可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，屬于橋梁施工領(lǐng)域，水上懸索棧橋包括通航孔兩側(cè)的貝雷棧橋，橫跨通航孔連接兩側(cè)貝雷棧橋的懸索棧橋，以及沿所述懸索棧橋安裝的混凝土泵管。施工方法，依次由以下步驟組成：施工塔柱結(jié)構(gòu)和地錨，安裝索鞍；主纜、索夾和可調(diào)節(jié)吊桿的布置安裝及主纜運(yùn)輸；完成主纜架設(shè)和線形控制；安裝踏步木方和鋼絲面網(wǎng)、調(diào)整線形；安裝混凝土泵管：本實(shí)用新型用于通航凈寬不小于80m的航道等級(jí)為III級(jí)以上的的跨江、跨海橋梁的建設(shè)。本實(shí)用新型是一種保證結(jié)構(gòu)可靠、經(jīng)濟(jì)、造價(jià)底、結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便快速，能克服通航等級(jí)的限制，可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋。
【專利說(shuō)明】可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于橋梁施工領(lǐng)域，適用于在通航水域，特別是在通航等級(jí)較高的情 況下的橋梁現(xiàn)澆施工。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)施工采用的設(shè)備（或臨時(shí)結(jié)構(gòu)）：
[0003] 由于受到通航凈寬及凈高的影響，特別是對(duì)于駁船超過(guò)looot，航道等級(jí)為III級(jí) 以上的的跨江、跨海橋梁，要求通航凈寬不小于80m，目前，橋梁混凝土的現(xiàn)澆施工采用三種 方式進(jìn)行：
[0004] 第一種是將棧橋通航段斷開，通過(guò)在待建橋梁的兩岸建立混凝土攪拌站的方式分 別完成各自的混凝土配制、攪拌和泵送，其特點(diǎn)是：兩岸的項(xiàng)目施工互不干擾。
[0005] 第二種是將棧橋通航段斷開，通過(guò)在待建橋梁的一側(cè)岸邊建立混凝土攪拌站，再 通過(guò)混凝土攪拌車?yán)@行到對(duì)岸或者通過(guò)攪拌船的方式完成對(duì)岸側(cè)橋梁施工所需的混凝土 攪拌和泵送。其特點(diǎn)是：能夠節(jié)省施工場(chǎng)地，同時(shí)節(jié)省了一套混凝土配制和攪拌設(shè)備。
[0006] 第三種則是對(duì)于橋下通航等級(jí)較低的橋梁（通航凈寬在45m以下），通過(guò)設(shè)置可提 升桁架的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)通航段棧橋的貫通，從而可以通過(guò)僅在待建橋梁的一側(cè)岸邊建立混凝 土攪拌站的形式來(lái)完成兩側(cè)的混凝土的運(yùn)輸和泵送。
[0007] 傳統(tǒng)施工的局限性：
[0008] 由于受通航的影響，采用上述的第一種和第二種方案則需要將傳統(tǒng)的施工棧橋斷 開，從而在施工過(guò)程中容易造成施工的協(xié)調(diào)性較差，其中第一種方案則需要在待建橋的兩 岸分別配置用于混凝土的配制、攪拌的場(chǎng)地，施工場(chǎng)地占用較多，對(duì)于混凝土預(yù)制攪拌及泵 送設(shè)備，而增加一套設(shè)備需要對(duì)應(yīng)增加設(shè)備資金投入，同時(shí)也增加了一套作業(yè)和管理班組， 這些對(duì)于人工費(fèi)用和機(jī)械費(fèi)用昂貴的今天，投入量是相當(dāng)大的。
[0009] 第二種方案雖然能夠節(jié)省場(chǎng)地，它需要較大的混凝土運(yùn)輸行程，投入的運(yùn)費(fèi)多、混 凝土車（駁船）的損耗較大，而且長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸很可能造成混凝土的質(zhì)量難以保證，甚至有 可能延誤施工進(jìn)度。
[0010] 第三種方案綜合了前兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，既節(jié)省了施工場(chǎng)地又節(jié)省了一套混凝土配 制和攪拌設(shè)備，但是該方案的跨越能力小，提升桁架的跨徑不超過(guò)50m，而且跨徑超過(guò)30m 后，自重較大、桁架桿件的穩(wěn)定性較差，其可行性容易受航道等級(jí)特別是對(duì)于跨江、跨海的 主航道橋的影響。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0011] 本實(shí)用新型的目的在于：提出一種保證結(jié)構(gòu)可靠、經(jīng)濟(jì)、造價(jià)底、結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便快 速，能克服通航等級(jí)的限制，可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋。
[0012] 本實(shí)用新型目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0013] 一種可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，包括通航孔兩側(cè)的貝雷棧橋，橫跨通航 孔連接兩側(cè)貝雷棧橋的懸索棧橋，所述懸索棧橋由依托所述貝雷棧橋設(shè)置的兩塔柱結(jié)構(gòu)， 依托所述貝雷棧橋外的岸上地基設(shè)置的兩組地錨，設(shè)于所述塔柱結(jié)構(gòu)頂端的兩組索鞍，連 接兩組地錨并由所述索鞍支撐的兩主纜，沿所述主纜分布的若干可調(diào)節(jié)吊桿以及連接兩主 纜上對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)吊桿的橫向分配梁，以及沿所述主纜依次架設(shè)連接各橫向分配梁直至連接 所述兩塔柱結(jié)構(gòu)的橋面系五個(gè)部分組成。
[0014] 作為選擇，所述橋面系呈水平狀態(tài)且高于所述貝雷棧橋橋面。
[0015] 作為選擇，水上懸索棧橋還包括沿所述懸索棧橋安裝的混凝土泵管。
[0016] 作為進(jìn)一步選擇，所述混凝土泵管沿橋面系安裝。
[0017] 作為選擇，所述橋面系由連接橫向分配梁的踏步木方，以及設(shè)于踏步木方上的鋼 絲面網(wǎng)組成。
[0018] 作為選擇，所述塔柱結(jié)構(gòu)包括兩依托所述貝雷棧橋設(shè)置的堅(jiān)直鋼管，以及連接兩 堅(jiān)直鋼管的鋼橫撐。
[0019] 作為進(jìn)一步選擇，所述鋼橫撐，其中一鋼橫撐兼做所述橋面系端頭的橫向分配梁， 另一鋼橫撐兼做所述貝雷棧橋端頭的橫梁。
[0020] 作為選擇，所述可調(diào)節(jié)吊桿由兩段吊桿經(jīng)調(diào)節(jié)器連接構(gòu)成，其上段吊桿頂端經(jīng)索 夾與所述主纜連接，兩主纜上對(duì)應(yīng)的兩下段吊桿底端間連接所述橫向分配梁。
[0021] 作為進(jìn)一步選擇，所述調(diào)節(jié)器由可拆卸設(shè)于兩段吊桿相對(duì)端頭上的兩鋼板，以及 連接兩鋼板的調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成。
[0022] 作為選擇，所述地錨位置設(shè)有調(diào)整主纜的可調(diào)節(jié)拉桿。
[0023] 前述本實(shí)用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均 為本實(shí)用新型可采用并要求保護(hù)的方案：如本實(shí)用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實(shí)用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均 為本實(shí)用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0024] 本實(shí)用新型方案的特點(diǎn)在于：
[0025] 1)能克服通航等級(jí)的限制。充分利用懸索橋的跨越能力，有效地克服了貫通的棧 橋不能跨越航道等級(jí)較高的主航道的問(wèn)題。
[0026] 2)結(jié)構(gòu)自重輕、經(jīng)濟(jì)、造價(jià)底，該結(jié)構(gòu)采用了橋梁結(jié)構(gòu)中最為輕巧的懸索結(jié)構(gòu)，能 充分利用高強(qiáng)材料的抗拉性能，可以做到自重輕，跨越能力強(qiáng)，而且在保證通航要求的最小 跨度下，利用該結(jié)構(gòu)形式可以實(shí)現(xiàn)一次性放索張拉，克服了傳統(tǒng)懸索橋施工工藝復(fù)雜、施工 風(fēng)險(xiǎn)高的缺點(diǎn)，因此采用該結(jié)構(gòu)既能減少材料的投入，又能縮短工程進(jìn)度，從而有著較好的 經(jīng)濟(jì)性。
[0027] 3)結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便，由于結(jié)構(gòu)自重輕，主纜可以通過(guò)兩端地錨處的千斤頂用張拉的 方式來(lái)實(shí)現(xiàn)安裝，除主纜外單個(gè)構(gòu)件的重量不超過(guò)80kg，無(wú)需大型吊裝設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) 的裝拆。
[0028] 4)結(jié)構(gòu)受力可靠，最大限度地利用現(xiàn)有材料的承載能力：水上懸索棧橋的施工荷 載最終通過(guò)主纜傳遞給地錨結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)相對(duì)跨度懸索橋而言，傳遞給地錨的水平力小， 如果在地錨位置存在施工平臺(tái)的話，則可以將施工平臺(tái)進(jìn)行加固處理后直接用作地錨。主 纜可采用鍍鋅鋼芯鋼絲繩，吊桿可采用精軋螺紋鋼，而對(duì)于踏步構(gòu)件，由于其跨度很小，而 且還固定有鋼絲面網(wǎng)，可以僅采用抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度滿足承載力要求的自重輕的木方就 可以了，這樣便能進(jìn)一步減小傳遞給主纜的荷載，從而最大限度地利用了材料的強(qiáng)度。
[0029] 5)施工方法簡(jiǎn)單可靠而高效：常規(guī)懸索橋因?yàn)榭缍却?，主纜很重，線形控制很繁 瑣，施工方法有兩種（空中紡絲法和平行索股法），但是都非常復(fù)雜，而且工序很多，還需要 架設(shè)貓道，而本申請(qǐng)懸索橋施工避開了這些問(wèn)題，僅僅簡(jiǎn)單5個(gè)施工步驟操作就可以了；對(duì) 于橋面系的架設(shè)，常規(guī)懸索橋需要配置攔在吊機(jī)等大型吊裝設(shè)備，而我們這種懸索橋的橋 面系不需要大型機(jī)械設(shè)備，甚至完全可以人工架設(shè)，省時(shí)省力。因此安拆都很方便，快捷。
[0030] 本申請(qǐng)方案，通過(guò)大型有限元計(jì)算，全面分析了在混凝土泵送、工作人員施工作業(yè) 以及空載抗臺(tái)的情況下，利用該結(jié)構(gòu)體系計(jì)算得到的內(nèi)力及線形均能保證結(jié)構(gòu)的正常使 用，確保了在上述兩種情況下結(jié)構(gòu)的安全性和可行性。整個(gè)體系受力明確，傳力可靠、便于 施工。
[0031] 本實(shí)用新型的有益效果：克服了傳統(tǒng)棧橋要么不能拉通要么跨度太小，不能滿足 通航要求的缺點(diǎn)，同時(shí)又克服了常規(guī)懸索橋施工復(fù)雜、投入大型設(shè)備多、施工周期長(zhǎng)等缺 點(diǎn)，對(duì)于水上特別是海上架橋施工，采用該新型結(jié)構(gòu)，能極大地節(jié)約工程造價(jià)，極大地提高 施工效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例塔柱結(jié)構(gòu)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例橋面系的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟1的工藝示意圖；
[0036] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟2的工藝示意圖；
[0037] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟3的工藝示意圖；
[0038] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟4的工藝示意圖；
[0039] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟4的工藝示意圖；
[0040] 圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例施工方法步驟4的工藝示意圖；
[0041] 其中1為貝雷棧橋、2為塔柱結(jié)構(gòu)、3為地錨、4為主纜、5為可調(diào)節(jié)吊桿、6為橫向 分配梁、7為橋面系、8為索夾、9為索鞍、10為方駁船、21為堅(jiān)直鋼管、22為鋼橫撐、51為吊 桿、52為調(diào)節(jié)器、53為鋼板、54為調(diào)節(jié)螺栓、71為踏步木方、72為鋼絲面網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 下列非限制性實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0043] 如圖1至3所示，一種可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，包括通航孔兩側(cè)的貝雷 棧橋1，橫跨通航孔連接兩側(cè)貝雷棧橋1的懸索棧橋，以及沿懸索棧橋安裝的混凝土泵管， 懸索棧橋由依托貝雷棧橋1設(shè)置的兩塔柱結(jié)構(gòu)2,依托貝雷棧橋1外的岸上地基設(shè)置的兩組 地錨3,設(shè)于塔柱結(jié)構(gòu)2頂端的兩組索鞍9,連接兩組地錨3并由索鞍9支撐的兩主纜4,沿 主纜4分布的若干可調(diào)節(jié)吊桿5以及連接兩主纜4上對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)吊桿5的橫向分配梁6,以 及沿主纜4依次架設(shè)連接各橫向分配梁6直至連接兩塔柱結(jié)構(gòu)2的橋面系7五個(gè)部分組成， 橋面系7由連接橫向分配梁6的踏步木方71，以及設(shè)于踏步木方71上的鋼絲面網(wǎng)72組成， 橋面系7呈水平狀態(tài)且高于貝雷棧橋1橋面，混凝土泵管沿橋面系7安裝，塔柱結(jié)構(gòu)2包括 兩依托貝雷棧橋1設(shè)置的堅(jiān)直鋼管21，以及連接兩堅(jiān)直鋼管21的鋼橫撐22,且其中一鋼橫 撐22兼做橋面系7端頭的橫向分配梁6 (如圖2所示自上而下的第二鋼橫撐22)，另一鋼橫 撐22兼做貝雷棧橋1端頭的橫梁（如圖2所示自上而下的第三鋼橫撐22)。作為選擇，如 本實(shí)施例所示，可調(diào)節(jié)吊桿5由兩段吊桿51經(jīng)調(diào)節(jié)器52連接構(gòu)成，其上段吊桿51頂端經(jīng) 索夾8與主纜4連接，兩主纜4上對(duì)應(yīng)的兩下段吊桿51底端間連接橫向分配梁6。調(diào)節(jié)器 52由可拆卸設(shè)于兩段吊桿51相對(duì)端頭上的兩鋼板53,以及連接兩鋼板53的調(diào)節(jié)螺栓54 構(gòu)成。地錨3位置設(shè)有調(diào)整主纜4的可調(diào)節(jié)拉桿，用以調(diào)整主纜至設(shè)計(jì)線形。
[0044] 以跨度為68m的水上懸索棧橋?yàn)槔Y(jié)構(gòu)組成可以采用以下方案：
[0045] 該棧橋兩端接12m跨的貝雷棧橋1，中間塔柱結(jié)構(gòu)2采用直徑為I. 2m、壁厚為12mm 的鋼管21，立柱懸臂高度為16. 76m，為保證其穩(wěn)定性，側(cè)向采用2HM588 X 300的H型鋼橫撐 22連接，該構(gòu)件既起到平聯(lián)的作用，減小了立柱的平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度；又起到橫梁的作用，為 后續(xù)作業(yè)提供支撐。
[0046] 主纜4采用048 ,強(qiáng)度為1960MPa鍍鋅鋼芯鋼絲繩；吊桿51采用020的精軋螺紋鋼， 為了在安裝的過(guò)程中方便調(diào)節(jié)橋面系線形，吊桿上安裝了調(diào)節(jié)器52,吊桿52跟主纜4采用 索夾8連接；橋面系7采用橫向分配梁6、踏步木方71和鋼絲面網(wǎng)72。
[0047] 前述水上懸索棧橋能夠用于通航凈寬不小于80m的航道等級(jí)為III級(jí)以上的的跨 江、跨海橋梁的建設(shè)，且可以僅在待建橋梁的一側(cè)岸邊建立混凝土攪拌站，并通過(guò)水上懸索 棧橋完成兩側(cè)的混凝土的運(yùn)輸和泵送。
[0048] 如圖4-9所示，前述可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋的施工方法，依次由以下 步驟組成：
[0049] 1)施工塔柱結(jié)構(gòu)2和地錨3,安裝索鞍9 :
[0050] 分別以貝雷棧橋1和岸上路基為依托，施工塔柱結(jié)構(gòu)2和地錨3,待塔柱結(jié)構(gòu)2施 工完成后，在塔柱結(jié)構(gòu)2頂處安裝索鞍9,其中索鞍9和地錨3中心線與主索4的設(shè)計(jì)中心 線盡量對(duì)中。
[0051] 2)主纜4、索夾8和可調(diào)節(jié)吊桿5的布置安裝及主纜運(yùn)輸：
[0052] 根據(jù)設(shè)計(jì)主纜線形，將主纜4主跨對(duì)應(yīng)位置的索夾8、可調(diào)節(jié)吊桿5和橫向分配梁 6預(yù)先安裝好，有序地安放在方駁船10上，利用方駁船10將其運(yùn)輸?shù)轿唬?br> [0053] 3)完成主纜4架設(shè)和線形控制：
[0054] 將主纜4從主跨穿過(guò)塔柱結(jié)構(gòu)2頂上的索鞍9,向邊跨安裝固定至地錨3處上，在 地錨位置通過(guò)可調(diào)節(jié)拉桿調(diào)整主纜至設(shè)計(jì)線形；
[0055] 4)安裝踏步木方71和鋼絲面網(wǎng)72、調(diào)整線形：
[0056] 從兩端塔柱結(jié)構(gòu)2向跨中依次對(duì)稱安裝踏步木方71和鋼絲網(wǎng)面72,安裝完成后， 調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)吊桿5的長(zhǎng)度，使橋面系7呈水平狀態(tài)，利用鋼絲將踏步木方71和橫向分配梁 6緊固，從而形成一個(gè)受力明確的傳力機(jī)構(gòu)；
[0057] 5)安裝混凝土泵管：
[0058] 在橋面系7中心線處安裝混凝土泵管，再將橋面系7線形進(jìn)行微調(diào)，線形監(jiān)測(cè)合格 后即可投入使用。
[0059] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：包括通航孔兩側(cè)的貝雷棧 橋，橫跨通航孔連接兩側(cè)貝雷棧橋的懸索棧橋，所述懸索棧橋由依托所述貝雷棧橋設(shè)置的 兩塔柱結(jié)構(gòu)，依托所述貝雷棧橋外的岸上地基設(shè)置的兩組地錨，設(shè)于所述塔柱結(jié)構(gòu)頂端的 兩組索鞍，連接兩組地錨并由所述索鞍支撐的兩主纜，沿所述主纜分布的若干可調(diào)節(jié)吊桿 以及連接兩主纜上對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)吊桿的橫向分配梁，以及沿所述主纜依次架設(shè)連接各橫向分 配梁直至連接所述兩塔柱結(jié)構(gòu)的橋面系五個(gè)部分組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述橋面系 呈水平狀態(tài)且高于所述貝雷棧橋橋面。
3. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：水上懸索棧 橋還包括沿所述懸索棧橋安裝的混凝土泵管。
4. 如權(quán)利要求3所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述混凝土 泵管沿橋面系安裝。
5. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述橋面系 由連接橫向分配梁的踏步木方，以及設(shè)于踏步木方上的鋼絲面網(wǎng)組成。
6. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述塔柱結(jié) 構(gòu)包括兩依托所述貝雷棧橋設(shè)置的堅(jiān)直鋼管，以及連接兩堅(jiān)直鋼管的鋼橫撐。
7. 如權(quán)利要求6所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述鋼橫撐， 其中一鋼橫撐兼做所述橋面系端頭的橫向分配梁，另一鋼橫撐兼做所述貝雷棧橋端頭的橫 梁。
8. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述可調(diào)節(jié) 吊桿由兩段吊桿經(jīng)調(diào)節(jié)器連接構(gòu)成，其上段吊桿頂端經(jīng)索夾與所述主纜連接，兩主纜上對(duì) 應(yīng)的兩下段吊桿底端間連接所述橫向分配梁。
9. 如權(quán)利要求8所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述調(diào)節(jié)器 由可拆卸設(shè)于兩段吊桿相對(duì)端頭上的兩鋼板，以及連接兩鋼板的調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成。
10. 如權(quán)利要求1所述的可用于泵送混凝土的水上懸索棧橋，其特征在于：所述地錨位 置設(shè)有調(diào)整主纜的可調(diào)節(jié)拉桿。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK204039898SQ201420381855
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】郭佳嘉, 康學(xué)云, 程世斌, 陳浩 申請(qǐng)人:中交二航局第四工程有限公司, 中交第二航務(wù)工程局有限公司