一种悬臂现浇挂篮轨道调平装置及其调平方法与流程

1.本发明涉及悬臂现浇工程中的挂篮施工领域，具体涉及到一种悬臂现浇挂篮轨道调平装置及其调平方法。


背景技术：

2.挂篮悬浇工艺具有无视地形、对地面交通影响小等特点，是跨越现状道路、河流或复杂地形的有效方法，在桥梁工程领域具有重要地位。
3.挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架。挂篮锚固悬挂在已施工梁段上，为下一节段施工作业提供空中平台。完成一个节段施工后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的施工，如此循环直至悬臂灌注完成。在现有的挂篮悬浇技术中，挂篮安装质量是影响浇筑质量和施工安全的关键，尤其是挂篮轨道的平整度，对主桁的稳定性以及主桁均匀受力有直接影响。而在桥梁横坡、纵坡等因素的影响下，吊篮轨道主桁与地面之间的距离通常会在一定范围内发生变化，因此需要对轨道进行找平。目前常见的轨道找平方法有高强砂浆找平法、型钢垫梁找平法。
4.高强砂浆找平法：在轨道安装前，通过测量放线，确定轨道高程，然后根据轨道设计位置立模浇筑高强砂浆至轨道底高程，经养护具备一定强度后作为轨道基础使用。该方法虽然能够实现找平的目的，但是在实际施工中，经常出现砂浆强度不足、砂浆养护不到位、砂浆厚度小等原因导致在挂篮使用过程中出现碎裂，因不同轨道下砂浆垫层破坏程度不一样，其发生的沉降或偏移导致挂篮安装稳定性降低。
5.型钢垫梁找平法：通过在轨道下方设置垫梁实现轨道找平。但是因垫梁一般由工字钢或双拼槽钢加工而成，其高度均为市场现有规格，无法做到高度随桥梁纵坡、横坡调整，只能通过在垫梁与轨道底部间隙中填充薄钢板来实现高度渐变，存在垫片填充不实导致轨道变形、型钢翼缘受压过大变形等问题。
6.为解决传统挂篮轨道找平技术中存在的问题，急需在全新方向进行突破。


技术实现要素：

7.本发明解决的技术问题在于提供一种悬臂现浇挂篮轨道调平装置及其调平方法，在桥梁横坡、纵坡等因素的影响下，出现不同主桁下挂篮轨道高程不一致、且每次挂篮行走前下节段挂篮轨道高程调整难度大的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种悬臂现浇挂篮轨道调平装置，包括若干沿挂篮轨道长度方向设置的调平单元，所述调平单元包括支撑部及调节部；所述支撑部包括设置于地面的下钢板，在所述下钢板上设有若干高强度螺柱，所述高强度螺柱顶端贯穿上钢板，在上钢板的下表面处的高强度螺柱上设有调平螺母；所述调节部包括放置于下钢板上的活塞式砂箱，且位于高强度螺柱中间；在所述活塞式砂箱的下箱体侧壁底部设有贯通活塞式砂箱侧壁的泄砂嘴，所述泄砂嘴上设有阀门，活塞式砂箱还包括套设于所述下箱体上方的上盖箱，所述上盖箱上表面通过垫层抵紧
上钢板；还包括设置于上钢板的上表面处的高强度螺柱上紧固螺母；所述挂篮轨道放置于上钢板上。
9.特别的，所述垫层为均质钢板。
10.特别的，所述泄砂嘴上靠近活塞式砂箱一端设有定时止砂销。
11.特别的，还包括用于回收精制砂的回收盒。
12.特别的，一种悬臂现浇挂篮轨道调平装置的调平方法，包括如下步骤：s1.悬浇梁第一节段安装挂篮时，提前根据纵横坡计算各轨道下的调平单元的上钢板的高程；s2.将下钢板与高强度螺柱按照设计间距布置在轨道长度方向，下钢板轴线与挂篮轨道轴线重合；s3.在各调平单元的下钢板轴线上放置活塞式砂箱，利用泄砂嘴及阀门调整活塞式砂箱上盖箱高度；活塞式砂箱上盖箱高程调节一致后准确安装垫层及上钢板，旋紧紧固螺母后旋紧调平螺母完成初次调平；s4.吊装吊篮轨道，使其居中放置于上钢板轴线处，并安装挂篮其余构件；s5.悬浇节段张拉完成且具备挂篮前移条件后，按照步骤s2及步骤s3在下一节段轨道轴线上布置活塞式砂箱并调节高程，使其与上一节段的活塞式砂箱顶面高程一致，然后开始挂篮行走；s6. 后续节段施工完成后，从已施工端将活塞式砂箱转移至未施工端，重复s3，并进行轨道倒运安装；s7.重复s5及s6，直至挂篮悬浇完成。
13.更进一步的，在实施步骤s1之前通过试验预先测定活塞式砂箱的上盖箱的高程下降速率。
14.更进一步的，在步骤s3中，调节上盖箱高度的具体操作为打开阀门，利用精制砂回收装置回收精制砂；上盖箱缓慢下降至计算高程后关闭阀门。
15.更进一步的，在步骤s3中，第一次调整活塞式砂箱上盖箱高度时尽可能将上盖箱高度调高。
16.更进一步的，在s7中，当行走期间发现活塞式砂箱已低于需要的高度时，利用千斤顶将挂篮顶起后取出活塞式砂箱并重新灌满精制砂。
17.与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：利用活塞式砂箱改变传统工艺，克服桥梁纵横坡带来各主桁轨道高度不一致等难题，提高挂篮轨道稳定性。可解决传统工艺调平效率低、调平构造强度无法保证、无法准确调平等问题。同时本发明具有稳定性高、可重复使用、节能环保、保存方便等特点，经济效益明显，具有一定的应用推广价值。
附图说明
18.图1为本发明俯视结构示意图。
19.图2为图1中a-a面剖面结构示意图。
20.图3为图1中b-b面剖面结构示意图。
21.图中各标号的释义为：挂篮轨道—1；下钢板—2；高强度螺柱—3；上钢板—4；垫层—41；紧固螺母—5；调平螺母—6；活塞式砂箱—7；下箱体—71；泄砂嘴—72；阀门—73；
上盖箱—74；定时止砂销—75。
具体实施方式
22.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，以便对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解；应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
23.如图1所示，本发明悬臂现浇挂篮轨道调平装置，包括若干沿挂篮轨道1长度方向设置的调平单元，所述调平单元包括支撑部及调节部；所述支撑部包括设置于地面的下钢板2，在所述下钢板2上设有若干高强度螺柱3，所述高强度螺柱3顶端贯穿上钢板4，并在上钢板4的下表面处的高强度螺柱3上设有调平螺母6；如图2及图3所示，所述调节部包括放置于下钢板2上的活塞式砂箱7，且位于高强度螺柱3中间，在所述活塞式砂箱7的下箱体71侧壁底部设有贯通活塞式砂箱7侧壁的泄砂嘴72，所述泄砂嘴72上设有阀门73，活塞式砂箱7还包括套设于所述下箱体71上方的上盖箱74，所述上盖箱74上表面通过垫层41抵紧上钢板4，还包括设置于上钢板4上表面处的紧固螺母5，所述紧固螺母设置于高强度螺柱3上；所述挂篮轨道1放置于上钢板4上。
24.本发明中，高强度螺柱3及下钢板2均为q345钢，下钢板厚度15mm，尺寸为80*35cm，高强度螺柱3直径为32mm，丝牙宽度为4~6mm，上钢板采用q345钢，厚度为25mm，尺寸也为80*35cm，并通过紧固螺母5及调平螺母6固定。活塞式砂箱7整体由上盖箱74及下箱体71两部分组成，两部分深度差15cm即装置最大调节高度15cm，活塞式砂箱7也为q345钢材质，上盖箱74面板厚度为15mm，壁厚8mm，下箱体71面板厚度为8mm。
25.作为一个优选的实施例，所述垫层41为均质钢板，采用厚度为15mm的q345材质钢板，在挂篮行走悬浇过程中，将上方挂篮轨道1自重及挂篮荷载传递至活塞式砂箱7前将荷载均匀分散在整个上盖箱74上，减小压强的同时保证上盖箱74受力均匀避免上盖箱74偏斜，也能够帮助活塞式砂箱7内的精制砂自平；精制砂粒径为1~5mm，材质为质地坚硬的石英砂。
26.作为一个优选的实施例，所述泄砂嘴72上靠近活塞式砂箱7一端设有定时止砂销75。定时止砂销75为利用计时器实现定时压下插销的一种结构，为现有技术，因此其结构在此不做赘述、定时止砂销75的作用在于将细砂的放出量通过计时来表征，达到指定时间后，计时器配套装置使泄砂嘴72处的插销压下，从而阻止砂子留出，再关闭阀门73确保细砂完全被封住。
27.作为一个优选的实施例，还包括用于回收精制砂的回收盒；活塞式砂箱7内部的精制砂成本较高，因此需要对其进行回收重复利用。
28.一种上述悬臂现浇挂篮轨道调平装置的调平方法，包括如下步骤：s1.悬浇梁第一节段安装挂篮时，提前根据纵横坡计算各轨道下的调平单元的上钢板4的高程；s2.将下钢板2与高强度螺柱3按照设计间距布置在挂篮轨道1长度方向，下钢板2轴线与挂篮轨道1轴线重合，设计的净间距一般不超过0.5m，挂篮前支座处并排布置，以提供足够、平稳的支承力；
s3.在各调平单元的下钢板2轴线上放置活塞式砂箱7，利用泄砂嘴72及阀门73调整活塞式砂箱7上盖箱74高度；活塞式砂箱7上盖箱74高程调节一致后准确安装垫层41及上钢板，旋紧紧固螺母5后旋紧调平螺母6完成初次调平；s4.吊装吊篮轨道1，使其居中放置于上钢板4轴线处，并安装挂篮其余构件；s5.悬浇节段张拉完成且具备挂篮前移条件后，按照步骤s2及步骤s3在下一节段轨道轴线上布置活塞式砂箱7并调节高程，使其与上一节段的活塞式砂箱7顶面高程一致，然后开始挂篮行走；s6.后续节段施工完成后，从已施工端将活塞式砂箱7转移至未施工端，重复s3，并进行轨道倒运安装；s7.重复s5及s6，直至挂篮悬浇完成。
29.本发明的原理为：利用活塞式砂箱7内部的精制砂实现对于上方的上钢板74、吊篮轨道1及吊篮施工的支撑。当纵横坡导致各主桁轨道高度变化时，利用泄砂嘴72将活塞式砂箱7内部的精制砂放出一部分，或重新灌满精制砂后再次放出一部分，达到所需的支撑高度，后通过旋动调平螺母6将上钢板4缓慢下放，直至上钢板完全落在活塞式砂箱7上的垫层41上后，向下旋动紧固螺母5抵紧上钢板4的上表面进行限位固定，再反向旋动调平螺母6，通过调平螺母6及紧固螺母5辅助活塞式砂箱7及垫层分担上方吊篮轨道1及吊篮后续施工的载荷，以便于利用不同高度的活塞式砂箱7实现对于挂篮轨道1的支撑，确保各主桁轨道高度一致避免轨道受力不均导致变形等问题。
30.作为一个优选的实施例，在实施步骤s1之前通过试验预先测定活塞式砂箱7的上盖箱74的高程下降速率；上盖箱74的高度变化可以通过人工测量、激光测量等方式，在本实施例中，采用的是预先测定上盖箱74的高程变化速率，并利用定时止砂销75确保放出的精制砂数量，从而达到精确控制活塞式砂箱7高度的目的，相较于其余方式来说可以脱离人工操作，通过设定预先计算好的放砂时间实现对于活塞式砂箱7高度的控制。
31.作为一个优选的实施例，在步骤s3中，调节上盖箱74高度的具体操作为打开阀门73，利用精制砂回收装置回收精制砂；上盖箱74缓慢下降至计算高程后关闭阀门73。
32.作为一个优选的实施例，在步骤s3中，第一次调整活塞式砂箱7上盖箱74高度时尽可能将上盖箱74高度调高；由于整个吊篮轨道的高度需要保持不变而地面距离主桁轨道的高度通常有高有低，因此在初次使用上盖箱74调整高度时，需要尽量将上盖箱74的高度调高，便于后期将已施工端的活塞式砂箱7搬向下一节段时沙箱内部能有足够的精制砂。
33.作为一个优选的实施例，在步骤s7中，当行走期间发现活塞式砂箱7的高度已低于需要的高度时，利用千斤顶将挂篮顶起后取出活塞式砂箱7并重新灌满精制砂；当活塞式砂箱7在使用过程中自身精制砂数量不足以支撑上盖箱74达到设定高度时，通过千斤顶暂时替代活塞式砂箱7，并将砂箱搬出重新灌砂后再次放砂以满足高程要求。
34.相较于现有的高强砂浆找平法本发明装置不需要在设计位置立模浇筑高强度砂浆，节约了高强度砂浆养护过程所需的大量时间，同时也不会出现由于砂浆养护等问题导致的砂浆强度不足、砂浆厚度小、砂浆养护不到位，进而影响轨道下砂浆垫层的完整程度，避免发生沉降或偏移导致挂篮安装稳定性降低的情形。相较于现有的型钢垫梁找平法，避免了在桥梁高度随纵坡横坡变化时只能通过在垫梁与轨道底部间隙中填充薄钢板来实现高度渐变的目的，避免了由于垫片不充实导致轨道变形、型钢翼缘受压过大变形的问题，同
时也能够节约作为垫片使用的型钢，节约了施工成本，也能够极大地加快施工进度，节约工期，具有较大的经济效益。
35.本发明描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.本发明描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本发明的限制。
37.以上具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。