CN114606861A - 大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，包括如下步骤：步骤一：过孔到位；步骤二：对称拼装时将尾部浮动支腿和前部浮动支腿分别支撑于刚架设完成的节段梁上并启动恒反力支撑，完成拼装；步骤三和步骤四：交换尾部中支腿和前部中支腿的位置；步骤五：主梁向前移动至前支腿位于Pn+3墩处；步骤六和步骤七：中支腿分别支撑于Pn+2墩和Pn+3墩处；步骤八：移动主梁；步骤九：过孔到位，重复上述步骤。本发明在满足大跨度桥梁的架设的同时，架设装备的长度短，整体长度小于两跨，架设装备自重轻，外形尺寸小，桥墩承受较小的载荷。

Description

大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法

技术领域

本发明涉及架设装备施工领域。更具体地说，本发明涉及大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法。

背景技术

随着桥梁建设技术的发展，大跨度节段梁桥越来越多，部分节段梁桥的建设跨度规划到120m。而传统的架设装备无论是尾部喂梁或者是桥下喂梁，跨度大于两跨，由于跨度大，单位长度主梁重量大，架设装备外形尺寸大，桥墩承受的支反力大。现场安装时需要大起重量吊机或者散件拼装。设备成本和安装成本高，安装风险大，效率低，在此背景下发明了本申请的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：传统架设装备主梁长度相对跨度的长跨比较大，大于2倍，当用于大跨度桥梁架设时，设备外形尺寸大，重量大，成本高。安装时采用特大型起重机或者进行散件拼装，安装成本高，风险大，散件拼装时工效低；传统架设装备在过孔时，前部主梁大悬臂，主梁应力大，下挠也大，主梁设计的强度和刚度相应增大；传统架设装备的中部支腿和尾支腿适应桥梁变化的能力差，桥梁变化不大时，架设装备就需要做较大改动，成本高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，在满足大跨度桥梁的架设的同时，架设装备的长度短，整体长度小于两跨，架设装备自重轻，外形尺寸小，桥墩承受较小的载荷。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，通过架设设备进行架设，所述架设设备包括尾支腿、前支腿、尾部中支腿、前部中支腿、尾部浮动支腿、前部浮动支腿、尾部起重天车、前部起重天车和主梁，大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法具体包括如下步骤：

步骤一：初始状态下，尾部中支腿和前部中支腿分别支撑于Pn+1墩和Pn+2墩上，其中Pn+1墩上的节段梁已经架设完成，通过尾部中支腿和前部中支腿滑动支撑主梁，前支腿和尾支腿收起，主梁向前移动，过孔到位；

步骤二：利用尾部起重天车和前部起重天车对称拼装Pn+2墩两边的节段梁，对称拼装时将尾部浮动支腿和前部浮动支腿分别支撑于刚架设完成的Pn+2墩两边的节段梁两侧上并启动恒反力支撑主梁，逐段拼装完成T构节段梁拼装；

步骤三：卸载尾部浮动支腿和前部浮动支腿的支撑力，通过尾支腿支撑主梁，利用前起重天车吊运尾部中支腿至前部中支腿前方并安装，此时尾部中支腿变为前部中支腿；

步骤四：Pn+2墩处的前部中支腿自行后移到靠近Pn+1墩的跨度1/4位置处，此时前部中支腿变为尾部中支腿；

步骤五：尾支腿收起，通过尾部中支腿和前部中支腿支撑主梁，前部起重天车运行到主梁后方，主梁向前移动至前支腿位于Pn+3墩处；

步骤六：通过前支腿和后支腿支撑主梁，尾部中支腿移动到Pn+2墩处支撑；

步骤七：前部中支腿通过前起重天车起吊前移到Pn+3墩处支撑；

步骤八：尾支腿和前支腿缩回，向前移动主梁；

步骤九：过孔到位，回到步骤一，重复步骤一至步骤九，再次开始架设下一墩位的节段梁。

优选的是，主梁的长度小于2倍桥梁跨度。

优选的是，主梁的长度为桥梁跨度的1.7倍。

优选的是，所述架设设备的尾支腿、尾部中支腿和前部中支腿均为模块化设计。

优选的是，所述前支腿为伸缩油缸支腿且固定于所述主梁上。

优选的是，所述尾支腿滑动挂设于所述主梁上，所述尾支腿包括：

支撑横梁，其底部设置有多个坡度调整组件，所述坡度调整组件包括支撑螺母和支撑螺杆，所述支撑螺母固定于所述支撑横梁上，所述支撑螺杆螺纹配合支撑螺母，所述支撑横梁通过多个支撑螺杆支撑于所述节段梁上；

下部支撑组件，其在所述支撑横梁上对称设置两个，所述下部支撑组件通过滑动支座滑动连接于所述支撑横梁上；

上部支撑组件，其设置两个且一一对应与所述下部支撑组件通过顶升油缸连接；

挂轮，其在每个上部支撑组件上均对称设置一对，一对挂轮滑动挂设于所述主梁上。

优选的是，所述尾部中支腿和前部中支腿均可拆卸设置于所述主梁上，所述尾部中支腿和前部中支腿均包括：

承载梁，其侧面均设置有连接接口，相邻承载梁通过连接接口组装成一体式结构，所述承载梁底部设置有多个竖向支座，其为伸缩结构；

转动底座，其在所述承载梁上对称设置一对，所述转动底座通过滑动座滑动连接至所述承载梁上，一对转动底座之间通过横向调整油缸和连杆连接；

转动支座，其也设置一对，一对转动支座均通过转动轴一一对应转动连接至一对转动底座上；

上部平衡梁，其在所述转动支座上对称设置一对，所述上部平衡梁上设置有纵向油缸，其可拆卸连接至所述主梁上；

锚固支座，其在所述承载梁的两侧对称设置一对，所述锚固支座上固定设置有护栏平台；

螺纹钢筋，其设置一对，所述螺纹钢筋两端分别可拆卸连接至节段梁和锚固支座上。

优选的是，所述竖向支座包括横向调整支座、接高支座和支撑油缸，所述横向调整支座滑动连接至所述承载梁上，所述接高支座可拆卸连接至所述横向调整支座下方，所述支撑油缸连接至所述接高支座上。

优选的是，所述尾部浮动支腿和前部浮动支腿用于支撑所述主梁，浮动支腿包括：

支撑框架，其为U型结构，所述支撑框架底部设置有多个调整螺母，其内一一对应配合多个调整螺杆，所述支撑框架通过多个调整螺杆支撑于所述节段梁上；

恒反力油缸，其在所述支撑框架的两侧顶部各设置一个，所述恒反力油缸上设置有支撑座，其支撑于所述主梁底面。

本发明至少包括以下有益效果：

1、相对传统的架设装备，主梁的长度小于两倍的主跨跨度，整机重量轻、主梁外形尺寸小，方便安装，对墩身的作用力小；

2、架设装备在过孔时，增加浮动支腿，也可增加多套浮动支腿，形成分布式支撑，达到减少主梁受力，均匀分配载荷在已拼装好的节段梁上，并且分布式支撑为恒定的支反力，避免了过大的支反力对节段梁的影响，达到主梁结构小，重量轻量化的效果；

3、采用可调整横向支点，并且下部支点可调节的可悬挂行走的液压尾支腿，一方面适应尾部支点变化，另一方面经过简单调整可适应横向和纵向的小坡度，尾支腿可沿着主梁自行走，改变了传统尾支腿依靠天车搬运的难题；

4、采用模块化的中支腿，中支腿上部中心距可调整，下部的支撑间距可调整，承载梁的长度有接口可调整，可以适应多种梁型，与传统中支腿相比，不需要改造，只要调整间距即可使用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的架设方法步骤一示意图；

图2为本发明的架设方法步骤二示意图；

图3为本发明的架设方法步骤三示意图；

图4为本发明的架设方法步骤四示意图；

图5为本发明的架设方法步骤五示意图；

图6为本发明的架设方法步骤六示意图；

图7为本发明的架设方法步骤七示意图；

图8为本发明的架设方法步骤八示意图；

图9为本发明的架设方法步骤九示意图；

图10为本发明的架设设备的整体结构示意图；

图11为本发明的浮动支腿的侧视结构示意图；

图12为本发明的尾支腿的侧视结构示意图；

图13为本发明的中支腿的主视结构示意图；

图14为本发明的中支腿的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、尾支腿，101、挂轮，102、上部支撑组件，103、顶升油缸，104、下部支撑组件，105、滑动支座，106、支撑横梁，107、坡度调整组件，2、尾部中支腿，201、纵向油缸，202、上部平衡梁，203、转动支座，204、转动轴，205、转动底座，206、滑动座，207、横向调整油缸，208、连杆，209、承载梁，210、连接接口，211、锚固支座，212、护栏平台，213、横向调整支座，214、接高支座，215、支撑油缸，216、螺纹钢筋，3、尾部起重天车，4、尾部浮动支腿，401、支撑座，402、恒反力油缸，403、支撑框架，404、调整螺母，405、调整螺杆，5、前部中支腿，6、前部起重天车，7、前支腿，8、主梁，9、节段梁，10、前部浮动支腿。

具体实施方式

下面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。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并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，因此不能理解为对本发明的限制。

本申请所指的“前”均为附图中的右侧，“尾”均为附图中的左侧。附图1至9中，从左侧至右侧的墩依次为Pn+0、Pn+1、Pn+2、Pn+3、Pn+4。

如图1至9所示，本发明提供一种大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，具体包括如下步骤：

步骤一：如图1所示，初始状态下，尾部中支腿2和前部中支腿5分别支撑于Pn+1墩和Pn+2墩上，其中Pn+1墩上的节段梁9已经架设完成，通过尾部中支腿2和前部中支腿5滑动支撑主梁8，前支腿7和尾支腿1收起，主梁8向前移动，过孔到位；

步骤二：如图2所示，利用尾部起重天车3和前部起重天车6对称拼装Pn+2墩两边的节段梁9，对称拼装时将尾部浮动支腿4和前部浮动支腿10分别支撑于刚架设完成的Pn+2墩两边的节段梁9两侧上并启动恒反力支撑主梁8，逐段拼装完成T构节段梁9拼装；

步骤三：如图3所述，卸载尾部浮动支腿4和前部浮动支腿10的支撑力，通过尾支腿1支撑主梁8，利用前起重天车吊运尾部中支腿2至前部中支腿5前方并安装，此时尾部中支腿2变为前部中支腿5；

步骤四：如图4所示，Pn+2墩处的前部中支腿5自行后移到靠近Pn+1墩的跨度1/4位置处，此时前部中支腿5变为尾部中支腿2；经过步骤三和步骤四后，前部中支腿5和尾部中支腿2发生位置互换，从而在本申请图示中，只要位于前部的均为前部中支腿5，位于尾部的均为尾部中支腿2；

步骤五：如图5所示，尾支腿1收起，通过尾部中支腿2和前部中支腿5支撑主梁8，前部起重天车6运行到主梁8后方，主梁8向前移动至前支腿7位于Pn+3墩处；

步骤六：如图6所示，通过前支腿7和后支腿支撑主梁8，尾部中支腿2移动到Pn+2墩处支撑；

步骤七：如图7所示，前部中支腿5通过前起重天车起吊前移到Pn+3墩处支撑；

步骤八：如图8所示，尾支腿1和前支腿7缩回，向前移动主梁8；

步骤九：如图9所示，过孔到位，回到步骤一，重复步骤一至步骤九，再次开始架设下一墩位的节段梁9。

本申请的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法的实现是通过架设设备进行架设完成，如图10所示，所述架设设备包括尾支腿1、前支腿7、尾部中支腿2、前部中支腿5、尾部浮动支腿4、前部浮动支腿10、尾部起重天车3、前部起重天车6和主梁8，尾部起重天车3和前部起重天车6设置于主梁8上，用于施工过程中的起吊移动等功能；尾支腿1、前支腿7、尾部中支腿2、前部中支腿5、尾部浮动支腿4、前部浮动支腿10均用于支撑或移动主梁8；针对大跨度桥梁，本申请采用主梁8长度小于2倍跨度的结构形式，主梁8结构尺寸小，重量轻。主梁8的整个长度大约为桥梁跨度的1.7倍，整个结构组成中，额外增加两套浮动支腿，借助已架设好的节段梁9，进一步减小主梁8受力，解决了大跨度节段梁9桥的架设装备外形尺寸大，重量大，安装困难，对桥梁支反力过大的问题。尤其在一些跨江跨河段，大型浮吊难以进场，架设装备无论是整件吊装还是散件拼装都比较困难；尾支腿1的和中支腿的模块化设计，增加了梁段改变时的支撑调整适应能力。

在一种技术方案中，所述前支腿7为伸缩油缸支腿且固定于所述主梁8上，可以适应过跨时的主梁8下挠。

在一种技术方案中，如图12所示，所述尾支腿1滑动挂设于所述主梁8上，所述尾支腿1包括：

支撑横梁106，其底部设置有多个坡度调整组件107，所述坡度调整组件107包括支撑螺母和支撑螺杆，所述支撑螺母固定于所述支撑横梁106上，所述支撑螺杆螺纹配合支撑螺母，所述支撑横梁106通过多个支撑螺杆支撑于所述节段梁9上；

下部支撑组件104，其在所述支撑横梁106上对称设置两个，所述下部支撑组件104通过滑动支座105滑动连接于所述支撑横梁106上；

上部支撑组件102，其设置两个且一一对应与所述下部支撑组件104通过顶升油缸103连接；

挂轮101，其在每个上部支撑组件102上均对称设置一对，一对挂轮101滑动挂设于所述主梁8上。

在上述技术方案中，尾支腿1为液压伸缩支腿，通过顶升油缸103的顶升实现上部支撑组件102和下部支撑组件104的调节，解决纵向位置的随意调整；尾支腿1增加挂轮101，可以悬挂在主梁8上，且挂轮101通过尾支腿1上设置的电机连接并通过依靠电机驱动沿主梁8前行，尾支腿1还可以支撑作为尾部取梁的支点；尾支腿1下部具有滑动支座105，下部支撑组件104可沿着支撑横梁106移动，可以适应不同的支点变化，同时支撑横梁106下方具有可坡度调整的组件，设置4个，无需额外支垫，仅仅通过调节支撑螺杆即可满足主梁8坡度调整要求。

在一种技术方案中，如图13和图14所示，所述尾部中支腿2和前部中支腿5均可拆卸设置于所述主梁8上，所述尾部中支腿2和前部中支腿5均包括：

承载梁209，其侧面均设置有连接接口210，相邻承载梁209通过连接接口210组装成一体式结构，根据支点变化以及横向移动范围进行加长，所述承载梁209底部设置有多个竖向支座，其为伸缩结构；

转动底座205，其在所述承载梁209上对称设置一对，所述转动底座205通过滑动座206滑动连接至所述承载梁209上，一对转动底座205之间通过横向调整油缸207和连杆208连接，转动底座205之间距离较远，通过横向调整油缸207和连杆208共同连接实现距离调整，从而实现根据主梁8尺寸结构调节，以更好地适应梁段改变，提高中支腿适应能力；

转动支座203，其也设置一对，一对转动支座203均通过转动轴204一一对应转动连接至一对转动底座205上，中支腿可一定范围内转动，以适应主梁8的水平调整；

上部平衡梁202，其在所述转动支座203上对称设置一对，所述上部平衡梁202上设置有纵向油缸201，其可拆卸连接至所述主梁8上，通过纵向油缸201驱动主梁8沿着中支腿移动；

锚固支座211，其在所述承载梁209的两侧对称设置一对，所述锚固支座211上固定设置有护栏平台212，护栏平台212一方面用于螺纹钢筋216安装拆除的施工作业，另一方面也方便施工人员爬至主梁8上；

螺纹钢筋216，其设置一对，所述螺纹钢筋216两端分别可拆卸连接至节段梁9和锚固支座211上，锚固支座211和螺纹钢筋216将中支腿与节段梁9固定连接为一体，方便主梁8与中支腿的相对移动。

所述竖向支座包括横向调整支座213、接高支座214和支撑油缸215，所述横向调整支座213滑动连接至所述承载梁209上，所述接高支座214可拆卸连接至所述横向调整支座213下方，所述支撑油缸215连接至所述接高支座214上，中支腿为模块化结构组成，下部的横向调整支座213可以沿着承载梁209滑动，适应不同的支点变化。

在一种技术方案中，如图11所示，所述尾部浮动支腿4和前部浮动支腿10用于支撑所述主梁8，浮动支腿包括：

支撑框架403，其为U型结构，所述支撑框架403底部设置有多个调整螺母404，其内一一对应配合多个调整螺杆405，调节螺母和调节螺杆各设置4个，呈矩形分布，所述支撑框架403通过多个调整螺杆405支撑于所述节段梁9上，通过调节螺杆的调节可适应主梁8的坡度变化；

恒反力油缸402，其在所述支撑框架403的两侧顶部各设置一个，所述恒反力油缸402上设置有支撑座401，其支撑于所述主梁8底面，通过启动恒反力油缸402，恒反力油缸402可以根据设置的恒力支撑在主梁8下部，为主梁8提供额外的支点，减小主梁8弯矩，不需要支撑时，启动恒反力油缸402向下，支撑座401与主梁8具有间距，不发生相互干涉，浮动支腿搁置于节段梁9上。

尽管本发明的实施方案已公开如上，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。

Claims (9)

1.大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，通过架设设备进行架设，所述架设设备包括尾支腿、前支腿、尾部中支腿、前部中支腿、尾部浮动支腿、前部浮动支腿、尾部起重天车、前部起重天车和主梁，大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法具体包括如下步骤：

步骤一：初始状态下，尾部中支腿和前部中支腿分别支撑于Pn+1墩和Pn+2墩上，其中Pn+1墩上的节段梁已经架设完成，通过尾部中支腿和前部中支腿滑动支撑主梁，前支腿和尾支腿收起，主梁向前移动，过孔到位；

步骤二：利用尾部起重天车和前部起重天车对称拼装Pn+2墩两边的节段梁，对称拼装时将尾部浮动支腿和前部浮动支腿分别支撑于刚架设完成的Pn+2墩两边的节段梁两侧上并启动恒反力支撑主梁，逐段拼装完成T构节段梁拼装；

步骤三：卸载尾部浮动支腿和前部浮动支腿的支撑力，通过尾支腿支撑主梁，利用前起重天车吊运尾部中支腿至前部中支腿前方并安装，此时尾部中支腿变为前部中支腿；

步骤四：Pn+2墩处的前部中支腿自行后移到靠近Pn+1墩的跨度1/4位置处，此时前部中支腿变为尾部中支腿；

步骤五：尾支腿收起，通过尾部中支腿和前部中支腿支撑主梁，前部起重天车运行到主梁后方，主梁向前移动至前支腿位于Pn+3墩处；

步骤六：通过前支腿和后支腿支撑主梁，尾部中支腿移动到Pn+2墩处支撑；

步骤七：前部中支腿通过前起重天车起吊前移到Pn+3墩处支撑；

步骤八：尾支腿和前支腿缩回，向前移动主梁；

步骤九：过孔到位，回到步骤一，重复步骤一至步骤九，再次开始架设下一墩位的节段梁。

2.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，主梁的长度小于2倍桥梁跨度。

3.如权利要求2所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，主梁的长度为桥梁跨度的1.7倍。

4.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述架设设备的尾支腿、尾部中支腿和前部中支腿均为模块化设计。

5.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述前支腿为伸缩油缸支腿且固定于所述主梁上。

6.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述尾支腿滑动挂设于所述主梁上，所述尾支腿包括：

支撑横梁，其底部设置有多个坡度调整组件，所述坡度调整组件包括支撑螺母和支撑螺杆，所述支撑螺母固定于所述支撑横梁上，所述支撑螺杆螺纹配合支撑螺母，所述支撑横梁通过多个支撑螺杆支撑于所述节段梁上；

下部支撑组件，其在所述支撑横梁上对称设置两个，所述下部支撑组件通过滑动支座滑动连接于所述支撑横梁上；

上部支撑组件，其设置两个且一一对应与所述下部支撑组件通过顶升油缸连接；

挂轮，其在每个上部支撑组件上均对称设置一对，一对挂轮滑动挂设于所述主梁上。

7.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述尾部中支腿和前部中支腿均可拆卸设置于所述主梁上，所述尾部中支腿和前部中支腿均包括：

承载梁，其侧面均设置有连接接口，相邻承载梁通过连接接口组装成一体式结构，所述承载梁底部设置有多个竖向支座，其为伸缩结构；

转动底座，其在所述承载梁上对称设置一对，所述转动底座通过滑动座滑动连接至所述承载梁上，一对转动底座之间通过横向调整油缸和连杆连接；

转动支座，其也设置一对，一对转动支座均通过转动轴一一对应转动连接至一对转动底座上；

上部平衡梁，其在所述转动支座上对称设置一对，所述上部平衡梁上设置有纵向油缸，其可拆卸连接至所述主梁上；

锚固支座，其在所述承载梁的两侧对称设置一对，所述锚固支座上固定设置有护栏平台；

螺纹钢筋，其设置一对，所述螺纹钢筋两端分别可拆卸连接至节段梁和锚固支座上。

8.如权利要求7所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述竖向支座包括横向调整支座、接高支座和支撑油缸，所述横向调整支座滑动连接至所述承载梁上，所述接高支座可拆卸连接至所述横向调整支座下方，所述支撑油缸连接至所述接高支座上。

9.如权利要求1所述的大跨度节段桥梁分布式支撑架设方法，其特征在于，所述尾部浮动支腿和前部浮动支腿用于支撑所述主梁，浮动支腿包括：

支撑框架，其为U型结构，所述支撑框架底部设置有多个调整螺母，其内一一对应配合多个调整螺杆，所述支撑框架通过多个调整螺杆支撑于所述节段梁上；

恒反力油缸，其在所述支撑框架的两侧顶部各设置一个，所述恒反力油缸上设置有支撑座，其支撑于所述主梁底面。

Images