基座5连接，支撑腿52的一端与行走轮51连接，另一端与电磁铁基座5铰接，所述电磁铁基座5侧面设有限位件53，能够限定支撑腿52在收起和打开时两个状态（图中支撑腿52为收起状态）。限位件53包括设置在电磁铁基座5侧面的两个限位螺栓孔531，设置在支撑腿52上的一个通孔521和能够穿过通孔521拧入限位螺栓孔531的限位螺栓532。当电磁铁基座5需要移动时，抬起电磁铁基座5，并将支撑腿52绕铰接轴522旋转，使行走轮51与钢箱梁的表面接触，将限位螺栓532穿过通孔521并拧入第一限位螺栓孔5311。当电磁铁基座5使用时，将支撑腿52绕铰接轴522旋转，行走轮51收起，将限位螺栓532穿过通孔521并拧入第二限位螺栓孔5312。

为了使固定装置4在使用过程中，各个电磁铁基座5能够避开钢箱梁的表面的干扰物，找到合适的吸附面，连接杆61需要具有长度可调节的功能，以实现两个电磁铁基座5间距的变化。每个连接杆机构6包括分别固接于两个不同电磁铁基座5的连接杆61和用于固定两根连接杆61的固定螺栓62。两根连接杆61一高一低重叠布置，每根连接杆61上沿杆长方向开设有至少两个长圆孔63，通过调节分别位于两根连接杆61上相对位置的两个长圆孔63的重叠部分的大小，可以调节连接杆机构6的长度。每根连接杆61与电磁铁基座5用螺栓固定。为了让固定装置4三角形结构的内角的大小能够调整，使电磁铁基座5的布置位置更加灵活，每根连接杆61与电磁铁基座5铰接连接，不限于附图中的具体结构，只要能使连接杆61能够相对电磁铁基座5水平转动即可。

为了方便固定装置4的吊装，电磁铁基座5顶面安装有吊耳9。

实施例二：

如图4所示，与实施例一不同之处在于：临时固定装置4还包括设置于电磁铁基座5侧面的液压油缸10，代替实施例一中的支撑腿52，电磁铁基座5侧面水平焊接有三块固定钢板11，所述液压油缸10的缸底8朝上，安装于固定钢板11上，液压油缸10的活塞杆的端头与所述行走轮51连接。当电磁铁基座5需要移动时，抬起电磁铁基座5，液压油缸10将行走轮51朝下顶出，使行走轮51与钢箱梁的表面接触。当电磁铁基座5使用时，液压油缸10将行走轮51收回，使电磁铁基座5的底面与钢箱梁的表面相贴合。液压油缸10使得行走轮51的伸缩操作更加方便省力，电磁铁基座5的移动更加灵活。

实施例三：

一种钢箱梁分段拼装的临时对位固定装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、在第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的相对位置调整固定后，将电磁铁基座5吊放至钢箱梁的表面；

步骤b、液压油缸10将行走轮51朝下顶出或将支撑腿52绕铰接轴522旋转，使行走轮51与钢箱梁的表面接触，用限位螺栓532穿过通孔521并拧入第一限位螺栓孔5311，以打开行走轮51；将电磁铁基座5移动至第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的拼接缝2的位置，使位于第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的表面的电磁铁基座5的数量基本相等；将连接杆61的一端用螺栓固定在电磁铁基座5上，另一端与另一根的连接杆61上下重叠，固定螺栓62穿过两个长圆孔63的后拧紧，使每个固定装置4构成三角结构；

步骤c、用液压油缸10将行走轮51收回或将支撑腿52绕铰接轴522旋转，行走轮51朝上翻起，将限位螺栓532穿过通孔521并拧入第二限位螺栓孔5312。收起行走轮51，使电磁铁基座5的底面与钢箱梁的表面贴合；

步骤d、给电磁铁基座5通电；

步骤e、将第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的拼接缝2进行焊接；

步骤f、焊接完成后，断开电磁铁基座5的电源，打开行走轮51，将固定装置4移动至下一个拼接缝2的位置。

使用该方法，使用该固定方法，仅需将固定装置放置在钢箱梁表面后通电即可实现临时固定，使用完成后，断电后即可将固定装置移走，相比焊接马板1的方案，操作更加方便、效率更高，可有效缩短工期。

此外，如果钢箱梁的表面没有障碍物干扰电磁铁基座5的摆放位置，可以在地面预先并将三个电磁铁基座5用连接杆机构6连接成三角结构，然后整体吊放至第一钢箱梁7和第二钢箱梁8的拼接缝2的位置，这样可以进一步节约临时固定装置4在钢箱梁桥面上的操作时间。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。