一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置的制作方法

1.本发明涉及桥梁建设技术领域，尤其是涉及用于大跨度张弦梁吊装过程中提供侧向支撑，保持张弦梁稳定性的一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置。


背景技术：

2.大跨度张弦梁为索梁混合结构，通常的施工方法为搭设临时架，在临时支架上进行张弦梁的拼装和张拉，临时支架的搭设和拆除也需要很长的工期和大量的人工，因此这种方法需要大量的材料，人工投入多，工期较长，成本较高，同时张弦梁的拼装、焊接、张拉都在高空完成，施工质量难以保证，同时高空作业也带来较大的安全风险。
3.本发明依托大跨度张弦梁无支架单榀整体吊装施工方法进行展开。经过分析计算发现，张弦梁在张拉和吊装过程中的整体稳定性为控制要点，通过在跨中设置轻钢保护桁架，对主钢梁的侧向变形进行控制，防止钢梁在侧向失稳，从而避免了张弦梁有支架施工工法的缺点。


技术实现要素：

4.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置，包括上部桁架、竖向夹具和侧向支撑，所述上弦桁架型钢桁架，包含弦杆、斜腹杆、直腹杆，所述弦杆分为上弦杆和下弦杆，直腹杆垂直连接在上弦杆和下弦杆之间，斜腹杆两端分别连接在直腹杆与上弦杆和下弦杆之间连接点处；所述竖向夹具的一端和侧向支撑的一端分别与直腹杆连接，竖向夹具的另外一端和侧向支撑的另外一端相连接。
7.上述技术方案中，所述竖向夹具、侧向支撑和直腹杆连接后形成支撑三角。
8.上述技术方案中，所述位于直腹杆上的支撑三角为两个，两个支撑三角的竖向夹具相对。
9.本发明采用上部桁架、竖向夹具和侧向支撑形成框架结构，张弦梁的拼装、焊接、张拉都在地面完成，在张弦梁安装过程中，不需要搭设临时支架，节省措施材料和人工投入，缩短了工期，减少了成本，同时避免高空作业带来的安全风险，防失稳装置在张弦梁张拉和吊装过程中具有防变形功能，具有组装快、操作简单、可拆卸，安全可靠，经济实用的特点。
附图说明
10.图1为本发明的防失稳装置三维示意图。
11.图2为本发明的防失稳装置平面示意图。
12.图3为本发明的防失稳装置正立面面示意图。
13.图中：弦杆1、斜腹杆2、直腹杆3、侧向支撑4、竖向夹具5。
具体实施方式
14.下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
15.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在实施例中的附图，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的一部分实施例，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。
16.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了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特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
17.一种大跨度张弦梁吊装过程中的防失稳装置，包括上部桁架、竖向夹具和侧向支撑，所述上弦桁架型钢桁架，包含需前在工厂加工制作的弦杆、斜腹杆、直腹杆，所述弦杆分为上弦杆和下弦杆，直腹杆垂直连接在上弦杆和下弦杆之间，斜腹杆两端分别连接在直腹杆与上弦杆和下弦杆之间连接点处；所述竖向夹具的一端和侧向支撑的一端分别与直腹杆连接，竖向夹具的另外一端和侧向支撑的另外一端相连接。竖向夹具、侧向支撑和直腹杆连接后形成两个支撑三角，连接后的竖向夹具相对设立。竖向夹具为型钢，竖向夹具要能够比较紧密的和张弦梁主梁贴合，同时又有一定间隙便于拆装；侧向支撑能够有效的传递张弦梁施工过程中的侧向力，传递给上部桁架，从而约束侧面变形。
18.本发明防止大跨度张弦梁在施工过程中，可能产生的钢梁侧面失稳变形和跨中垂直变形的问题，本方法操作简便，防失稳装置工厂预制，现场组装，组装完成吊装就位，通过上部桁架、侧向支撑、竖向夹具来约束钢梁在吊装过程中的位移，安全准确的完成张弦梁的吊装及张拉施工，单榀施工完成后直接吊装在下一榀张弦梁上，能够重复使用。
19.具体实施例为：某体育馆屋盖钢结构为张弦梁结构，单榀张弦梁跨度为48.6m，钢结构材料材质采用q355b，张弦梁下采用光面高钒索，初始张拉分别为400kn和250kn。张弦梁主梁为：900x350x20x30焊接矩形管，每榀张弦梁分为三段在工厂加工制作，分段进场。高钒索及撑杆有专业索具单位定制生产。钢结构利用xsteeltekla进行三维建模，确定构件的空间位置、几何尺寸，对构件进行装配模拟，确保加工精度的同时，减少材料损耗，降低成本。
20.张弦梁主梁成品构件分段进场后，在拼装胎架上组拼成一品整体张弦梁。张弦梁拼装完成并检测合格后，将张弦梁吊至张拉胎架上，然后安装撑杆，完成后利用放索装置及汽车吊将高钒索安装就位。大跨度张弦梁为索梁混合结构，施工前需要进行仿真模拟验算与施工过程控制验算。经过计算发现，张弦梁在张拉和吊装过程中的整体稳定性为本项目的控制要点，通过在跨中设置防失稳轻钢保护桁架，对主钢梁的侧向变形进行控制，防止钢梁在侧向失稳。
21.防失稳装置工厂预制好后，运至现场，在现场组拼，防失稳装置的长度为12m,宽度
为1560mm，上部桁架上下弦杆、竖向夹具、侧向支撑均为100*100*4的矩形管，上部桁架上下弦杆长度为12m,直腹杆长度为1360mm,间距为3m,斜腹杆长度为3200mm，每两根直腹杆间布置一根斜腹杆，侧向支撑长度为780mm，竖向夹具长度为905mm,两根夹具间距为360mm，首先在地面使用m20普通螺栓将上部桁架组拼完成，然后依次在直腹杆处用m20螺栓将竖向夹具和侧向支撑连接固定，完成防失稳装置的组装，使用吊装机械安装至张弦梁跨中指定位置，张弦梁初张拉完成后，使用吊装机械将整榀梁吊装到位后进行校正及加固工作，同时两侧设立临时斜撑，辅助控制其稳定性。然后再依次安装张弦梁之间次梁，加强整体稳定性，之后再依次安装后续的张弦梁。
22.尽管本发明的实施方案已公布如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。


技术特征：
1.一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置，其特征在于：包括上部桁架、竖向夹具和侧向支撑，所述上弦桁架型钢桁架，包含弦杆、斜腹杆、直腹杆，所述弦杆分为上弦杆和下弦杆，直腹杆垂直连接在上弦杆和下弦杆之间，斜腹杆两端分别连接在直腹杆与上弦杆和下弦杆之间连接点处；所述竖向夹具的一端和侧向支撑的一端分别与直腹杆连接，竖向夹具的另外一端和侧向支撑的另外一端相连接。2.根据权利要求1所述的一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置，其特征在于，所述竖向夹具、侧向支撑和直腹杆连接后形成支撑三角。3.根据权利要求1所述的一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置，其特征在于，所述位于直腹杆上的支撑三角为两个，两个支撑三角的竖向夹具相对。

技术总结
本发明公开一种用于大跨度张弦梁施工的防失稳装置，包括上部桁架、竖向夹具和侧向支撑，所述上弦桁架型钢桁架，包含弦杆、斜腹杆、直腹杆，所述弦杆分为上弦杆和下弦杆，直腹杆垂直连接在上弦杆和下弦杆之间，斜腹杆两端分别连接在直腹杆与上弦杆和下弦杆之间连接点处；所述竖向夹具的一端和侧向支撑的一端分别与直腹杆连接，竖向夹具的另外一端和侧向支撑的另外一端相连接。本发明在张弦梁安装过程中，不需要搭设临时支架，节省措施材料和人工投入，缩短了工期，减少了成本，同时避免高空作业带来的安全风险，防失稳装置在张弦梁张拉和吊装过程中具有防变形功能，具有组装快、操作简单、可拆卸，安全可靠，经济实用的特点。经济实用的特点。经济实用的特点。


技术研发人员：王国超 尤恩奎 张腾飞 赵石乐 付晓建 王海峰 姜爱国 张鹏伟
受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团建筑工程有限公司
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/3/7