新型組裝式托架牛腿施工裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種組裝式托架牛腿施工裝置，包括水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構、對拉桿、抗剪插銷、預埋鋼管和預埋鋼盒；所述水平橫梁由橫梁工字鋼、橫梁工字鋼兩端面的端面鋼板、橫梁工字鋼一端底部的第一鋼板和靠近橫梁工字鋼另一端底部的第二鋼板組成；所述豎向支撐機構由豎向工字鋼、豎向工字鋼頂端焊接的第三鋼板、豎向工字鋼底端焊接的支撐槽鋼，和工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構組成；所述斜向支撐機構由斜向工字鋼和斜向工字鋼兩端面上焊接的第五鋼板、第六鋼板組成；水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構通過螺栓連接固定；所述對拉桿貫穿水平橫梁，穿過預埋在墩身上的預埋鋼管；抗剪插銷插入墩身上的預埋鋼盒中。
【專利說明】新型組裝式托架牛腿施工裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種組裝式托架牛腿施工裝置，特別涉及一種新型的連續梁(剛構)0#段無落地支架法施工中的組裝式托架牛腿施工裝置，屬于建筑施工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]連續梁(剛構)0#段或直線段采用無落地支架施工時，均涉及到托架牛腿方案設計。現有技術的傳統托架方案是在墩身預埋鋼板，并現場焊接組裝；或直接在墩身內預埋型鋼等方式搭設。上述方案主要存在以下弊端:
[0003]一、現場焊接量大、焊縫質量要求高、控制難度大；或需要對墩柱模板開孔，增加了模板制作、安裝的難度和成本。
[0004]二、各構件均采用焊接方式連接，拆除時采用氧氣乙炔進行切割，拆除難度大。且切割時難免會對墩身砼表面造成燒傷，留下痕跡，影響墩身外觀質量。
[0005]三、托架各構件經切割拆除后，原設計各構件的尺寸變短，難以在同結構上繼續使用，造成材料利用率低。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種施工方便、材料利用率高的組裝式托架牛腿施工裝置。從而減少現場焊接工作量，避免現場焊接的焊縫質量控制難的問題；并克服預埋件對墩柱模板開孔的不足；免除拆除過程中使用氧氣乙炔切割工作，保證墩身的外觀品質，提高托架牛腿的重復利用率。
[0007]為了實現上述發明目的，提供了以下技術方案:
[0008]一種組裝式托架牛腿施工裝置，包括水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構、對拉桿、抗剪插銷、預埋鋼管和預埋鋼盒。
[0009]所述水平橫梁由橫梁工字鋼、橫梁工字鋼兩端面的端面鋼板、橫梁工字鋼一端底部的第一鋼板和靠近橫梁工字鋼另一端底部的第二鋼板組成。所述端面鋼板上設置有通孔或凹槽，能夠保證對拉桿從中穿過或卡入后能夠水平的穿過預埋鋼管。端面鋼板可以固定水平橫梁的主體結構的工字鋼，同時分散水平橫梁所受到的拉緊力，對側的端面鋼板則可以起到分散水平橫梁對橋墩的壓力，防止水平橫梁在對拉桿的拉緊力作用下壓壞橋墩。優選的，在橫梁工字鋼翼緣板邊緣處設置有橫梁加強板，優選的橫梁加強板為間隔設置。優選的，所述橫梁工字鋼還可以是其它類型的具有相同強度的特種鋼材，優選的所述橫梁工字鋼用H型鋼、雙拼工字鋼或箱型鋼代替。
[0010]所述豎向支撐機構由豎向工字鋼、豎向工字鋼頂端焊接的第三鋼板、豎向工字鋼底端焊接的支撐槽鋼，和工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構組成；其中工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構是:一側為槽鋼，另一側為第四鋼板。豎向工字鋼底端焊接的支撐槽鋼，與抗剪插銷相適配，支撐槽鋼的槽口向下，背面與豎向工字鋼之間焊接牢固。支撐槽鋼向下的槽口，正好能夠扣合在抗剪插銷上，方便托架牛腿的安裝。
[0011]優選的，還可以在豎向工字鋼翼緣板邊緣處設置豎向支撐機構加強板，優選為間隔設置，一般而言，由于豎向工字鋼的受力方向主要為垂直方向，指向工字鋼的軸向，不必特別增加豎向機構加強板，但是根據實際情況，可以考慮在豎向工字鋼上加設與其它構件的加固結構。優選的，所述豎向工字鋼還可以是其它類型的具有相同強度的特種鋼材，優選的所述豎向工字鋼還可以用H型鋼、雙拼工字鋼或箱型鋼代替。
[0012]所述斜向支撐機構由斜向工字鋼和斜向工字鋼兩端面上焊接的第五鋼板、第六鋼板組成；第五鋼板和第六鋼板的空間位置相互垂直。即斜向工字鋼的兩端經過切削加工，兩端面在空間位置上是相互垂直的，方便斜向支撐機構與水平橫梁、豎向支撐機構組合構成三角形結構，同時也保證連接面為平整鋼板面，表面貼合度更好；也有利用于拆卸時，托架牛腿的三部分的分離。優選的所述斜向工字鋼還可以用H型鋼、雙拼工字鋼或箱型鋼代替。
[0013]上述第一鋼板和第三鋼板上設置有位置相互適配的連接孔，第二鋼板和第六鋼板設置有位置相互適配的連接孔，第四鋼板和第五鋼板設置有位置相互適配的連接孔。優選的，上述連接孔為沖壓孔。本實用新型的牛腿托架在使用時，將上述鋼板相互對齊用螺栓連接緊固。所述水平橫梁和豎向支撐機構相互垂直，并與斜向支撐機構組成直角三角形結構。
[0014]所述對拉桿貫穿水平橫梁，穿過預埋在墩身上的預埋鋼管。對拉桿拉緊，水平橫梁固定在墩身上，然后將對拉桿兩端緊固。優選的，所述對拉桿為精軋螺紋鋼，兩端部用螺栓緊固，螺紋鋼作為對拉桿的特點是螺紋自身表面具有非連續螺紋，可以安裝栓帽實現兩端緊固，而且非連續的螺紋不會被土石渣卡住，安裝過程穩定性好。優選的，所述對拉桿有多根，最優選兩根精軋螺紋鋼。對拉桿穿過水平橫梁，拉緊并穩固水平橫梁，由于精軋螺紋鋼表面具有不連續的外螺紋，與適當的螺母配合可以快速的調整對拉桿的緊固力量，無需額外設置對拉桿的緊固裝置。
[0015]所述抗剪插銷的材質是工字鋼，當然還可以是其它能夠具有相同的抗剪切力、支撐力的特種鋼材，如H型鋼、箱型鋼材、雙拼工字鋼。所述抗剪插銷和預埋在墩身中的預埋鋼盒相適配，將抗剪插銷插入墩身上的預埋鋼盒中，在墩身側面形成支撐點，然后豎向支撐機構通過其底端的槽鋼安置在抗剪插銷上。所述槽鋼的槽口寬度大于抗剪插銷的寬度，優選的，槽鋼的槽口與抗剪插銷相適配，即槽鋼的槽口與抗剪插銷的寬度大小基本相當，且槽口寬度略大于抗剪插銷的寬度。
[0016]優選的，所述抗剪插銷是工字鋼，在工字鋼的翼緣板邊緣處焊接加強板，增加鋼板的抗壓能力。水平橫梁、豎向支撐機構和斜向支撐機構連接形成三角形結構放置在抗剪插銷之上。準確的說，三角形結構通過豎向支撐機構的底端焊接的支撐槽鋼安置在抗剪插銷之上。抗剪插銷支撐托架牛腿的重量，并在0#段連續梁澆筑過程中，起到承載0#段梁的混凝土結構的作用。優選的，所述抗剪插銷是工字鋼，工字鋼的翼緣板邊緣處間隔焊接加強板，具有針對性的焊接加強板，提高抗剪插銷的抗切能力。
[0017]優選的，根據抗剪插銷插入預埋鋼盒的深度，在抗剪插銷上標記插入標志線，以方便觀察抗剪插銷插入深度是否達到設計深度。同時也根據抗剪插銷插入的插入深度設計預埋鋼盒的長度，使之相互配合緊密，增加托架牛腿的承力主構件的穩定性。優選的，間隔焊接加強板，根據抗剪插銷插入的深度，在插入標志線附近加焊加強板的密度大于其余部分。在增加抗剪插銷的抗剪切力的同時又保證抗剪插銷的鋼材用量最少，重量輕質化，方便安裝。
[0018]進一步，所述預埋鋼盒是與抗剪插銷間隙配合。方鋼或箱型鋼等切割成段作為預埋鋼盒使用，預埋鋼盒與抗剪插銷間隙配合，正好滿足將抗剪插銷插入預埋鋼盒中間的空隙。所述切割成段，是將方鋼或箱型鋼等切割成預埋件的長度，如根據抗剪插銷的受力需要，切割鋼盒縱深件長。當然，還可以選擇用槽鋼加焊鋼板封閉槽口后進行切割斷件作為預埋鋼盒使用，類似的也有雙拼工字鋼切割斷件作預埋鋼盒使用。預埋鋼盒在安裝在橋墩的鋼筋骨架中，在澆筑混凝土前，先在預埋鋼盒中填充泡沫、木塊等容易拆卸的填充物，以隔絕防止混凝土將預埋鋼盒注滿。
[0019]在實際的施工過程中，還要根據從托架牛腿的水平橫梁中穿過的對拉桿的安裝位置和抗剪插銷之間的相對位置，來設計預埋鋼盒和預埋鋼管的埋放位置。
[0020]在具體應用時，應根據實際承載力作進一步受力檢算并選擇適宜桿件加工制作，確保本裝置滿足受力和變形要求。
[0021]安裝目標時，對拉桿從預埋鋼管中穿出，穿入水平橫梁中的空隙，保證對拉桿的彎曲度不超過一定范圍，最好是對拉桿不被彎曲，確保對拉桿的拉緊力在水平平面內，均勻穩定的作用在水平橫梁的兩端上。更具體的來說，對拉桿穿過預埋鋼管，與水平橫梁兩端的端面鋼板上的通孔在一條直線上。當設置多條對拉桿時，對拉桿分別與端面鋼板上的通孔保持同一直線。
[0022]進一步，當設置兩條對拉桿時，對拉桿設置的位置為水平橫梁工字鋼腹板的兩側，如果是加焊有加強板的水平橫梁工字鋼，則兩條對拉桿分別設置工字鋼腹板與兩側加強板之間。對拉桿最終穿過工字鋼兩端的端面鋼板，經緊固(如螺栓緊固)后，拉緊端面鋼板與橋墩，即拉緊水平橫梁與橋墩。當然，還可以設置四根對拉桿，對拉桿的位置設置成對稱即可，因為對稱的情況下才能保證水平橫梁受到的拉緊力從各個方向大小相等。
[0023]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:
[0024]本實用新型的組裝式托架牛腿施工裝置，牛腿三腳架間、三腳架與抗剪插銷間均采用螺栓連接，安裝容易，施工簡便，整個托架利用精軋螺紋鋼對拉固定在墩身上；托架與墩身沒有焊接。整個托架牛腿安全性好，在0#段施工完成后，直接拆除螺栓、解除對拉桿的拉力，將牛腿三腳架分離拆除即可，無需采用氧乙炔切割，工作強度大大降低，且回收的牛腿三腳架(水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構)、對拉桿和抗剪插銷可以多次重復利用到0#段的牛腿托架施工中，鋼材的重復利用率高。與現有技術中焊接式施工方案相比，可以設計達到更高的抗剪強度，支撐更大更重的0#段施工。
[0025]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0026]圖1為新型組裝式托架牛腿施工裝置使用示意圖。
[0027]圖2為圖1中圓圈部分的放大圖。
[0028]圖3為水平橫梁正視圖。
[0029]圖4為水平橫梁的右側視圖。
[0030]圖5為豎向支撐機構正視圖。
[0031 ] 圖6為圖5中A-A剖視圖。
[0032]圖7為圖5中B-B剖視圖。
[0033]圖8為斜向支撐機構正視圖。
[0034]圖9為圖8中D-D剖視圖。
[0035]圖10為圖8中C-C剖視圖。
[0036]圖11為抗剪插銷正視圖。
[0037]圖12為抗剪插銷的側視圖。
[0038]圖中標記:1_水平橫梁，2-豎向支撐機構，3-斜向支撐機構，4-對拉桿，5-預埋鋼管，6-預埋鋼盒，7-抗剪插銷，8-螺栓，101-橫梁工字鋼，102-橫梁加強板，103-橫梁工字鋼兩端面的端面鋼板，104-第一鋼板，105-第二鋼板，201-豎向工字鋼，202-第三鋼板，203-支撐槽鋼，204-第四鋼板，205-與橋墩作用側的分散壓力槽鋼，206-與橋墩作用側的分散壓力鋼板，301-斜向工字鋼，303-第五鋼板，302-第六鋼板，701-抗剪插銷工字鋼，702-抗剪插銷增強板。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型內容所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0040]實施例1
[0041]如圖2所示，一種組裝式托架牛腿施工裝置，包括水平橫梁1、豎向支撐機構2、斜向支撐機構3、對拉桿4、抗剪插銷7、預埋鋼管5和預埋鋼盒6。
[0042]如圖3所示，所述水平橫梁由橫梁工字鋼101、橫梁工字鋼兩端面的端面鋼板103、橫梁工字鋼一端底部的第一鋼板104和靠近橫梁工字鋼另一端底部的第二鋼板105組成。如圖4所示，在水平橫梁的端面鋼板上設置有通孔或凹槽，對拉桿4從中穿過或卡入后拉緊，限位固定水平橫梁。其中，在橫梁工字鋼翼緣板邊緣處加焊橫梁加強板102，如圖3所示，橫梁加強板為間隔設置焊接。
[0043]如圖5所示，所述豎向支撐機構2由豎向工字鋼201、豎向工字鋼頂端焊接的第三鋼板202、豎向工字鋼底端焊接的支撐槽鋼203，和工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構組成。在工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構是:一側為槽鋼205 (圖6為槽鋼的左側剖視圖)，槽鋼205有多個平行槽鋼組成，主要是分散托架對橋墩的壓力，其上還有對橋墩作用側的分散壓力鋼板206 ;另一側為第四鋼板204。如圖7所示，第四鋼板上設有多個連接孔，連接孔的位置與水平橫梁上的第一鋼板相對應，安裝時通過螺栓將第一鋼板105與第三鋼板204連接固定，實現水平橫梁與豎向支撐機構的連接。
[0044]如圖8所示，所述斜向支撐機構3由斜向工字鋼301和斜向工字鋼兩端面上焊接的第五鋼板303、第六鋼板組成302。第五鋼板和第六鋼板的空間位置相互垂直，即斜向工字鋼的兩端經過切削加工，兩端面在空間位置上是相互垂直的。其中，第五鋼板和第六鋼板的結構剖視圖如圖9和圖10所示。托架牛腿在制作過程中，是將第一至第六鋼板進行沖壓成孔的，根據安裝要求孔數及位置相應設置。安裝時，用M20螺栓將:第四鋼板和第五鋼板、第二鋼板和第六鋼板分別連接固定，則斜向支撐機構與水平橫梁、豎向支撐機構組合構成三角形結構。第一至第六鋼板構成的連接面為平整面，貼合度好，支撐結構穩定性高。
[0045]圖11所示，采用工字鋼切割出作為抗剪插銷工字鋼701，在抗剪插銷工字鋼701的翼緣做焊接抗剪插銷增強板702。焊接的抗剪插銷增強板702為間隔分布，具體分布如圖11中抗剪插銷增強板702分布位置所示。如圖12所示，抗剪插銷增強板后的抗剪插銷7的右側視圖。
[0046]上述的組裝式托架牛腿施工裝置的:水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構、對拉桿、抗剪插銷均為可回收重復利用部分。組裝式托架牛腿施工裝置還包括不可重復利用部分，預埋鋼管和預埋鋼盒。預埋鋼管的內徑略大于對拉桿的直徑，方便對拉桿的穿入，預埋鋼管貫穿橋墩，澆筑混凝土后與橋墩凝固成一體。預埋鋼盒安裝在橋墩側面，預埋鋼盒的大小與抗剪插銷相適配，預埋鋼盒與橋槨的鋼筋工程連為一體，在預埋鋼盒的上下方分別用一定量的鋼筋做增強處理。橋墩澆筑后，預埋鋼盒與橋墩一體化。
[0047]如圖1或2所示，將抗剪插銷插入預埋鋼盒，將上述斜向支撐機構與水平橫梁、豎向支撐機構組合構成三角形結構吊裝到位，豎向支撐機構2底部的支撐槽鋼203與抗剪插銷適配，三角形結構重量主要由抗剪插銷支撐，然后，將對拉桿4穿過或卡入水平橫梁I兩端面的端面鋼板103，再穿過預埋鋼管5，拉緊固定三角形結構與橋墩貼緊，用螺栓將對拉桿的兩端固定。
[0048]進一步，用其它能夠具有相同的抗剪切力、支撐力的特種鋼材(如H型鋼、箱型鋼材、雙拼工字鋼)代替上述用到工字鋼材料的結構制作。
【權利要求】
1.一種組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，包括水平橫梁、豎向支撐機構、斜向支撐機構、對拉桿、抗剪插銷、預埋鋼管和預埋鋼盒； 所述水平橫梁由橫梁工字鋼、橫梁工字鋼兩端面的端面鋼板、橫梁工字鋼一端底部的第一鋼板和靠近橫梁工字鋼另一端底部的第二鋼板組成；所述端面鋼板上設置有通孔或凹槽，對拉桿從中穿過或卡入后水平的穿過預埋鋼管，連接橫梁與墩身； 所述豎向支撐機構由豎向工字鋼、豎向工字鋼頂端焊接的第三鋼板、豎向工字鋼底端焊接的支撐槽鋼，和工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構組成；其中工字鋼底部兩側焊接支持力加強機構是:一側為槽鋼，另一側為第四鋼板； 所述斜向支撐機構由斜向工字鋼和斜向工字鋼兩端面上焊接的第五鋼板、第六鋼板組成；第五鋼板和第六鋼板的空間位置相互垂直； 上述第一鋼板和第三鋼板上設置有位置相互適配的連接孔，第二鋼板和第六鋼板設置有位置相互適配的連接孔，第四鋼板和第五鋼板設置有位置相互適配的連接孔； 所述對拉桿貫穿水平橫梁，穿過預埋在墩身上的預埋鋼管； 所述抗剪插銷的材質是工字鋼，所述抗剪插銷和預埋在墩身中的預埋鋼盒相適配；抗剪插銷插入墩身上的預埋鋼盒中，在墩身側面形成支撐點，然后豎向支撐機構通過其底端的槽鋼安置在抗剪插銷上。
2.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，在橫梁工字鋼翼緣板邊緣處設置有橫梁加強板，優選的橫梁加強板為間隔設置。
3.如權利要求1或2所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述橫梁工字鋼是其它類型的具有相同強度的特種鋼材。
4.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述豎向工字鋼還可以是其它類型的具有相同強度的特種鋼材。
5.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述連接孔為沖壓孔。
6.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述對拉桿為精軋螺紋鋼，兩端部用螺栓緊固。
7.如權利要求6所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述對拉桿有多根，優選為兩根精軋螺紋鋼。
8.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述抗剪插銷是其它能夠具有相同的抗剪切力、支撐力的特種鋼材。
9.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，支撐槽鋼的槽口與抗剪插銷間隙配合。
10.如權利要求1所述組裝式托架牛腿施工裝置，其特征在于，所述抗剪插銷是工字鋼，在工字鋼的翼緣板邊緣處焊接有加強板。
【文檔編號】E01D21/00GK204023411SQ201420368639
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】胡光全, 陳登云, 何壽海, 唐麗茹, 唐江, 鐘萬波, 楊泉勇, 李蕾, 曾長鋮, 王強 申請人:中鐵二局股份有限公司, 中鐵二局第一工程有限公司