一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台的制作方法

本实用新型涉及桥梁建筑技术领域，尤其涉及一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台。

背景技术：

近年来随着国家对铁路和公路工程数量的大幅度增加，桥梁修建已经普及到各种地形复杂的山区，如川藏铁路、青藏公路均需要修建大量的桥梁。

而在地形复杂的山区，桥梁的桥墩往往非常高，如“亚洲第一高墩”之称的赫章特大桥，它位于贵州省赫章，在毕节至威宁高速公路上，场区位于云贵高原乌蒙山脉的北部，这里的地势不平，呈现西高东低，而赫章特大桥就在这海拔的最高处，其最高桥墩达195米；因此采用低墩柱盖梁的支架法施工完全是不可实现的，需要采用抱箍法施工。

桥梁工程高墩柱盖梁一般采用抱箍法施工，抱箍法施工时立柱施工完成后无需对原地面处理、减少了材料浪费、节约工期、降低了成本，同时降低了高支架风险。

但现有桥墩抱箍法施工仅仅依赖抱箍与立柱之间夹的厚橡胶产生的静摩擦力以及紧固抱箍所用的螺栓强度，因此在修建时需要精确的核算，所需的高强度螺栓扭矩系数μ1往往需要取0.15以上才能保证安全，而且需要严格控制桥墩上盖梁模板及浇筑工人的重量，很多时候必须交替施工，影响工期。

因此，现有桥墩抱箍法施工的最大缺陷就是太过于依赖抱箍的摩擦力，导致承重能力不足，本实用新型就是针对此一点提出一种增强抱箍对桥墩的水平压力来实现防滑的双抱箍支架结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台，包括施工平台本体，施工平台本体架设在两组桥墩上，施工平台本体顶面的四周设置有护栏，施工平台本体底面对称设有四根纵向槽钢，其中两根纵向槽钢位于靠左侧桥墩的左边位置，另两根纵向槽钢位于靠右侧桥墩的右边位置，四根纵向槽钢的底面固接有两根对称的横向槽钢，四根纵向槽钢和两根横向槽钢构成矩形框体结构，两组桥墩位于矩形框体结构内部；

横向槽钢的底面紧固连接有竖直定位钢筋，竖直定位钢筋的底端固接有第一伸缩杆，第一伸缩杆包括一段侧壁开设有条形槽的槽形杆段和一段厚度小于条形槽内高的扁形杆段，扁形杆段的上表面等距设有螺孔，竖直定位钢筋设置在槽形杆段上表面远离扁形杆段方向的端部位置，槽形杆段上表面及下表面的中部位置穿插有紧固螺栓，其中一根第一伸缩杆的扁形杆段套接在另一个第一伸缩杆槽形杆段的条形槽中并通过紧固螺栓连接,四根第一伸缩杆通过四组紧固螺栓构成一组矩形可伸缩框体；

第一伸缩杆槽形杆段下表面的端部位置通过挂耳铆接有第一伸缩支撑臂，第一伸缩支撑臂由外套筒和内滑杆组成，外套筒筒壁的底部设有销钉，内滑杆的杆壁等距设有与销钉配合的圆形凹槽，外套筒的顶端和内滑杆的底端均设有与挂耳铆接的铆孔；

第一伸缩支撑臂的底端铆接有第二伸缩杆，第二伸缩杆也包括一段侧壁开设有条形槽的槽形杆段和一段厚度小于条形槽内高的扁形杆段，第二伸缩杆槽形杆段上表面远离扁形杆段方向的端部位置设有与第一伸缩支撑臂铆接的挂耳，槽形杆段上表面及下表面的中部位置也穿插有紧固螺栓,其中一根第二伸缩杆的扁形杆段套接在另一个第二伸缩杆槽形杆段的条形槽中并通过紧固螺栓连接,四根第二伸缩杆通过四组紧固螺栓构成另一组矩形可伸缩框体；第二伸缩杆的长度小于第一伸缩杆，第二伸缩杆形成的矩形可伸缩框体内宽也小于第一伸缩杆形成的矩形可伸缩框体内宽，从而使第一伸缩支撑臂倾斜放置，从而使第一伸缩杆、第一伸缩支撑臂及第二伸缩杆形成顶宽底窄的倒梯形结构，从而将第一伸缩杆所受重力转换为倾斜朝下且分解力朝向桥墩内部的作用力；

第一伸缩杆槽形杆段下表面还通过挂耳铆接有第二伸缩支撑臂，第二伸缩支撑臂也包括端部带铆孔的外套筒和内滑杆，第二伸缩支撑臂的总长度小于第一伸缩支撑臂，第二伸缩支撑臂的底端铆接在第一抱箍的外侧壁上，第一抱箍位于第一伸缩杆与第二伸缩杆之间的位置，第二伸缩支撑臂的倾斜度比第一伸缩支撑臂更大，从而通过第二伸缩支撑臂将第一伸缩杆所受重力另一部分转化为对第一抱箍的倾斜朝下且分解力朝向桥墩内部的外压力作用，负重时第一抱箍受到四根第二伸缩支撑臂的内压力，从而使第一抱箍向内缩，大大提高第一抱箍与桥墩之间的摩擦力；第一抱箍由两组半圆环抱箍片通过两端的高强度螺栓对接而成，第一抱箍的内弧面胶结有橡胶层且与桥墩壁紧贴，四组第二伸缩支撑臂对称设置在第一抱箍的外弧面上；

第二伸缩杆槽形杆段下表面还通过挂耳铆接有第三伸缩支撑臂，第三伸缩支撑臂也包括端部带铆孔的外套筒和内滑杆，第三伸缩支撑臂与第二伸缩支撑臂尺寸相同，第三伸缩支撑臂的底端铆接在第二抱箍的外侧壁上，第二抱箍位于第二伸缩杆下方的位置，第二抱箍与第一抱箍尺度相同，第二抱箍也由两组半圆环抱箍片通过两端的高强度螺栓对接而成，第二抱箍的内弧面胶结有橡胶层且与桥墩壁紧贴，四组第三伸缩支撑臂对称设置在第二抱箍的外弧面上。第一伸缩支撑臂所受的倾斜向下的作用下再经第三伸缩支撑臂施加到第二抱箍外壁，大大提高第二抱箍与桥墩之间的摩擦力，再第二抱箍橡胶层失效时仍有具有较大的摩擦力作用，其原理来自于：摩擦力与其垂直的所受压力成正比，本实用新型通过机构传递和力矩转换，将施工平台本体的重力载荷经第二伸缩支撑臂传递到第一抱箍，通过第一伸缩支撑臂及第三伸缩支撑臂传递到第二抱箍，力分解后除了产生向下的滑移力外，还产生水平朝向桥墩的外压力，从而大大提高了第一抱箍及第二抱箍的静摩擦力，进而提高施工平台本体的负重能力及安全性，适合高桥墩的盖梁施工。

优选地，紧固螺栓和销钉的帽端均设有十字自攻槽，紧固螺栓和销钉均为35crmoa高强度钢材质；紧固螺栓用于紧固第一伸缩杆和第二伸缩杆，使上下两组矩形可伸缩框体的内宽一定，并且第一伸缩杆在竖直定位钢筋的紧固作用下基本保持矩形无扭力变形，第二伸缩杆在第一伸缩支撑臂的固定下也基本保持矩形无扭力变形，紧固螺栓用于抵抗水平方向的滑移力，也需要高强度材质；而销钉则起固定并确定第一伸缩支撑臂、第二伸缩支撑臂及第三伸缩支撑臂长度的作用，经过紧固螺栓和销钉的紧固作用再配合第二抱箍及第一抱箍上的高强度螺栓，构造了一种多自由度的双抱箍支撑结构，将施工平台本体的重力载荷传递到，不仅是将现有技术中的单抱箍增加为双抱箍，而且承力部位也由现有技术的抱箍多重分解并转化到第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一伸缩支撑臂、第二伸缩支撑臂及第三伸缩支撑臂、第一抱箍及第二抱箍上，其中关键承力部件即紧固螺栓、销钉和第二抱箍及第一抱箍上的高强度螺栓，此三者的强度越强本实用新型的施工平台本体可负载量就越大。

优选地，竖直定位钢筋的顶端先通过铁丝绑扎再进行无缝焊接在横向槽钢底面上，竖直定位钢筋的底端先套接法兰片再一体焊接在第一伸缩杆槽形杆段的上表面端部位置，此二种紧固方法较可靠，强度较普通直接焊接的结构更强。

优选地，第一伸缩杆和第二伸缩杆的槽形杆段的条形槽内壁及扁形杆段外壁均为磨砂面，其粗糙度为ra25-50um，磨砂面起防滑作用，矩形可伸缩框体适当的微小幅度变形有利于将承载力均分到四根第一伸缩杆上，但过度的较大变形也容易造成抱箍受力不均，故采用磨砂面抑制矩形可伸缩框体的较大变形，产生的摩擦力可进一步增强本实用新型的双抱箍支撑结构。

优选地，施工平台本体顶面的护栏还开设有工作通道，当盖梁高度低于20m时，可在工作通道处设有爬梯；当盖梁高度高于20m，可采用吊机进料和上人。

优选地，第一伸缩支撑臂、第二伸缩支撑臂及第三伸缩支撑臂的内滑杆与外套筒底壁之间垫设有高强度压缩弹簧，增加高强度压缩弹簧目的是使第一伸缩支撑臂、第二伸缩支撑臂及第三伸缩支撑臂保持往外伸长的趋势，起减震及防止晃动的作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用第一伸缩杆和第二伸缩杆构成两组水平的矩形可伸缩框体设置在桥墩外围，通过可伸缩的第一伸缩支撑臂将两组矩形可伸缩框体连接成八面体结构，将第二伸缩支撑臂将第一抱箍设置在八面体结构内部，通过第三伸缩支撑臂将第二抱箍设置在八面体结构下方；当第一伸缩杆承重时，通过第二伸缩支撑臂对第一抱箍施加倾斜朝下的压力，起到紧固第一抱箍作用；通过第一伸缩支撑臂对第二伸缩杆施加倾斜朝桥墩方向的作用力，再经第三伸缩支撑臂对第二抱箍施加倾斜朝下的压力，起到紧固第二抱箍作用。从而构造了一种双抱箍支撑结构，颠覆传统的抱箍法盖梁施工的观念，将平台承重转换为对抱箍的横向外压，从而大幅度提高抱箍与桥墩之间的静摩擦力，提高施工平台本体的负重能力及安全性，适合高桥墩的盖梁施工。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台的受力分解原理图；

图3为本实用新型提出的一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台的局部立体结构图；

图4为本实用新型提出的一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台的第一伸缩支撑臂的内部结构图。

图中：施工平台本体1、桥墩2、护栏3、纵向槽钢4、横向槽钢5、竖直定位钢筋6、第一伸缩杆7、紧固螺栓8、挂耳9、第一伸缩支撑臂10、销钉11、第二伸缩杆12、第二伸缩支撑臂13、第一抱箍14、第三伸缩支撑臂15、第二抱箍16、高强度压缩弹簧17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种装配式盖梁施工安全防护一体化平台，包括施工平台本体1，施工平台本体1架设在两组桥墩2上，施工平台本体1顶面的四周设置有护栏3，施工平台本体1底面对称设有四根纵向槽钢4，其中两根纵向槽钢4位于靠左侧桥墩2的左边位置，另两根纵向槽钢4位于靠右侧桥墩2的右边位置，四根纵向槽钢4的底面固接有两根对称的横向槽钢5，四根纵向槽钢4和两根横向槽钢5构成矩形框体结构，两组桥墩2位于矩形框体结构内部；横向槽钢5的底面紧固连接有竖直定位钢筋6，竖直定位钢筋6的底端固接有第一伸缩杆7，第一伸缩杆7包括一段侧壁开设有条形槽的槽形杆段和一段厚度小于条形槽内高的扁形杆段，扁形杆段的上表面等距设有螺孔，竖直定位钢筋6设置在槽形杆段上表面远离扁形杆段方向的端部位置，槽形杆段上表面及下表面的中部位置穿插有紧固螺栓8，其中一根第一伸缩杆7的扁形杆段套接在另一个第一伸缩杆7槽形杆段的条形槽中并通过紧固螺栓8连接,四根第一伸缩杆7通过四组紧固螺栓8构成一组矩形可伸缩框体；第一伸缩杆7槽形杆段下表面的端部位置通过挂耳9铆接有第一伸缩支撑臂10，第一伸缩支撑臂10由外套筒和内滑杆组成，外套筒筒壁的底部设有销钉11，内滑杆的杆壁等距设有与销钉11配合的圆形凹槽，外套筒的顶端和内滑杆的底端均设有与挂耳9铆接的铆孔；第一伸缩支撑臂10的底端铆接有第二伸缩杆12，第二伸缩杆12也包括一段侧壁开设有条形槽的槽形杆段和一段厚度小于条形槽内高的扁形杆段，第二伸缩杆12槽形杆段上表面远离扁形杆段方向的端部位置设有与第一伸缩支撑臂10铆接的挂耳9，槽形杆段上表面及下表面的中部位置也穿插有紧固螺栓8,其中一根第二伸缩杆12的扁形杆段套接在另一个第二伸缩杆12槽形杆段的条形槽中并通过紧固螺栓8连接,四根第二伸缩杆12通过四组紧固螺栓8构成另一组矩形可伸缩框体；第二伸缩杆12的长度小于第一伸缩杆7，第二伸缩杆12形成的矩形可伸缩框体内宽也小于第一伸缩杆7形成的矩形可伸缩框体内宽，从而使第一伸缩支撑臂10倾斜放置，从而使第一伸缩杆7、第一伸缩支撑臂10及第二伸缩杆12形成顶宽底窄的倒梯形结构，从而将第一伸缩杆7所受重力转换为倾斜朝下且分解力朝向桥墩2内部的作用力；第一伸缩杆7槽形杆段下表面还通过挂耳9铆接有第二伸缩支撑臂13，第二伸缩支撑臂13也包括端部带铆孔的外套筒和内滑杆，第二伸缩支撑臂13的总长度小于第一伸缩支撑臂10，第二伸缩支撑臂13的底端铆接在第一抱箍14的外侧壁上，第一抱箍14位于第一伸缩杆7与第二伸缩杆12之间的位置，第二伸缩支撑臂13的倾斜度比第一伸缩支撑臂10更大，从而通过第二伸缩支撑臂13将第一伸缩杆7所受重力另一部分转化为对第一抱箍14的倾斜朝下且分解力朝向桥墩2内部的外压力作用，负重时第一抱箍14受到四根第二伸缩支撑臂13的内压力，从而使第一抱箍14向内缩，大大提高第一抱箍14与桥墩2之间的摩擦力；第一抱箍14由两组半圆环抱箍片通过两端的高强度螺栓对接而成，第一抱箍14的内弧面胶结有橡胶层且与桥墩2壁紧贴，四组第二伸缩支撑臂13对称设置在第一抱箍14的外弧面上；第二伸缩杆12槽形杆段下表面还通过挂耳9铆接有第三伸缩支撑臂15，第三伸缩支撑臂15也包括端部带铆孔的外套筒和内滑杆，第三伸缩支撑臂15与第二伸缩支撑臂13尺寸相同，第三伸缩支撑臂15的底端铆接在第二抱箍16的外侧壁上，第二抱箍16位于第二伸缩杆12下方的位置，第二抱箍16与第一抱箍14尺度相同，第二抱箍16也由两组半圆环抱箍片通过两端的高强度螺栓对接而成，第二抱箍16的内弧面胶结有橡胶层且与桥墩2壁紧贴，四组第三伸缩支撑臂15对称设置在第二抱箍16的外弧面上。第一伸缩支撑臂10所受的倾斜向下的作用下再经第三伸缩支撑臂15施加到第二抱箍16外壁，大大提高第二抱箍16与桥墩2之间的摩擦力，再第二抱箍16橡胶层失效时仍有具有较大的摩擦力作用，其原理来自于：摩擦力与其垂直的所受压力成正比，本实用新型通过机构传递和力矩转换，将施工平台本体1的重力载荷经第二伸缩支撑臂13传递到第一抱箍14，通过第一伸缩支撑臂10及第三伸缩支撑臂15传递到第二抱箍16，力分解后除了产生向下的滑移力外，还产生水平朝向桥墩2的外压力，从而大大提高了第一抱箍14及第二抱箍16的静摩擦力，进而提高施工平台本体1的负重能力及安全性，适合高桥墩的盖梁施工。

参照图3，紧固螺栓8和销钉11的帽端均设有十字自攻槽，紧固螺栓8和销钉11均为35crmoa高强度钢材质；紧固螺栓8用于紧固第一伸缩杆7和第二伸缩杆12，使上下两组矩形可伸缩框体的内宽一定，并且第一伸缩杆7在竖直定位钢筋6的紧固作用下基本保持矩形无扭力变形，第二伸缩杆12在第一伸缩支撑臂10的固定下也基本保持矩形无扭力变形，紧固螺栓8用于抵抗水平方向的滑移力，也需要高强度材质；而销钉11则起固定并确定第一伸缩支撑臂10、第二伸缩支撑臂13及第三伸缩支撑臂15长度的作用，经过紧固螺栓8和销钉11的紧固作用再配合第二抱箍16及第一抱箍14上的高强度螺栓，构造了一种多自由度的双抱箍支撑结构，将施工平台本体1的重力载荷传递到，不仅是将现有技术中的单抱箍增加为双抱箍，而且承力部位也由现有技术的抱箍多重分解并转化到第一伸缩杆7、第二伸缩杆12、第一伸缩支撑臂10、第二伸缩支撑臂13及第三伸缩支撑臂15、第一抱箍14及第二抱箍16上，其中关键承力部件即紧固螺栓8、销钉11和第二抱箍16及第一抱箍14上的高强度螺栓，此三者的强度越强本实用新型的施工平台本体1可负载量就越大。

参照图1-3，竖直定位钢筋6的顶端先通过铁丝绑扎再进行无缝焊接在横向槽钢5底面上，竖直定位钢筋6的底端先套接法兰片再一体焊接在第一伸缩杆7槽形杆段的上表面端部位置，此二种紧固方法较可靠，强度较普通直接焊接的结构更强。

参照图1-3，第一伸缩杆7和第二伸缩杆12的槽形杆段的条形槽内壁及扁形杆段外壁均为磨砂面，其粗糙度为ra25-50um，磨砂面起防滑作用，矩形可伸缩框体适当的微小幅度变形有利于将承载力均分到四根第一伸缩杆7上，但过度的较大变形也容易造成抱箍受力不均，故采用磨砂面抑制矩形可伸缩框体的较大变形，产生的摩擦力可进一步增强本实用新型的双抱箍支撑结构。

参照图1，施工平台本体1顶面的护栏3还开设有工作通道，当盖梁高度低于20m时，可在工作通道处设有爬梯；当盖梁高度高于20m，可采用吊机进料和上人。

参照图4，第一伸缩支撑臂10、第二伸缩支撑臂13及第三伸缩支撑臂15的内滑杆与外套筒底壁之间垫设有高强度压缩弹簧17，增加高强度压缩弹簧17目的是使第一伸缩支撑臂10、第二伸缩支撑臂13及第三伸缩支撑臂15保持往外伸长的趋势，起减震及防止晃动的作用。

本实用新型的安装方法可为以下步骤：

1）通过简单计算，确定第一抱箍14及第二抱箍16在桥墩2上的高度位置，通过高强度螺栓将第一抱箍14及第二抱箍16紧固在预定位置；

2）通过挂耳9将第二伸缩支撑臂13连接在第一伸缩杆7槽形杆段的底面上，再通过紧固螺栓8将四根第一伸缩杆7组装成矩形可伸缩框体，相应地将第二伸缩杆12通过四组紧固螺栓8构成另一组矩形可伸缩框体；通过第一伸缩支撑臂10将两组矩形可伸缩框体悬挂在一起，再通过挂耳9及第三伸缩支撑臂15将第二伸缩杆12槽形杆段的底面与第二抱箍16的外侧壁连接起来；

3）将水平仪置于任一第一伸缩杆7槽形杆段的顶面上，通过销钉11调整各第二伸缩支撑臂13长度，保证各第二伸缩支撑臂13长度及倾斜度基本一致，并使第一抱箍14位于第一伸缩杆7与第二伸缩杆12之间的位置，期间保证第一伸缩杆7的水平方向，调整好第一伸缩杆7的位置后，锁死第一伸缩杆7的紧固螺栓8和第二伸缩支撑臂13的销钉11；

4）将水平仪置于任一第二伸缩杆12槽形杆段的顶面上，通过销钉11调整各第一伸缩支撑臂10的长度保证各第二伸缩支撑臂13的长度及倾斜度基本一致，并使第二抱箍16始终位于第二伸缩杆12的下方位置，期间保证第二伸缩杆12的水平方向，调整好第二伸缩杆12位置后，锁死第二伸缩杆12的紧固螺栓8和第一伸缩支撑臂10的销钉11；

5）通过销钉11再微调整各第三伸缩支撑臂15的长度，使各第三伸缩支撑臂15的长度及倾斜度基本一致；

6）按照前述结构，在第一伸缩杆7上依次焊接竖直定位钢筋6、横向槽钢5、纵向槽钢4及带护栏3的施工平台本体1，再将重物吊至施工平台本体1上，在施工平台本体1均匀地等量逐步添加负载，测试本实用新型的负载量，以第一抱箍14和第二抱箍16的滑移量不超过10cm为合格；再辅以在施工平台本体1进行不均匀受力分析，测试两组桥墩受力不均时施工平台本体1的倾斜程度，以倾斜角小于2%为合格。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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