專利名稱：斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種路橋施工技術(shù)，尤其涉及一種斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法。
背景技術(shù)：
斜拉橋是一種橋面體系受壓，支撐體系受拉的橋梁，其橋面體系由加勁梁構(gòu)成，其支撐體系由鋼索組成。自從1956年瑞典Stromsun橋拉開了現(xiàn)代斜拉橋建造的序幕后，隨著材料科學(xué)與計算機科學(xué)的發(fā)展，國內(nèi)外已修建了大量的斜拉橋，并且，其跨徑也在逐步增大。斜拉橋以其跨越能力大、結(jié)構(gòu)性能好、施工簡便、易于維修、造價便宜和外形輕巧美觀等優(yōu)點，得以迅速發(fā)展。斜拉橋的主要特點是利用橋塔引出的斜纜索作為梁垮的彈性中間支撐，借以降低梁垮的截面彎矩，減輕梁重，提高梁的跨越能力。斜拉橋是一個由索、塔、梁為基本結(jié)構(gòu)組成的組合結(jié)構(gòu)，其中，梁和塔是主要承重構(gòu)件，兩者組合成整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)梁的支撐方式，其中包括梁與塔或墩的聯(lián)結(jié)方式，組成不同形式的母體結(jié)構(gòu)，但都是借斜纜索將梁以彈性支撐的形式吊掛在塔上，這種中間彈性支撐(斜纜索)增強了梁的剛度，形成了多點彈性支撐的變截面連續(xù)梁、單懸臂梁、T型剛架及連續(xù)剛架。斜拉橋的施工架設(shè)方法總的來說有三種常用方法:支架法、頂推法和懸臂施工法。前兩種方法在早期的斜拉橋施工中多采用，對于目前的長大斜拉橋，尤其是多跨密索斜拉橋多采用從橋塔向兩側(cè)的懸臂施工，用斜纜逐節(jié)支承。懸臂施工法一般是在塔柱區(qū)先澆O號梁段，以作為放置起吊設(shè)備的起始梁段，然后用各種起吊設(shè)備從塔柱兩側(cè)依次對稱安裝梁段，使懸臂伸長直到合攏，這種方法需要使用到一種重要的設(shè)備一牽索掛籃。牽索掛籃的組拼在斜拉橋懸臂澆筑的過程中是一道十分重要的工序，傳統(tǒng)掛籃組拼的方式為:先在空曠場地上進行牽索掛籃組拼，然后利用卷揚機等提升體系進行掛籃提升，最后將掛籃錨固于主梁，最終完成掛籃的組拼。一般情況下，當(dāng)橋面離地面較低時，O號和I號現(xiàn)澆段均搭設(shè)臨時支架施工，施工完后再搭設(shè)支架平臺進行掛籃的組拼；而當(dāng)橋面離地面較高的，則采用落地鋼管支架組拼掛籃，進行現(xiàn)澆段施工和掛籃懸臂施工。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，一批深水基礎(chǔ)和山區(qū)峽谷的大跨度橋梁將大范圍修建，斜拉橋因具有大跨越能力將成為首選橋型。但山區(qū)斜拉橋施工場地狹小，橋面距地面高度較高，可達IOOm以上，所需的支架材料數(shù)量太大，成本較高，同時搭設(shè)和拆除也極不方便，安全風(fēng)險大，施工周期長；而且掛籃整體提升高度較高，安全風(fēng)險極大。為此，需要一種新的掛籃組拼方法來降低山區(qū)斜拉橋掛籃組拼的安全風(fēng)險、造價成本和施工工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全風(fēng)險低、工期縮短、施工成本低的，適合在施工條 差、地形陡峭、場地狹小和大型設(shè)備及構(gòu)件運輸困難的場地開展的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法。
為達到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種斜拉橋牽索掛籃，其中，該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈“曰”字框架結(jié)構(gòu)的前半部分和后半部分，所述前半部分包括一對平行設(shè)置的主縱梁和設(shè)置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁，該前橫梁設(shè)置在靠近主縱梁的前端，中橫梁設(shè)置在靠近主縱梁的中后端；其后半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設(shè)置的尾縱梁和設(shè)置在靠近該尾縱梁后端的后橫梁。上述斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其包括以下步驟:(I)在已建好的索塔的下橫梁的兩側(cè)，安裝貝雷桁架式托架；(2)以所述貝雷桁架式托架作為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-1#主梁，至此完成牽索掛籃的組拼平臺的安裝；(3)在所述組拼平臺進行牽索掛籃前半部分的組拼；(4)以所述已組拼好的牽索掛籃前半部分為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-2#主梁；(5)將所述掛籃的前半部分沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃后半部分的空間；(6)在所述組拼·平臺進行掛籃后半部分的組拼；(7)將組拼好的掛籃整體提升，并與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接，至此完成牽索掛籃的安裝。具體地，所述索塔還包括設(shè)置在其下橫梁兩側(cè)的牛腿和設(shè)置在其塔柱上的臨時索，所述貝雷桁架式托架一端與所述牛腿固定連接，其另一端與所述臨時索錨固連接。更進一步地，所述掛籃整體通過分別設(shè)置再其主縱梁、中橫梁和尾縱梁上的中錨桿、中吊桿和后吊桿與斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢:a、本發(fā)明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，用架設(shè)在索塔上的貝雷桁架式托架作為掛籃的組拼平臺，克服了山區(qū)施工場地狹小和橋面高度高的條件劣勢，使工程更容易開展；b、本發(fā)明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，貝雷桁架式托架整體為簡支結(jié)構(gòu)，主受力結(jié)構(gòu)的托架受力特點明確、施工簡單、承載能力大、結(jié)構(gòu)安全；還可通過調(diào)整臨時索的索力使托架處于合適的受力狀況；C、本發(fā)明提供的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，將組拼平臺的安裝和掛籃的組拼分兩次完成，降低了施工材料提升安裝的風(fēng)險。


圖1為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中組拼平臺的結(jié)構(gòu)示意圖，其中貝雷桁架式托架已安裝，0-1#主梁已澆筑完成。圖2為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃前半部分在組拼平臺組拼完成后的不意圖。圖3為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃后半部分組拼前橋梁各部件的位置示意圖，其中0-2#主梁已澆筑完成，掛籃的前半部分已前推。圖4為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃整體提升的示意圖，主要示出掛籃后半部分的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖、提升用的工具。圖5為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中牽索掛籃的結(jié)構(gòu)俯視圖。圖6為本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法中掛籃整體與橋梁主梁的錨固結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法進一步詳述如下:參考圖1-6，首先，在已建好的索塔I的下橫梁11的兩側(cè)，安裝貝雷桁架式托架2 ；其次，以所述貝雷桁架式托架2作為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-1#主梁31，如圖1所示，至此完成牽索掛籃的組拼平臺(未標(biāo)示)的安裝。所述索塔I還包括預(yù)埋在其下橫梁11兩側(cè)的牛腿5和設(shè)置在其塔柱上的臨時索
4。所述托架2充分利用斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點，其后端利用所述牛腿5和精軋螺紋鋼(未圖示)固定于索塔I的下橫梁11兩側(cè)，該牛腿5主要承受托架2因自重產(chǎn)生的豎向剪力，該精軋螺紋鋼主要承受托架2對該牛腿5帶來的拉力；所述臨時索4的一端固定在所述塔柱上，另一端則固定于托架2的前端，從而對托架2起到臨時懸掛定位作用。然后，在所述組拼平臺上按照后述的牽索掛籃6的預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)進行牽索掛籃前半部分61的組拼，如圖2所示；再次，以所述已組拼好的前半部分掛籃61為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-2#主梁32，如圖3所示；下一步，將所述掛籃的前半部分61利用千斤頂5和反力架7沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃后半部分62的空間，如圖3所示；再下一步，在所述組拼平臺進行掛籃后半部分62的組拼，如圖4所示。

從上述的幾個施工步驟可知，在本發(fā)明中，該斜拉橋的0#主梁3實質(zhì)上是分兩段澆筑的，先利用所述已安裝好的托架2澆筑靠近索塔I的0-1#主梁31，再利用所述組拼好的掛籃前半部分61澆筑鄰近0-1#主梁31的0-2#主梁32，這兩段主梁的澆筑都是利用已部分安裝好的作業(yè)平臺先后完成的，以此避免在施工現(xiàn)場一次提升過多的施工材料，進而減少了施工風(fēng)險。請參考圖5，從牽索掛籃6的俯視圖中可見:整個掛籃6呈“日”字框架結(jié)構(gòu)，掛籃6包括了可拼接在一起的掛籃的前半部分61和后半部分62。所述掛籃的前半部分61包括平行設(shè)置的一對主縱梁611、平行設(shè)置在該主縱梁611之間的前橫梁612和中橫梁613，其中，所述前橫梁612設(shè)置在靠近主縱梁611的前端，中橫梁613設(shè)置在靠近主縱梁611的中后端；所述掛籃的后半部分62包括與所述主縱梁611共線連接的一對平行設(shè)置的尾縱梁622和設(shè)置在靠近所述尾縱梁621后端的后橫梁622。最后，將組拼好的掛籃6整體提升，并與所述斜拉橋的0-2#主梁32錨固連接，如圖4和圖6所示，至此完成牽索掛籃的安裝。請參考圖5和圖6，所述掛籃6還包括用于提升其自身及將其錨固在斜拉橋主梁上的錨固系統(tǒng)，該錨固系統(tǒng)包括設(shè)置在主縱梁611上的在該主縱梁611和中橫梁613連接處的C型梁63、設(shè)置在主縱梁611上并且鄰近該C型梁63的中錨桿64、設(shè)置在尾縱梁622末端的后吊桿65和設(shè)置在中橫梁613中段的中吊桿(未圖示)；在掛籃6的各縱梁和橫梁上，分別開設(shè)了安裝所述中錨桿64、中吊桿(未圖不)和后吊桿65的預(yù)留孔6111、6131和6211。
在實際的施工過程中，掛籃6的提升實質(zhì)上是錨固系統(tǒng)的安裝過程，參考圖4和圖6，該掛籃6利用中錨桿64和千斤頂9提升，提升前應(yīng)將中錨桿64稍稍擰緊，然后對托架2的臨時索4進行放張，該臨時索4放張時需要將對稱位置的幾根臨時索同時進行放張，順著臨時索4的放張，掛籃6的重量慢慢轉(zhuǎn)移到0#主梁3上，最后再通過中吊桿和后吊桿65提升掛籃6，并錨固，所述c型梁63跨在0#主梁3上，同時以安裝在尾縱梁621上的止推器66和反頂裝置67穩(wěn)定掛籃6，以此完成掛籃組拼。綜上所述，本發(fā)明斜拉橋牽索掛籃及其組拼方法施工簡便、成本降低、安全風(fēng)險低，適合在施工條件差、地形陡峭、場地狹小和大型設(shè)備及構(gòu)件運輸困難的場地施行。 因此，上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但并不僅僅受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種斜拉橋牽索掛籃，其特征在于:該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈“曰”字框架結(jié)構(gòu)的前半部分和后半部分，所述前半部分包括一對平行設(shè)置的主縱梁和設(shè)置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁，該前橫梁設(shè)置在靠近主縱梁的前端，中橫梁設(shè)置在靠近主縱梁的中后端；其后半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設(shè)置的尾縱梁和設(shè)置在靠近該尾縱梁后端的后橫梁。
2.一種如權(quán)利要求1所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特征在于，其包括以下步驟: (1)在已建好的索塔的下橫梁的兩側(cè)，安裝貝雷桁架式托架； (2)以所述貝雷桁架式托架作為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-1#主梁，至此完成牽索掛籃的組拼平臺的安裝； (3)在所述組拼平臺進行牽索掛籃前半部分的組拼； (4)以所述已組拼好的牽索掛籃前 半部分為作業(yè)平臺，澆筑斜拉橋的0-2#主梁； (5)將所述掛籃的前半部分沿斜拉橋主梁延伸方向前推，直至留出組拼掛籃后半部分的空間； (6)在所述組拼平臺進行掛籃后半部分的組拼； (7)將組拼好的掛籃整體提升，并與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接，至此完成牽索掛籃的安裝。
3.如權(quán)利要求2所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特征在于:所述索塔還包括設(shè)置在其下橫梁兩側(cè)的牛腿和設(shè)置在其塔柱上的臨時索，所述貝雷桁架式托架一端與所述牛腿固定連接，其另一端與所述臨時索錨固連接。
4.如權(quán)利要求2所述的斜拉橋牽索掛籃的組拼方法，其特征在于:所述掛籃整體通過分別設(shè)置在其主縱梁、中橫梁和尾縱梁上的中錨桿、中吊桿和后吊桿與斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種斜拉橋牽索掛籃，該牽索掛籃包括可互相拼接在一起的呈“曰”字框架結(jié)構(gòu)的前半部分和后半部分，所述前半部分包括一對平行設(shè)置的主縱梁和設(shè)置在該主縱梁之間的前橫梁和中橫梁；其后半部分包括與所述主縱梁共線連接的一對平行設(shè)置的尾縱梁和設(shè)置在靠近該尾縱梁后端的后橫梁。該牽索掛籃的組拼方法，首先利用索塔下橫梁安裝一托架，在該托架上完成0-1#主梁的施工，然后利用塔柱預(yù)留的臨時索完成掛籃組拼平臺安裝，進行掛籃前半部分的組拼，并完成0-2#塊的澆筑；其次將前半部分掛籃下落并在平臺上向前推移，組拼后半部分掛籃；最后將組拼好的掛籃整體提升，并與所述斜拉橋的0-2#主梁錨固連接。本發(fā)明施工簡便、成本降低、安全風(fēng)險低。
文檔編號E01D21/10GK103243658SQ201310181950
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者江俊波, 莊值政, 雷志超, 何志強, 張敬弦, 劉懷剛, 安邦 申請人:中交路橋華南工程有限公司