一种新型菱形挂篮论文和设计-孙增寿

全文摘要

本实用新型涉及一种新型菱形挂篮，解决现有技术中的设计及施工要求高，若不能保证高截面渡槽悬臂浇筑施工过程中的安全性和稳定性，且浇筑节段长度短，使得工期较长的问题；其解决的技术方案是:一个箱梁，箱梁顶面上安装有一个行走系统，行走系统上方安装有一个承重结构，箱梁下方安装有一个悬吊系统，悬吊系统下方安装有一个底篮系统，底篮系统与悬吊系统之间安装有模板系统，箱梁与底篮系统之间安装有一个斜拉系统；可适用于长节段、大吨位、高截面、上下双室箱形渡槽等复杂要求的水利工程挂篮悬臂浇筑施工；增加了挂篮的可靠性和稳定性；提高了施工效率，缩短工期。

主设计要求

1.一种新型菱形挂篮，其特征在于，包括一个箱梁（1），箱梁（1）顶面上安装有一个行走系统（2），行走系统（2）上方安装有一个承重结构（3），箱梁（1）下方安装有一个悬吊系统（4），悬吊系统（4）下方安装有一个底篮系统（5），底篮系统（5）与悬吊系统（4）之间安装有模板系统（6），箱梁（1）与底篮系统（5）之间安装有一个斜拉系统（7）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的行走系统（2）包括一个安装在箱梁（1）顶面上的左右方向水平的行走轨道（8），行走轨道（8）通过预埋竖向精轧螺纹钢锚固于箱梁（1）顶板。

3.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的承重结构（3）通过后锚装置安装在行走轨道（8）上，承重系统包括一个前后方向的前横联（9），前横联（9）的前后两端各安装有一个主桁架（10），每个主桁架（10）均包含四个首尾相接的连杆（11），四个连杆（11）组成四边形且其中一个连杆（11）左右方向水平放置，每个主桁架（10）上均安装有一个竖直的竖杆（12），竖杆（12）构成主桁架（10）的一条对角线，前后两个主桁架（10）之间的前后两端均安装有一个前后方向的后横联（13），与后横联（13）相对侧的两个主桁架（10）之间安装有一个前后方向水平的前上横梁（14）。

4.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的悬吊系统（4）包括上箱室吊杆（15）、下箱室吊杆（16）、上箱室滑移吊梁（17）、下箱室滑移吊梁（18）、外侧滑移吊梁（19），其中上箱室吊杆（15）上端锚固在箱梁（1）的主梁上，上箱室吊杆（15）下端锚固在上箱室滑移吊梁（17）上，下箱室吊杆（16）上端锚固在前上横梁（14）上，下箱室吊杆（16）下端锚固在下箱室滑移吊梁（18）上。

5.根据权利要求4所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的上箱室滑移吊梁（17）与下箱室滑移吊梁（18）均为左右方向水平布置，上箱室滑移吊梁（17）与箱梁（1）顶面之间通过吊杆吊带连接，上箱室滑移吊梁（17）上安装有上箱室，上箱室下方通过吊杆吊带连接下箱室滑移吊梁（18），下箱室通过下箱室吊杆（16）锚固于前上滑梁上，上箱室通过上箱室吊杆（15）锚固于箱梁（1）主梁上。

6.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的模板系统（6）包括上箱室内模板（20）、下箱室内模板（21）和外侧模板（22），上箱室内模板（20）位于上箱室内，且前后方向竖直放置，下箱室内模板（21）位于下箱室内，前后方向竖直放置。

7.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的底篮系统（5）包括底模前横梁（23）、底模后横梁（24）以及纵梁（25），其中纵梁（25）为多个且左右方向水平安装在下箱室下方，底模前横梁（23）与底模后横梁（24）为前后方向水平安装在纵梁（25）下方，箱梁（1）底板上设置有下限位装置（26）。

8.根据权利要求1所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于所述的斜拉系统（7）包括上限位装置（27）、斜拉带（28）和底模前端连接耳座（29）组成，底模前端连接耳座（29）固定安装在底模前横梁（23）上，上限位装置（27）安装在箱梁（1）顶板上。

9.根据权利要求8所述的一种新型菱形挂篮，其特征在于，所述的上限位装置（27）安装在箱梁（1）顶板，其上铺设木板（30），并增加钢板（31），钢板（31）上周边焊缝连接三角钢块（32），其上安装千斤顶（33），锚固并调节斜拉带（28）高度以调整底模系统立模标高；上限位装置（27）后端包括螺纹顶杆（34），独立分离式剪力键（35），精轧螺纹钢筋（36），加强钢筋（38）网片（37）以及加强钢筋（38），斜拉带（28）顶端水平分力则通过预埋件传递至梁体。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于渡槽或公路桥梁的施工技术领域，特别是一种新型菱形挂篮。

背景技术

挂篮作为一种悬臂浇筑施工设备，在铁路和公路桥梁中得到了广泛地应用，采用挂篮建造大跨度桥梁时，直接从已建好的桥墩顶部逐段向跨径方向延伸施工，该方法不需要支架和临时设备，施工不会影响通航及桥下交通，且不受季节和河道水位的影响，多孔桥跨结构可同时施工，各个作业面互不干扰，施工进步有所保证，挂篮的使用促进了桥梁向大跨、轻型、高强、整体方向发展。

悬臂施工挂篮的演变大致经历了从平行桁架式、曲弦桁架式、三角型组合梁式、菱形式、滑动斜拉式到牵索式阶段变化，挂篮结构形式逐渐面向多样化，新型结构层出不穷，质量更趋于轻型化，受力更加合理，有些挂篮的行走系统2还设计有统一的液压伺服装置来控制挂篮的升降和行走，使得挂篮操作及施工控制越来越趋向智能化。

目前，借鉴桥梁悬臂施工挂篮结构简单、受力明确、整体刚度大、变形小、安装方便以及适用性强等优点，挂篮逐渐在水利工程渡槽中开始应用，并使渡槽逐渐向大跨径、大吨位发展，相应地，挂篮自重也不得不随之提高。比如某渡槽，槽型为上下双室箱形截面渡槽，上箱室为过水断面，下箱室为承载结构，主槽跨度布置95.95m+2×180m+95.95m，箱梁1顶板宽度9.5m，过水净宽4.25m，墩顶槽身高13.8m，最大节段重量300t，这种渡槽对挂篮的设计及施工有极高要求，若单纯采用传统的菱形挂篮，并不能保证高截面渡槽悬臂浇筑施工过程中的安全性和稳定性，另外，现有挂篮的浇筑节段长度较短，使得工期较长，为此，急需实用新型一种新型菱形挂篮，解决现有技术中的设计及施工要求高，若不能保证高截面渡槽悬臂浇筑施工过程中的安全性和稳定性，且浇筑节段长度短，使得工期较长的问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本实用新型之目的就是提供一种新型菱形挂篮，解决现有技术中的设计及施工要求高，若不能保证高截面渡槽悬臂浇筑施工过程中的安全性和稳定性，且浇筑节段长度短，使得工期较长的问题。

其解决的技术方案是：一个箱梁，箱梁顶面上安装有一个行走系统，行走系统上方安装有一个承重结构，箱梁下方安装有一个悬吊系统，悬吊系统下方安装有一个底篮系统，底篮系统与悬吊系统之间安装有模板系统，箱梁与底篮系统之间安装有一个斜拉系统。

本实用新型构思新颖，结构巧妙，实用性强，可适用于长节段、大吨位、高截面、上下双室箱形渡槽等复杂要求的水利工程挂篮悬臂浇筑施工；增加了挂篮的可靠性和稳定性；提高了施工效率，缩短工期。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型上限位装置的安装结构放大图。

图4为本实用新型上限位装置的俯视图。

图5为本实用新型立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图5给出，本实用新型包括一个箱梁1，箱梁1顶面上安装有一个行走系统2，行走系统2上方安装有一个承重结构3，箱梁1下方安装有一个悬吊系统4，悬吊系统4下方安装有一个底篮系统5，底篮系统5与悬吊系统4之间安装有模板系统6，箱梁1与底篮系统5之间安装有一个斜拉系统7。

所述的行走系统2包括一个安装在箱梁1顶面上的左右方向水平的行走轨道8，行走轨道8通过预埋竖向精轧螺纹钢锚固于箱梁1顶板。

所述的承重结构3通过后锚装置安装在行走轨道8上，承重系统包括一个前后方向的前横联9，前横联9的前后两端各安装有一个主桁架10，每个主桁架10均包含四个首尾相接的连杆11，四个连杆11组成四边形且其中一个连杆11左右方向水平放置，每个主桁架10上均安装有一个竖直的竖杆12，竖杆12构成主桁架10的一条对角线，前后两个主桁架10之间的前后两端均安装有一个前后方向的后横联13，与后横联13相对侧的两个主桁架10之间安装有一个前后方向水平的前上横梁14。

所述的悬吊系统4包括上箱室吊杆15、下箱室吊杆16、上箱室滑移吊梁17、下箱室滑移吊梁18、外侧滑移吊梁19，其中上箱室吊杆15上端锚固在箱梁1的主梁上，上箱室吊杆15下端锚固在上箱室滑移吊梁17上，下箱室吊杆16上端锚固在前上横梁14上，下箱室吊杆16下端锚固在下箱室滑移吊梁18上。

所述的上箱室滑移吊梁17与下箱室滑移吊梁18均为左右方向水平布置，上箱室滑移吊梁17与箱梁1顶面之间通过吊杆吊带连接，上箱室滑移吊梁17上安装有上箱室，上箱室下方通过吊杆吊带连接下箱室滑移吊梁18，下箱室通过下箱室吊杆16锚固于前上滑梁上，上箱室通过上箱室吊杆15锚固于箱梁1主梁上。

所述的模板系统6包括上箱室内模板20、下箱室内模板21和外侧模板22，上箱室内模板20位于上箱室内，且前后方向竖直放置，下箱室内模板21位于下箱室内，前后方向竖直放置。

所述的底篮系统5包括底模前横梁23、底模后横梁24以及纵梁25，其中纵梁25为多个且左右方向水平安装在下箱室下方，底模前横梁23与底模后横梁24为前后方向水平安装在纵梁25下方，箱梁1底板上设置有下限位装置26。

所述的斜拉系统7包括上限位装置27、斜拉带28和底模前端连接耳座29组成，底模前端连接耳座29固定安装在底模前横梁23上，上限位装置27安装在箱梁1顶板上。

所述的上限位装置27安装在箱梁1顶板，其上铺设木板30，并增加钢板31，钢板31上周边焊缝连接三角钢块32，其上安装千斤顶33，锚固并调节斜拉带28高度以调整底模系统立模标高；上限位装置27后端包括螺纹顶杆34，独立分离式剪力键35，精轧螺纹钢筋36，加强钢筋38网片37以及加强钢筋38，斜拉带28顶端水平分力则通过预埋件传递至梁体。

本实用新型在使用时，将箱梁1顶面用砂浆找平，再箱梁1顶面上安装行走轨道8，并通过竖向预埋精轧螺纹钢将行走轨道8锚固起来；承重结构3通过后锚系统锚固在行走轨道8上；主桁架10各杆件为槽钢对接焊缝连接截面，内侧补强钢板31；悬吊系统4通过吊杆吊带连接上箱室滑移吊梁17、下箱室滑移吊梁18、外侧滑移吊梁19以及所述底篮系统5，并锚固于主梁和前上横梁14上，各吊杆采用精轧螺纹钢筋36，吊带采用带有销孔的钢板31；上下箱室内模板21均通过托梁承载在走行梁上，并传递至相应滑移吊梁；在箱梁1底板设置下限位装置26，纵梁25采用工字型钢，并在腹板处补强钢板31；底模前端连接耳座29固定安装在底模前横梁23上，上限位装置27安装在箱梁1顶板上；上限位装置27安装在箱梁1顶板，其上铺设木板30，并增加钢板31，钢板31上周边焊缝连接三角钢块32，其上安装千斤顶33，锚固并调节斜拉带28高度以调整底模系统立模标高；上限位装置27后端包括螺纹顶杆34，独立分离式剪力键35，精轧螺纹钢筋36，加强钢筋38网片37以及加强钢筋38，斜拉带28顶端水平分力则通过预埋件传递至梁体。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1．本发明是在传统菱形挂篮基础上进行改进，可适用于长节段、大吨位、高截面、上下双室箱形渡槽等复杂要求的水利工程挂篮悬臂浇筑施工。

2．本发明中斜拉系统7的设置，增加了挂篮的可靠性和稳定性，使施工过程更加安全，并降低了菱形挂篮主桁架10的受力性能要求，使其应力和变形减小，重量降低，节约成本。

3．本发明结构合理、受力明确、整体刚度大，挂篮利用系数高，具有一定的适用性，可提高混凝土浇筑节段长度，增加施工效率，缩短工期。

设计图

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