[发明专利]用于钢箱梁悬臂施工的轻量化自平衡拼装装置及工艺

说明书

本发明涉及用于钢箱梁悬臂施工的轻量化自平衡拼装装置及工艺，其包括轻量化装置、自平衡组件及配套的液压系统；液压系统，用于给轻量化装置及自平衡组件提供液压动力；自平衡组件，行走设置在已铺设梁上，用于将悬臂段受力传递到已铺设梁上或悬臂段的后部；轻量化装置，设置在自平衡组件端前端，用于吊装待拼装段升降；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及用于钢箱梁悬臂施工的轻量化自平衡拼装装置及工艺，涉及钢桥悬臂施工技术领域，具体为一种钢箱梁悬臂施工轻量化自平衡拼装技术装置及工艺。

背景技术

桥梁是交通工程系统中重要的关键节点，随着社会经济和工程技术的发展，大跨度钢结构桥梁的使用越来越多，不论是经济上还是建造时间上大跨度钢结构桥梁往往成为工程的控制性节点。当大跨度钢桥跨越河流、山谷等利用受限空间时经常采用悬臂法施工，其中悬臂拼装法施工就大跨度钢箱梁桥应用最多的一种工程技术。这一技术最关键的环节就是如何将预制成型的梁段起吊拼装在设计位置上，并且保证最终成桥的线形和内力均能满足设计和规范要求的精度。

桥面吊机因其结构简单、施工快捷、造价低廉等因素在钢箱梁悬臂拼装施工中得到广泛应用，一般工作原理是首先将初始梁段安装到设计桥位，并固定固结初始梁段防止其转动，然后将桥面吊机安装在安装到位的初始梁段上，前支撑压在桥面上，后支撑锚固在后方桥面上提供锚固拉力，用吊机的起吊设备将待拼装梁段吊起到设计位置，与初始梁段匹配对位后固定焊接，然后将桥面吊机前移至下一段，循环进行下一梁段的安装直至全垮合龙，拆除桥面吊机完成桥梁安装。

但是这种施工方法安装在悬臂端的桥面吊机重力加大了悬臂梁的内力和变形，特别是前支撑压力引起悬臂段钢箱梁剪切变形，造成悬臂端拼接面出现转角，既不利于桥梁施工安全也使得拼装节段匹配偏差不断累偏离设计线形影响桥梁质量。

本发明基于梁端变形分析，提出了轻量化自平衡吊装技术，通过在桥面吊机后方设置钢扒杆和拉索，用拉索拉力平衡悬臂端吊车前支撑压力，并可以反向施力改变悬臂端箱梁变形，从而释放梁端拼接面转角达到拼接面无应力对接状态，减小拼接误差改善成桥线形，同时简化桥面吊机传力机构降低了桥面吊机自重，从整体上减小了悬臂段内力和变形，有利于降低施工风险，保证施工过程安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种用于钢箱梁悬臂施工的轻量化自平衡拼装装置及工艺。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用于钢箱梁悬臂施工的轻量化自平衡拼装装置，包括轻量化装置、自平衡组件及配套的液压系统；

液压系统，用于给轻量化装置及自平衡组件提供液压动力；

自平衡组件，行走设置在已铺设梁上，用于将悬臂段受力传递到已铺设梁上或悬臂段的后部；

轻量化装置，设置在自平衡组件端前端，用于吊装待拼装段升降。

作为上述技术方案的进一步改进：

轻量化装置包括采用钢结构拼接的直角三角形结构的三角钢架；在三角钢架的上直角边的前端的斜角部上方设置有吊装千斤顶，在千斤顶下端连接有吊装卡具，用于起吊待拼装段；在三角钢架的上直角边的后端的直角部设置有吊装驱动部，吊装驱动部驱动吊装千斤顶工作；

三角钢架的后直角边的下端的斜角部铰接在轻量化装置的支撑机架的前方支撑腿处；三角钢架内设加强筋；

三角钢架的直角部连接有预紧拉索I，以牵拉三角钢架绕前方支撑腿俯仰摆动；

液压系统包括泵站、油箱、液压管路及阀组。

自平衡组件包括支撑机架；在支撑机架下端分布升降式行走轮组，用于在已铺设梁上行走到悬臂段上；支撑机架包括前后铰接或固定连接的前铰接底板及后铰接底板；