一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置的制作方法

本发明涉及混凝土拱桥梁部结构支架法施工技术领域，具体为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置。

背景技术：

钢管混凝土拱桥梁部结构施工一般采用支架法施工。当桥梁跨越通航河道或既有道路时，为保证河道通航能力或道路交通，支架一般会设计为贝雷梁支架。然而当通航孔要求较宽或既有道路路面较宽而交通又较繁忙时，常规贝雷梁支架的跨度如果过大，支架的跨中下挠将变得很大，无法满足梁部结构的线形要求。在梁部结构的线形要求下，支架法施工将无法实施，或者冒极大安全风险，牺牲航道或道路通行需求，减小贝雷梁支架的跨径。这样便无法发挥支架法施工的方便、快捷、高效及低成本的优势。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置，以解决上述背景技术中提出的问题。可较大的提高贝雷梁支架的跨径，保证支架下方通航及交通安全宽度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置，包括用于跨越通航河道或既有道路的贝雷梁组，还包括体外预应力索，所述贝雷梁组的下方四周分别设置有支撑组件，贝雷梁组的下端中间安装有纵向延伸的下横梁，下横梁的前后两端下部安装有下横梁转向件，所述支撑组件上安装有门架组件，门架组件顶部安装有门架横梁转向件，所述支撑组件对应门架横梁转向件正下方安装有千斤顶，所述体外预应力索穿设在下横梁转向件内，体外预应力索的左右两端分别绕过门架横梁转向件并与对应的千斤顶伸缩端锚固连接。

作为本发明进一步的方案：所述支撑组件包括横向锚固梁以及一组用于支撑横向锚固梁的基础钢管桩，前端的横向锚固梁和后端的横向锚固梁之间固定有多个纵向锚固梁，贝雷梁组下端左右两侧分别锚固在对应的纵向锚固梁上。

作为本发明进一步的方案：所述门架组件包括一对固定在横向锚固梁上的门架柱和倾斜布置的支撑牛腿，两个门架柱顶部固定有纵向延伸的门架横梁，每个门架柱顶部左右两侧均固定有支撑牛腿，支撑牛腿的下端固定在横向锚固梁上，门架横梁的中间开设有拉索穿孔，拉索穿孔的旁边固定有门架横梁转向件，所述千斤顶布置在拉索穿孔的正下方。

作为本发明进一步的方案：每个门架柱的顶部均固定有风缆绳，风缆绳的另一端锚固在桥梁承台或河岸的混凝土基础上。

作为本发明进一步的方案：所述贝雷梁组下端中间沿纵向分布焊接有一组“ω”型安装组件，所述下横梁穿设在“ω”型安装组件内。

作为本发明进一步的方案：所述“ω”型安装组件由多个“ω”型单体构件组成，“ω”型单体构件由钢筋弯曲加工而成。

作为本发明进一步的方案：所述下横梁包括一对工字钢，两个工字钢的上端面和下端面分别焊接固定有盖板，下横梁的长度长于贝雷梁组的宽度；下横梁转向件由无缝钢管弯曲加工而成。

作为本发明进一步的方案：所述门架柱采用钢管，门架横梁的结构与下横梁的结构相同，门架横梁的盖板中间预留有拉索穿孔，门架横梁转向件由无缝钢管弯曲加工而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与传统贝雷梁支架相比，由于采用了体外预应力装置，大幅提高了贝雷梁支架的跨径，能有效保证贝雷梁支架下方通航及交通安全，扩大了支架法施工的应用范围。

附图说明

图1为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置的立面结构示意图；

图2为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置的俯视结构示意图；

图3为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置中a-a剖面的结构示意图；

图4为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置中门架组件侧视的结构示意图；

图5为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置中门架组件俯视的结构示意图；

图6为一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置中下横梁的结构示意图。

图中：1-贝雷梁组，2-“ω”型安装组件，3-下横梁，4-基础钢管桩，5-横向锚固梁，6-门架柱，7-体外预应力索，8-混凝土基础，9-纵向锚固梁，10-盖板，11-工字钢，12-拉索穿孔，301-下横梁转向块，601-支撑牛腿，602-门架横梁，603-门架横梁转向件，604-千斤顶，605-风缆绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～6，本发明提供一种技术方案：一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置，包括用于跨越通航河道或既有道路的贝雷梁组1，还包括体外预应力索7，所述贝雷梁组1的下方四周分别设置有支撑组件，贝雷梁组1的下端中间安装有纵向延伸的下横梁3，下横梁3的前后两端下部安装有下横梁转向件301，所述支撑组件上安装有门架组件，门架组件顶部安装有门架横梁转向件603，所述支撑组件对应门架横梁转向件603正下方安装有千斤顶604，所述体外预应力索7穿设在下横梁转向件301内，体外预应力索7的左右两端分别绕过门架横梁转向件603并与对应的千斤顶604伸缩端锚固连接。

施工时，通过千斤顶604调整体外预应力索7的张拉力，从而对贝雷梁组1的下挠进行控制。

其中，所述支撑组件包括横向锚固梁5以及一组用于支撑横向锚固梁5的基础钢管桩4，前端的横向锚固梁5和后端的横向锚固梁5之间固定有多个纵向锚固梁9，贝雷梁组1下端左右两侧分别锚固在对应的纵向锚固梁9上。

所述门架组件包括一对固定在横向锚固梁5上的门架柱6和倾斜布置的支撑牛腿601，两个门架柱6顶部固定有纵向延伸的门架横梁602，每个门架柱6顶部左右两侧均固定有支撑牛腿601，支撑牛腿601的下端固定在横向锚固梁5上，门架横梁602的中间开设有拉索穿孔12，拉索穿孔12的旁边固定有门架横梁转向件603，所述千斤顶604布置在拉索穿孔12的正下方。

每个门架柱6的顶部均固定有风缆绳605，风缆绳605的另一端锚固在桥梁承台或河岸的混凝土基础8上。通过风缆绳605确保门架柱6的横向稳定性。

可优选地，所述贝雷梁组1下端中间沿纵向分布焊接有一组“ω”型安装组件2，所述下横梁3穿设在“ω”型安装组件2内。

所述“ω”型安装组件2由多个“ω”型单体构件组成，“ω”型单体构件由钢筋弯曲加工而成。“ω”型安装组件2的作用是能安全、方便的悬挂下横梁3。

可优选地，请参阅图6，所述下横梁3包括一对工字钢11，两个工字钢11的上端面和下端面分别焊接固定有盖板10，下横梁3的长度长于贝雷梁组1的宽度；下横梁转向件301由无缝钢管弯曲加工而成。

可优选地，所述门架柱6采用钢管，门架横梁602的结构与下横梁3的结构相同，门架横梁602的盖板10中间预留有拉索穿孔12，门架横梁转向件603由无缝钢管弯曲加工而成。

本发明的施工工艺流程是：将预制好的下横梁3穿过预先加工好的“ω”型安装组件2并绑扎固定，利用浮吊设备提升至贝雷梁组1跨中底部并将“ω”型安装组件2与贝雷梁组1焊接牢固，此时的下横梁3可悬吊于贝雷梁组1下方。在架设贝雷梁组1的两端基础钢管桩4上加设一道横向锚固梁5，横向锚固梁5上架设门架柱6，门架柱6两侧利用支撑牛腿602保持其稳定性，两个门架柱6上方设置门架横梁602。利用无缝钢管弯曲成一定弧度，制作成下横梁转向块301及门架横梁转向块603，在下横梁3的两端将下横梁转向块301焊接牢固，在门架横梁602上将门架横梁转向块603焊接牢固。将体外预应力索7穿过下横梁转向块301，通过门架横梁转向块603，锚固于千斤顶604伸缩端，利用千斤顶604调节张拉力，门架柱6的横向稳定性利用风缆605锚固在桥梁承台或河岸的混凝土基础8上。至此，用于提高贝雷梁临时支架跨径的体外预应力装置安装完毕。

本实施例中用于提高贝雷梁临时支架跨径的体外预应力装置安装就位后，预张拉体外预应力索7，将其张紧。据此，贝雷梁组1上按既有施工方案正常施工施加荷载。根据贝雷梁组1的下挠情况，利用千斤顶604随时调整张拉力大小，将贝雷梁组1的下挠控制在需求范围之内。施工完毕后，先卸载贝雷梁组1上的临时荷载，再利用千斤顶604卸载体外预应力装置的张拉力，即可完成拆除。

其中，调整张拉力的控制方程是：其中：w为调整目标挠度；f为外预应力索7的张拉力，l为图1中贝雷梁组1的跨度；h为图1中门架柱6的高度；ei为贝雷梁组1的抗弯刚度(具体可查询表1)。

表1贝雷梁组几何特性表

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。