專利名稱：預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置及其箱梁的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及路橋基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉的裝置及其箱梁制造方法。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁拖拉法施工是在沿橋縱軸方向的后方預(yù)制梁體，靠前方的千斤頂提供拉力，拉動拉桿或拉索(另一端錨固在梁體上)，借助各墩頂滑塊、滑道，限位措施等，將梁體逐漸向前拖拉就位。目前，預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁的拖拉施工多應(yīng)用于平面上拖拉段主梁軸線為統(tǒng)一半徑的圓曲線的梁體上，對于平面上拖拉段線型復(fù)雜的梁體，如位于緩和曲線或者圓曲線、 緩和曲線、直線等多線型軸線上梁體，因為拖拉過程梁體運行軌跡的復(fù)雜不確定性，拖拉法應(yīng)用很少。隨著橋梁建設(shè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁位于緩和曲線或者圓曲線、緩和曲線和直線結(jié)合段上，如果拖拉施工方法僅適用線路軸線位于統(tǒng)一半徑圓曲線上的梁體，其應(yīng)用范圍必受到大大的限制。使用拖拉法進(jìn)行拖拉時，需要在各個墩頂均設(shè)置限位及糾偏裝置，使梁體在拖拉過程中同時受多個限位力作用，橫向受力狀況不明確，同時可能由于各個墩頂限位裝置剛度的差異而引起不可預(yù)知的橫向位移，增加拖拉過程中的風(fēng)險性。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，能將原本只能用于平面的拖拉方法能用于曲面拖拉，同時，使得梁體在拖拉過程中受力明確，控制更簡單，拖拉過程更加安全。( 二 )技術(shù)方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，其中，在箱梁箱體首部和尾部的腹板兩側(cè)分別設(shè)置有限位裝置及糾偏裝置，所述限位裝置與所述糾偏裝置在所述腹板兩側(cè)對應(yīng)排列。其中，在箱梁箱體的長度方向上間隔設(shè)置有支撐墩，在緊靠箱梁箱體首部和尾部的所述支撐墩的橫向受壓一側(cè)設(shè)置有限位裝置，在所述支撐墩的另一側(cè)設(shè)置有糾偏裝置。其中，所述糾偏裝置為千斤頂或滑輪，所述限位裝置為千斤頂或滑輪。本發(fā)明還提供了一種用于箱梁制造方法，其中，包括以下步驟1)、選取待拖拉實際線路的線路軸線；2)、選取待拖拉路段的拖拉段起點和拖拉段終點；3)、通過將步驟幻中的拖拉段起點和拖拉段終點與步驟1)中的線路軸線擬合，從而獲得擬合圓曲線，所述擬合圓曲線的擬合半徑為R ；
4)、選定箱梁底板的橫截面寬度B ；5)、澆筑箱梁，使箱梁底板的軸線為擬合圓曲線中心線，頂板的軸線為線路設(shè)計軸線。其中，還包括步驟6)、在所述步驟幻中腹板的底端接近底板的位置設(shè)置有兩個垂直于水平面的梁體限位面；7)、計算出所述步驟6)中限位面的半徑R-B/2和R+B/2的值。本發(fā)明還提供了一種箱梁，其中，使箱梁底板的軸線為擬合圓曲線中心線，頂板的軸線為線路設(shè)計軸線。其中，所述箱梁的腹板的底端接近底板的位置設(shè)置有垂直于水平面的兩個梁體限位面，所述梁體限位面為圓曲面，其半徑分別為R-B/2和R+B/2。(三)有益效果本發(fā)明提供了一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁橋連續(xù)拖拉裝置，能將原本只能用于平面的拖拉方法能用于曲面拖拉，同時，拖拉過程中采用兩點限位方式，使得梁體在拖拉過程中受力明確，控制更簡單，拖拉過程更加安全。同時，本發(fā)明還提供了一種箱梁的制造方法， 通過對梁體的改造保證了多線性軸線的梁體的拖拉軌跡為圓，滿足主梁的拖拉施工要求， 并且其線路軸線仍為設(shè)計線型，滿足成橋后的運營要求。


圖1是本發(fā)明預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置的拖拉段梁體平面圖；圖2是本發(fā)明預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置的拖拉段梁體截面圖；圖3是本發(fā)明預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置拖拉過程中限位糾偏裝置布置圖。圖中1 箱梁；2 拖拉段起點；3 拖拉段終點；4 線路軸線；5 擬合圓曲線；6 底板；7 梁體限位面；8 頂板；9 線路軸線與擬合圓曲線調(diào)節(jié)段；10 拖拉牽引索；11 限位裝置； 12 糾偏裝置；13 支撐墩；14 牽引索前方千斤頂。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。箱梁1是橋梁的基礎(chǔ)設(shè)施部件，其制造時是通過澆筑在支撐墩13上成型，再通過拖拉的方式拉動到目標(biāo)地點。如附圖3所示，依照本發(fā)明一種實施方式的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，在箱梁1箱體首部和尾部的腹板兩側(cè)分別設(shè)置有限位裝置11及糾偏裝置12，限位裝置11與糾偏裝置12關(guān)于腹板兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置。在箱梁1箱體的長度方向上間隔澆注有支撐墩13，在箱梁箱體首部和尾部的支撐墩13的橫向受壓一側(cè)設(shè)置有限位裝置11，在支撐墩13的另一側(cè)設(shè)置有糾偏裝置12。糾偏裝置12可以選擇為千斤頂或者滑輪，限位裝置11也可以選擇為千斤頂或者滑輪，但是糾偏裝置12和限位裝置11的選擇均不限于此。圖1為本發(fā)明拖拉段梁體平面圖，沿拖拉段起點2與拖拉段終點3之間擬合圓曲線5，使其最大可能的接近實際拖拉段的線路軸線4。在箱梁1的拉伸方向前端設(shè)置有牽引索前方千斤頂14，通過拖拉牽引索10，來拉動箱梁1。在靠近梁首端的支撐墩13上的箱梁1端部腹板上(特別是，腹板底端接近底板的位置設(shè)置的垂直于水平面的兩個梁體限位面上)分別設(shè)置有限位裝置11以及糾偏裝置12，限位裝置11與糾偏裝置12分別位于箱梁 1的梁體兩側(cè)，在靠近梁尾端的支撐墩13上也分別設(shè)置有限位裝置11以及糾偏裝置12，限位裝置11與糾偏裝置12的設(shè)置位置根據(jù)具體受力情況確定。這樣在限位裝置11及糾偏裝置12的作用下，保證了箱梁1沿擬合圓曲線即拖拉軌跡線運動。本發(fā)明還提供了一種箱梁制造方法，如圖2所示，為本發(fā)明的箱梁1梁體截面圖。 方法包括以下步驟，選取待拖拉線路軸線4 ；選取待拖拉橋梁段的拖拉段起點2和拖拉段終點3 ；擬合圓曲線5，其擬合半徑為R ；選定箱梁1底板6寬度B ；澆筑箱梁1，使其底板6的軸線為擬合圓曲線5，使得箱梁的頂板8的軸線為線路設(shè)計軸線；計算出R-B/2和R+B/2的值；在腹板的底端接近底板6的位置設(shè)置有垂直于水平面的梁體限位面7，限位面7的半徑分別為R-B/2和R+B/2。梁體限位面7，便于在拖拉梁體時進(jìn)行限位。本發(fā)明采用兩點限位的方式，即拖拉過程每個狀態(tài)，僅在最靠近拖拉梁段的首端和尾端的支承墩13上設(shè)置限位裝置11及糾偏裝置12。限位裝置11采用滑輪式結(jié)構(gòu)，糾偏裝置12采用千斤頂進(jìn)行糾偏，實際應(yīng)用中不限于上述選擇，所有能夠完成上述功能的裝置或者設(shè)備均可用作此處的糾偏裝置或者限位裝置。具體的在拖拉過程中實施方案如下第一步，預(yù)制箱梁1完成后，在最靠近箱梁1首端的曲線內(nèi)外的兩個支承墩13上， 根據(jù)計算結(jié)果，橫向上受壓的一側(cè)安裝滑輪限位裝置11，另一側(cè)安裝千斤頂糾偏裝置12， 限位裝置11與箱梁1側(cè)腹板的限位面貼緊，而糾偏裝置12則與箱梁1側(cè)腹板限位面留有一定空隙，以避免拖拉過程梁被卡緊。在最靠近箱梁1尾端的曲線內(nèi)外側(cè)支承墩13上與首端同樣設(shè)置一套限位裝置11和糾偏裝置12。第二步，啟動拖拉千斤頂，拖動箱梁1沿擬合圓曲線5緩慢前進(jìn)。在拖動過程中， 可能由于牽引索力的不均衡性，梁體限位面7與限位裝置11會產(chǎn)生間隙，此時啟動另一側(cè)的糾偏裝置12，把箱梁1頂向限位裝置11，使箱梁1與限位裝置11恢復(fù)緊密接觸。第三步，箱梁1逐漸向前移動，有兩種情況在箱梁1前端接觸到下一個支承墩13之前，安裝好該支承墩13兩側(cè)的限位裝置 11及糾偏裝置12，當(dāng)箱梁1前端到達(dá)該支承墩13時，該支承墩13的限位裝置11及糾偏裝置12對箱梁1起作用后，撤去上一個支承墩13上的限位裝置11及糾偏裝置12，使箱梁1 前端僅受該支承墩13 —點的限位力作用。在箱梁1后端快離開尾端支承墩13時，安裝好其運動前方的支承墩13的兩側(cè)的限位裝置11和糾偏裝置12，隨著箱梁1向前運動，尾端支承墩13上的限位裝置11和糾偏裝置12與箱梁1脫離，失去作用，尾端前面的支承墩13上的限位裝置11和糾偏裝置12起作用。第四步，隨著箱梁1的前進(jìn)，不斷重復(fù)第三步，將后方撤去的限位裝置11和糾偏裝置12倒換到前方，使箱梁1在整個拖拉過程中，僅受最前方和最后方兩個支承墩13上限位裝置11和糾偏裝置12的作用。由于兩點限位平面上為靜定結(jié)構(gòu)，作用點和方向確定，根據(jù)簡單的力平衡原理即可計算確定拖拉過程各狀態(tài)在拖拉力作用下曲線梁橫向作用力的大小。同一限位點上，受壓一側(cè)安置限位裝置11，使箱梁的前進(jìn)緊貼著限位裝置11進(jìn)行，另一側(cè)安置糾偏裝置12， 以防止拖拉過程中由于拖拉力的不均衡性而引起箱梁1的橫向位移，拖拉過程中如果箱梁 1離開限位裝置11，則采用糾偏裝置12使箱梁1返回拖拉軌跡線正常運行。本發(fā)明還提供了箱梁1的制造方法。本方法以箱梁1的拖拉段起點2和拖拉段終點3作為控制點，用通過這兩點的圓曲線擬合線路軸線4，選取合適的圓曲線半徑R，使得線路軸線4在擬合圓曲線5兩側(cè)的最大偏差量接近，實際中線路半徑比較大，所以兩側(cè)偏差量均很小。這樣就產(chǎn)生了兩條中心線，即線路軸線4和擬合圓曲線5。設(shè)計箱梁1的橫截面時， 箱梁的頂板8的軸線為擬合圓曲線，箱梁1的底板6的軸線為線路設(shè)計曲線，頂板8與底板 6的中心線就有一定的偏差，在沿線路縱向上，偏差即為線路軸線4和擬合圓曲線5的差值， 該偏差值在拖拉段箱梁1的拖拉段起點2和拖拉段終點3等于0，這樣就保證了拖拉結(jié)束后拖拉段與前段和后段箱梁1現(xiàn)澆的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。在箱梁1兩側(cè)的外腹板面上與底板6 交界處設(shè)置垂直段作為限位面7 (如為直腹板則外腹板面直接作為梁體限位面7)。這樣，箱梁1內(nèi)、外側(cè)限位面半徑分別為R-B/2和R+B/2，且分別垂直于箱梁1底面的圓柱面。將底板6的中線即擬合圓曲線5前延伸，即為拖拉軌跡中心線，這樣，通過該方法對箱梁1的設(shè)計改造，即可保證了多線性軸線的箱梁1的拖拉軌跡為圓，滿足箱梁1的拖拉施工要求，并且其線路軸線仍為設(shè)計線型，滿足成橋后的運營要求。當(dāng)拖拉段梁體立面上處于豎曲線上時，頂面線為豎曲線，底面線為通過首端尾端兩點的直線，這樣在拖拉段，梁高為變高度梁。 首端和尾端梁高相等，與前后段梁體等高相接。這樣保證了拖拉過程立面上為一直線。本實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁橋連續(xù)拖拉設(shè)計施工方法，使得拖拉施工可以適用于緩和曲線線路和多線型線路，并且使拖拉過程橫向受力明確，限位糾偏的控制簡單易行，施工過程也更加安全可靠，同時由于使用較少限位糾偏裝置，節(jié)省了工程投資。本發(fā)明必會使得拖拉施工方法在橋梁施工中得到更廣泛的應(yīng)用，同時為在困難或特殊條件下的橋梁施工提供一種可行的方案。同時本發(fā)明還提供了一種箱梁的制造方法，通過該方法對箱梁的設(shè)計改造，即可保證了多線性軸線的箱梁的拖拉軌跡為圓， 滿足箱梁的拖拉施工要求，并且其線路軸線仍為設(shè)計線型，滿足成橋后的運營要求。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，其特征在于，在箱梁箱體首部和尾部的腹板兩側(cè)分別設(shè)置有限位裝置及糾偏裝置，所述限位裝置與所述糾偏裝置在所述腹板兩側(cè)對應(yīng)排列。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，其特征在于，在箱梁箱體的長度方向上間隔設(shè)置有支撐墩，在箱梁箱體緊靠首部和尾部的所述支撐墩的橫向受壓一側(cè)設(shè)置有限位裝置，在所述支撐墩的另一側(cè)設(shè)置有糾偏裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，其特征在于，所述糾偏裝置為滑輪或千斤頂，所述限位裝置為滑輪或千斤頂。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項所述預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置的箱梁的制造方法，其特征在于，包括以下步驟1)選取待拖拉實際線路的線路軸線；2)選取待拖拉路段的拖拉段起點和拖拉段終點；3)通過將步驟幻中的拖拉段起點和拖拉段終點與步驟1)中的線路軸線擬合，從而獲得擬合圓曲線，所述擬合圓曲線的擬合半徑為R ；4)選定箱梁底板寬度B；5)澆筑箱梁，使箱梁底板的軸線為擬合圓曲線中心線，頂板的軸線為線路設(shè)計軸線。
5.如權(quán)利要求4所述的箱梁的制造方法，其特征在于，還包括步驟6)在所述步驟幻中腹板的外面底端接近底板的位置設(shè)置有兩個垂直于水平面的梁體限位面；7)計算出所述步驟6)中限位面的半徑R-B/2和R+B/2的值。
6.一種利用權(quán)利要求4或5所述方法制造的箱梁，其特征在于，所述箱梁底板的軸線為擬合圓曲線中心線，頂板的軸線為線路設(shè)計軸線。
7.如權(quán)利要求6所述的箱梁，其特征在于，所述箱梁的腹板的底端接近底板的位置設(shè)置有垂直于水平面的兩個梁體限位面，所述梁體限位面為圓曲面，其半徑分別為R-B/2和 R+B/2o
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁連續(xù)拖拉裝置，在箱梁箱體首部和尾部的腹板兩側(cè)分別設(shè)置有限位裝置及糾偏裝置，所述限位裝置與所述糾偏裝置在所述腹板兩側(cè)對應(yīng)排列。本發(fā)明還提供了一種箱梁制造方法。本發(fā)明能將原本只能用于平面上線形為直線或者圓曲線的梁的拖拉方法用于平面上線形為緩和曲線或者直線、圓和緩和曲線線性組合的梁的拖拉。
文檔編號E01D21/00GK102561190SQ20101062410
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉永鋒, 張華 , 徐升橋, 焦亞萌, 鐘建輝, 高策 申請人:中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司