CN111483925A - 一种波形钢腹板桥梁异步挂篮 - Google Patents

Abstract

本发明解决了现有的波形钢腹板桥梁采用塔吊进行波形钢腹板吊装，占用塔吊时间长，限制了塔吊的使用的缺陷，提供一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，包括相互固定的移动支撑下层和波形钢腹板吊装上层，移动支撑下层包括四根支撑于波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内的支腿、横向连接支腿的两下层横梁和纵向连接支腿的两平行的下层纵梁；波形钢腹板吊装上层包括四根与两下层横梁垂直固定连接的立柱、横向连接立柱顶端的两上层主横梁、与上层主横梁相固定的两纵梁导轨；纵梁导轨下连接可沿纵梁导轨轴线方向移动的横向移动装置，横向移动装置包括横向梁滑轨、设置于横向梁滑轨上并可沿横向梁滑轨轴线方向移动的起吊装置。

Description

一种波形钢腹板桥梁异步挂篮

技术领域

本发明属于桥梁施工领域，尤其涉及一种波形钢腹板桥梁异步挂篮。

背景技术

桥梁，指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。按照受力特点划分，有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥（斜拉桥）五种基本类型。混凝土梁桥的结构承载大部分用于抵抗桥梁自重，而二期活载只是很小的一部分，所以减小桥梁自重有助于增加桥梁跨径及减少工程造价。

波形钢腹板桥梁是一种新型的钢-混凝土组合结构桥梁，箱梁的顶、底板一般为混凝土，而腹板则为波形状的钢腹板，钢腹板与混凝土顶底板之间有剪力连接键连接，相比传统的混凝土箱梁，对于减轻箱梁自重、降低混凝土温度和收缩形变应力及提高预应力效率等具有突出效果。

由于波形钢腹板桥梁的特点自重轻、跨度大，配套进行悬臂施工设备以大型塔吊为主，随着国内基建的飞速的发展大型塔吊的租赁成本也及其高昂。且当桥梁处于特殊的地形地貌下，如山区、市区跨线、管线影响等，塔吊旋转半径受限无法覆盖整座桥梁，进而无法进行波形钢腹板的吊装。而且在波形钢腹板吊装过程中，塔吊被一直使用，在波形钢腹板安装好之前，塔吊都不能进行其他作业。一个桥墩边最多也只安装一台塔吊，因此在安装波形钢腹板的时候都是吊装一块、安装一块，施工效率比较低。如何在特殊环境的限制下进行波形钢腹板的吊装施工，并同时降低施工成本、提高功效，成为了施工中的难题，函待解决。

发明内容

本发明解决了现有的波形钢腹板桥梁采用塔吊进行波形钢腹板吊装，占用塔吊时间长，限制了塔吊的使用的缺陷，提供一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，通过异步挂篮完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，缩短塔吊占用时间。

本发明解决了现有的波形钢腹板桥梁采用塔吊进行波形钢腹板吊装，只能以一吊一安装的方式进行，造成波形钢腹板安装效率低的缺陷，提供一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，由塔吊完成波形钢腹板上吊到桥面，异步挂篮对接完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，同时将同一墩位大小里程侧波形钢腹板的安装顺序由顺序流水施工优化为了对称平行施工，提高了施工功效。

本发明解决了现有的波形钢腹板桥梁采用塔吊进行波形钢腹板吊装，塔吊的吊臂长度需要较长，收到桥梁所在地形的限制，同时也造成租用成本较高的缺陷，提供一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，由异步挂篮完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，塔吊只需将波形钢腹板从下竖直上吊至桥面，从而缩短塔吊的吊臂长度，受地形影响小，也可以降低塔吊吊装能的需求，从而降低塔吊的租赁成本。

本发明的具体技术方案为：一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，包括相互固定的移动支撑下层和波形钢腹板吊装上层，移动支撑下层高度限定为波形钢腹板桥梁顶板施工需要最小高度，波形钢腹板吊装上层高度限定为波形钢腹板水平状态平移所需最小高度；其中，移动支撑下层包括四根支撑于波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内的支腿、横向连接支腿的两下层横梁和纵向连接支腿的两平行的下层纵梁；波形钢腹板吊装上层包括四根与两下层横梁垂直固定连接的立柱、横向连接立柱顶端的两上层主横梁、与上层主横梁相固定的两纵梁导轨；纵梁导轨下连接可沿纵梁导轨轴线方向移动的横向移动装置，横向移动装置包括横向梁滑轨、设置于横向梁滑轨上并可沿横向梁滑轨轴线方向移动的起吊装置；横向梁滑轨的最小有效长度大于波形钢腹板最大高度；纵梁导轨伸出到移动支撑下层前后侧的长度至少均大于波形钢腹板长度的1/2。

异步挂篮通过移动支撑下层在波形钢腹板的上翼开孔钢板凹槽内移动，移动支撑下层的上面为波形钢腹板吊装上层，该波形钢腹板吊装上层可以将波形钢腹板吊起，这样塔吊将波形钢腹板从桥下直接上吊至桥面，再由异步挂篮在桥面位置进行吊装，波形钢腹板的上升起吊由塔吊来完成，一块波形钢腹板上升起吊之后可以进行下一块波形钢腹板的上升起吊，置于波形钢腹板在桥面的移动都可以通过异步挂篮来完成，这样对塔吊的占用时间少，上升起吊完波形钢腹板之后，塔吊完全可以进行其他吊装工作，塔吊的工作效率和工作效率都会提高。波形钢腹板在桥面的移动通过异步挂篮来完成，也就是说对塔吊的吊臂的长度要求降低，对塔吊的选型不再受到桥跨的限制，降低塔吊的成本。安装波形钢腹板的时候由挂篮吊装，波形钢腹板可以大小里程同时施工安装，两个工作面平行施工，不分先后，提高施工安装功效，同时还能缩短工期。移动支撑下层在波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内移动，同时也通过移动支撑下层的吊装来完成波形钢腹板桥梁顶部的施工，因此移动支撑下层高度要满足桥梁顶部施工需要的高度，并最大限度降低移动支撑下层高度，进而降低波形钢腹板吊装上层重心高度，使得挂篮移动更加平稳，安全系数提高。波形钢腹板吊装上层相对移动支撑下层属于第二层结构，由于移动支撑下层的结构特性，波形钢腹板是由波形钢腹板吊装上层来完成桥面吊装工作，波形钢腹板吊装上层的高度以波形钢腹板水平状态能通过来设计，波形钢腹板水平状态平移，减小其在高空的迎风面，降低风阻，提高施工安全性。降低第二层的重心高度，重心降低后，立柱的高度降低，降低挂篮的整体重量，对波形钢腹板影响小，在上翼开孔钢板凹槽内移动时也更加安全。纵梁导轨顺桥方向设置，横向移动装置可以在纵梁导轨上沿轴线方向移动，将处于桥面的波形钢腹板从后侧位置移动到前侧安装位置；横向移动装置包括横向梁滑轨和起吊装置，起吊装置用于吊装波形钢腹板，起吊装置可以在横向梁滑轨上移动，从而改变波形钢腹板在横桥方向上的位置，结合纵梁导轨，从而实现波形钢腹板顺桥和横桥两个方向上的调整。

作为优选，波形钢腹板吊装上层的纵梁导轨相对移动支撑下层呈不等臂设计，纵梁导轨伸出到移动支撑下层前侧的长度大于纵梁导轨伸出到移动支撑下层后侧的长度；波形钢腹板吊装上层设置有安全斜拉索装置。纵梁导轨的不等臂设计，使得前前端悬臂较长，后端悬臂较短，前端是波形钢腹板安装固定位置，前端悬臂上看调整的范围就比较广，施工和操作均比较方便；纵梁导轨后端完成波形钢腹板在桥面上吊的工作即可，因此纵梁导轨后端悬臂长度较短。在满足吊装和移动、施工要求的基础上，尽可能缩短纵梁导轨的长度，减少重量。考虑到纵梁导轨的不等臂设计给挂篮带来的作用力位置的变化，波形钢腹板吊装上层设置安全斜拉索装置，通过安全斜拉索装置来调整波形钢腹板吊装上层的重心位置，尤其是正在移动波形钢腹板的时候，提高安全性。

作为优选，安全斜拉索装置包括固定于波形钢腹板吊装上层纵梁导轨上的斜杆和连接斜杆端部与纵梁导轨的前端的斜拉索，斜杆的下端与纵梁导轨上表面相固定，斜杆的上端向着纵梁导轨的后端一侧倾斜，斜杆下端的位置处于两上层主横梁中间的位置。斜杆倾斜固定于纵梁导轨上，斜杆上端朝向纵梁导轨后端倾斜，斜拉索一端连接斜杆上端，一端连接纵梁导轨，这样通过斜拉索的拉力将悬臂较长的一端的力向纵梁导轨后端方向转移，避免悬臂长度较大侧挠度增大，也改变纵梁导轨不等臂对挂篮整体的重心影响。

作为优选，所述的纵梁导轨与所述的上层主横梁相垂直，纵梁导轨上表面与上层主横梁下表面贴合并固定，纵梁导轨上表面与上层主横梁两侧之间通过劲板固定加强。

作为优选，所述的两上层主横梁之间连接纵向的纵平杆，纵平杆为两根并固定于上层主横梁上表面，两纵梁导轨之间连接横向的平联桁架片，平联桁架片为两块并固定于纵梁导轨上表面，两平联桁架片分别处于两上层主横梁的前后位置。平联桁架片的设置可以提高挂篮在横桥方向上的刚度。

作为优选，所述的立柱采用工字钢结构，四根立柱的工字钢的腹板分处于两个垂直面内，朝向纵梁导轨后侧的两立柱的工字钢的腹板所在面垂直纵梁导轨的轴线方向，朝向纵梁导轨前侧的两立柱的工字钢的腹板所在面平行纵梁导轨的轴线方向；工字钢腹板的上下端均固定有三角形的劲板。四根立柱的腹板分别沿横桥和顺桥方向布置，保证挂篮在横桥和顺桥方向的刚度。

作为优选，顺桥方向的两立柱之间连接有斜撑，同一侧的斜撑为两根，两斜撑相交形成剪刀撑。剪刀撑的设置可以提高挂篮在顺桥方向上的刚度。

作为优选，两纵梁导轨各设置一滑轨小车，横向梁滑轨为一根，横向梁滑轨与所述的滑轨小车相固定，起吊装置为两组，每一组起吊装置均包括一升降葫芦和吊钩。横向梁滑轨与纵梁导轨相垂直，两滑轨小车分别与横向梁滑轨两端相固定，滑轨小车可以沿着纵梁导轨移动，带动横向梁滑轨整体沿着纵梁导轨移动。

作为优选，波形钢腹板安装工作，由异步挂篮、塔吊并配套桥面滑轨小车，由塔吊将波形钢腹板从桥下上吊至处于桥面的桥面滑轨小车上，再由桥面滑轨小车送至异步挂篮的纵梁导轨后侧下方，再通过异步挂篮吊至需要位置进行安装固定。桥面滑轨小车是指在桥面顺着滑轨移动的小车，异步挂篮配套桥面滑轨小车，这样塔吊将波形钢腹板从桥下竖直上吊至桥面，并放置到桥面滑轨小车上，桥面滑轨小车沿着桥面顺桥方向移动，移动到异步挂篮的后端方向，接着由起吊装置将波形钢腹板从桥面滑轨小车上吊离，横向梁滑轨横向梁滑轨沿着纵梁导轨从后端移到前端，在前端位置将波形钢腹板调整到安装状态进行安装。

作为优选，异步挂篮通过起吊装置将波形钢腹板从桥面滑轨小车吊起，并将波形钢腹板呈水平状态从纵梁导轨的后侧移动到纵梁导轨前侧，到位后，再控制起吊装置将波形钢腹板转变成竖向状态并下落到安装位置进行安装固定。

本发明的有益效果是：1、通过异步挂篮完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，缩短塔吊占用时间。

2、由塔吊完成波形钢腹板上吊到桥面，异步挂篮对接完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，同时将同一墩位大小里程侧波形钢腹板的安装顺序由顺序流水施工优化为了对称平行施工，提高了施工功效。

3、由异步挂篮完成波形钢腹板在桥梁上的移动和安装吊挂，塔吊只需将波形钢腹板从下竖直上吊至桥面，从而缩短塔吊的吊臂长度，受地形影响小，也可以降低塔吊吊装能的需求，从而降低塔吊的租赁成本。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明图1所示结构的A-A向示意图；

图3是本发明图1所示结构的B-B向示意图；

图4是本发明一种俯视图；

图5是本发明一种波形钢腹板在桥面起吊状态图；

图6是本发明一种波形钢腹板水平状态吊装到前端的状态图；

图7是本发明一种波形钢腹板下方放过程状态变化示意图；

图8是本发明一种波形钢腹板吊装到位状态示意图；

图中：1、移动支撑下层，2、波形钢腹板吊装上层，3、后立柱，4、纵梁导轨，5、平联桁架片，6、劲板，7、上层主横梁，8、纵平杆，9、斜杆，10、斜拉索，11、滑轨小车，12、拉锚头，13、横向梁滑轨，14、起吊装置，15、前立柱，16、斜撑，17、下层横梁，18、上支腿，19、下支腿，20、下层纵梁，21、支腿，22、波形钢腹板，23、桥面滑轨小车。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例：

如图1图2图3图4所示，一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，包括相互固定的移动支撑下层1和波形钢腹板吊装上层2，移动支撑下层高度限定为波形钢腹板桥梁顶板施工需要最小高度，波形钢腹板吊装上层高度限定为波形钢腹板水平状态平移所需最小高度。

其中，移动支撑下层包括四根支撑于波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内的支腿21、横向连接支腿的两下层横梁17和纵向连接支腿的两平行的下层纵梁20。波形钢腹板吊装上层包括四根与两下层横梁垂直固定连接的立柱、横向连接立柱顶端的两上层主横梁7、与上层主横梁相固定的两纵梁导轨4。纵梁导轨下连接可沿纵梁导轨轴线方向移动的横向移动装置，横向移动装置包括横向梁滑轨13、设置于横向梁滑轨上并可沿横向梁滑轨轴线方向移动的起吊装置14。横向梁滑轨的最小有效长度大于波形钢腹板最大高度；纵梁导轨伸出到移动支撑下层前后侧的长度至少均大于波形钢腹板长度的1/2。波形钢腹板吊装上层的纵梁导轨相对移动支撑下层呈不等臂设计，纵梁导轨伸出到移动支撑下层前侧的长度大于纵梁导轨伸出到移动支撑下层后侧的长度。

移动支撑下层的支腿是由上支腿18和下支腿19上下叠加固定而成，其中下支腿的底部固定有四氟钢板，下层横梁固定于上支腿的顶部，下层纵梁连接于上支腿的侧面。处于移动支撑下层前侧的两下支腿侧面固定有铰接头，铰接头上设置有铰接孔，铰接头朝向处于移动支撑下层后侧的两支腿。异步挂篮支撑于波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内后，铰接头与上翼开孔钢板之间连接伸缩缸，通过伸缩缸来控制异步挂篮移动。

所述的立柱采用工字钢结构，四根立柱的工字钢的腹板分处于两个垂直面内，朝向纵梁导轨后侧的两立柱的工字钢的腹板所在面垂直纵梁导轨的轴线方向，朝向纵梁导轨前侧的两立柱的工字钢的腹板所在面平行纵梁导轨的轴线方向。工字钢腹板的上下端均固定有三角形的劲板6。处于前侧的横桥方向的两立柱为前立柱15，处于后侧的横桥方向的两立柱为后立柱3。后立柱的工字钢的腹板处于横桥方向，前立柱的工字钢的腹板处于顺桥方向。立柱在横桥方向上的跨度大于支腿在横桥方向上的宽度。顺桥方向的两立柱之间连接有斜撑16，同一侧的斜撑为两根，两斜撑相交形成剪刀撑。

所述的纵梁导轨与所述的上层主横梁相垂直，纵梁导轨上表面与上层主横梁下表面贴合并固定，纵梁导轨上表面与上层主横梁两侧之间通过劲板固定加强。所述的两上层主横梁之间连接纵向的纵平杆8，纵平杆为两根并固定于上层主横梁上表面，两纵梁导轨之间连接横向的平联桁架片5，平联桁架片为两块并固定于纵梁导轨上表面，两平联桁架片分别处于两上层主横梁的前后位置。两纵梁导轨各设置一滑轨小车11，横向梁滑轨为一根，横向梁滑轨与所述的滑轨小车相固定，起吊装置为两组，每一组起吊装置均包括一升降葫芦和吊钩。纵梁导轨的两端设置有限位板，避免滑轨小车从纵梁导轨前后端滑出。起吊装置在横向梁滑轨上可以是固定位置，也可以是滑动状态，并可改变起吊装置在横向梁滑轨上的位置，横向梁滑轨的两端设置有限位板。

波形钢腹板吊装上层设置有安全斜拉索装置。安全斜拉索装置包括固定于波形钢腹板吊装上层纵梁导轨上的斜杆9和连接斜杆端部与纵梁导轨的前端的斜拉索10，斜杆的下端与纵梁导轨上表面相固定，斜杆的上端向着纵梁导轨的后端一侧倾斜，斜杆下端的位置处于两上层主横梁中间的位置。

波形钢腹板安装工作，由异步挂篮、塔吊并配套桥面滑轨小车23，具体为：

波形钢腹板先通过地面运送到桥下，通过塔吊将波形钢腹板逐一从桥下上吊至桥面并装到桥面滑轨小车上，接着由桥面滑轨小车送至异步挂篮的纵梁导轨后侧下方。横向梁滑轨带着起吊装置移动到异步挂篮的后侧，两组起吊装置通过吊钩分别钩住波形钢腹板的两侧位置，将波形钢腹板从桥面滑轨小车吊起，如图5所示。

波形钢腹板从桥面滑轨小车吊起后，呈水平状态，接着横向梁滑轨整体通过滑轨小车11沿着纵梁导轨向前移动，移动到纵梁导轨前端位置，如图6所示。

横向梁滑轨移动到位后，其中一组起吊装置将波形钢腹板该侧下放，使得波形钢腹板逐渐转变为竖向状，通过起吊装置在横向梁滑轨上的位置改变将波形钢腹板移动到安装位置，如图7所示。

波形钢腹板到位后，起吊装置同步下放，将波形钢腹板下放到安装位置并进行安装固定，如图8所示。

桥梁可以两端分别设置一异步挂篮，并可同时进行波形钢腹板安装，从而提高施工效率，并加快施工进度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，包括相互固定的移动支撑下层（1）和波形钢腹板吊装上层（2），移动支撑下层高度限定为波形钢腹板桥梁顶板施工需要最小高度，波形钢腹板吊装上层高度限定为波形钢腹板水平状态平移所需最小高度；其中，移动支撑下层包括四根支撑于波形钢腹板上翼开孔钢板凹槽内的支腿（21）、横向连接支腿的两下层横梁（17）和纵向连接支腿的两平行的下层纵梁（20）；波形钢腹板吊装上层包括四根与两下层横梁垂直固定连接的立柱、横向连接立柱顶端的两上层主横梁（7）、与上层主横梁相固定的两纵梁导轨（4）；纵梁导轨下连接可沿纵梁导轨轴线方向移动的横向移动装置，横向移动装置包括横向梁滑轨（13）、设置于横向梁滑轨上并可沿横向梁滑轨轴线方向移动的起吊装置（14）；横向梁滑轨的最小有效长度大于波形钢腹板最大高度；纵梁导轨伸出到移动支撑下层前后侧的长度至少均大于波形钢腹板长度的1/2。

2.根据权利要求1所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，波形钢腹板吊装上层的纵梁导轨相对移动支撑下层呈不等臂设计，纵梁导轨伸出到移动支撑下层前侧的长度大于纵梁导轨伸出到移动支撑下层后侧的长度；波形钢腹板吊装上层设置有安全斜拉索装置。

3.根据权利要求2所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，安全斜拉索装置包括固定于波形钢腹板吊装上层纵梁导轨上的斜杆（9）和连接斜杆端部与纵梁导轨的前端的斜拉索（10），斜杆的下端与纵梁导轨上表面相固定，斜杆的上端向着纵梁导轨的后端一侧倾斜，斜杆下端的位置处于两上层主横梁中间的位置。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，所述的纵梁导轨与所述的上层主横梁相垂直，纵梁导轨上表面与上层主横梁下表面贴合并固定，纵梁导轨上表面与上层主横梁两侧之间通过劲板（6）固定加强。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，所述的两上层主横梁之间连接纵向的纵平杆（8），纵平杆为两根并固定于上层主横梁上表面，两纵梁导轨之间连接横向的平联桁架片（5），平联桁架片为两块并固定于纵梁导轨上表面，两平联桁架片分别处于两上层主横梁的前后位置。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，所述的立柱采用工字钢结构，四根立柱的工字钢的腹板分处于两个垂直面内，朝向纵梁导轨后侧的两立柱的工字钢的腹板所在面垂直纵梁导轨的轴线方向，朝向纵梁导轨前侧的两立柱的工字钢的腹板所在面平行纵梁导轨的轴线方向；工字钢腹板的上下端均固定有三角形的劲板。

7.根据权利要求6所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，顺桥方向的两立柱之间连接有斜撑（16），同一侧的斜撑为两根，两斜撑相交形成剪刀撑。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，两纵梁导轨各设置一滑轨小车（11），横向梁滑轨为一根，横向梁滑轨与所述的滑轨小车相固定，起吊装置为两组，每一组起吊装置均包括一升降葫芦和吊钩。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，波形钢腹板安装工作，由异步挂篮、塔吊并配套桥面滑轨小车（23），由塔吊将波形钢腹板从桥下上吊至处于桥面的桥面滑轨小车上，再由桥面滑轨小车送至异步挂篮的纵梁导轨后侧下方，再通过异步挂篮吊至需要位置进行安装固定。

10.根据权利要求9所述的一种波形钢腹板桥梁异步挂篮，其特征在于，异步挂篮通过起吊装置将波形钢腹板从桥面滑轨小车吊起，并将波形钢腹板呈水平状态从纵梁导轨的后侧移动到纵梁导轨前侧，到位后，再控制起吊装置将波形钢腹板转变成竖向状态并下落到安装位置进行安装固定。

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