一种水上节段梁提升站及合拢施工方法与流程

1.本技术涉及桥梁节段梁合拢技术领域，尤其是涉及一种水上节段梁提升站及合拢施工方法。


背景技术：

2.目前大跨度跨河桥梁工程中，节段梁合拢是桥梁建筑施工过程中常见的施工方式，根据航运等级的不同，对应的桥梁上的节段梁提升站设计结构及相应合拢段施工进度缓慢严重影响通航的问题方法也不同。
3.现有针对桥梁跨河流低于三级航道的施工环境下，相应的节段梁在提升合拢施工过程中一般采用在河岸两侧对合拢段浮船进行相应的锚固定位，同时相应的船只锚固于河道中，以实现船只上的节段梁在提升合拢过程中的定位精度。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为采用锚固定位浮船的方式只适用于三级航道以下的短跨度合拢施工环境，当三级航道以上超长跨度的桥梁需要进行节段梁合拢时，采用两侧对合拢段浮船进行相应的锚固定位的施工方式并不适合，因为此时的三级航道河道过于宽阔，河道淤泥过深，从河岸两侧对合拢段浮船进行锚固无法做到，船只也难以锚固与河道中。因此，只能采用在河道中央利用浮船开展吊装合拢工作，如何设计一款能够适用于三级航道以上超长跨度桥梁合拢段施工进度缓慢严重影响通航的问题方法是本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.为了改善现有的锚固定位方式无法适用于三级航道以上超长跨度的节段梁提升合拢施工的问题，本技术的目的是提供一种水上节段梁提升站及合拢施工方法。
6.本技术提供的一种水上节段梁提升站采用如下的技术方案：一种水上节段梁提升站，包含桥墩及设置在桥墩上的桥梁架，桥梁架之间形成有合拢段，桥墩靠近合拢段位置处设置有用于辅助支撑桥梁架的支架柱，位于合拢段两侧的桥梁架上分别设置有吊装桁架，吊装桁架上设置有穿心千斤顶，穿心千斤顶上活动安装有吊装钢绳，两侧吊装钢绳朝水面的端部共同连接有用于连接节段梁的稳定框；吊装桁架的下方设置有调整牛腿，调整牛腿包含桥面板及支撑板，支撑板通过转轴转动连接在桥面板上，支撑板的一侧沿桥面板的一端向外延伸，当穿心千斤顶通过吊装钢绳将稳定框上的节段梁提升触碰到支撑板时，支撑板朝上翻转使得节段梁的底面高于支撑板，此时支撑板自由落下通过桥面板水平支撑在节段梁的底部；调整牛腿与吊装桁架之间垂直设置有就位导轨，节段梁沿着就位导轨提升至与两侧桥梁架平齐。
7.通过采用上述技术方案，穿心千斤顶通过吊装钢绳控制稳定框向上提升，稳定框与节段梁相连接，当节段梁提升触碰到支撑板时，支撑板朝上翻转使得节段梁的底面高于支撑板，此时支撑板自由落下通过桥面板水平支撑在节段梁的底部进行整体重量承接，此时可以将稳定框卸下，通过吊装钢绳重新连接在节段梁上，再次将节段梁沿着就位导轨提
升至与两侧桥梁架平齐，通过整体该提升站结构，能够有效将长跨度的节段梁进行精准定位提升完成合拢施工。
8.可选的，所述调整牛腿还包含固定座，固定座内开设有用于安装转轴的滑动导轨，固定座的一侧设置有拉绳机构，拉绳机构包含驱动件、转向轮及拉绳，拉绳机构设置有一组分别位于滑动导轨的两侧，拉绳的一端活动连接在驱动件上，另一端固定连接在转轴上，转向轮与拉绳相抵接，驱动件通过拉绳控制转轴沿滑动导轨往复移动。
9.通过采用上述技术方案，转轴可以沿着滑动导轨转动或滑移，驱动件通过拉绳控制转轴沿着滑动导轨进行左右滑动，以调整相应的支撑板抵接在节段梁底部的安装位置，更好的实现承接受力，转向轮能够有效降低拉绳的摩擦力，更省力。
10.可选的，固定座的相对于拉绳机构的另一侧设置有承接板，支撑板抵接在承接板上实现水平设置。
11.通过采用上述技术方案，承接板能够有效支撑支撑板，使得支撑板呈水平承接，同时增强稳定性。
12.可选的，滑动导轨及承接板上设置有润滑层。
13.通过采用上述技术方案，润滑层采用聚四氟乙烯涂层，能够有效降低转轴与滑动导轨之间的摩擦力，同时减小承接板与支撑板直接的抵接力，延长使用寿命。
14.可选的，就位导轨包含支撑臂及承接块，支撑臂内形成有用于节段梁滑移的移动槽，承接块位于朝向吊装桁架的端部，承接块位于移动槽的一侧活动铰接有弹压块，弹压块与承接块之间设置有弹压件；当节段梁抵接在弹压块上时，弹压块利用弹压件朝承接块内缩，当节段梁的底面高于弹压块时，弹压块形变恢复抵接在节段梁底部。
15.通过采用上述技术方案，通过支撑臂能够保证节段梁实现垂直向上滑移，弹压块通过弹压件能够实现弹压效果，借由弹压块的形变恢复返回，能够实现对节段梁的限位支撑。
16.一种水上节段梁合拢施工方法，包含以下步骤：s1：通过gps定位在合拢段就位位置打设锚定浮标作为船只运输参考标志；s2：船只通过动力拖船及动力小船将节段梁运输于锚定浮标预订位置，并通过运输调整使得节段梁位于待合拢区域的正下方；s3：在合拢段的两侧桥梁架上安装吊装桁架，吊装桁架上安装穿心千斤顶，位于吊装桁架的下方安装调整牛腿；s4：将吊装钢绳安装在穿心千斤顶上，在吊装钢绳朝节段梁的端部水平安装稳定框，稳定框位于节段梁的正上方，稳定框与节段梁之间通过多个吊装连接件固定连接，以此提升节段梁在提升过程中的安全和稳定性；s5：进行第一次提升，穿心千斤顶通过吊装钢绳控制节段梁提升至调整牛腿处进行临时搁置，支撑板通过桥面板水平支撑在节段梁的底部实现整体支撑；s6：拆除稳定框，完成受力转换，同时将吊装钢绳重新连接在节段梁上，并安装就位导轨，通过拉绳机构调整支撑板连同其上部节段梁水平位置，使节段梁上部对准就位导轨下部，完成节段梁合拢前的第一次位置调整；s7：穿心千斤顶通过吊装钢绳继续控制节段梁沿着就位导轨的移动槽向上提升，使得节段梁的底部承接在弹压块上，同时拆除调整牛腿，由此完成合拢前的第二次位置调
整，此时节段梁与两侧桥梁架平齐；s8：环境温达到合拢所需温度时，进行合拢焊接，随后拆除就位导轨，完成钢桥合拢。
17.通过采用上述技术方案，通过以上步骤的合拢施工过程，能够有效实现节段梁的精准定位，同时通过该方法能够实现节段梁高效、安全、保质保量完成提升合拢。
18.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过提升站结构设计及合拢施工具体方法，能够有效解决跨度桥梁合拢段施工进度缓慢严重影响通航的问题，能够实现节段梁的整体提升及精准定位，提高了钢结构桥梁合拢施工的安全及效率。
19.2.驱动件通过拉绳控制转轴沿着滑动导轨进行左右滑动，以调整相应的支撑板抵接在节段梁底部的安装位置，更好的实现承接受力，转向轮能够有效降低拉绳的摩擦力，更省力；3.润滑层采用聚四氟乙烯涂层，能够有效降低转轴与滑动导轨之间的摩擦力，同时减小承接板与支撑板直接的抵接力，延长使用寿命；4.通过支撑臂能够保证节段梁实现垂直向上滑移，弹压块通过弹压件能够实现弹压效果，借由弹压块的形变恢复，能够实现对节段梁的限位支撑。
附图说明
20.图1是本技术提升站的调整牛腿结构示意图；图2是本技术提升站的就位导轨结构示意图；图3是图2中隐藏弹压块的结构示意图；图4是本技术提升站合拢前桥梁状态结构示意图；图5是本技术合拢施工方法中步骤s1状态结构示意图；图6是本技术合拢施工方法中步骤s2状态结构示意图；图7是本技术合拢施工方法中步骤s3状态结构示意图；图8是本技术合拢施工方法中步骤s4状态结构示意图；图9是本技术合拢施工方法中步骤s5状态结构示意图；图10是本技术合拢施工方法中步骤s6状态结构示意图；图11是本技术合拢施工方法中步骤s7状态结构示意图；图12是本技术合拢施工方法中步骤s8状态结构示意图；附图标记说明：100、桥墩；200、桥梁架；300、合拢段；400、支架柱；500、吊装桁架；510、穿心千斤顶；520、吊装钢绳；530、稳定框；600、调整牛腿；610、桥面板；620、支撑板；630、转轴；640、固定座；641、滑动导轨；650、拉绳机构；651、驱动件；652、转向轮；653、拉绳；654、承接板；700、就位导轨；710、支撑臂；720、承接块；721、弹压块；722、弹压件；730、移动槽；800、锚定浮标；900、船只；910、节段梁。
具体实施方式
21.以下结合附图1-12，对本技术作进一步详细说明。
22.实施例1：一种水上节段梁提升站，参照图4，桥墩100及设置在桥墩100上的桥梁架200，桥梁架200设置两条分别由河岸两侧朝河中心相对方向直线延伸对接。两个桥梁架200之间形成有合拢段300，桥墩100靠近合拢段300位置处设置有支架柱400。支架柱400为临时设置，用于加强对合拢段300两侧的桥梁架200支撑稳定。当节段梁910合拢完成后需要将支架柱400拆卸。
23.参照图7和图8，位于合拢段300两侧的桥梁架200上分别设置有吊装桁架500，吊装桁架500位于合拢段300的端部设置有穿心千斤顶510，穿心千斤顶510上活动安装有吊装钢绳520。两侧吊装钢绳520朝水面的端部共同连接有稳定框530，稳定框530为稳定框为与节段梁同长等宽的单层梁结构，稳定框530用于实现与节段梁910之间的固定，增加连接面积。通过稳定框530与节段梁910之间设置多个吊装连接件（图中未画出）固定连接，以此提升节段梁910在提升过程中的安全和稳定性。之所以安装稳定框530，是由于当直接吊装节段梁910时吊装点过少，当节段梁910吊起时，如果其姿态不处于水平状态，则会导致单一吊装钢绳520拉力过大，严重甚至会导致吊装钢绳520断开；安装稳定框530之后，节段梁910增加了更多吊点，且稳定框530与大重量的节段梁910相比更容易调整其姿态处于水平位置，由此可提升大重量节段梁910吊装的安全与稳定性。
24.参照图1和图8，吊装桁架500的下方设置有调整牛腿600，调整牛腿600包含桥面板610、支撑板620及固定座640，固定座640内设置有滑动导轨641，固定座640固定安装在桥面板610上，支撑板620通过转轴630转动连接在滑动导轨641上，支撑板620的一侧沿桥面板610的一端向外延伸。固定座640的一侧设置有拉绳机构650，拉绳机构650包含驱动件651、转向轮652及拉绳653，拉绳机构650设置有一组分别位于滑动导轨641的两侧，拉绳653的一端活动连接在驱动件651上，另一端固定连接在转轴630上。转向轮652与拉绳653相抵接，驱动件651通过拉绳653控制转轴630沿滑动导轨641实现左右滑移。本技术实施例中驱动件651采用旋转电机，驱动件651可实现正转或反转。
25.为了能够有效实现支撑板620在工作时的水平设置，固定座640相对于拉绳机构650的另一侧设置有承接板654，支撑板620抵接在承接板654上时能够实现水平设置。当穿心千斤顶510通过吊装钢绳520将稳定框530上的节段梁910提升触碰到支撑板620时，支撑板620朝上翻转使得节段梁910的底面高于支撑板620，此时支撑板620自由落下通过桥面板610水平支撑在节段梁910的底部。考虑支撑板620在实际使用过程中需要进行翻转，为了能够有效降低转轴630与滑动导轨641之间的摩擦力，同时减小承接板654与支撑板620直接的抵接力，动导轨及承接板654上设置有润滑层（图中未画出），本技术实施例中，润滑层采用聚四氟乙烯涂层涂覆，提高调整牛腿600的使用寿命。
26.应当说明的是，本技术实施例中，调整牛腿600在单边的桥梁架200上均设置有一个。在实际施工过程中，当遇到桥梁架200宽度足够宽时，调整牛腿600可以设置多个且之间水平横向设置，通过多个支撑板620实现对节段梁910的整体承接支撑，稳定性更强，具体实施过程中的调整牛腿600设置数量本技术实施例不作具体限定。
27.参照图8，调整牛腿600与吊装桁架500之间垂直设置有就位导轨700，就位导轨700用于当节段梁910承接在调整牛腿600上时，可继续在吊装钢绳520的提升作用下沿着就位导轨700垂直向上滑行，直至提升至与两侧桥梁架200平齐。
28.参照图1和图2，就位导轨700包含支撑臂710及承接块720，支撑臂710内形成有用
于节段梁910滑移的移动槽730，承接块720位于朝向吊装桁架500的端部位置处，承接块720位于移动槽730的一侧活动铰接有弹压块721，弹压块721与承接块720之间设置有弹压件722。本技术实施例中，弹压件722为伸缩弹簧，且阵列设置有多个，当节段梁910沿着移动槽730垂直向上提升过程中，节段梁910抵接在弹压块721上时，弹压块721利用弹压件722朝承接块720内缩，此时节段梁910可以继续向上提升；当节段梁910的底面高于弹压块721时，弹压块721形变恢复返回抵接在节段梁910底部，实现对节段梁910的稳定支撑。
29.应当说明的是，移动槽730的下部略宽于上部，便于节流段进入至移动槽730内，使得节段梁910在提升的过程中精准定位，简单方便，实现设备可靠性操作。
30.实施例2：一种水上节段梁合拢施工方法，包含以下步骤：s1：通过gps定位在合拢段300就位位置打设锚定浮标800作为船只900运输参考标志；s2：船只900通过动力拖船及动力小船将节段梁910运输于锚定浮标800预订位置，并通过运输调整使得节段梁910位于待合拢区域的正下方；s3：在合拢段300的两侧桥梁架200上安装吊装桁架500，吊装桁架500上安装穿心千斤顶510，位于吊装桁架500的下方安装调整牛腿600；s4：将吊装钢绳520安装在穿心千斤顶510上，在吊装钢绳520朝节段梁910的端部水平安装稳定框530，稳定框530位于节段梁910的正上方，稳定框530与节段梁910之间通过多个吊装连接件固定连接，以此提升节段梁910在提升过程中的安全和稳定性；s5：进行第一次提升，穿心千斤顶510通过吊装钢绳520控制节段梁910提升至调整牛腿600处进行临时搁置，支撑板620通过桥面板610水平支撑在节段梁910的底部实现整体支撑；s6：拆除稳定框530，完成受力转换，同时将吊装钢绳520重新连接在节段梁910上，并安装就位导轨700。通过拉绳机构650调整支撑板620连同其上部节段梁910水平位置，使节段梁910上部对准就位导轨700下部，完成节段梁合拢前的第一次位置调整；s7：穿心千斤顶510通过吊装钢绳520继续控制节段梁910沿着就位导轨700的移动槽730向上提升，使得节段梁910的底部承接在弹压块721上，同时拆除调整牛腿600，由此完成合拢前的第二次位置调整，此时节段梁910与两侧桥梁架200平齐；s8：环境温达到合拢所需温度时，进行合拢焊接，随后拆除就位导轨700，完成钢桥合拢。
31.应当说明的是，由于本技术实施例中考虑到节段梁910较长，可根据实际运输情况将船只900设置至少两条船以上进行托运，每条船之间通过连接件进行连接固定。
32.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。