[发明专利]模块化桥墩围笼结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种模块化桥墩围笼结构及施工方法，属于桥梁施工领域，主要是由多个围笼单元和多个爬梯单元按照圆周环绕、多层叠合的方式合围闭合设置在桥墩四周，其结构具有以下特点：一、模块化结构可由部分组件和单个构件厂家定制，快速组装，方便吊装就位；二、最底层围笼结构底部与预埋在混凝土地基中的多个锚固螺栓紧固，最顶层围笼结构顶部四角采用缆风配合地锚斜拉固定，可抵御强风荷载，适合江河海上和沿海陆地施工；三、围笼结构与爬梯相结合，结构紧凑，方便操作人员上下和作业。因此，这种模块化围笼结构具有组装方便、通用性强、安全可靠、费用低廉等优点，结合相应施工方法能重复使用、稳定性高和节能减排，经济效益和社会效益显著。

技术领域

本发明涉及一种桥梁施工领域，具体是指模块化桥墩围笼结构及施工方法。

背景技术

陆上水上桥墩尤其是高桥墩施工都需要搭设脚手架作为工作平台，目前应用最多的是由多根杆件装配而成的扣件式或碗扣式脚手架和部分组合式脚手架，如门式脚手架等。扣件式或碗扣式脚手架由于拆装灵活、运输方便、通用性强等特点，是当前使用量最多、应用最普遍的一种脚手架；但是，这种脚手架安全保证较差，施工工效低，而部分组合式脚手架如门式脚手架，还存在刚度小、运输和使用中易变形、通用性差、使用寿命短等缺陷，故难以满足桥梁施工需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种组装方便、通用性强、安全可靠、费用低廉的模块化桥墩围笼结构及施工方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种模块化桥墩围笼结构，包括安装在混凝土地基上的多个矩形状围笼单元和多个矩形状爬梯单元，所述的多个围笼单元和一个爬梯单元以首尾相接的方式圆周环绕在桥墩外围，再按照多层叠合的方式合围闭合设置在桥墩四周，每相邻两个围笼单元之间、上下相邻的两个爬梯单元之间、相邻的围笼单元与爬梯单元之间均相互连接紧固；最底层的多个围笼单元底部和最底层的爬梯单元底部均与预埋在混凝土地基中的锚固螺栓紧固；最顶层的多个围笼单元顶部和最顶层的爬梯单元顶部均安装栏杆；位于最顶层四角处的围笼单元顶部与混凝土地基之间均设有缆风。

所述的围笼结构承受水平风力的作用，以矩形围笼结构的短边为控制受力，矩形围笼结构的长边单位宽度简化为底部铰接的门形刚构，该门形刚构的计算跨径为、计算高度为，门形刚构顶部为刚接，处与缆风以水平弹性连接，则由下列公式计算围笼结构底部与混凝土地基中锚固螺栓的受力和缆风的受力：

公式一、

式中

则得

公式二、

长边单位宽度门形刚构顶部处与缆风以水平弹性连接的刚度系数为

长边单位宽度门形刚构顶部处作用下缆风的水平伸长：

公式一和公式二中的符号定义为：

——分别以长边单位宽度门形刚构BD的B点至DC点的变量、DC的D点至C点的变量、CA的C点至A点的变量，；

——分别以长边单位宽度门形刚构BD的B点至D点的变量增量、DC的D点至C点的变量增量、CA的C点至A点的变量增量，；

——长边单位宽度门形刚构DC、AB的计算跨径，；

——长边单位宽度门形刚构BD、CA的计算高度，；

——缆风的长度，；

——缆风在长边单位宽度门形刚构ABDC平面上投影的水平夹角，；