一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构及换梁方法与流程

文档序号:24182727发布日期:2021-03-09 12:37阅读:293来源:国知局

1.本申请涉及桥梁维修改造技术领域,特别涉及一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构及换梁方法。


背景技术:

2.随着时间推移,早期建设的桥梁逐渐进入“老龄化”,亟待维修加固。纵向拖拉换梁法作为一种经济高效且环境友好的旧梁改造方法,被桥梁施工人员广泛应用。
3.当针对简支钢梁桥进行纵向拖拉换梁法施工时,需要先将新梁段和旧梁段直接连接为一个整体,然后通过牵引设备进行拖拉,由墩顶行进至跨中,再由跨中行进至另一个墩顶,新梁段和旧梁段的连接处会反复受到正负弯矩、剪力、轴力等多种合力的叠加影响,对连接处的连接强度要求较高。
4.实际施工过程中,纵向拖拉换梁法针对的是新梁段与旧梁段的端面尺寸相同的情形,但是当新梁段与旧梁段的端面尺寸不同且结构不同时,新梁段和旧梁段存在连接不牢靠的问题,使得换梁施工存在极高的安全隐患。


技术实现要素:

5.本申请实施例提供一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构及换梁方法,能够牢固连接新梁段和旧梁段,且便于安装和拆卸。
6.本申请提供了一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构,用于连接不同截面尺寸的新梁节段和旧梁节段,所述临时连接结构为钢箱结构,其分为三段,依次为新梁对接段、过渡段和旧梁对接段,所述新梁对接段具有能够与新梁节段等截面对接的新梁接口,所述新梁接口可拆卸连接于所述新梁节段;所述旧梁对接段具有能够与旧梁节段等截面对接的旧梁接口,所述旧梁接口固定连接于旧梁节段。
7.一些实施例中,所述新梁对接段底部设置新梁滑道,所述旧梁对接段底部设置旧梁滑道,所述新梁滑道和所述旧梁滑道均匹配于预设的钢梁支架顶部的滑道。
8.一些实施例中,所述新梁滑道沿所述新梁对接段宽度的两边沿设置,所述旧梁滑道沿所述旧梁对接段宽度的两边沿设置;所述钢梁支架顶部的滑道为开口朝上的两对下滑道;所述新梁滑道和旧梁滑道分别为一对实心的上滑道,两对上滑道和两对下滑道相匹配。
9.一些实施例中,所述新梁节段的高度低于旧梁节段,所述新梁节段的宽度大于旧梁节段;所述过渡段呈喇叭状,其截面较小的一端为新梁对接段,其截面较大的一端为旧梁对接段;且所述过渡段的横截面和纵截面均为梯形。
10.一些实施例中,所述过渡段设置顶面检修人孔和侧面检修人孔。
11.一些实施例中,所述新梁对接段和旧梁对接段均包含矩形外框架,且均在矩形外框架内设置若干用于加强的隔板。
12.一些实施例中,所述新梁接口预留用于螺栓连接的连接孔,所述新梁接口与新梁节段通过螺栓固定连接,所述旧梁接口直接焊接于所述旧梁节段。
13.本申请还公开了一种基于上述更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构的换梁方法,包含以下步骤:
14.s1:在钢桁梁纵桥向两侧预设钢梁支架,每侧钢梁支架至少能支撑一节旧梁节段;
15.s2:在两侧钢梁支架上分别拆除最外侧一节旧梁节段;在一侧钢梁支架上吊装新梁节段,在另一侧钢梁支架上安装千斤顶拖拉装置;
16.s3:吊装临时连接结构,将新梁接口可拆卸连接于所述新梁节段,将旧梁接口固定连接于旧梁节段;
17.s4:通过千斤顶拖拉装置拉动所有节段整体移动一节旧梁节段的长度;
18.s5:拆除千斤顶拖拉装置拖拉出的旧梁节段,吊装下一节新梁节段,并与上一节新梁节段对接,重复s4,直至全部旧梁节段更换为新梁节段。
19.一些实施例中,所述新梁对接段底部设置新梁滑道,所述旧梁对接段底部设置旧梁滑道;
20.在步骤s1中,钢梁支架顶面设置滑道;
21.在步骤s3中,将新梁滑道和旧梁滑道对齐匹配于钢梁支架顶面的滑道。
22.一些实施例中,所述新梁节段的高度低于旧梁节段,所述新梁节段的宽度大于旧梁节段;所述过渡段呈喇叭状,其截面较小的一端为新梁对接段,其截面较大的一端为旧梁对接段;且所述过渡段的横截面和纵截面均为梯形;所述过渡段设置顶面检修人孔和侧面检修人孔;
23.在步骤s3中,在新梁接口连接新梁节段、且旧梁接口连接旧梁节段之后,还需借助顶面检修人孔和侧面检修人孔进行连接检测。
24.所述新梁对接段和旧梁对接段均包含矩形外框架,且均在矩形外框架内设置若干用于加强的隔板;所述新梁接口预留用于螺栓连接的连接孔;
25.在步骤s3中,将新梁接口与新梁节段通过螺栓固定连接,将旧梁接口焊接于所述旧梁节段。
26.本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
27.本申请实施例提供了一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构及换梁方法,临时连接结构为钢箱结构,其分为三段,依次为新梁对接段、过渡段和旧梁对接段,新梁对接段的新梁接口与新梁节段对接,旧梁对接段的旧梁接口与旧梁节段对接,且新梁接口可拆卸连接于新梁节段;
28.本申请采用钢箱结构的临时连接结构牢固连接不同截面尺寸的新梁节段和旧梁节段,适用于各种不同截面的新旧梁体,整体连接性好,结构强度高;且临时连接结构两侧的新梁接口和旧梁接口分别与新梁节段和旧梁节段等截面,连接更稳固,传力效果好,保证了临时连接结构过渡连接的稳定性,同时新梁接口可拆卸连接于新梁节段,便于安装和施工完成后的拆卸。
附图说明
29.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
30.图1为本申请实施例提供的更换钢桁梁为钢箱梁的整体施工示意图;
31.图2为本申请实施例提供的临时连接结构连接新梁节段和旧梁节段的示意图;
32.图3为图2的俯视图;
33.图4为本申请实施例提供的新梁接口示意图;
34.图5为本申请实施例提供的旧梁接口示意图;
35.附图标记:1、新梁对接段;2、过渡段;3、旧梁对接段;4、新梁节段;5、新梁接口;6、新梁接口隔板;7、新梁滑道;8、过渡段隔板;9、纵向加劲肋;10、侧面检修人孔;11、顶面检修人孔;12、旧梁接口隔板;13、旧梁节段;14、旧梁接口;15、旧梁滑道;100、临时连接结构;20、钢梁支架;21、墩顶。
具体实施方式
36.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
37.如图2和图3所示,本申请公开了一种更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构的实施例,临时连接结构用于连接不同截面尺寸的新梁节段4和旧梁节段13。临时连接结构100为钢箱结构,其分为三段,依次为新梁对接段1、过渡段2和旧梁对接段3。过渡段2用于过渡,起着对新梁对接段1和旧梁对接段3承上启下的作用。新梁对接段1具有新梁接口5,新梁接口5能够与新梁节段4等截面对接。新梁接口5可拆卸连接于新梁节段4。旧梁对接段3具有能够与旧梁节段13等截面对接的旧梁接口14,旧梁接口14固定连接于旧梁节段13。
38.在一个实施例中,新梁对接段1底部设置新梁滑道7,旧梁对接段3底部设置旧梁滑道15,新梁滑道7和旧梁滑道15均匹配于钢梁支架20顶部的滑道。其中,钢梁支架20的事先预设的,在钢梁支架20顶面设置滑道,且钢梁支架20的滑道能够同时匹配新梁滑道7和旧梁滑道15。
39.进一步地,新梁滑道7沿新梁对接段1宽度的两边沿设置,旧梁滑道15同样沿旧梁对接段3宽度的两边沿设置。钢梁支架20顶部的滑道为开口朝上的两对下滑道;新梁滑道7和旧梁滑道15分别为一对实心的上滑道,两对上滑道和两对下滑道相匹配。新梁对接段1底部设置的新梁滑道7以及旧梁对接段3底部设置的旧梁滑道15便于后续换梁施工,使得后续换梁施工的过程更加省力。
40.如图2和图3所示,新梁节段4的高度不同于旧梁节段13,新梁节段4的宽度不同于旧梁节段13。在一个实施例中,新梁节段4的高度低于旧梁节段13,新梁节段4的宽度大于旧梁节段13。用于承上启下的过渡段2呈喇叭状,其截面较小的一端为新梁对接段1,其截面较大的一端为旧梁对接段3,且过渡段2的横截面和纵截面均为梯形,过渡段2在节省材料的同时,将新梁对接段1和旧梁对接段3高强度稳固连接。
41.优选地,过渡段2设置顶面检修人孔11和侧面检修人孔10,便于施工人员施工检修。
42.在一个实施例中,新梁对接段1和旧梁对接段3均包含矩形外框架,且均在矩形外
框架内设置若干用于加强的隔板,形成牢固的钢箱结构。
43.如图4和图5所示,在一个实施例中,新梁接口5成“口”字形,新梁对接段1除了矩形外框架外,由新梁接口隔板6和纵向加劲肋9装配形成;旧梁接口14成“日”字形,旧梁对接段3除了矩形外框架外,由旧梁接口隔板12和加劲肋组成。新梁接口5和旧梁接口14的结构形式使得临时连接结构100自重更轻,便于施工。
44.在一个实施例中,在临时连接结构100在加工制造的过程中,新梁接口5预留用于螺栓连接的连接孔,便于后续换梁施工的过程中,将新梁接口5与新梁节段4通过螺栓固定连接。旧梁接口14直接焊接于旧梁节段13。
45.优选地,在旧梁接口14预留焊接位置,用于在换梁施工时,将旧梁的主桁杆件插入至预留的焊接位置,达到稳固连接的目的。
46.本申请的临时连接结构,临时连接结构100为钢箱结构,其分为三段,依次为新梁对接段1、过渡段2和旧梁对接段3,新梁对接段1的新梁接口5与新梁节段4对接,旧梁对接段3的旧梁接口14与旧梁节段13对接,且新梁接口5可拆卸连接于新梁节段4。本申请采用钢箱结构的临时连接结构100牢固连接不同截面尺寸的新梁节段4和旧梁节段13,适用于各种不同截面的新旧梁体,整体连接性好,结构强度高;且临时连接结构100两侧的新梁接口5和旧梁接口14分别与新梁节段4和旧梁节段13等截面,连接更稳固,传力效果好,保证了临时连接结构100过渡连接的稳定性,同时新梁接口5可拆卸连接于新梁节段4,便于安装和施工完成后的拆卸。
47.如图1所示,本申请还公开了一种基于上述更换钢桁梁为钢箱梁的临时连接结构的换梁方法,包含以下步骤:
48.s1:在钢桁梁纵桥向两侧预设钢梁支架20,每侧钢梁支架20至少能支撑一节旧梁节段13。
49.s2:在两侧钢梁支架20上分别拆除最外侧一节旧梁节段13;在一侧钢梁支架20上吊装新梁节段4,在另一侧钢梁支架20上安装千斤顶拖拉装置。此时,千斤顶拖拉装置能够纵向拉动所有节段,千斤顶拖拉装置与所有节段整体的侧面的距离大于一节节段的长度。
50.s3:吊装临时连接结构100,将新梁接口5可拆卸连接于新梁节段4,将旧梁接口14固定连接于旧梁节段13。
51.s4:通过千斤顶拖拉装置拉动所有节段整体移动一节旧梁节段13的长度;
52.s5:拆除千斤顶拖拉装置拉出的旧梁节段13,空出空间便于拉出下一节旧梁节段13,吊装下一节新梁节段4,并与上一节新梁节段4对接,重复s4,直至全部旧梁节段13更换为新梁节段4。
53.具体地,预制的新梁节段4的长度等于旧梁节段13的长度。
54.在一个实施例中,新梁对接段1底部设置新梁滑道7,旧梁对接段3底部设置旧梁滑道15;在步骤s1中,钢梁支架20顶面设置滑道;在步骤s3中,将新梁滑道7和旧梁滑道15对齐匹配于钢梁支架20顶面的滑道。在安装相匹配的滑道之后,通过千斤顶拖拉装置拉动所有节段整体更加省力,使得换梁施工更加高效安全。
55.进一步地,新梁节段4的高度低于旧梁节段13,新梁节段4的宽度大于旧梁节段13;过渡段2呈喇叭状,其截面较小的一端为新梁对接段1,其截面较大的一端为旧梁对接段3;且过渡段2的横截面和纵截面均为梯形;过渡段2设置顶面检修人孔11和侧面检修人孔10。
56.在步骤s3中,在新梁接口5连接新梁节段4、且旧梁接口14连接旧梁节段13之后,施工人员还需借助顶面检修人孔11和侧面检修人孔10进行连接检测,在连接合格之后才能进行整个节段的拖拉,减小了施工风险。
57.进一步地,新梁对接段1和旧梁对接段3均包含矩形外框架,且均在矩形外框架内设置若干用于加强的隔板。新梁接口5预留用于螺栓连接的连接孔。在步骤s3中,将新梁接口5通过预留的连接孔与新梁节段4通过螺栓固定连接,将旧梁接口14焊接于旧梁节段13。
58.本申请的换梁方法,在钢桁梁纵桥向两侧预设钢梁支架20,并在一侧钢梁支架20上逐节吊装新梁节段4,通过临时连接结构100稳固连接新梁节段4和旧梁节段13,在另一侧钢梁支架20上安装千斤顶拖拉装置逐节拖拉处出旧梁节段13,并一节节拆除,直到将全部旧梁节段13更换为新梁节段4;本申请的换梁方法通过临时连接结构100连接新梁节段4和旧梁节段13,安全可靠;进行逐节换梁,换梁效率高。
59.在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
60.需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
61.以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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