H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，包括橫撐和分別固定在兩側(cè)塔柱上的牛腿，所述橫撐搭載在牛腿上，所述橫撐包括與一側(cè)塔柱抵接的抵接端和與抵接端相對的頂推端，所述頂推端與另一側(cè)塔柱之間活動處插裝有抄墊物，所述頂推端設(shè)有受力后使橫撐向抵接端發(fā)生位移的頂推部。本發(fā)明還涉及上述臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法。本發(fā)明減少了臨時水平橫撐安裝時塔吊占用使用時間，方便施工期間對頂推力的調(diào)整，加快索塔施工工期，減少臨時水平橫撐高空焊接工作量，降低臨時水平橫撐拆除難度，降低高空作業(yè)安全風(fēng)險。本發(fā)明可應(yīng)用于橋梁施工中水平臨時橫撐施工。
【專利說明】H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁施工，特別是涉及一種H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國公路、鐵路快速路網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)，大量跨江、河、海橋梁紛紛興建，斜拉橋是大跨度橋梁的最主要橋型之一。對于H型高塔傾斜塔柱施工，隨著傾斜塔柱施工高度的增加，塔柱懸臂部分下根部外側(cè)混凝土的拉應(yīng)力逐漸增大，同時向內(nèi)傾斜塔柱施工的懸臂端由于重力作用，向外產(chǎn)生位移也越來越大，為控制塔柱線形、內(nèi)力滿足設(shè)計要求并保證施工期間結(jié)構(gòu)安全，在傾斜塔柱施工過程中，應(yīng)分高度設(shè)置臨時水平橫撐，控制塔柱懸臂施工高度。
[0003]目前，H型索塔傾斜中塔柱施工臨時水平橫撐設(shè)置常規(guī)施工方法如下:利用塔吊在塔柱內(nèi)側(cè)相應(yīng)位置水平吊裝水平橫撐結(jié)構(gòu)，水平橫撐的一端直接與索塔預(yù)埋件焊接，待焊接完畢后在水平橫撐另一端結(jié)構(gòu)鋼管柱前端兩邊布置千斤頂和油泵，并按設(shè)計或監(jiān)控單位要求，啟動油泵使千斤頂沿水平方向向外頂推至設(shè)計噸位，然后在臨時水平橫撐與索塔塔柱內(nèi)側(cè)預(yù)埋件之間空隙內(nèi)抄墊鋼板，并將橫撐與抄墊鋼板、預(yù)埋件之間焊接起來，最后千斤頂卸載完成臨時橫撐安裝。臨時橫撐拆除時再根據(jù)安裝頂推力及施工工況變化情況重新計算拆除時水平橫撐頂推力，利用千斤頂先向外頂推至計算力值，然后割除焊縫，再抽出抄墊鋼板，千斤頂回油卸載后利用塔吊拆除臨時水平橫撐鋼結(jié)構(gòu)。
[0004]但是上述施工方法存在以下不足:
1、焊接完畢塔吊方可松構(gòu)，整個吊裝過程占用塔吊時間較長，嚴(yán)重影響主塔塔柱施工，延誤施工工期。
[0005]2、臨時水平橫撐兩端需與抄墊鋼板、索塔預(yù)埋件全部焊接起來，焊接工作量較大，且均在高空施焊，存在高空作業(yè)安全風(fēng)險。
[0006]3、臨時水平橫撐安裝完成后，難以調(diào)整頂推力。隨著索塔的施工，測量監(jiān)控單位會對索塔線型及內(nèi)力進行測量監(jiān)控，并隨時根據(jù)測量結(jié)果對臨時水平橫撐頂推力進行調(diào)整，以控制索塔偏位及內(nèi)力值處于允許范圍內(nèi)。而常規(guī)的臨時水平橫撐端頭與抄墊鋼板、索塔預(yù)埋件都焊接起來了，進行頂推力調(diào)整前需將焊縫割除，待頂推力調(diào)整完畢后再焊接起來，工序繁瑣，工作量大，且割除焊縫操作時安全風(fēng)險較大。
[0007]4、臨時水平橫撐拆除時由于橫撐兩端均與索塔預(yù)埋件焊接起來，且拆除與安裝時施工工況變化較大，難以準(zhǔn)確計算拆除時水平橫撐內(nèi)力，故而難以采用油頂進行先卸載后拆除方法，拆除工作存在較大的難度，而且安全風(fēng)險較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種安全、方便的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)及其施工方法。[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括橫撐和分別固定在兩側(cè)塔柱上的牛腿，所述橫撐搭載在牛腿上，所述橫撐包括與一側(cè)塔柱抵接的抵接端和與抵接端相對的頂推端，所述頂推端與另一側(cè)塔柱之間相對活動且插裝有抄墊物，所述頂推端設(shè)有受力后使橫撐向抵接端發(fā)生位移的頂推部。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述頂推端為階梯軸結(jié)構(gòu)，所述階梯軸結(jié)構(gòu)的軸頭搭載在牛腿上，所述階梯軸結(jié)構(gòu)的軸肩構(gòu)成所述頂推部。通過將頂推端設(shè)置成階梯軸結(jié)構(gòu)并由頂推裝置直接頂推軸肩，可以保證頂推軸向力的均勻平衡，保證頂推的效果。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述塔柱上設(shè)有預(yù)埋件，所述牛腿通過螺栓與預(yù)埋件連接并固定在塔柱上。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述預(yù)埋件包括在塔柱內(nèi)的預(yù)埋螺桿和過渡螺母，所述預(yù)埋螺桿的一端連接位于塔柱內(nèi)的錨固件，另一端螺紋連接過渡螺母的前部，所述牛腿通過螺栓連接過渡螺母的后部。牛腿在空中安裝只需套上螺栓，擰緊即可，操作簡單，安全風(fēng)險小。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述過渡螺母為由前至后直徑遞增的錐臺螺母，所述錐臺螺母的后端面與塔柱端面平齊。常規(guī)臨時橫撐預(yù)埋件為預(yù)埋大塊鋼板，橫撐的端部需要焊接在預(yù)埋板上，焊接工作量大。本臨時橫撐的預(yù)埋件包括預(yù)埋螺桿和錐臺螺母，預(yù)埋工作與塔柱液壓爬架施工一樣，其安裝簡單，方便施工人員熟練。由于錐臺螺母由前至后直徑遞減，在需要拆除時，只需將其反向擰出，向預(yù)埋孔中填入修飾用的混凝土即可完成塔柱表面的修飾工作，預(yù)埋螺桿和錨固件無需理會，其工作量小，操作簡單，外觀質(zhì)量良好。
[0014]本發(fā)明還包括上述臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟:
a.塔柱施工通過橫撐預(yù)設(shè)安裝位置后，在塔柱內(nèi)壁安裝牛腿；
b.吊裝橫撐使其兩端分別直接擱置在牛腿上；
c.在橫撐的頂推端布置千斤頂，啟動千斤頂向外頂推頂推部使橫撐向抵接端軸向位移并達到設(shè)計噸位，在頂推端與塔柱之間空隙處設(shè)置抄墊物，直到抄墊密實；
d.在繼續(xù)向上施工塔柱過程中，采用千斤頂向外頂推頂推部，使頂推端與塔柱之間出現(xiàn)空隙，增加或減少抄墊物，從而對橫撐進行內(nèi)力調(diào)整。
[0015]上述施工的方法在拆除橫撐時，在原安裝頂推千斤頂?shù)奈恢弥匦虏贾们Ы镯?，利用千斤頂向外頂推使頂推端與塔柱之間出現(xiàn)空隙后，抽出抄墊物，卸載后再進行橫撐拆除，大大降低了拆除時安全風(fēng)險。
[0016]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述步驟a中，塔柱施工過程中安裝預(yù)埋件，牛腿與預(yù)埋件通過螺栓固定連接。
[0017]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述步驟b中，搭載抵接端的牛腿上設(shè)置限位裝置，防止抵接端徑向位移。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
1、橫撐安裝時兩端直接擱置在牛腿上面，安裝方便，操作簡單，大大減少了塔吊占用時間，加快了索塔施工工期；
2、橫撐頂推到位后，在頂推端與塔柱之間空隙設(shè)置抄墊物，直至抄墊密實，無需焊接，減少了高空焊接工作量，降低了高空作業(yè)風(fēng)險； 3、施工過程中進行橫撐頂推力調(diào)整時，只需在頂推部利用千斤頂先頂推開橫撐，通過增加或減少抄墊物數(shù)量，然后千斤頂回油即可達到調(diào)整頂推力的目的，無需進行高空焊縫割除及焊接作業(yè)，工序簡單，工作量較小，降低了高空作業(yè)風(fēng)險，且加快了施工工期。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。
[0020]圖1是本發(fā)明橫撐結(jié)構(gòu)的立面布置圖；
圖2是本發(fā)明橫撐結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
圖3是圖1中A部分的放大示意圖；
圖4是圖3的俯視不意圖；
圖5是圖3中B部分的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至圖5所示的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，包括橫撐I和分別固定在兩側(cè)塔柱2上的牛腿3，橫撐I搭載在牛腿3上，橫撐I包括與一側(cè)塔柱2抵接的抵接端和位于抵接端相對端的頂推端，頂推端與另一側(cè)塔柱2之間活動處插裝有抄墊物，本實施例中為抄墊鋼板(圖中未示出)，頂推端設(shè)有頂推部5，頂推部5受頂推力后橫撐I向抵接端發(fā)生位移。
[0022]優(yōu)選的，頂推端為階梯軸結(jié)構(gòu)，階梯軸結(jié)構(gòu)的軸頭搭載在牛腿3上，階梯軸結(jié)構(gòu)的軸肩構(gòu)成頂推部5。通過將頂推端設(shè)置成階梯軸結(jié)構(gòu)并由頂推裝置直接頂推軸肩?？梢员ＷC頂推軸向力的均勻平衡，保證頂推的效果。
[0023]優(yōu)選的，塔柱2上設(shè)有預(yù)埋件，牛腿3通過螺栓與預(yù)埋件連接并固定在塔柱2上。
[0024]優(yōu)選的，預(yù)埋件包括在塔柱2內(nèi)的預(yù)埋螺桿6和過渡螺母7，預(yù)埋螺桿6的一端連接位于塔柱2內(nèi)的錨固件8，另一端螺紋連接過渡螺母7的前部，牛腿3通過螺栓連接過渡螺母7的后部。牛腿3在空中安裝只需套上螺栓，擰緊即可，操作簡單，安全風(fēng)險小。
[0025]優(yōu)選的，過渡螺母7為由前至后直徑遞增的錐臺螺母，錐臺螺母的后端面與塔柱2端面平齊。常規(guī)設(shè)計中臨時橫撐預(yù)埋件為預(yù)埋大塊鋼板，橫撐的端部需要焊接在預(yù)埋板上，焊接工作量大。本實施例中的預(yù)埋件包括預(yù)埋螺桿6和錐臺螺母，預(yù)埋工作與塔柱液壓爬架施工一樣，其安裝簡單，方便施工人員熟練。由于錐臺螺母由前至后直徑遞減，在需要拆除時，只需將其反向擰出，向預(yù)埋孔中填入修飾用的混凝土即可完成塔柱表面的修飾工作，預(yù)埋螺桿6和錨固件8無需理會，其工作量小，操作簡單，外觀質(zhì)量良好。
[0026]上述臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法如下:
(I)先在地面將橫撐I及預(yù)埋件加工成型，在索塔塔柱2施工到相應(yīng)高度時先進行預(yù)埋件安裝。
[0027](2)待塔柱2施工通過橫撐I位置后，在橫撐I安裝位置下方先安裝施工操作平臺，然后在預(yù)埋件位置安裝支撐用的牛腿3，采用螺栓穿過牛腿3附墻板上螺孔后擰緊在預(yù)埋在塔柱2內(nèi)的錐臺螺母上。由于牛腿3重量較輕，為避免安裝牛腿3占用塔吊較長使用時間，可在爬模爬架下方懸掛一臺2噸倒鏈，利用倒鏈吊裝支撐牛腿3并栓接牢固。
[0028](3)利用塔吊吊裝橫撐1，橫撐I兩端分別直接擱置在兩塔柱2內(nèi)側(cè)壁上的牛腿3上面，2臺塔吊松構(gòu)后轉(zhuǎn)而投入索塔塔柱2施工。
[0029](4)在橫撐I的頂推端布置千斤頂9和油泵，按設(shè)計或監(jiān)控單位要求，啟動油泵將千斤頂9向外頂推到設(shè)計噸位，并在臨時水平橫撐I鋼管柱前端與索塔塔柱2之間空隙處抄墊鋼板(鋼板立于牛腿3頂面)，直到抄墊密實(無需焊接)，完成橫撐I安裝。為防止在施工過程中橫撐I移位，可在牛腿3頂面橫撐抵接端的兩側(cè)設(shè)置限位擋塊，或?qū)M撐抵接端與牛腿3頂面焊接起來，而另一端設(shè)置限位。
[0030](5)在繼續(xù)向上施工塔柱2過程中，需要對橫撐I進行內(nèi)力調(diào)整時，只需要采用千斤頂9向外頂推，使橫撐I頂推與塔柱2混凝土壁之間出現(xiàn)空隙，增加或減少抄墊鋼板即可，千斤頂9回油卸載，完成橫撐I的內(nèi)力調(diào)整。
[0031](6)拆除橫撐I時，在原安裝頂推千斤頂9的位置重新布置千斤頂9，利用千斤頂9先向外頂推，使橫撐I頂推端與塔柱2混凝土壁之間出現(xiàn)空隙，抽出抄墊鋼板，千斤頂9回油卸載使橫撐I不受內(nèi)力作用直接支撐在牛腿3頂面，再用2臺塔吊水平抬吊回地面，完成橫撐I的拆除工作。
[0032]以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括橫撐和分別固定在兩側(cè)塔柱上的牛腿，所述橫撐搭載在牛腿上，所述橫撐包括與一側(cè)塔柱抵接的抵接端和與抵接端相對的頂推端，所述頂推端與另一側(cè)塔柱之間相對活動且插裝有抄墊物，所述頂推端設(shè)有受力后使橫撐向抵接端發(fā)生位移的頂推部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述頂推端為階梯軸結(jié)構(gòu)，所述階梯軸結(jié)構(gòu)的軸頭搭載在牛腿上，所述階梯軸結(jié)構(gòu)的軸肩構(gòu)成所述頂推部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述塔柱上設(shè)有預(yù)埋件，所述牛腿通過螺栓與預(yù)埋件連接并固定在塔柱上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述預(yù)埋件包括在塔柱內(nèi)的預(yù)埋螺桿和過渡螺母，所述預(yù)埋螺桿的一端連接位于塔柱內(nèi)的錨固件，另一端螺紋連接過渡螺母的前部，所述牛腿通過螺栓連接過渡螺母的后部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的H型塔柱內(nèi)力可調(diào)的臨時橫撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述過渡螺母為由前至后直徑遞增的錐臺螺母，所述錐臺螺母的后端面與塔柱端面平齊。
6.權(quán)力要求I至5所述臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: a.塔柱施工通過橫撐預(yù)設(shè)安裝位置后，在塔柱內(nèi)壁安裝牛腿； b.吊裝橫撐使其兩端分別直接擱置在牛腿上； c.在橫撐的頂推端布置千斤頂，啟動千斤頂向外頂推頂推部使橫撐向抵接端軸向位移并達到設(shè)計噸位，在頂推端與塔柱之間空隙處設(shè)置抄墊物，直到抄墊密實； d.在繼續(xù)向上施工塔柱過程中，采用千斤頂向外頂推頂推部，使頂推端與塔柱之間出現(xiàn)空隙，增加或減少抄墊物，從而對橫撐進行內(nèi)力調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:所述步驟a中，塔柱施工過程中安裝預(yù)埋件，牛腿與預(yù)埋件通過螺栓固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的臨時橫撐結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:所述步驟b中，搭載抵接端的牛腿上設(shè)置限位裝置，防止抵接端徑向位移。
【文檔編號】E01D21/00GK104032678SQ201410189345
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】周文, 馮朝軍, 王保, 朱能建, 孫軍, 繆晨輝, 賀清華, 單翔, 饒康飛, 楊朝偉 申請人:中鐵港航局集團有限公司, 中鐵港航局集團有限公司橋梁分公司