一种组合梁斜拉桥用防护装置及其施工方法与流程

本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种组合梁斜拉桥用防护装置及其施工方法。

背景技术：

组合梁是目前桥梁建设中使用较多的一种桥梁结构形式，大多采用“纵横梁体系”，主要由主纵梁、横梁、小纵梁及锚拉板单元等部分组成（见图1），钢梁采用“格构式”顶部设置混凝土预制板，安全过程中存在安全隐患，需设置防护装置。中西部地区桥位多采用散装法施工。构件的定位、连接均属于高空作业。施工条件比较艰苦，作业风险大。防护网设置一直是桥位施工难点之一：若重量过大，移动困难，安装、拆卸难度加大，且会影响大桥安装线形；重量过小，在风荷载作用下，易发生变形，影响使用效果。

技术实现要素：

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种可操作性强，安装拆卸方便，适用性强，使用效果好，完全可满足桥位安装防护需要，且在满足施工安全的前提下，能有效解决整体滑移、安装及拆卸、变形控制等问题的组合梁斜拉桥用防护装置及其施工方法。

本发明的技术方案如下：

上述的组合梁斜拉桥用防护装置，其包括桁架梁、轮轨导向机构和防护网；所述桁架梁包括成横向平行布置的横梁和成纵向平行布置的纵梁；所述纵梁匹配连接于成横向布置的所述横梁之间；所述轮轨导向机构可拆卸式匹配安装在所述纵梁的上部，其包括轮轨支架、导向轮、连杆、钢轮和制动组件；所述轮轨支架可拆卸式匹配安装于所述纵梁的纵向两端；所述导向轮匹配安装于所述轮轨支架一侧；所述连杆匹配连接在位于所述纵梁纵向两端的所述轮轨支架之间；所述轮轨支架的两端底部匹配安装有所述钢轮；所述连杆的两端匹配安装有所述制动组件；所述防护网匹配安装于所述横梁和纵梁围成的区域上部。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述制动组件包括丝杠、手柄和挡块；所述丝杠成竖直穿过所述连杆且两端向所述连杆的上方和下方伸出；所述手柄匹配安装于所述丝杠向连杆上方穿出的一端；所述挡块匹配安装于所述丝杠向所述连杆下方穿出的一端。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述轮轨导向机构具有一对且分别匹配安装在靠近所述桁架梁横向两端最外侧的所述纵梁上部。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述轮轨导向机构还包括导向杆；所述导向杆水平连接于所述轮轨支架的横向一侧；所述导向轮采用橡胶轮胎且匹配安装于所述导向杆的末端。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述轮轨支架的两端顶部均匹配安装有连接吊耳。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述横梁为成横向平行布置的一对，每个所述横梁由横梁上弦杆、横梁下弦杆、横梁竖杆和横梁斜杆组成；所述横梁上弦杆和横梁下弦杆成上下平行布置；所述横梁竖杆具有多根且彼此间隔同等距离竖直连接于所述横梁上弦杆和横梁下弦杆之间；所述横梁斜杆也具有多根，且每相邻两根所述横梁竖杆的顶端与底端之间连接有所述横梁斜杆。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：所述纵梁为成纵向平行布置的多个且彼此间隔同等距离连接于一对所述横梁之间；每个所述纵梁由纵梁上弦杆、纵梁下弦杆、纵梁竖杆和纵梁斜杆组成；所述纵梁上弦杆和纵梁下弦杆成上下平行布置；所述纵梁竖杆具有多根且彼此间隔同等距离竖直连接于所述纵梁上弦杆和纵梁下弦杆之间；所述纵梁斜杆也具有多根，且每相邻两根所述纵梁竖杆的顶端与底端之间连接有所述纵梁斜杆。

所述组合梁斜拉桥用防护装置，其中：位于所述桁架梁横向两端最外侧的所述纵梁的两端均竖直安装有连接斜杆；所述轮轨支架通过拼接板可拆卸式安装在所述连接斜杆的顶端。

所述的组合梁斜拉桥用防护装置的施工方法，具体包括以下步骤：（1）将事先备好的横梁、纵梁和连接斜杆组拼成桁架梁，在桁架梁上安装好防护网后运输至主桥下方，同时将事先备好的轮轨支架、导向杆、导向轮、连杆、钢轮和制动组件组拼成轮轨导向机构；（2）利用桥面吊机或卷扬机起吊，将桁架梁吊装至已安装斜拉桥主纵梁下方，使其距离两侧斜拉桥主纵梁间隙均匀；（3）将轮轨导向机构与桁架梁组装成整体并施拧螺栓，利用吊机将桁架梁、轮轨导向机构和防护网组成的组合梁斜拉桥用防护装置整体缓慢落下，使钢轮与斜拉桥主纵梁密贴；（4）将组合梁斜拉桥用防护装置整体纵移到施工位置，旋拧制动组件的丝杠，使制动组件的挡块与斜拉桥斜拉桥主纵梁的下盖板密贴。

有益效果：

本发明组合梁斜拉桥用防护装置结构设计合理、紧凑，可操作性强，可沿主纵梁纵向移动，保证钢梁架设的作业安全，安装拆卸方便，适用性强，使用效果好，完全可满足桥位安装防护需要，且在满足施工安全的前提下，能有效解决整体滑移、安装及拆卸、变形控制等问题。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置根据组合梁结构特点，在主纵梁下盖板外侧设置钢轮，确保本发明组合梁斜拉桥用防护装置整体可通过钢轮在主纵梁上顺桥向移动；本发明组合梁斜拉桥用防护装置拆卸可采用桥面吊机配合，将整体缓慢下落至桥下，逐件拆卸，可避免施工平台在使用过程中的循环安拆，提高施工效率。

与现有技术相比，本发明组合梁斜拉桥用防护装置还具有以下优点：

①质量轻、刚性大，荷载作用下不会发生变形；

②采用简易工装制作，安装、使用及拆卸比较方便，安全可靠，方便易行，适用性强；

③功能强大、适用性强，可用于各类斜拉桥的现场安全防护；

④采用了卡固、导向、滑移等技术措施，有效保证了施工安全性和实用性，降低了操作难度。

⑤制作成本低，拆卸后可在其他项目重复利用（钢梁截面宽度有变化时只需调整桁架梁宽度即可），经济性好。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置的施工方法针对组合梁桥位安装施工特点，保证了施工进度，采用整体安装，需要在桥下将各部分组装成整体，然后采用卷扬机或全回转吊机进行安装，操作简单，安全可靠，方便易行，适用性强。

附图说明

图1为本发明组合梁斜拉桥用防护装置的主视图。

图2为本发明组合梁斜拉桥用防护装置的图1中a-a方向的结构示意图。

图3为本发明组合梁斜拉桥用防护装置应用在斜拉桥上的主视图。

图4为本发明组合梁斜拉桥用防护装置的图3中b区域的放大图。

图5为本发明组合梁斜拉桥用防护装置应用在斜拉桥上的左视图。

图6为本发明组合梁斜拉桥用防护装置的图5中c区域的放大图。

具体实施方式

如图1至6所示，本发明组合梁斜拉桥用防护装置，包括桁架梁1、轮轨导向机构2和防护网3。

该桁架梁1包括横梁11、纵梁12和连接斜杆13。

该横梁11为成横向平行布置的一对，每个横梁11由横梁上弦杆111、横梁下弦杆112、横梁竖杆113和横梁斜杆114组成；该横梁上弦杆111和横梁下弦杆112成上下平行布置且均采用等边角钢；该横梁竖杆113具有多根且彼此间隔同等距离竖直连接于该横梁上弦杆111和横梁下弦杆112之间，该横梁竖杆113也采用等边角钢；该横梁斜杆114也具有多根且均采用圆钢，每相邻两根横梁竖杆113的顶端与底端之间连接有一根横梁斜杆114。

该纵梁12为成纵向平行布置的多个且彼此间隔同等距离连接于一对横梁11之间。其中，每个纵梁12由纵梁上弦杆121、纵梁下弦杆122、纵梁竖杆123和纵梁斜杆124组成；该纵梁上弦杆121和纵梁下弦杆122成上下平行布置且均采用等边角钢；该纵梁竖杆123具有多根且彼此间隔同等距离竖直连接于该纵梁上弦杆121和纵梁下弦杆122之间，该纵梁竖杆123采用等边角钢；该纵梁斜杆124也具有多根且均采用圆钢，每相邻两根纵梁竖杆123的顶端与底端之间连接有一根纵梁斜杆124。

该连接斜杆13具有两对，其中一对连接斜杆13分别竖直连接在位于桁架梁1左端最外侧的纵梁12的两端上部，另一对连接斜杆13分别竖直连接在位于桁架梁1右端最外侧的纵梁12的两端上部。

该轮轨导向机构2具有一对且分别匹配安装于靠近桁架梁1最外侧的两个纵梁12上部。其中，每个轮轨导向机构2包括一对轮轨支架21、一对导向杆22、一对导向轮23、连杆24、一对钢轮25和一对制动组件26。

该一对轮轨支架21分别匹配安装于靠近桁架梁1最外侧的纵梁12两端的连接斜杆13顶端；每个轮轨支架21包括一对连接竖杆211和一对连接横杆212；该一对连接竖杆211的底端均匹配固设有拼接板213并通过拼接板213竖直连接于靠近桁架梁1最外侧的纵梁12两端的连接斜杆13顶端；该一对连接横杆212分别水平连接于该一对连接竖杆211的顶端横向一侧。

该一对导向杆22采用方钢管且分别水平连接于该一对轮轨支架21的横向一侧，具体是一对连接竖杆21的横向一侧。该一对导向轮23采用橡胶轮胎且分别匹配安装于该一对导向杆22的末端。该连杆24水平连接于该一对轮轨支架21的顶端之间，具体是连接于一对轮轨支架21的一对连接横杆212末端之间；该轮轨支架21的两端顶部均匹配安装有连接吊耳241。该一对钢轮25分别匹配安装于该轮轨支架21的两端底部。

该一对制动组件26分别匹配安装于该连杆24的两端，且每个制动组件26包括丝杠261、手柄262和挡块263；该丝杠261成竖直穿过连杆24且两端向连杆261的上方和下方伸出；该手柄262匹配安装于该丝杠261向连杆24上方穿出的一端；该挡块263匹配安装于该丝杠261向连杆24下方穿出的一端。

该防护网3匹配布设固定于该桁架梁1的横梁11和纵梁12围成的区域上部。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置的使用原理：

本发明组合梁斜拉桥用防护装置在使用之前，先在斜拉桥下将桁架梁1、轮轨导向机构2和防护网3分别组装成整体，然后利用卷扬机或桥面吊机将桁架梁1提升至已安装钢梁下方，安装轮轨导向机构2和防护网3，随着钢梁的架设，逐渐向前方滑移，可有效防止安装过程中的高空坠落。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置整体通过钢轮25在斜拉桥主纵梁4的下盖板41上表面顺桥向移动，本发明组合梁斜拉桥用防护装置重量较轻，整体重量约500kg，运输、安装、纵移及拆卸均比较方便；操作人员通过连接吊耳241，利用尼龙绳手动操作即可实现本发明组合梁斜拉桥用防护装置的整体移动；由于本发明组合梁斜拉桥用防护装置质量轻，纵移过程中容易跑偏，存在安全隐患；为此在桁架梁1与斜拉桥主纵梁4的下盖板41之间设置有轮轨导向机构2，轮轨导向机构2与斜拉桥主纵梁4的下盖板41预设2-3cm间隙，当本发明组合梁斜拉桥用防护装置整体偏位时，可起到限位和调节作用；本发明组合梁斜拉桥用防护装置纵移到位后，在钢轮25内侧设置制动组件26，纵移时制动组件26的丝杠261向上旋起，以便整体移动，移动到位后旋拧丝杠261，使挡块263与斜拉桥主纵梁4的下盖板41密贴，起到制动作用。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置的的技术条件：

①所采用的钢轮25宽度满足行走要求，以保证在钢梁上移动顺畅；

②连杆24受力较大，采用h型钢制作，需具有足够的强度，以保证运行过程中结构不发生大的变形；

③桁架梁1、防护网3、尼龙绳强度足够；桁架梁1中横梁11和纵梁12的上下弦杆、斜杆、竖杆及连杆采用的型钢在保证使用安全的情况下，质量尽可能轻；

④本发明组合梁斜拉桥用防护装置仅用于施工中的安全防护，不能作为施工走行平台或主要承力构件。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置的施工方法，具体包括以下步骤：

（1）将事先备好的横梁11、纵梁12和连接斜杆13组拼成整体形成桁架梁1，桁架梁1安装好防护网3后运输至主桥下方；同时将事先备好的轮轨支架21、导向杆22、导向轮23、连杆24、钢轮25和制动组件26组拼成轮轨导向机构2，具备安装条件；

（2）利用桥面吊机或卷扬机起吊，将桁架梁1吊装至已安装斜拉桥主纵梁4下方，使其距离两侧斜拉桥主纵梁4间隙均匀；

（3）将轮轨导向机构2与桁架梁1组装成整体并施拧螺栓，利用吊机将桁架梁1、轮轨导向机构2和防护网3组成的整体即本发明组合梁斜拉桥用防护装置缓慢落下，使钢轮25与斜拉桥主纵梁4密贴；

（4）将本发明组合梁斜拉桥用防护装置整体纵移到施工位置，旋拧制动组件26的丝杠261，使制动组件26的挡块263与斜拉桥斜拉桥主纵梁4的下盖板41密贴。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置结构简单、可操作性强，完全可满足桥位安装防护需要，在安全操作和提高生产率方面效果显著，改善了作业环境，缩短了安装周期，具有较高推广价值。

本发明组合梁斜拉桥用防护装置的施工方法针对组合梁桥位安装施工特点，保证了施工进度，操作简单，安全可靠，方便易行，适用性强。