下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥及施工方法 |
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| 申请号 | CN202010061861.6 | 申请日 | 2020-01-20 | 公开(公告)号 | CN111254796B | 公开(公告)日 | 2021-11-09 |
| 申请人 | 中铁三局集团建筑安装工程有限公司; 中铁三局集团有限公司; | 发明人 | 李云龙; 范荣生; 张云志; 张正山; 狄波; 程秀茹; 胡衔乾; 赵龙; 闫利平; 吕建达; 刘非; 曾勇明; 高春鹏; 李玉; 杨柏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及下跨多条 铁 路营业线单侧整体吊装大跨度天桥，包括天桥中跨、天桥边跨、 钢 筋 混凝土 立柱、固定 定位 装置和多条铁路营业线；大跨度天桥为下跨多条铁路营业线的钢 桁架结构 ，大跨度天桥包括天桥中跨和天桥边跨，天桥中跨通过固定定位装置固定在 钢筋 混凝土 立柱上，天桥边跨通过固定定位装置进行定位固定。本发明的有益效果是：本发明整体拼装大跨度钢桁架天桥采用工程预制，现场整体拼装，最后利用大吨位吊车吊装的方案，钢桁架天桥拼装便捷，安装周期短，减少了既有线施工窗口 申请 时间，使上部施工变既有线为非既有线，大大减少了对运行线路的影响，具有可观的社会效益和较高的推广价值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥，其特征在于：包括天桥中跨(1)、天桥边跨(2)、钢筋混凝土立柱(3)、固定定位装置(4)和多条铁路营业线(5)；大跨度天桥为下跨多条铁路营业线(5)的钢桁架结构，大跨度天桥包括天桥中跨(1)和天桥边跨(2)，天桥中跨(1)通过固定定位装置(4)固定在钢筋混凝土立柱(3)上，天桥边跨(2)通过固定定位装置(4)进行定位固定； |
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| 说明书全文 | 下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥及施工方法技术领域[0001] 本发明属于天桥技术领域，具体涉及一种下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥及施工方法。 背景技术[0002] 近年来随着国家铁路的快速发展，列车通行量越来越大，原有站场已无法同时接收多辆列车停靠，站台数已无法满足要求。为解决该问题，全国各站对原车站进行扩建，同时还要保证站场的正常运营。下跨多条铁路营业线的人行天桥，由于下方铁路交通流量大，周围环境复杂，可选择的墩柱位置少，因而往往选择大跨度，同时，为确保铁路列车的正常运营，所允许的跨营业线施工时间短，通常采用整体吊装的方式。 [0003] 整体拼装大跨度钢桁架天桥跨度大，截面高，重量大，且节点为焊接节点，又为既有线施工，项目现场安装难度极大，若采用分片分段组装方法，则需要在既有线中间搭设承重支架，且高空落物将对下方已运行的铁路专线构成危险，且现场工程量大，需要停电窗口时间长，对运行线路干扰大，对施工管理提出了很大的难题；大跨度钢桁架天桥的吊装及精准固定定位难度大，若吊装不当将会严重影响运营线路，对钢桁架天桥的稳定性和安全性也将产生不利的影响。同时，钢桁架天桥在整体吊装和后序工程施工中可能存在钢筋、尖锐物品、混凝土材料等的掉落，进而对天桥下的营业线运行和施工人员等造成伤害，因此需要设置防护栏以满足安全防护要求，但是，这类防护栏通常为临时防护结构，工程完工后需要进行拆除，存在材料浪费、拆除困难、环境污染等方面的问题，同时也极大的增加了施工的工作量，提高了工程的造价及施工难度。 [0004] 鉴于此，针对以往人行天桥施工过程中的不足，亟需一种下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥及施工方法，达到降低钢桁架天桥现场拼装难度、提高施工质量和效率、减少既有线施工窗口申请时间的目的，确保大跨度钢桁架天桥吊装的安全性和精准性。 发明内容[0005] 本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种施工效率高、结构简单、施工方便、成本低廉、节能环保的下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥及施工方法。 [0006] 这种下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥，包括天桥中跨、天桥边跨、钢筋混凝土立柱、固定定位装置和多条铁路营业线；大跨度天桥为下跨多条铁路营业线的钢桁架结构，大跨度天桥包括天桥中跨和天桥边跨，天桥中跨通过固定定位装置固定在钢筋混凝土立柱上，天桥边跨通过固定定位装置进行定位固定； [0007] 所述的天桥中跨包括上弦梁、下弦梁、牛腿、斜腹梁、竖腹梁、吊耳、楼面梁、系梁、屋面板、楼承板、天沟支托和屋面天沟；牛腿分别焊接在上弦梁和下弦梁上，并且牛腿与斜腹梁和竖腹梁焊接组成单片侧面钢桁架结构；所述的楼面梁为钢桁架天桥顶面主梁，系梁为钢桁架天桥顶面次梁和底部连接梁，楼面梁和系梁与两片侧面钢桁架结构焊接形成天桥整体箱型结构；所述的天沟支托焊接在上弦梁上以支撑屋面天沟； [0008] 所述的固定定位装置包括预埋螺栓、固定支座、上垫板、上凹槽、防滑垫、橡胶垫板、下凹槽、下垫板、凹槽耳板和高强螺栓；所述的固定定位装置和定位挡板通过预埋螺栓固定于钢筋混凝土立柱上；天桥中跨和天桥边跨的下弦梁焊接有预留孔洞的天桥定位耳板，预埋螺栓穿过该预留孔洞对钢桁架天桥进行定位固定； [0009] 所述的上弦梁两侧沿长度方向焊接有若干天沟支托作为屋面天沟的固定支撑结构，防护栏以屋面天沟作为模板并设置在屋面天沟外立面的顶部；屋面天沟为凹槽形结构，屋面天沟外层包裹钢板，钢板内填充混凝土，混凝土内等间距设置有若干个预埋套筒，预埋套筒上端露出于混凝土的上表面；所述的防护栏为装配式易拆卸临时防护结构，主要由栏杆立柱、护栏本体、立柱耳板、护栏耳板、高强螺栓、限位销板和螺栓孔组成；防护栏的栏杆立柱插入预埋套筒。 [0010] 作为优选：所述的上弦梁、下弦梁、斜腹梁、竖腹梁和楼面梁为焊接箱型截面梁；所述的系梁为焊接H型钢梁；上弦梁之间设置屋面板，下弦梁之间设置楼承板，所述的屋面板和楼承板为压型钢板与混凝土组合结构。 [0011] 作为优选：所述的大跨度钢桁架天桥采用由纵梁和横梁组成的拼装胎架整体拼装而成，其中纵梁和横梁均为H型钢，纵梁与横梁通过L型垫片和高强螺栓连接固定；所述的拼装胎架通过膨胀螺栓与固定支座连接。 [0012] 作为优选：所述的单片侧面钢桁架结构通过临时斜撑固定；临时斜撑包括第一环箍、第二环箍、环箍耳板、螺纹套筒和螺纹杆，其中第一环箍和第二环箍为凹槽形结构，第一环箍与第二环箍通过高强螺栓固定成为外包上弦梁的矩形环箍，环箍尺寸与上弦梁尺寸相匹配；第一环箍和第二环箍设有环箍耳板，环箍耳板预留有螺纹孔，第一环箍和第二环箍通过高强螺栓与螺纹套筒连接；螺纹套筒与螺纹杆形成临时斜撑；临时斜撑通过膨胀螺栓固定于固定支座。 [0013] 作为优选：所述上弦梁顶部设置有吊耳，吊耳处焊接加劲板加强，在吊耳对应位置处的上弦梁上翼缘和上弦梁下翼缘间焊接有内隔板。 [0014] 作为优选：所述的上凹槽和下凹槽均焊接有凹槽耳板，下垫板和凹槽耳板均预留有孔洞，焊接在固定支座上的高强螺栓穿过下垫板和凹槽耳板的预留孔洞对下垫板和下凹槽进行固定；焊接在上垫板上的高强螺栓穿过凹槽耳板对上凹槽进行固定。 [0015] 作为优选：所述的橡胶垫板放置于由上凹槽和下凹槽所构成的空间内，橡胶垫板的顶面和底面均放置防滑垫。 [0016] 作为优选：栏杆立柱焊接预留有螺栓孔的立柱耳板，立柱耳板与护栏本体上设置的护栏耳板相对应，且位于下部的立柱耳板高于混凝土的上表面；立柱耳板和护栏耳板通过高强螺栓固定连接，构成防护栏的主体结构；栏杆立柱插入到预埋套筒一定长度，且在栏杆立柱上设置有预留孔用于安装限位销板。 [0017] 这种下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥的施工方法，包括以下步骤： [0018] S1：施工准备：场地硬化处理，原材料进场，测量放线，施工支撑钢桁架天桥的钢筋混凝土立柱，安装固定定位装置； [0019] S2：搭设拼装胎架：根据施工图尺寸，用型钢制作拼装胎架的纵梁和横梁，用水平仪器找平； [0020] S3：单片侧面桁架拼装：放样，按1/1000中间预起拱，依次焊接拼装下弦梁、牛腿、上弦梁、斜腹梁和竖腹梁，将拼装完成且经检查验收合格的单榀桁架用汽车吊吊装立起，汽车吊不松吊，用临时斜撑对单榀桁架进行稳固，达到安全后松钩； [0021] S4：继续拼装另一侧单榀桁架，然后用汽车吊将该榀钢桁架吊装立起，不松吊，用临时斜撑对单榀桁架进行稳固，达到安全后松钩； [0022] S5：用汽车吊依次拼装两榀桁架之间底部和顶部的楼面梁和系梁，形成空间稳定结构体系后，拆除临时斜撑； [0024] S7：天桥吊装：起吊天桥钢桁架，将天桥钢桁架旋转至安装位置，利用定位挡板，将钢桁架平缓落位至钢筋混凝土立柱顶部的预埋螺栓位置，同步精确调整钢桁架空间位置，将钢桁架与固定定位装置进行段焊连接，同步摘除吊装锁具，清理现场； [0025] S8：两侧的天桥边跨钢桁架拼装：在邻近营业线施工状态下，采用散拼方式完成剩余两侧的天桥边跨钢结构的安装； [0026] S9：剩余装修安装工程施工：施工楼承板、屋面板混凝土浇筑，屋面防水，幕墙玻璃安装，天桥内部吊顶和石材地面施工； [0027] S10：拆除天桥装配式临时防护栏。 [0028] 本发明的有益效果是： [0029] (1)本发明整体拼装大跨度钢桁架天桥采用工程预制，现场整体拼装，最后利用大吨位吊车吊装的方案，钢桁架天桥拼装便捷，安装周期短，减少了既有线施工窗口申请时间，使上部施工变既有线为非既有线，大大减少了对运行线路的影响，具有可观的社会效益和较高的推广价值。 [0030] (2)本发明采用预埋螺栓将固定定位装置固定于钢筋混凝土立柱上，定位挡板可对吊装位置进行初始定位，固定支座和上垫板焊接有高强螺栓，并与上凹槽、下凹槽、下垫板进行连接，通过调整高强螺栓的紧固程度，可以方便、快捷、准确的定位垫高，实现了钢桁架天桥的精准定位和安全固定。 [0031] (3)本发明采用装配式易拆卸防护栏结构，由高强螺栓进行固定连接，工程完工后一次性拆除，使得防护栏的功能设计得到优化，防护栏拆除后可重复利用，具有结构简单、施工方便、成本低廉的优势，能进一步减小材料浪费。附图说明 [0032] 图1是下跨多条营业线大跨度钢桁架天桥示意图； [0033] 图2是整体拼装大跨度钢桁架天桥立面图； [0034] 图3是整体拼装大跨度钢桁架天桥断面图； [0035] 图4是整体拼装大跨度钢桁架天桥拼装胎架示意图； [0036] 图5是拼装胎架固定连接大样图； [0037] 图6是临时斜撑示意图； [0038] 图7是临时斜撑环箍大样图； [0039] 图8是临时斜撑环箍与螺纹套筒连接示意图； [0040] 图9是整体拼装大跨度钢桁架天桥吊点位置示意图； [0041] 图10是图8中A‑A断面图； [0042] 图11是钢桁架天桥与钢筋混凝土立柱固定定位示意图； [0043] 图12是固定定位装置大样图； [0044] 图13是永临结合的防护栏结构示意图； [0045] 图14是栏杆立柱与护栏本体固定连接大样图。 [0046] 附图标记说明：1‑天桥中跨、2‑天桥边跨、3‑钢筋混凝土立柱、4‑固定定位装置、5‑铁路营业线、6‑上弦梁、7‑下弦梁、8‑牛腿、9‑斜腹梁、10‑竖腹梁、11‑吊耳、12‑楼面梁、13‑系梁、14‑屋面板、15‑楼承板、16‑天沟支托、17‑屋面天沟、18‑防护栏、19‑钢板、20‑纵梁、21‑横梁、22‑固定支座、23‑膨胀螺栓、24‑L型垫片、25‑高强螺栓、26‑螺纹套筒、27‑螺纹杆、 28‑第一环箍、29‑第二环箍、30‑环箍耳板、31‑螺纹孔、32‑吊点、33‑加劲板、34‑内隔板、35‑上弦梁上翼缘、36‑上弦梁下翼缘、37‑预埋螺杆、38‑天桥定位耳板、39‑上垫板、40‑上凹槽、 41‑防滑垫、42‑橡胶垫板、43‑下凹槽、44‑下垫板、45‑定位挡板、46‑混凝土、47‑预埋套管、 48‑栏杆立柱、49‑护栏本体、50‑立柱耳板、51‑护栏耳板、52‑限位销板、53‑螺栓孔、54‑凹槽耳板。 具体实施方式[0047] 下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 [0048] 所述下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥，包括天桥中跨1、天桥边跨2、钢筋混凝土立柱3、固定定位装置4和多条铁路营业线5；所述大跨度天桥为下跨多条铁路营业线5的钢桁架结构，包括天桥中跨1和天桥边跨2，其中，天桥中跨1为整体在地面拼装，再利用大吨位吊车吊装，通过固定定位装置4固定到钢筋混凝土立柱3上，天桥边跨2为邻近营业线施工状态下的钢桁架拼装，同样通过固定定位装置4进行定位固定； [0049] 所述的天桥中跨1包括上弦梁6、下弦梁7、牛腿8、斜腹梁9、竖腹梁10、吊耳11、楼面梁12、系梁13、屋面板14、楼承板15、天沟支托16和屋面天沟17；牛腿8分别焊接在上弦梁6和下弦梁7上，并相应地与斜腹梁9和竖腹梁10焊接组成单片侧面钢桁架结构；所述的楼面梁12为钢桁架天桥顶面主梁，系梁13为钢桁架天桥顶面次梁和底部连接梁，楼面梁12和系梁 13与两片侧面钢桁架结构焊接形成天桥整体箱型结构；所述的天沟支托16焊接在上弦梁6上，为屋面天沟17提供支撑； [0050] 所述的固定定位装置4包括预埋螺栓37、固定支座22、上垫板39、上凹槽40、防滑垫41、橡胶垫板42、下凹槽43、下垫板44、凹槽耳板54和高强螺栓25；所述的固定定位装置4和定位挡板45通过预埋螺栓37固定于钢筋混凝土立柱3上；天桥中跨1和天桥边跨2的下弦梁7焊接有预留孔洞的天桥定位耳板38，预埋螺栓37穿过该预留孔洞对钢桁架天桥进行定位固定； [0051] 所述的上弦梁6两侧沿长度方向焊接有若干天沟支托16作为屋面天沟17的固定支撑结构，防护栏18以屋面天沟17作为模板，设置在屋面天沟17外立面的顶部；屋面天沟17为凹槽形结构，外层包裹钢板19，钢板19内填充混凝土46，混凝土46内等间距设置有若干个预埋套筒47，预埋套筒47上端露出于混凝土46的上表面；防护栏18的安装通过将栏杆立柱48插入到预埋套筒47得以实现。 [0052] 进一步的，所述的上弦梁6、下弦梁7、斜腹梁9、竖腹梁10和楼面梁12为焊接箱型截面梁；所述的系梁13为焊接H型钢梁；上弦梁6之间设置屋面板14，下弦梁7之间设置楼承板15，所述的屋面板14和楼承板15为1.2mm厚压型钢板与混凝土组合结构。 [0053] 进一步的，所述的大跨度钢桁架天桥采用由纵梁20和横梁21组成的拼装胎架整体拼装而成，其中纵梁20和横梁21均为H型钢，并通过L型垫片24和高强螺栓25连接固定；所述的拼装胎架通过膨胀螺栓25与固定支座22连接。 [0054] 进一步的，所述的单片侧面钢桁架结构拼装完成后采用临时斜撑固定；临时斜撑包括第一环箍28、第二环箍29、环箍耳板30、螺纹套筒26和螺纹杆27，其中第一环箍28和第二环箍29为凹槽形结构，通过高强螺栓25固定成为外包上弦梁6的矩形环箍，环箍尺寸与上弦梁6尺寸相匹配；第一环箍28和第二环箍29设有环箍耳板30，环箍耳板30预留有螺纹孔31，第一环箍28和第二环箍29通过高强螺栓25与螺纹套筒26连接；螺纹套筒26与螺纹杆27形成临时斜撑，通过调整螺纹杆27拧入螺纹套筒26的位置，调节单片侧面钢桁架结构的垂直度；临时斜撑通过膨胀螺栓23固定于固定支座22。 [0055] 进一步的，所述的大跨度钢桁架天桥地上弦梁6顶部设置有吊耳11，吊耳11处焊接加劲板33加强，同时，在吊耳11对应位置处的上弦梁上翼缘35和上弦梁下翼缘36间焊接内隔板34；吊点32采用单机四点起吊，因天桥重心不在几何重心，在起吊过程中采用连接卸扣进行调平处理。 [0056] 进一步的，所述的上凹槽40和下凹槽43均焊接有凹槽耳板54，下垫板44和凹槽耳板54均预留有孔洞，焊接在固定支座22上的高强螺栓25穿过下垫板44和凹槽耳板54的预留孔洞对下垫板44和下凹槽43进行固定；焊接在上垫板39上的高强螺栓25穿过凹槽耳板54对上凹槽40进行固定。 [0057] 进一步的，所述的橡胶垫板42放置于由上凹槽40和下凹槽43所构成的空间内，橡胶垫板42的顶面和底面均放置防滑垫41。 [0058] 进一步的，所述的防护栏18为装配式易拆卸临时防护结构，包括栏杆立柱48、护栏本体49、立柱耳板50、护栏耳板51、高强螺栓25、限位销板52、螺栓孔53；栏杆立柱48焊接有两组预留螺栓孔53的立柱耳板50，两组立柱耳板50与护栏本体49上设置的护栏耳板51相对应，且位于下部的立柱耳板50稍高于混凝土46的上表面，便于防护栏18后期拆除；立柱耳板50和护栏耳板51通过高强螺栓25固定连接，构成防护栏18的主体结构；栏杆立柱48插入到预埋套筒47一定长度，且在栏杆立柱48上设置预留孔用于安装限位销板52，对栏杆立柱48的插入深度进行限定。 [0059] 所述下跨多条铁路营业线单侧整体吊装大跨度天桥的施工方法，主要步骤如下： [0060] S1：施工准备：场地硬化处理，原材料进场，测量放线，施工支撑钢桁架天桥的钢筋混凝土立柱3，安装固定定位装置4。 [0061] S2：搭设拼装胎架：根据施工图尺寸，用型钢制作拼装胎架的纵梁20和横梁21，高度600mm，用水平仪器找平。 [0062] S3：单片侧面桁架拼装：放样，按1/1000中间预起拱，依次焊接拼装下弦梁7、牛腿8、上弦梁6、斜腹梁9、竖腹梁10，将拼装完成且经检查验收合格的单榀桁架用260t汽车吊吊装立起，260t汽车吊不松吊，用临时斜撑对单榀桁架进行稳固，达到安全后方可松钩。 [0063] S4：继续拼装另一侧单榀桁架，然后用260t汽车吊将该榀钢桁架吊装立起，不松吊，用临时斜撑对单榀桁架进行稳固，达到安全后方可松钩。 [0064] S5：用1台75t汽车吊依次拼装两榀桁架之间底部和顶部的楼面梁12和系梁13，形成空间稳定结构体系后，拆除临时斜撑。 [0065] S6：附属结构工程施工：主体工程验收完成后，依次铺设楼承板15、屋面板14、屋面天沟17及防护栏18、幕墙骨架、上部铝单板及百叶、下部钢板，将整个天桥形成一个封闭体系。 [0066] S7：天桥吊装：起吊天桥桁架，将天桥钢桁架缓慢旋转至安装位置，利用预装定位挡板45，将钢桁架平缓落位至柱顶的预埋螺栓37位置，同步精确调整钢桁架空间位置，将桁架与固定定位装置4进行段焊连接，同步摘除吊装锁具，清理现场。 [0067] S8：两侧天桥边跨2钢桁架拼装：在邻近营业线施工状态下，采用散拼方式完成剩余两侧天桥边跨2钢结构的安装。 [0068] S9：剩余装修安装工程施工：施工楼承板15、屋面板14混凝土浇筑，屋面防水，幕墙玻璃安装，天桥内部吊顶和石材地面施工。 [0069] S10：拆除天桥装配式临时防护栏。 |
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