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申请/专利权人：清华大学

摘要：本发明公开了一种钢箱梁悬拼施工的辅助设备，包括：连接耳板和固定装置；至少一道钢丝绳，用于为钢梁提供额外的刚度；顶升装置，顶升装置通过固定装置安装在钢箱梁支座节段内，以在钢梁悬拼到预设长度后，将钢丝绳的两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，且钢丝绳的中间段被约束在顶升装置的顶端卡槽内，以通过控制顶升装置的高度调节至少一道钢丝绳的张力。该辅助设备可以有效的降低钢梁的应力水平，能避免在传统钢箱梁悬臂法施工过程中临时索塔的架设和拉索的张拉，从而减少工程量，缩短施工周期，且使得悬臂梁外侧变形的控制更为简单，同时，该辅助设备安装便捷，钢梁合拢后即可拆除，且可以重复利用，极大的降低了施工的成本。

主权项：1.一种钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，包括：连接耳板和固定装置；至少一道钢丝绳，用于为钢梁提供额外的刚度；以及顶升装置，所述顶升装置通过所述固定装置安装在钢箱梁支座节段内，以在钢梁悬拼到预设长度后，将所述钢丝绳的两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，且所述钢丝绳的中间段被约束在所述顶升装置的顶端卡槽内，以通过控制所述顶升装置的高度调节所述至少一道钢丝绳的张力，所述顶升装置的顶部设置的所述卡槽用于限制所述钢丝绳中间段的向竖向或侧向变形，所述连接耳板为一对或多对，所述连接耳板的中心开设有圆形洞口，所述连接耳板与所述钢梁焊接相连；所述固定装置的底板通过螺栓与钢箱梁内部锚杆连接，所述固定装置与所述顶升装置通过所述底板上加劲肋与所述顶升装置焊接连接；所述固定装置在水平面内四个方向均设置加劲肋，以限制所述顶升装置变形。

全文数据：钢箱梁悬拼施工的辅助设备技术领域[0001]本发明涉及结构工程技术领域，特别涉及一种钢箱梁悬拼施工的辅助设备。背景技术[0002]如图1所示，为钢箱梁悬拼施工的传统方式，在支座区架设一临时索塔，并将索塔与钢箱梁悬臂端通过拉索连接，在索塔端可以对拉索进行张拉或放松。在悬拼施工的过程中，通过临时索塔端对拉索的调节，可有效控制悬臂端的竖向变形，并降低钢梁应力水平。但是临时索塔的架设需要花费大量的工期和成本，拉索的张拉过程繁琐，施工结束后还要进行临时索塔的拆除，增加了施工的成本。发明内容[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。[0004]为此，本发明的目的在于提出一种钢箱梁悬拼施工的辅助设备。[0005]为达到上述目的，本发明提出了钢箱梁悬拼施工的辅助设备，包括:连接耳板和固定装置;至少一道钢丝绳，用于为钢梁提供额外的刚度;顶升装置，所述顶升装置通过所述固定装置安装在钢箱梁支座节段内，以在钢梁悬拼到预设长度后，将所述钢丝绳的两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，且所述钢丝绳的中间段被约束在所述顶升装置的顶端卡槽内，以通过控制所述顶升装置的高度调节所述至少一道钢丝绳的张力。[0006]本发明实施例的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，通过在悬拼过程中，与悬臂梁两端固定的拉索受因中部顶升装置的控制而张紧，为钢箱梁悬臂端提供了向上的张力分量以及靠近上翼缘的偏心压力，不仅能有效减小悬臂端的竖向变形，还能控制钢箱梁上翼缘的应力水平，保证钢梁合拢的顺利进行，并减少临时索塔施工带来的成本和工期，拆卸不仅简单还可重复使用，使得具有良好的技术经济效益及很好的推广前景。[0007]另外，根据本发明上述实施例的钢箱梁悬拼施工的辅助设备还可以具有以下附加的技术特征：[0008]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述连接耳板的材料与钢梁材料相同。[0009]可选地，在本发明的一个实施例中，所述连接耳板为一对或多对。[0010]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述连接耳板的中心设有开圆形洞口[0011]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述开圆形洞口的直径根据钢丝绳连接的孔径值得到。[0012]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述连接耳板与所述钢梁焊接相连。[0013]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述固定装置的底板通过螺栓钢箱梁内部锚杆连接，并与所述顶升装置通过索虎底板上加劲肋与所述顶升装置焊接连接。[0014]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述固定装置在水平面内四个方向均设置加劲肋，以限制所述顶升装置变形。[0015]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述顶升装置的顶部设置的所述卡槽用于限制所述钢丝绳中间段的向竖向或侧向变形。[0016]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述钢丝绳的直径和数目根据所述卡槽的尺寸得到。[0017]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明[0018]本发明上述的和或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：[0019]图1为相关技术中的传统钢箱梁悬拼施工的结构示意图；[0020]图2为根据本发明实施例的新型悬拼辅助设备组装结构示意图，其中，A-A为正视图，B-B为侧视图；[0021]图3为根据本发明实施例的新型悬拼施工工序示意图，其中，（a为设备安装到位，〇3为第一道钢丝绳顶升，（c为第二道钢丝绳顶升。[0022]附图标记说明：[0023]钢箱梁悬拼施工的辅助设备-10、连接耳板-100、固定装置-200、至少一道钢丝绳一300、顶升装置-400、钢梁-500、钢梁上缘-501、钢梁腹板-502、钢梁下缘-503、横隔板-600和底板混凝土-700。具体实施方式[0024]下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0025]下面参照附图描述根据本发明实施例提出的钢箱梁悬拼施工的辅助设备。[0026]图2是本发明一个实施例的钢箱梁悬拼施工的辅助设备结构示意图。[0027]如图2所示，该钢箱梁悬拼施工的辅助设备10包括:连接耳板100、固定装置200、至少一道钢丝绳300和顶升装置400。[0028]其中，至少一道钢丝绳300用于为钢梁500提供额外的刚度。顶升装置400通过固定装置安装在钢箱梁支座节段内，以在钢梁500悬拼到预设长度后，将钢丝绳的两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，且钢丝绳的中间段被约束在顶升装置的顶端卡槽内，以通过控制顶升装置的高度调节至少一道钢丝绳的张力。本发明实施例的辅助设备10缩短了传统悬拼中临时索塔架设以及拉索张拉的工期，节省施工成本，同时设备制作简单，安装拆卸方便，符合装配化施工理念，可重复使用，经济性能更优。[0029]进一步地，在本发明的一个实施例中，连接耳板100的材料与钢梁材料500相同。[0030]需要说明的是，连接耳板100的连接强度根据设计要求确定，顶升装置400由千斤顶以及其控制设备组成，千斤顶的型号与尺寸根据设计确定，便于固定与安装，固定装置200的尺寸根据顶升装置400的尺寸确定，至少一道钢丝绳300应符合相关规范中对于钢丝绳生产和加工质量的要求，且强度应满足设计要求，故在此均不做具体限定。其中，在施工过程中，可根据设计需要，在不同悬拼阶段张拉多道钢丝绳300，提高控制效率。[0031]换言之，在支座顶部钢梁段架设完成后，将顶升装置通过固定装置安装在钢箱梁支座节段内，待钢梁5〇〇悬拼到一定长度之后，将钢丝绳两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，钢丝绳中间段被约束在顶升装置顶端的卡槽内，以防止钢丝绳中央由于悬拼端的竖向变形而下降。其中，在施工前根据计算确定顶升装置400中千斤顶的型号和尺寸，以及固定装置200的设计内力，根据设计内力设计固定装置与钢箱梁的连接方式，与顶升装置的连接方式。[0032]进一步地，在本发明的一个实施例中，钢丝绳的直径和数目根据卡槽的尺寸得到。[0033]需要说明的是，至少一道钢丝绳300两端分别与悬臂端钢梁通过连接耳板100连接，中间段被约束在支座区顶升装置400顶部的卡槽中，从而通过控制顶升装置400的升降可有效的调节钢丝绳内部的张力，实现对于悬臂端竖向变形的控制。[0034]本发明实施例的辅助设备适用于一般中大跨径桥钢箱梁的悬拼施工，尤其是开口箱型组合梁的钢箱梁，下面结合本发明实施例的辅助设备的钢梁悬拼施工方法进行具体描述。[0035]1在支座节段钢梁架设完成后，将顶升装置400通过固定装置200安装在支座段钢梁内部，并调节顶升装置400顶端高度，使得其顶部的连接构造高于钢梁500顶面。[0036]2在悬拼至悬挑端达到一定跨度时，将至少一道钢丝绳300两端与悬臂端钢梁的连接耳板100固定，将钢丝绳的中间段约束在顶升装置400顶部的卡槽内。[0037]3调节顶升装置400的高度以张拉钢丝绳，从而减小悬臂端竖向变形，直至满足设计要求。[0038]⑷随着悬拼的进一步进行，可在悬臂端之间拉接多道钢丝绳，并均约束在顶升装置400顶部的卡槽内，以提升悬臂端竖向变形控制的效率。[0039]5钢梁500合拢后，调节顶升装置400高度，释放拉索内力，从外向内取除拉索，拆除顶升装置400。[0040]进一步地，在本发明的一个实施例中，顶升装置400的顶部设置的卡槽用于限制钢丝绳中间段的向竖向或侧向变形。[0041]其中，随着悬拼施工的进行，钢丝绳绷紧，可为钢梁500提供额外的刚度，防止悬臂梁外侧的进一步变形，并且降低支座钢梁顶板的应力水平。除此之外，钢丝绳还可以通过控制顶升装置的高度而调节钢丝绳张力，从而实现对于悬臂梁外侧变形以及支座钢梁顶板应力的控制。随着悬拼段长度的增加，可在顶升装置400和悬臂端之间增设多道钢丝绳300,以提升控制效率。在钢梁500合拢时，可以通过对顶升装置400的调节实现跨中两侧悬臂端的精准对接。[0042]进一步地，在本发明的一个实施例中，固定装置200的底板通过螺栓钢箱梁内部锚杆连接，并与顶升装置400通过索虎底板上加劲肋与顶升装置400焊接连接。[0043]也就是说，支座段钢梁施工完成后，将顶升装置4〇〇通过固定装置200与钢梁固接形成整体，亦可在工厂即将顶升装置400通过固定装置200与支座段钢梁固接，然后运送到现场整体吊装。[0044]进一步地，在本发明的一个实施例中，固定装置200在水平面内四个方向均设置加劲肋，以限制顶升装置变形。[0045]可选地，在本发明的一个实施例中，连接耳板100可以为一对或多对，连接耳板1〇〇与钢梁500焊接相连。[0046]进一步地，在本发明的一个实施例中，连接耳板100的中心设有开圆形洞口，开圆形洞口的直径根据钢丝绳连接的孔径值得到。[0047]下面对本发明实施例的辅助设备以及其施工方法做进一步的描述。[0048]如图2所示，悬拼辅助设备由连接耳板100、固定装置200、至少一道钢丝绳300和顶升装置400组成，详情的组装顺序如下：[0049]1设计确定顶升装置400内千斤顶的型号以及尺寸。在加工顶升装置4〇〇时，其顶部设置卡槽，卡槽深度与宽度均根据钢丝绳数目和直径确定。[0050]2根据顶升装置400的尺寸以及支座段钢箱梁内部尺寸，设计固定装置200尺寸，并设计固定装置2〇〇与顶升装置400与钢箱梁的连接，考虑到运输与拆卸，建议固定装置与顶升装置通过三角形加劲肋焊接形成整体，而固定装置底板打孔后采用高强螺栓与钢箱梁底部锚杆连接。[0051]3在施工现场吊装完支座节段钢梁后，将顶升装置400通过固定装置200与钢箱梁固接。亦可在加工支座节段钢梁时，将顶升装置400安装完成，与支座钢梁节段一同吊装至支座顶部。[0052]4对于需要通过至少一道钢丝绳300进行竖向变形控制钢箱梁节段，在加工时应预先在钢梁悬臂端焊接连接耳板100,连接耳板100可根据实际情况设置在钢梁上缘翼501或者横隔板600上缘。[0053]如图3所示，配合该辅助设备的钢梁悬拼施工方法主要分为两步:第一步是钢丝绳的安装与固定，第二步是顶升装置的升降，具体施工方法如下：[0054]1在悬拼至一定跨度之后，将至少一道钢丝绳300两端通过连接耳板100与钢箱连接，将钢丝绳中部限制在顶升装置400顶部的卡槽内。[0055]2调节顶升装置400顶部高度，使得至少一道钢丝绳3〇〇张紧，从而调节悬臂端竖向变形至设计值以内。[0056]3悬拼下一段钢梁，至一定跨度后，根据设计需要张拉第二道钢丝绳3，并调节顶升装置400高度，进一步控制悬臂竖向变形，直至钢梁500合拢完成。[0057]综上所述，本发明实施例相对于相关技术具有以下有益效果：[0058]1由于顶升装置和固定装置均是在支座节段钢箱梁内部施工，无需再架设临时索塔，缩短了施工周期；[0059]2钢丝绳内力的控制通过调节顶升装置的升降即可实现，相比于传统临时索塔拉索并调节内力的方法更加便捷，简化了施工工艺。[0060]C3施工结束后，顶升装置和拉索的拆除方便，并可重复利用，降低了施工成本。[0061]根据本发明实施例提出的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，通过在悬拼过程中，与悬臂梁两端固定的拉索受因中部顶升装置的控制而张紧，为钢箱梁悬臂端提供了向上的张力分量以及靠近上翼缘的偏心压力，不仅能有效减小悬臂端的竖向变形，还能控制钢箱梁上翼缘的应力水平，保证钢梁合拢的顺利进行，并减少临时索塔施工带来的成本和工期，拆卸不仅简单还可重复使用，使得具有良好的技术经济效益及很好的推广前景。[0062]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。1[0063]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定，，等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[00M]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下，，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0065]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或不例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。[0066]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

权利要求：1.一种钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，包括：连接耳板和固定装置；至少一道钢丝绳，用于为钢梁提供额外的刚度；以及顶升装置，所述顶升装置通过所述固定装置安装在钢箱梁支座节段内，以在钢梁悬拼到预设长度后，将所述钢丝绳的两端分别与钢箱梁悬臂端通过连接构造相连，且所述钢丝绳的中间段被约束在所述顶升装置的顶端卡槽内，以通过控制所述顶升装置的高度调节所述至少一道钢丝绳的张力。2.根据权利要求1所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述连接耳板的材料与钢梁材料相同。3.根据权利要求1所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述连接耳板为一对或多对。4.根据权利要求1或2所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述连接耳板的中心设有开圆形洞口。5.根据权利要求4所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述开圆形洞口的直径根据钢丝绳连接的孔径值得到。6.根据权利要求1-5任一项所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述连接耳板与所述钢梁焊接相连。7.根据权利要求1所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述固定装置的底板通过螺栓钢箱梁内部锚杆连接，并与所述顶升装置通过索虎底板上加劲肋与所述顶升装置焊接连接。8.根据权利要求1所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述固定装置在水平面内四个方向均设置加劲肋，以限制所述顶升装置变形。9.根据权利要求1所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述顶升装置的顶部设置的所述卡槽用于限制所述钢丝绳中间段的向竖向或侧向变形。10.根据权利要求9所述的钢箱梁悬拼施工的辅助设备，其特征在于，所述钢丝绳的直径和数目根据所述卡槽的尺寸得到。

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