一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工钢结构安装，特别是涉及一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法。

背景技术

随着市政钢箱梁行业的快速发展，现场钢箱梁安装方法也越来越多，但大多数市政工程位于城镇中，采用少支架法原位安装。在桥梁跨越河道时，为保证河道正常通航及河道护坡完整性，不能采用支架法及顶推、滑移法施工时，需要使用整体提升的方法安装钢箱梁，在使用整体提升的方法安装钢箱梁时，其提升点处受力较大且集中。在水中场地受限，不能单独设置提升点处支架时，需要发明一种经济合理的自锚定支架及方法，将钢箱梁按需求提升至指定位置。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法，使其能经济合理地将钢箱梁按需求提升至指定位置。

本发明提供的一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构，包括桥塔和已施工钢箱梁，所述桥塔沿周向从底到上设有环形自锚定支架体，所述桥塔底部的桥塔承台设有支架底预埋钢板，所述环形自锚定支架体底部与支架底预埋钢板固结，所述环形自锚定支架体顶部与已施工钢箱梁底部相抵，所述已施工钢箱梁顶部沿水平方向设有自锚定桁架，所述自锚定桁架朝向安装面的一端设有提升设备，该提升设备与相邻桥塔上自锚定桁架的提升设备相对设置，相邻两个桥塔的提升设备配合吊起待吊装钢箱梁。

在上述技术方案中，所述环形自锚定支架体由底部的无缝钢管支架、设于无缝钢管支架顶部且呈现围绕桥塔环状的分配圈梁、以及分配圈梁顶部沿周向设置的调节短管组成，所述无缝钢管支架与支架底预埋钢板固结，最上层的调节短管与已施工钢箱梁底部相抵。

在上述技术方案中，所述无缝钢管支架由纵横相交的无缝钢管焊接而成，呈网状结构。

在上述技术方案中，所述无缝钢管支架呈现上大下小的倒立的圆台结构。

在上述技术方案中，所述调节短管根据已施工钢箱梁的受力分布情况分段设置。

在上述技术方案中，所述已施工钢箱梁内设有钢箱梁内支撑圆管。

在上述技术方案中，所述自锚定桁架与已施工钢箱梁通过焊接角焊缝，所述无缝钢管支架通过地脚螺栓横联角钢和地脚螺栓与支架底预埋钢板焊接。

本发明还提供了一种用于钢箱梁整体提升的自锚定方法，包括如下步骤：步骤一：将支架底预埋钢板固定在桥塔底部的桥塔承台上；步骤二：安装环形自锚定支架体，并将环形自锚定支架体底部与支架底预埋钢板焊接；步骤三：原位吊装预制钢箱梁，焊接相邻的预制钢箱梁使其成为已施工钢箱梁；步骤四：在已施工钢箱梁内安装钢箱梁内支撑圆管，在已施工钢箱梁上安装自锚定桁架和提升设备，自锚定桁架与已施工钢箱梁顶部固结；步骤五：调试提升设备后安装待吊装钢箱梁并焊接。

在上述技术方案中，所述自锚定桁架与已施工钢箱梁通过焊接角焊缝，所述环形自锚定支架体通过地脚螺栓横联角钢和地脚螺栓与支架底预埋钢板焊接。

本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法，具有以下有益效果：

1)本发明采用一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法，在保证河道正常通航及河道护坡完整性的前提下，解决了钢箱梁不能安装的难题。

2)本发明通过环形自锚定支架体与相邻已施工钢箱梁联长焊接成一整体来对抗提升点处的弯矩，避免了常规将提升点与桥塔混凝土相连，使桥塔受到剪力作用的不利影响。

3)本发明的自锚定桁架与环形自锚定支架体均不穿过已施工钢箱梁，保全了已施工钢箱梁的完整性，避免了后期钢箱梁安装完成后补孔的影响。

附图说明

图1为本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构的整体结构正视示意图；

图2为本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构的俯视示意图(未安装待吊装钢箱梁)；

图3为本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构的俯视示意图(已安装待吊装钢箱梁)；

图4为本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构的应用场景示意图；

图5为本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

参见图1至图3，本发明用于钢箱梁整体提升的自锚定结构，包括桥塔9和已施工钢箱梁10，所述桥塔9沿周向从底到上设有环形自锚定支架体，所述桥塔9底部的桥塔承台13设有支架底预埋钢板3，所述环形自锚定支架体底部与支架底预埋钢板3固结，所述环形自锚定支架体顶部与已施工钢箱梁10底部相抵，所述已施工钢箱梁10顶部沿水平方向设有自锚定桁架8，所述自锚定桁架8朝向安装面的一端设有提升设备，该提升设备与相邻桥塔9上自锚定桁架8的提升设备相对设置，相邻两个桥塔9的提升设备配合吊起待吊装钢箱梁12。

所述环形自锚定支架体由底部的无缝钢管支架4、设于无缝钢管支架4顶部且呈现围绕桥塔9环状的分配圈梁5、以及分配圈梁5顶部沿周向设置的调节短管6组成，所述无缝钢管支架4与支架底预埋钢板3固结，最上层的调节短管6与已施工钢箱梁10底部相抵。

所述无缝钢管支架4由纵横相交的无缝钢管焊接而成，呈网状结构。所述无缝钢管支架4呈现上大下小的倒立的圆台结构。

所述调节短管6根据已施工钢箱梁10的受力分布情况分段设置。

所述已施工钢箱梁10内设有钢箱梁内支撑圆管7。

所述自锚定桁架8与已施工钢箱梁10通过焊接角焊缝，所述无缝钢管支架4通过地脚螺栓横联角钢1和地脚螺栓2与支架底预埋钢板3焊接。

本发明一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构，其主要包括三个部分：

第一部分是地脚螺栓2及支架底预埋钢板3，其作用是将地脚螺栓2与桥塔承台13的钢筋焊接将支架底预埋钢板3固定，以便支架底预埋钢板3能承托自锚定桁架8、环形自锚定支架体及已施工钢箱梁10，防止自锚定桁架8和环形自锚定支架体直接落于桥塔承台13破坏桥塔承台13。

第二部分是环形自锚定支架体，其作用是支撑上部结构以及传递荷载于支架底预埋钢板3上。

第三部分是提升点处自锚定桁架8，自锚定桁架8与相邻已施工钢箱梁10联长焊接成一整体，其作用是支撑提升点及自锚定，防止因提升点处受弯矩过大使已施工钢箱梁10及环形自锚定支架体倾覆。

方法的核心是基于上述装置，将待吊装钢箱梁12整体提升至安装位置，然后使用码板(图中未示出)、千斤顶(图中未示出)等找正后焊接。

本发明又提供一种用于钢箱梁整体提升的自锚定方法。

参见图4至图5，本发明一种用于钢箱梁整体提升的自锚定方法，包括如下步骤：

步骤一：将支架底预埋钢板3固定在桥塔9底部的桥塔承台13上；

步骤二：安装环形自锚定支架体，并将环形自锚定支架体底部与支架底预埋钢板3焊接；

步骤三：原位吊装预制钢箱梁，焊接相邻的预制钢箱梁使其成为已施工钢箱梁10；

步骤四：在已施工钢箱梁10内安装钢箱梁内支撑圆管7，在已施工钢箱梁10上安装自锚定桁架8和提升设备，自锚定桁架8与已施工钢箱梁10顶部固结；

步骤五：调试提升设备后安装待吊装钢箱梁12并焊接。

实施例

在一个或多个实施例中，通过上述装置将钢箱梁下水浮运的具体实施方法为：

步骤一：将地脚螺栓横联角钢1、地脚螺栓2与桥塔承台13的钢筋焊接相连，使支架底预埋钢板3固定，见图1。

步骤二：安装常规少支架法施工时支架，包括无缝钢管支架4、用H型钢焊接的分配圈粱5以及调节短管6，无缝钢管支架4与支架底预埋钢板3焊接，见图2。

步骤三：原位吊装已施工钢箱梁10，焊接已施工钢箱梁10，见图3。

步骤四：在安装自锚定桁架8内安装钢箱梁内支撑圆管7，在已施工钢箱梁10上用H型钢制作并安装自锚定桁架8，并在安装好的自锚定桁架8上安装提升设备。自锚定桁架8与已施工钢箱梁10接触面焊接角焊缝，见图1。

步骤五：调试提升设备后安装提升待吊装钢箱梁12并焊接，待吊装钢箱梁12安装稳固后由桥塔9上的系梁11承重，见图4。

创新点

1)本发明采用一种用于钢箱梁整体提升的自锚定结构及方法，在保证河道正常通航及河道护坡完整性的前提下，解决了钢箱梁不能安装的难题。

2)本发明通过环形自锚定支架体与相邻已施工钢箱梁10联长焊接成一整体来对抗提升点处的弯矩，避免了常规将提升点与桥塔混凝土相连，使桥塔9受到剪力作用的不利影响。

3)本发明的自锚定桁架8与环形自锚定支架体均不穿过已施工钢箱梁10，保全了已施工钢箱梁10的完整性，避免了后期钢箱梁安装完成后补孔的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。