一种承插式牛腿支撑装置及其支撑方法与流程

本发明涉及公路工程施工技术领域，具体涉及一种适用于桥梁上部结构高空托架现浇施工的新型支撑装置及其支撑方法。

背景技术：

牛腿托架在桥梁高空作业施工中运用广泛，梁式桥梁0号块、边跨现浇、中系梁等高空现浇施工多采用牛腿托架进行施工。在高空现浇施工过程中，牛腿托架以墩柱作为最终受力点，为墩顶高空作业提供了足够的操作空间。传统牛腿托架施工工艺中，牛腿托架多以型钢托架与托架在墩柱中的预埋件进行焊接或螺栓连接的形式出现，因此，传统牛腿托架对施工作业人员业务能力、职业责任心有较高的要求，同时，传统牛腿托架在安装、拆除过程中存在较长时间高空作业的麻烦，存在较高的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可预先加工制作、安装简便、操作安全、可周转使用的承插式牛腿支撑装置，以减少牛腿安拆的高空作业时长，增加施工效率，确保施工安全。本发明还提供这种支撑装置的支撑方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种承插式牛腿支撑装置，包括四根外端分别通过上连接器连接四根上锚固件的上预埋件、四根外端分别通过下连接器连接预埋铁盒的下预埋件、可横向插接于预埋铁盒中的承插式牛腿盒、安装于承插式牛腿盒外端并穿过承插式牛腿盒和预埋铁盒与下连接器连接的四根下锚固件；

所述上预埋件包括螺纹钢上锚杆、套装在螺纹钢上锚杆上的内上垫板及内上止挡螺母，四根上预埋件设置于矩形布局的四角；所述上连接器为内螺纹管；所述上锚固件包括螺纹钢上拉杆、套装在螺纹钢上拉杆上的上外垫板及外上止挡螺母；所述螺纹钢上锚杆的外端和螺纹钢上拉杆的内端分别旋入上连接器的内螺纹孔中，实现上预埋件与上锚固件的连接；

所述下预埋件包括螺纹钢下锚杆、套装在螺纹钢下锚杆上的内下垫板及内下止挡螺母；所述下连接器为内螺纹管；所述预埋铁盒为钢板焊接的矩形断面盒体，盒体的外端为敞口，内端焊接有端板，端板上开设有呈矩形布局的四个预埋铁盒通孔，正对每一个预埋铁盒通孔焊接有一根下连接器，四根螺纹钢下锚杆内端分别旋入四个下连接器的内螺纹孔中，实现与下连接器的连接；

所述承插式牛腿盒为钢板焊接而成的悬梁式盒体结构，包括可横向插入预埋铁盒中的矩形插接部和与插接部一体且底部下延的承载部，在承插式牛腿盒的内端板和外端板上分别开设有与预埋铁盒通孔对应的牛腿盒通孔；所述下锚固件包括螺纹钢下拉杆、套装在螺纹钢下拉杆上的下外垫板及外下止挡螺母，四根螺纹钢下拉杆横向穿过承插式牛腿盒和预埋铁盒分别旋入四根下连接器的内螺纹孔中，实现与下连接器的连接。

进一步地，所述承插式牛腿盒由前后两块形状尺寸相同的直立的切角l形承载钢板、分别位于两块切角l形承载钢板顶部和底部的封口顶板和封口底板、分别位于两块切角l形承载钢板内端和外端的内端板和外端板、位于两块切角l形承载钢板切角面的切角封口板、位于两块切角l形承载钢板转角面的下延段封口板和插接段封口板焊制而成。

在进行桥梁高空作业施工时，将本发明支撑装置的上预埋件和下预埋件横向预埋在桥墩的墩柱上，上预埋件位于下预埋件上方，将承插式牛腿盒的插接部横向插入预埋铁盒中，即可将施工所采用的型钢托架的底部直接置于所述承插式牛腿盒上，型钢托架顶部通过所述锚固装置锚固在所述上预埋件上，以此形成牛腿托架。具体支撑方法如下：

首先，根据施工所采用的型钢托架的尺寸及标高在墩柱中进行上预埋件和下预埋件的预埋，将螺纹钢上锚杆头部旋入所述上连接器，螺纹钢上锚杆尾部套上内上垫板及内上止挡螺母；上连接器头部与墩柱混凝土表面齐平且保证上连接器端口不堵塞；将螺纹钢下锚杆头部旋入下连接器，螺纹钢下锚杆尾部套上内下垫板及内下止挡螺母锚紧；将下连接器头部对向预埋铁盒通孔并焊接于端板上，并保证下连接器端口不堵塞。预埋铁盒外端面与墩柱混凝土表面齐平且保证预埋铁盒外端敞口不堵塞；

然后，将承插式牛腿盒尾部插接部插入预埋铁盒内，将下锚固件的螺纹钢下拉杆依次穿过承插式牛腿盒外端板和内端板上的牛腿盒通孔、预埋铁盒通孔，旋入下连接器内，将螺纹钢下拉杆头部套上下外垫板及外下止挡螺母锚紧，即通过螺纹钢下拉杆以及下外垫板、外下止挡螺母将承插式牛腿盒锚紧在预埋铁盒中；

之后，将施工所采用的型钢托架的底部直接置放于承插式牛腿盒上，顶部通过锚固装置进行锚固，将锚固装置螺纹钢上拉杆尾部旋入上连接器内，螺纹钢上拉杆头部套入上外垫板及外上止挡螺母，与型钢托架顶部锚紧即可。

本发明的支撑装置可预先加工制作，插式牛腿盒、上锚固件和下锚固件安装和拆卸简便，并可周转使用。形成的牛腿托架结构稳固，安全可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是下预埋件与下连接器及预埋铁盒的连接结构示意图；

图3是图2中预埋铁盒的右视图；

图4是承插式牛腿盒的主视图；

图5是承插式牛腿盒的左视图；

图6是承插式牛腿盒的右视图；

图7是图1的a-a剖面图；

图8是本发明在施工时安装于墩柱上的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表本发明的元件。本发明所提供的承插式牛腿支撑装置，适用于桥梁上部结构高空托架现浇施工的支撑，但不限于此，还可以用在其他工程类型施工过程中。

如图1、图2、图3所示，一种承插式牛腿支撑装置，包括配套使用的上预埋件11和下预埋件12，以及横向插入下预埋件中的承插式牛腿盒2。上预埋件外端通过上连接器111连接有上锚固件31。承插式牛腿盒外端连接有下锚固件32，下锚固件通过下连接器122连接下预埋件12。

所述上预埋件11包括螺纹钢上锚杆112、套装在螺纹钢上锚杆上的内上垫板113及内上止挡螺母114。设置有四根上预埋件呈矩形布局布置于矩形的四角。所述上连接器111为内螺纹管。所述上锚固件31包括螺纹钢上拉杆311、套装在螺纹钢上拉杆上的上外垫板312及外上止挡螺母313，设置有四根上锚固件分别通过上连接器与四根上预埋件相对接，四根上锚固件也是呈矩形布局布置于矩形的四角。所述螺纹钢上锚杆112的外端和螺纹钢上拉杆311的内端分别旋入上连接器的内螺纹孔中，实现上预埋件与上锚固件的连接。

如图1、图2、图3、图7所示，所述下预埋件12包括螺纹钢下锚杆123、套装在螺纹钢下锚杆上的内下垫板124及内下止挡螺母125。设置有四根下预埋件呈矩形布局布置于矩形的四角。所述下连接器122为内螺纹管。所述预埋铁盒121为钢板焊接的矩形断面盒体，盒体的外端为敞口，内端焊接有端板121a，端板上开设有呈矩形布局的四个预埋铁盒通孔121b，正对每一个预埋铁盒通孔焊接有一根下连接器122，四根螺纹钢下锚杆内端分别旋入四个下连接器的内螺纹孔中，实现与下连接器的连接。

如图1～图7所示，所述承插式牛腿盒2为钢板焊接而成的悬梁式盒体结构，包括可横向插入预埋铁盒121中的矩形断面插接部21和与插接部一体且底部下延的承载部22，在承插式牛腿盒的内端板和外端板上分别开设有与预埋铁盒通孔121b对应的牛腿盒通孔20。在承插式牛腿盒外端安装有穿过承插式牛腿盒和预埋铁盒与下连接器连接的四根下锚固件32。所述下锚固件32包括螺纹钢下拉杆323、套装在螺纹钢下拉杆上的下外垫板321及外下止挡螺母322，四根下锚固件分别通过下连接器与四根下预埋件相对接，四根下锚固件也是呈矩形布局布置于矩形的四角。四根螺纹钢下拉杆横向穿过承插式牛腿盒和预埋铁盒分别旋入四根下连接器的内螺纹孔中，实现与下连接器的连接。

所述承插式牛腿盒2由前后两块形状尺寸相同的直立的切角l形承载钢板24、分别位于两块切角l形承载钢板顶部和底部的封口顶板25和封口底板26、分别位于两块切角l形承载钢板内端和外端的内端板27和外端板28、位于两块切角l形承载钢板切角面的切角封口板23、位于两块切角l形承载钢板转角面的下延段封口板291和插接段封口板292焊制而成。为了提高承插式牛腿盒的强度，可在盒内位于前后两块切角l形承载钢板之间加焊一块切角l形承载钢板作为加强筋板。

本实施例的上连接器111和下连接器122的均为长度270mm的内螺纹钢管，螺纹钢上锚杆112为1100mm长的φ32精轧螺纹钢锚杆。螺纹钢下锚杆123为700mm长的φ32精轧螺纹钢锚杆。所述预埋铁盒121由10mm厚钢板焊制而成，预埋铁盒端板上开设有呈矩形布局的四个半径25mm的预埋铁盒通孔121b。所述制作承插式牛腿盒2的切角l形承载钢板采用20mm厚的钢板，其他所有封口板、内端板、外端板均采用10mm厚的钢板。在内端板和外端板上分别开设呈矩形布局的四个半径25mm的牛腿盒通孔20。所述螺纹钢上拉杆311和螺纹钢下拉杆323均采用φ32精轧螺纹钢制作。

本发明预埋件是根据施工所采用的型钢托架尺寸及标高在墩柱中进行预埋，然后用于支撑施工所用的型钢托架。如图1、图7、图8所示，支撑方法步骤如下：

首先，根据施工所采用的型钢托架4的尺寸及标高在墩柱5中进行上预埋件11和下预埋件12的预埋，将螺纹钢上锚杆112头部旋入所述上连接器111，螺纹钢上锚杆112尾部套上内上垫板113及内上止挡螺母114；上连接器111头部与墩柱混凝土表面齐平且保证上连接器端口不堵塞；将螺纹钢下锚杆123头部旋入下连接器122，螺纹钢下锚杆123尾部套上内下垫板124及内下止挡螺母125锚紧；将下连接器122头部对向预埋铁盒通孔121b并焊接于端板上，并保证下连接器端口不堵塞。预埋铁盒外端面与墩柱混凝土表面齐平且保证预埋铁盒外端敞口不堵塞。

然后，将承插式牛腿盒2尾部插接部21插入预埋铁盒121内，将下锚固件32的螺纹钢下拉杆323依次穿过承插式牛腿盒外端板和内端板上的牛腿盒通孔20、预埋铁盒通孔121b，旋入下连接器122内，将螺纹钢下拉杆头部套上下外垫板321及外下止挡螺母322锚紧，即通过螺纹钢下拉杆323以及下外垫板321、外下止挡螺母322将承插式牛腿盒2锚紧在预埋铁盒121中。

之后，将施工所采用的型钢托架4的底部直接置放于承插式牛腿盒2上，顶部通过锚固装置进行锚固，将锚固装置螺纹钢上拉杆311尾部旋入上连接器111内，螺纹钢上拉杆311头部套入上外垫板312及外上止挡螺母313，与施工所采用的型钢托架顶部锚紧。

最后，安装施工所采用的型钢托架其他零部件，包括垫片、横梁分配梁、底板、临边防护，以完成牛腿托架安装。

本发明提供了一种为桥梁上部结构高空托架现浇施工提供的新型支撑装置，可减少牛腿安装和拆除的高空作业时长，增加施工效率，确保施工安全。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明所作的等同变化，仍属本发明涵盖的范围。