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路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的移动式拆卸吊装工装

2021-03-31 17:52:06

路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的移动式拆卸吊装工装

  技术领域

  本实用新型涉及一种拆卸吊装工装,尤其是一种用于辅助拆卸路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的主梁中部梁段、主桁体系的W形桁架的吊装工装。

  背景技术

  通常地,相同面积的主桥采用现浇箱梁的概算费用大于采用预制小箱梁的概算费用,因此,从成本节约上来讲,路桥的桥面施工选择预制小箱梁可以极大地降低施工成本,同时这样的施工方式还能够缩短工期。

  路桥的桥面采用预制小箱梁施工时,处于桥面纵向(桥面的长度延伸方向)的相邻的两桥墩之间跨接若干相互平行的预制小箱梁;相邻两跨之间的预制小箱梁之间,需要盖梁拼接才能实现桥面的连续铺设。

  在施工上述的路桥桥面时,必然需要预先搭设支承体系。如中国专利CN101538831A所述的简支梁转换为连续梁的后浇隐盖梁施工工法中,公开了一种临时支承体系:采用3拼Φ273×7钢管作为竖向支承(柱间距12.5m),设置双拼56a工字钢作为空心板梁的临时支承梁。同时为减少支承梁跨径,在竖向支承底部增加斜撑,并对斜撑配置诸多连接杆以减少斜撑的计算长度并提高支架体系的整体稳定性,使下部支承形成桁架体系。由于该支承体系是针对主桥为PC空心板梁(跨径20m,梁高90cm,单梁重22.2吨)的路桥施工而设计的,因此,对于主桥为预制小箱梁(90吨/片,为PC空心板梁的3倍有余)的路桥施工来说,这样的支承体系因承载能力的局限性而不适用;另外,更为重要的是,该支承体系局限于承载台的范围,且所采用的桁架体系,为了减少主支承柱的长度比,支承区域设置了密布杆件,则施工时,车辆(用于运载支承体系的各组成构件或者预制小箱梁)无法通行,因而增加了支承体系的拆除以及不能很好地通过提高运输能力来改善桥面施工效率。

  发明内容

  本发明提供一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的移动式拆卸吊装工装,用于拆卸路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的主梁中部梁段与相关各构件之间的连接时,悬吊主梁中部梁段,并在主梁中部梁段与各相关构件之间的连接关系解除后,将主梁中部梁段吊至平板车上运出。还可以用于拆卸路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的主桁体系的W形桁架与各相关构件的连接时,悬吊W形桁架,并在W形桁架与各相关构件之间的连接关系解除后,将W形桁架吊至平板车上运出。

  为实现上述的技术目的,本实用新型将采取如下的技术方案:

  一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的移动式拆卸吊装工装,用于悬吊临时支承体系的主梁中部梁段或W形桁架;包括两个可移动吊装设备;两个可移动吊装设备分别为第一可移动吊装设备、第二可移动吊装设备;路桥包括沿顺桥向布置的若干节桥段,每一节桥段均包括沿着路桥顺桥向布置的若干预制小箱梁以及沿着路桥横桥向布置、并分别与各预制小箱梁的两端现浇成型的第一隐盖梁、第二隐盖梁;

  第一可移动吊装设备、第二可移动吊装设备对称布置在桥段横桥向中心线的两侧,并分别与主梁中部梁段或W形桁架固定;

  每一个可移动吊装设备均包括可平移悬吊机构、轨道组件以及水平移位装置;其中:

  轨道组件的一端固定在第一隐盖梁上,另一端沿着预制小箱梁的长度方向延伸,且轨道组件具有与相邻两个预制小箱梁间的间隙贯通的缝隙;

  可平移悬吊机构,包括能够沿着轨道组件平移的移动小车以及固定端固定在移动小车上的悬吊机构;悬吊机构的作动端能够依次穿过轨道组件的缝隙、相邻两个预制小箱梁间的间隙后,与第一隐盖梁下方的主梁中部梁段或W形桁架固定;

  水平移位装置,固定在第二隐盖梁上,且水平移位装置的动力输出端通过牵引部件与移动小车固定;

  移动小车在水平移位装置的动力作动下,经牵引部件的牵引,能够沿着轨道组件平移。

  进一步地,所述轨道组件包括活动轨道;活动轨道处于顺桥向的一端位于第一隐盖梁的上方,另一端沿着顺桥向分隔成两条具有缝隙的分轨道,对应为第一分轨道、第二分轨道;

  第一分轨道、第二分轨道沿着相邻的两根预制小箱梁铺设,并分别与各自对应的预制小箱梁间布置轨道垫梁。

  进一步地,移动小车包括支承大梁、基础大梁;基础大梁具有两根,分别为基础大梁a、基础大梁b;

  支承大梁横跨第一分轨道、第二分轨道设置;且支承大梁的两端分别与基础大梁a的一端、基础大梁b的一端一一对应固定,

  基础大梁a的另一端、基础大梁b的另一端通过与轨道组件适配的滚轮分别置于第一分轨道、第二分轨道上方;

  悬吊机构包括电动葫芦以及与电动葫芦的动力输出端连接的悬吊钢丝绳;

  电动葫芦固定在支承大梁的中部位置处,悬吊钢丝绳的端部依次穿过第一分轨道、第二分轨道间的缝隙、相邻两个预制小箱梁间的间隙后,与第一隐盖梁下方的主梁中部梁段或W形桁架固定。

  进一步地,所述牵引部件为牵引钢束。

  进一步地,水平移位装置包括动力机构,动力机构的输出端通过牵引钢束与移动小车固定;动力机构通过反力架组件布置在第二隐盖梁范围。

  进一步地,所述的动力机构为连续千斤顶,连续千斤顶通过反力架组件固定在第二隐盖梁上方。

  进一步地,所述反力架组件包括千斤顶支撑梁、手动葫芦支承梁、手动葫芦、反力支架、锚固螺杆;

  反力支架的上端安装千斤顶支撑梁,下端通过锚固螺杆与第二隐盖梁锚固;

  手动葫芦支承梁与千斤顶支撑梁固定;

  手动葫芦的固定端与手动葫芦支承梁固定,而手动葫芦的作动端则与连续千斤顶的固定端固定。

  进一步地,千斤顶支撑梁的两端对称设置手动葫芦支承梁;手动葫芦能够与千斤顶支撑梁两端的手动葫芦支承梁中任意一个固定。

  根据上述的技术方案,相对于现有技术,本实用新型具有如下的优点:

  本实用新型采用特定结构形式的拆卸吊装工装,以悬吊临时支承体系(路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系,包括主梁、主墩支承体系、边墩支承体系)处于主墩支承体系上方的主梁中部梁段,一方面,便于悬吊后,主梁中部梁段分别与主墩支承体系之间各连接位点的拆除,另一方面,通过拆卸吊装工装的水平移位装置、移动小车的配合,可以将与各构件解离后的主梁中部梁段平移桥段的跨中附近,然后启动悬吊机构,将主梁中部梁段落至平板车上运出;

  另外,上述的拆卸吊装工装,还可以用于辅助主墩支承体系的W形桁架拆卸装车,原理同主梁中部梁段类似。

  附图说明

  图1是本实用新型所述中部主梁梁段(支撑在主墩支承体系上方的主梁梁段a)的拆卸吊装工装(第一状态)结构示意图;

  图2是本实用新型所述中部主梁梁段(支撑在主墩支承体系上方的主梁梁段a)的拆卸吊装工装(第二状态)结构示意图;

  图3是图1中第一可平移悬吊机构(顺桥向)的结构示意图;

  图4是图1中第一可平移悬吊机构(横桥向)的结构示意图;

  图5是图1中第一水平移位装置的构造图;

  图1-5中: 11-1、主梁中部梁段;14-1、第一隐盖梁;14-2、第二隐盖梁;15、预制小箱梁;2、主墩支承体系;41、第一可平移悬吊机构;42、第一轨道组件;43、第一水平移位装置;51、第二可平移悬吊机构;52、第二轨道组件;53、第二水平移位装置;

  41-1、支承大梁;41-2、基础大梁;41-3、电动葫芦;41-4、牵引吊耳;41-5、牵引钢束;41-6、悬吊钢丝绳;41-7、活动车滚轮;41-8、电动葫芦的基座;42-1、活动轨道;42-2、轨道垫梁a;42-3、轨道垫梁b;

  43-1、千斤顶支撑梁;43-2、手动葫芦支承梁;43-3、手动葫芦;43-4、连续千斤顶;43-5、反力支架;43-6、锚固螺杆。

  图6是一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系的结构示意图;

  图6中:11-主梁;12-第一悬挑梁;13-第二悬挑梁;14-隐式盖梁;15-预制小箱梁;21-主墩承台;22-主墩立柱;23-主墩垫梁;24-主墩竖向支承;25-主桁体系;31-边墩承台;32-边墩立柱;33-边墩垫梁;34-边墩竖向支承。

  具体实施方式

  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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

  为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

  为便于本实用新型所述拆卸吊装工装的描述,本实用新型在此先较为详细地介绍一种路桥预制小箱梁式隐盖梁临时支承体系,如图6所示,该临时支承体系为一悬臂式支承体系,用于路桥预制小箱梁式隐盖梁的支承;包括主梁11、主墩支承体系、边墩支承体系34;其中:

  所述主梁11,沿着路桥桥墩的横向侧(横向指路桥桥面的宽度方向,附图1的水平方向)布置,由两段拼接而成,分别为由主墩支承体系支承的主梁11梁段a以及一端支承在边墩支承体系34上、另一端则能够与主梁11梁段a拼接的主梁11梁段b,路桥桥墩包括主墩以及边墩;主墩包括主墩承台21以及设在主墩承台21上的主墩立柱22,边墩包括边墩承台31以及设在边墩承台31上的边墩立柱32。

  为减少临时措施成本,降低主梁11钢结构用量,在主梁11的两端均各自配装了一段悬挑梁,对应为第一悬挑梁12、第二悬挑梁13。以作为施工作业平台及部分现浇隐盖梁14支架的支承平台。悬挑梁采用变截面工字型构造。为与主梁11匹配,呈双拼状态且单梁翼缘板宽度与主梁11的单片主梁11翼缘宽度一致。悬挑梁与与主梁11间采用高强螺栓连接。

  所述的主墩支承体系,设置在主墩区域的横向侧并位于主梁11下方,且主墩支承体系的下端与主墩承台21固定,上端则与主梁11固定;附图中,主墩支承体系设在主墩立柱22处于横向的外侧。

  为了满足路桥预制小箱梁式隐盖梁的支承需求,本发明所述的主墩支承体系,包括主墩垫梁23、主墩竖向支承24以及主桁体系25,其中:

  所述的主桁体系25,包括上弦板、下弦板以及设置在上弦板、下弦板之间的W形桁架;W形桁架由两根外腹杆和两根内腹杆组成,其中,两根内腹杆组成W形桁架中间位置处的倒V形构件,两根外腹杆,则对称布置在倒V形构件的外侧,且外腹杆相对于下弦杆的倾角为42.3°(不低于40°为好),同时,因桁架全长不超过通用平板车最大长度17m,因此,当选择上弦杆全长16米,W形桁架全高5m时,内腹杆的倾角为65度。

  所述的主墩竖向支承24,具有两个,均设置在W形桁架的下端与垫梁之间,分别为第一主墩竖向支承24、第二主墩竖向支承24;第一、第二主墩竖向支承24的上端均能够通过可拆卸连接件b与下弦板的下表面连接固定,而第一、第二主墩竖向支承24的下端则能够采用可拆卸连接件c与主墩垫梁23固定。

  第一主墩竖向支承24与下弦板的联结位点(采用法兰连接的方式连接)对应于联结位点E所在位置设置,第二主墩竖向支承24与下弦板的联结位点(采用法兰连接的方式连接)对应于联结位点F所在位置设置。

  所述边墩支承体系34,设置在边墩区域的横向侧并位于主梁11下方,且边墩支承体系34的下端与边墩承台31固定,上端则与主梁11固定。附图中,边墩支承体系34设在边墩立柱32处于横向的外侧。

  具体地,所述的边墩支承体系34,包括边墩竖向支承,边墩竖向支承的上端采用螺栓紧固件通过法兰连接的方式与主梁11固定连接,下端则通过焊接固定的方式与边墩承台31固定。

  边墩支承区域受主梁11弯曲效应影响支承范围应力分布不均匀,主梁11因支承点问题,其峰值应力出现在与边墩竖向支承相连的垫梁附近,故设置与主梁11腹板垂直的垫梁体系(即垫梁腹板与主梁11腹板呈90°布置)。边墩垫梁33采用焊接钢箱梁构造。边墩垫梁33沿腹板长度方向间隔20cm设置1道支座加劲肋,并在主梁11腹板对应位置处,将加劲肋沿横断面方向满布设置(其余加劲仅布置与腹板外侧);同时在顶板外侧为适应主梁11弯曲导致的应力集中效应,增设1道纵向加劲,并与主梁11的局部支座加劲对应。

  针对上述临时支承体系的主梁中部梁段11-1(主梁梁段a)及其下方主墩支承体系2的拆除,本实用新型提供了一种移动式拆卸吊装工装,如图1-5所示,除满足竖向落架功能外,还需具备水平滑动能力,包括两个可移动吊装设备;两个可移动吊装设备分别为第一可移动吊装设备、第二可移动吊装设备;路桥包括沿顺桥向布置的若干节桥段,每一节桥段均包括沿着路桥顺桥向布置的若干预制小箱梁15以及沿着路桥横桥向布置、并分别与各预制小箱梁15的两端现浇成型的第一隐盖梁14-1、第二隐盖梁14-2;

  第一可移动吊装设备、第二可移动吊装设备对称布置在桥段横桥向中心线的两侧,并分别与主梁中部梁段11-1或W形桁架固定;确保吊点覆盖横桥向位置变化状态下的主桁及主梁体系。

  每一个可移动吊装设备均包括可平移悬吊机构、轨道组件以及水平移位装置;换句话来讲,第一可移动吊装设备包括第一可平移悬吊机构41、第一轨道组件42、第一水平移位装置43;第二可移动吊装设备包括第二可平移悬吊机构51、第二轨道组件52、第二水平移位装置53,

  其中:轨道组件的一端固定在第一隐盖梁14-1上,另一端沿着预制小箱梁15的长度方向延伸,且轨道组件具有与相邻两个预制小箱梁15间的间隙贯通的缝隙;可平移悬吊机构,包括能够沿着轨道组件平移的移动小车以及固定端固定在移动小车上的悬吊机构;悬吊机构的作动端能够依次穿过轨道组件的缝隙、相邻两个预制小箱梁15间的间隙后,与第一隐盖梁14-1下方的主梁中部梁段11-1或W形桁架固定;水平移位装置,固定在第二隐盖梁14-2上,且水平移位装置的动力输出端通过牵引部件与移动小车固定;移动小车在水平移位装置的动力作动下,经牵引部件的牵引,能够沿着轨道组件平移。本实施例中,所述牵引部件为牵引钢束41-5。

  进一步地,所述轨道组件包括活动轨道42-1;活动轨道42-1处于顺桥向的一端位于第一隐盖梁14-1的上方,另一端沿着顺桥向分隔成两条具有缝隙的分轨道,对应为第一分轨道、第二分轨道;第一分轨道、第二分轨道沿着相邻的两根预制小箱梁15铺设,并分别与各自对应的预制小箱梁15间布置轨道垫梁,轨道垫梁分为轨道垫梁a42-2、轨道垫梁b42-3。

  轨道为活动轨道42-1,意思是在拆装后,轨道可以拆下,方便下次重复利用。轨道单侧采用22a工字钢(每个桥墩单侧轨道长度为9.0m),并在顶部焊接角钢作为侧向限位构件。施工临时轨道底部铺设轨道垫梁,轨道垫梁与施工临时轨道垂直,用于调整现浇隐盖梁段与预制小箱梁15段的高差。

  进一步地,移动小车包括支承大梁41-1、基础大梁41-2;基础大梁41-2具有两根,分别为基础大梁41-2a、基础大梁41-2b;支承大梁41-1横跨第一分轨道、第二分轨道设置;且支承大梁41-1的两端分别与基础大梁41-2a的一端、基础大梁41-2b的一端一一对应固定,基础大梁41-2a的另一端、基础大梁41-2b的另一端通过与轨道组件适配的滚轮41-7分别置于第一分轨道、第二分轨道上方;悬吊机构包括电动葫芦41-3以及与电动葫芦41-3的动力输出端连接的悬吊钢丝绳41-6;电动葫芦的基座41-8固定在支承大梁41-1的中部位置处,悬吊钢丝绳41-6的端部依次穿过第一分轨道、第二分轨道间的缝隙、相邻两个预制小箱梁15间的间隙后,与第一隐盖梁14-1下方的主梁中部梁段11-1或W形桁架固定。

  进一步地,如图5所示,水平移位装置包括动力机构,动力机构的输出端通过牵引钢束41-5与移动小车上的牵引吊耳41-4固定;动力机构通过反力架组件布置在第二隐盖梁14-2范围。所述的动力机构为连续千斤顶43-4,连续千斤顶43-4通过反力架组件固定在第二隐盖梁14-2上方。所述反力架组件包括千斤顶支撑梁43-1、手动葫芦支承梁43-2、手动葫芦43-3、反力支架43-5、锚固螺杆43-6;反力支架43-5的上端安装千斤顶支撑梁43-1,下端通过锚固螺杆43-6与第二隐盖梁14-2锚固;手动葫芦支承梁43-2与千斤顶支撑梁43-1固定;手动葫芦43-3的固定端与手动葫芦支承梁43-2固定,而手动葫芦43-3的作动端则与连续千斤顶43-4的固定端固定。千斤顶支撑梁43-1的两端对称设置手动葫芦支承梁43-2;手动葫芦43-3能够与千斤顶支撑梁43-1两端的手动葫芦支承梁43-2中任意一个固定。具体地,反力架采用箱型截面,具备双侧张拉功能。反力架底部通过精轧螺纹钢锚固于隐盖梁内。反力架顶部设置手动葫芦吊(用于吊装连续千斤顶43-4)装架,包括2道45a工字钢及4道与其垂直的22a工字钢,手动葫芦吊挂于22a工字钢处。

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