高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站的制作方法
【專利摘要】高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，以實現(xiàn)鋼梁桿件從地面快速提升至主桁的運梁功能，滿足鋼桁梁的懸臂拼裝，并解決施工現(xiàn)場條件有限，水面浮吊、塔吊施工、支架施工等鋼桁梁架設(shè)方法不可行、不合理、不經(jīng)濟的問題。包括已通過塔吊安裝在墩塔上的主桁節(jié)段，所述墩塔側(cè)在主桁節(jié)段的上弦桿固定設(shè)置門式框架，該門式框架具有橫向延伸出主桁節(jié)段形成懸臂段的兩根主橫梁，在該兩根主橫梁上設(shè)置天車梁，天車梁上安裝提梁小車。
【專利說明】高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁，特別涉及一種用于大跨度鐵路斜拉橋、懸索橋及同類型橋梁鋼桁梁架設(shè)施工的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站。
【背景技術(shù)】
[0002]大跨度桁架橋梁的鋼梁架設(shè)施工通常有兩類方法，第一類是鋼桁梁整節(jié)預(yù)制拼裝，第二類即鋼桁梁現(xiàn)場單桿拼裝。鋼桁梁整節(jié)預(yù)制拼裝能夠高效地進行橋梁的鋼桁梁架設(shè)施工，而相應(yīng)的施工工藝往往要求具備大型的施工機械、合適的現(xiàn)場施工環(huán)境以及充足的施工作業(yè)面，施工成本通常也比較高。鋼桁梁現(xiàn)場單桿拼裝的施工方法相對簡易，施工難度小，對施工環(huán)境和施工機械設(shè)備等條件要求低，適應(yīng)性強，施工成本也相對較低。
[0003]在大跨度橋梁鋼桁梁整節(jié)懸臂拼裝的施工過程中，水面浮吊是一種普遍使用的鋼桁梁整節(jié)拼裝施工方法。施工過程中，首先需要將預(yù)制桁梁通過船舶運輸至指定水面位置，然后通過大型的橋面吊機將整節(jié)桁梁起吊至指定高度，最后張拉并調(diào)整斜拉橋拉索或者懸索橋吊索索力以實現(xiàn)整節(jié)梁段的安裝。在采用上述水面浮吊的方法進行鋼桁梁整節(jié)拼裝的過程中，有以下三個施工技術(shù)難點:第一，必須要能保證寬闊的水面施工條件，水深達到施工要求，對航道的通航影響較大;第二，鋼桁梁整節(jié)梁段自重往往較大，特別是橋面與水面高差大的情況下，對橋面吊機的起吊能力要求高，對橋面吊機的安裝穩(wěn)定性、橋面剛度等也提出了更高的要求；第三，施工難度大，風險系數(shù)高，特別是在高墩鋼桁梁的架設(shè)施工過程中，為了確保施工安全，相關(guān)的安全保護措施及經(jīng)濟指標將大幅升級。當然，在不滿足水面浮吊的情況下，例如在山區(qū)地形橋梁的預(yù)制桁梁整節(jié)拼裝施工過程中，施工方法是多種多樣的，例如湖南湘西矮寨大橋鋼桁梁架設(shè)采用的是“軌索移梁法”，湖北四渡河大橋鋼桁梁架設(shè)采用的是“跑馬施工法”，而這類鋼桁梁整節(jié)預(yù)制拼裝的施工方法同樣不可避免地將對施工現(xiàn)場的環(huán)境、機械設(shè)備以及安全措施等提出了更高的要求，施工成本也隨之大幅增加。
[0004]在大跨度橋梁鋼桁梁架設(shè)現(xiàn)場單桿拼裝的施工過程中，墩旁塔吊施工法可以實現(xiàn)從地面運送桁梁桿件至主桁以完成墩頂節(jié)間的鋼桁梁架設(shè)施工。但是，隨著鋼桁梁懸臂架設(shè)節(jié)間的進一步延伸，相應(yīng)的斜拉橋斜拉索或懸索橋吊索安裝到位，塔吊自由臂的工作空間隨即與斜拉索或者吊索的安裝位置出現(xiàn)沖突，塔吊從地面豎向提升桁梁桿件后，無法旋轉(zhuǎn)到位將桁梁桿件喂入主桁，后續(xù)的桁內(nèi)運梁和桁梁懸臂拼裝也即無法完成。
[0005]在大跨度橋梁鋼桁架設(shè)梁整節(jié)預(yù)制拼裝和現(xiàn)場單桿拼裝的施工過程中，支架施工法是一種通用的施工方法，該施工方法通過設(shè)立滿堂支架為鋼桁梁的拼裝提供施工平臺，以便桁架梁采用整節(jié)預(yù)制拼裝或單桿拼裝的方式在支架頂面的作業(yè)平臺進行拼裝施工。然而支架施工法在鋼桁梁的架設(shè)過程中的局限性也十分明顯，特別是在橋面與地面高差很大的情況下，設(shè)立高支架并且要能提供合適的施工作業(yè)面，維護支架自身穩(wěn)定的施工成本就已經(jīng)相當巨大，高支架施工所帶來的各方面的安全隱患也明顯增多，施工成本急劇增加。
[0006]綜上所述，在高墩桁架梁的架設(shè)施工過程中，現(xiàn)有的鋼桁梁架設(shè)施工方法存在以下局限性:對施工環(huán)境和施工條件要求高,并不具備普遍適用性；對施工機械要求高,安全措施成本顯著增加；在高墩橋梁的鋼桁梁架設(shè)過程中，施工安全隱患大，施工成本經(jīng)濟性能不優(yōu)。這些問題長期未得到有效解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種提供高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，以實現(xiàn)鋼梁桿件從地面快速提升至主桁的運梁功能，滿足鋼桁梁的懸臂拼裝，并解決施工現(xiàn)場條件有限，水面浮吊、塔吊施工、支架施工等鋼桁梁架設(shè)方法不可行、不合理、不經(jīng)濟的問題。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]本發(fā)明的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，包括已通過塔吊安裝在墩塔上的主桁節(jié)段，其特征是:所述墩塔側(cè)在主桁節(jié)段的上弦桿固定設(shè)置門式框架，該門式框架具有橫向延伸出主桁節(jié)段形成懸臂段的兩根主橫梁，在該兩根主橫梁上設(shè)置天車梁，天車梁上安裝提梁小車。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，能夠?qū)崿F(xiàn)桁梁桿件由地面至主桁的快速穩(wěn)定提升，安全系數(shù)高；由桿件拼裝而成，裝拆方便，重復(fù)利用率高；提梁過程施工作業(yè)面小，受周邊地形環(huán)境、施工條件等因素影響小，適用性強；相對于采用水面浮吊、塔吊施工、支架施工等鋼桁梁架設(shè)方法將節(jié)省大量費用，有效解決了長期困擾本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本說明書包括如下三幅附圖:
[0012]圖1是本發(fā)明高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站立面圖；
[0013]圖2是本發(fā)明高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站側(cè)面圖；
[0014]圖3是本發(fā)明高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站平面圖；
[0015]圖中示出構(gòu)件名稱及所對應(yīng)的標記:主桁節(jié)段10、主橫梁21、主立柱22、底部對拉桿23、平聯(lián)24、斜撐25、橫撐26、斜平聯(lián)桿27、平聯(lián)桿28、天車梁30、提梁小車31。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]參照圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，包括已通過塔吊安裝在墩塔上的主桁節(jié)段10。所述墩塔側(cè)在主桁節(jié)段10的上弦桿固定設(shè)置門式框架，該門式框架具有橫向延伸出主桁節(jié)段10形成懸臂段的兩根主橫梁21，在該兩根主橫梁21上設(shè)置天車梁30，天車梁30上安裝提梁小車31。天車梁30通過其走行系統(tǒng)可在主橫梁21上沿主橫梁21長度方向移動，提梁小車31通過其走行系統(tǒng)可在天車梁30上沿天車梁30長度方向移動。
[0018]參照圖2，提梁過程中，提梁小車31沿主橫梁21走行至懸臂端，將目標桁梁桿件由地面提升至主桁節(jié)段10高度，適當調(diào)整目標桁梁桿件高度后保持豎向高度穩(wěn)定，然后提梁小車31承載目標桁梁桿件由主橫梁21懸臂端向門式框架內(nèi)走行至主桁節(jié)段10中央，最后由提梁小車31將目標桁梁桿件喂入主桁節(jié)段10內(nèi)部運梁軌道車，實現(xiàn)標桁梁桿件由地面至主桁節(jié)段10的提梁過程。
[0019]參照圖2和圖3，作為一種典型的結(jié)構(gòu)形式，所述門式框架的主框架兩根主橫梁21、四根主立柱22、底部對拉桿23和橫撐26構(gòu)成，各主橫梁21固定連接兩根主立柱22的頂端，底部對拉桿23的兩端分別與對角的兩根主立柱22固定連接，間隔設(shè)置的橫撐26的兩端分別與兩根主橫梁21固定連接。保持提升站主框架的內(nèi)部剛度和穩(wěn)定性，在門式框架的主框架內(nèi)可設(shè)置平聯(lián)24、斜平聯(lián)桿27和平聯(lián)桿28，平聯(lián)24的兩端與同側(cè)的兩根主橫梁21固定連接，平聯(lián)桿28的兩端分別與兩根主橫梁21固定連接，斜平聯(lián)桿27的兩端分別與一主橫梁21、橫撐26固定連接。為加強主框架側(cè)向剛度，可在主框架的橫向兩側(cè)底部設(shè)置風撐29。為加強主框架懸臂端的豎向剛度，可在兩根主橫梁21的懸臂段上設(shè)置斜撐25，斜撐25的兩端分別與主橫梁21懸臂段及其下方的主立柱22固定連接。
[0020]本 申請人:成功地將本發(fā)明的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站應(yīng)用于渝利鐵路韓家沱長江大橋的鋼桁梁主梁架設(shè)過程中。該橋梁的建設(shè)面臨以下技術(shù)難題:由于橋塔兩側(cè)，一面是江面狹窄但航運量繁忙的長江航道，鋼桁梁主梁架設(shè)采用整節(jié)段水面浮吊的方式不可行；另一面是淺灘陸地，不具備水面浮吊的基本條件，同時整節(jié)梁段自重過大，陸路運輸條件以及承重車輛均滿足不了要求。針對施工現(xiàn)場的上述特殊環(huán)境，大橋的鋼桁梁架設(shè)最終采用了本發(fā)明的梁頂門式提升站運梁。門式提升站安裝在橋塔旁的桁梁頂部，向主桁外側(cè)伸出提梁懸臂，以單桿提升的方式，將桁梁桿件從地面棧橋提升至主桁，然后通過桁內(nèi)運梁軌道運送到懸臂端進行鋼桁梁的懸臂拼裝，實現(xiàn)了桁梁桿件的快速提升，并大幅度地降低施工成本，加快了施工進程。
[0021]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，包括已通過塔吊安裝在墩塔上的主桁節(jié)段(10)，其特征是:所述墩塔側(cè)在主桁節(jié)段(10)的上弦桿固定設(shè)置門式框架，該門式框架具有橫向延伸出主桁節(jié)段(10)形成懸臂段的兩根主橫梁(21)，在該兩根主橫梁(21)上設(shè)置天車梁(30)，天車梁(30)上安裝提梁小車(31)。
2.如權(quán)利要求1所述的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，，其特征是:所述門式框架的主框架兩根主橫梁(21)、四根主立柱(22)、底部對拉桿(23)和橫撐(26)構(gòu)成，各主橫梁(21)固定連接兩根主立柱(22)的頂端，底部對拉桿(23)的兩端分別與對角的兩根主立柱(22)固定連接，間隔設(shè)置的橫撐(26)的兩端分別與兩根主橫梁(21)固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，，其特征是:所述門式框架的主框架內(nèi)設(shè)置平聯(lián)(24)、斜平聯(lián)桿(27)和平聯(lián)桿(28)，平聯(lián)(24)的兩端與同側(cè)的兩根主橫梁(21)固定連接，平聯(lián)桿(28)的兩端分別與兩根主橫梁(21)固定連接，斜平聯(lián)桿(27)的兩端分別與一主橫梁(21)、橫撐(26)固定連接。
4.如權(quán)利要求2所述的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，，其特征是:所述主框架的橫向兩側(cè)底部設(shè)置有風撐(29)。
5.如權(quán)利要求2所述的高墩鋼桁梁架設(shè)門式提升站，，其特征是:所述兩根主橫梁(21)的懸臂段上設(shè)置有斜撐(25)，斜撐(25)的兩端分別與主橫梁(21)懸臂段及其下方的主立柱(22)固定連接。
【文檔編號】E01D21/10GK103952983SQ201410220304
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】陳克堅, 曾永平, 周帥, 陳思孝, 袁明, 顏華, 楊平, 戴勝勇 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司