本發(fā)明屬于橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及現(xiàn)澆箱梁橋梁建筑中邊腹板、翼板的支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著我國交通事業(yè)及城市建設(shè)的快速發(fā)展，特別是在交通運(yùn)輸行業(yè)不斷發(fā)展以及交通流不斷增長的情況下，修建了大量立交及平面交叉橋梁。高架橋和立交橋在主橋通往匝道、主線通往分支線的連接處，通常需要設(shè)置變坡度、變曲率、變寬度的分岔連結(jié)段，于是產(chǎn)生了很多平面幾何形狀不規(guī)則的橋梁。

目前異形段的施工主要通過橋下邊腹板及翼板的支架調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)澆箱梁邊腹板與翼板支架不做區(qū)分，與現(xiàn)澆箱梁箱室下支架相同并為一體。我國自從20世紀(jì)60年代以來開始使用扣件式鋼管腳手架，由扣件和鋼管等構(gòu)成的腳手架，由于其具有加工簡便、施工技術(shù)要求低、搬運(yùn)方便、通用性高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，獲得了極大的發(fā)展和應(yīng)用，目前，仍占據(jù)中國國內(nèi)70％以上的市場?？奂侥_手架在現(xiàn)澆箱梁滿堂紅支架中得到了普及應(yīng)用。

常規(guī)現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板支撐架搭設(shè)方式與箱梁梁底支架搭設(shè)方式除間距變化外并無其他不同之處，所存在的主要問題是：

1、搭設(shè)方式繁瑣，復(fù)雜且浪費(fèi)材料；

2、現(xiàn)澆箱梁橋?qū)挐u變段箱梁較多(彎道段、車道變化段、主線接匝道段等)，邊腹板及翼板處線形多變化。常規(guī)支撐架邊腹板及翼板處調(diào)節(jié)難度大，施工時(shí)影響施工效率，線形難以控制，最終影響箱梁實(shí)體的結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量；

3、常規(guī)支撐架的搭設(shè)方式比較利于承受荷載，但箱梁邊腹板及翼板處荷載很小，使用常規(guī)方式搭設(shè)其支架承載力遠(yuǎn)高于其工況荷載，增大桿件間距則不利于控制結(jié)構(gòu)變形，也就是說常規(guī)支撐架用在現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板處存在相當(dāng)?shù)墓πЮ速M(fèi)。

目前國內(nèi)尚未對現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板支架進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，常規(guī)現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)方式如圖1。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對常規(guī)支撐架在現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板處存在的搭設(shè)方式繁瑣，復(fù)雜、浪費(fèi)材料、調(diào)節(jié)難度大且線形難以控制的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種可調(diào)節(jié)銷軸式現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板工具化一體支撐架。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

本發(fā)明的現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板一體支撐架，其特殊之處在于：

所述一體支撐架包括底架、翼板支撐桿、腹板支撐桿、翼板調(diào)節(jié)桿及至少一個腹板調(diào)節(jié)桿，所述底架水平設(shè)置，所述腹板支撐桿的一端與底架的一端活動連接，所述腹板支撐桿的另一端與翼板支撐桿的一端活動連接，所述翼板調(diào)節(jié)桿的一端與底架的另一端活動連接，所述翼板調(diào)節(jié)桿的另一端與翼板支撐桿的另一端活動連接；所述腹板調(diào)節(jié)桿的一端與腹板支撐桿的腰部活動連接，所述腹板調(diào)節(jié)桿的另一端與底架活動連接；所述腹板支撐桿、翼板調(diào)節(jié)桿及腹板調(diào)節(jié)桿的長度可調(diào)節(jié)。

以上為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，基于該基本結(jié)構(gòu)本發(fā)明還做出以下優(yōu)化限定：

為了調(diào)節(jié)的方便性，上述底架、翼板支撐桿、腹板支撐桿、翼板調(diào)節(jié)桿及腹板調(diào)節(jié)桿之間通過銷軸連接。腹板支撐桿的下端設(shè)置有螺紋孔，并連接有螺桿，螺桿上還設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母，螺桿通過銷軸連接部件與底架連接。翼板調(diào)節(jié)桿的兩端各設(shè)置有一個絲口，兩個絲口方向相反，各絲口處各設(shè)置有一個螺桿，螺桿通過銷軸連接部件對應(yīng)與翼板支撐板和底架連接。所述腹板調(diào)節(jié)桿的兩端各設(shè)置有一個絲口，兩個絲口方向相反，各絲口處各設(shè)置有一個螺桿，螺桿通過銷軸連接部件對應(yīng)與腹板支撐桿和底架連接。

再進(jìn)一步的，為了提高一體支撐架的抗彎性，本發(fā)明的翼板支撐桿及腹板支撐桿為方鋼管，且方鋼管橫截面管高為管寬的2倍。相同截面積的情況下，此種方管截面抵抗矩較圓管截面抵抗矩大，也就是說此管抗彎性能較優(yōu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是：

1、簡單快捷：本發(fā)明將現(xiàn)澆箱梁的邊腹板及翼板支架單獨(dú)脫離出來設(shè)計(jì)為工具式支架，比傳統(tǒng)支架更加簡單快捷、便于控制，克服了施工過程中箱梁邊腹板及翼板支架搭拆繁瑣的技術(shù)問題。

如附圖2所示，常規(guī)支撐架在箱梁邊腹板及翼板處單個截面需要搭設(shè)6根立桿，3根斜桿，3根橫桿，最終將其組合搭設(shè)為一個架體。而使用本支撐架則只需要一個架體即可，架體在加工完成后就已經(jīng)是一個整體。

2、節(jié)省材料：本發(fā)明支撐架摒棄常規(guī)支架頂托承載的結(jié)構(gòu)受力形式，將頂托承載方式改為頂托與桿件組合承載，并將其與桿件進(jìn)行銷軸連接，加強(qiáng)其穩(wěn)固性，大大減少頂托的數(shù)量，大幅度節(jié)約了材料。

如附圖2所示，常規(guī)支撐架在箱梁邊腹板及翼板處單個截面由6根立桿，3根斜桿，3根橫桿共計(jì)12根桿件組成。而使用本支撐架僅由5根桿件組成，頂托也由常規(guī)支架的6個變成了3個。

3、調(diào)節(jié)方便：常規(guī)扣件式腳手架其立桿間的連接方式為承插式，具有的一定穩(wěn)固性，但承插式連接只能上下桿件同軸連接，不能調(diào)節(jié)桿件之間的角度。

本發(fā)明一體支撐架的四個邊框和至少一個腹板調(diào)節(jié)桿之間通過銷軸連接，并且腹板支撐桿、翼板調(diào)節(jié)桿及腹板調(diào)節(jié)桿的長度可調(diào)節(jié)，既能保留原承插式的穩(wěn)固性，又能調(diào)節(jié)桿件之間的角度。在使用過程中可隨時(shí)對高度和角度做出調(diào)整，無需進(jìn)行拆裝，具有調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。

4、結(jié)構(gòu)線形好：本發(fā)明的支架斜桿與橫桿均使用銷軸連接，可自由調(diào)節(jié)箱梁邊腹板及翼板的角度，更加有利于保證結(jié)構(gòu)線形。斜桿底部設(shè)置螺桿與調(diào)節(jié)螺母，可對箱梁邊腹板高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，更加適用梁高變化段箱梁。

5、周轉(zhuǎn)率高：本發(fā)明支撐架由于搭拆簡便，在實(shí)際施工過程中損壞率低，周轉(zhuǎn)率高。

6、適用性好：本發(fā)明的支撐框架可與常規(guī)腳手架進(jìn)行有效連接，形成穩(wěn)固的整體，在現(xiàn)澆箱梁翼板及邊腹板具有普遍適用性。

7、節(jié)省人工：箱梁支架搭設(shè)完成后，需對其高程位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的調(diào)節(jié)工效是常規(guī)支架的3倍以上。我們分別抽取5名工人對箱梁邊腹板及翼板處常規(guī)支架和發(fā)明支架進(jìn)行調(diào)節(jié)對比，單個工人調(diào)節(jié)常規(guī)支架均效為5延米/小時(shí)，而調(diào)節(jié)本發(fā)明支架為15.6延米/小時(shí)。

附圖說明

圖1為常規(guī)現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)方式；

圖2為本發(fā)明一體支撐架用于邊腹板、翼板支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明邊腹板及翼板一體支撐架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為銷軸連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為焊接有旋轉(zhuǎn)鋼環(huán)的支撐框架的使用示意圖；

圖6為腹板支撐桿與的底架連接示意圖；

圖7底架與下支架連接示意圖；

圖8為底架與下支架使用U型環(huán)固定的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中附圖標(biāo)記為：1-底架、2-翼板支撐桿、3-腹板支撐桿、4-翼板調(diào)節(jié)桿、5-腹板調(diào)節(jié)桿、6-銷軸連接部件、7-螺桿、8-調(diào)節(jié)螺母、9-旋轉(zhuǎn)鋼環(huán)、10-下支架、11-U型環(huán)、12-邊腹板、13-翼板。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明針對常規(guī)支撐架在現(xiàn)澆箱梁邊腹板12及翼板13處存在的缺陷，工程技術(shù)人員結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、實(shí)際案例及多次研發(fā)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對現(xiàn)澆箱梁邊腹板12及翼板支撐架進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，最終發(fā)明出一種搭拆簡單，調(diào)節(jié)方便，易于控制、檢查的，尤其對于現(xiàn)澆箱梁橋?qū)挐u變段箱梁(彎道段、車道變化段、主線接匝道段等)，邊腹板12及翼板處線形多變化的地方，更加利于其線形控制，且符合相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板工具化一體支撐架以達(dá)到保障施工質(zhì)量、提高施工效率、節(jié)約資源的目的。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明的現(xiàn)澆箱梁邊腹板12及翼板一體支撐架，包括底架1、翼板支撐桿2、腹板支撐桿3、翼板調(diào)節(jié)桿4及2個腹板調(diào)節(jié)桿5，其中底架水平設(shè)置，腹板支撐桿3的下端設(shè)置有螺紋孔，并連接有螺桿7，螺桿7上還設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母8，螺桿7通過銷軸連接部件6與底架1的一端連接，腹板支撐桿3的另一端與翼板支撐桿2的一端通過銷軸連接，翼板調(diào)節(jié)桿4的兩端各設(shè)置有一個絲口，兩個絲口方向相反，各絲口處各設(shè)置有一個螺桿7，螺桿7通過銷軸連接部件6對應(yīng)與翼板支撐板和底架1連接。腹板調(diào)節(jié)桿5的兩端各設(shè)置有一個絲口，兩個絲口方向相反，各絲口處各設(shè)置有一個螺桿7，螺桿7通過銷軸連接部件6對應(yīng)與腹板支撐桿3的腰部和底架1連接。腹板支撐桿3、翼板調(diào)節(jié)桿4及腹板調(diào)節(jié)桿5的長度通過螺桿7調(diào)節(jié)，通過相對長度的調(diào)節(jié)調(diào)整角度和支撐架高度。

翼板調(diào)節(jié)桿4及腹板調(diào)節(jié)桿5為圓鋼管。翼板支撐桿2及腹板支撐桿3為方鋼管，且方鋼管橫截面管高為管寬的2倍。相同截面積的情況下，此種方管截面抵抗矩較圓管截面抵抗矩大，也就是說此管抗彎性能較優(yōu)。例如：方管頂寬為50mm，管厚為3mm，則其截面抵抗矩為W1＝[50*100^3-(50-6)*(100-6)^3]/600＝22424mm^3。其等截面圓管外徑為D＝(300-4)/π+1.5＝96mm，其截面抵抗矩W2＝0.0982[D^4-(D-3)^4]/D＝10362mm^3。故W1>W2。

如圖4所示，桿件連接處采用銷軸連接，銷子使用硬質(zhì)鐵絲卡位固定防止滑脫，可進(jìn)行支架角度調(diào)節(jié)。

如圖5所示，鋼管兩端頭設(shè)正反絲口與螺桿7連接，鋼管中部焊φ4cm旋轉(zhuǎn)鋼環(huán)，可將φ3cm以下的鋼筋段插入轉(zhuǎn)動鋼管對鋼管兩頭螺桿7長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)支架整體形狀的目的。

邊腹板斜方管與下部槽鋼使用銷軸連接，可調(diào)節(jié)邊腹板角度。斜方管部設(shè)置螺桿7與調(diào)節(jié)螺母，可對邊腹板斜長進(jìn)行調(diào)節(jié)并且傳遞荷載(如圖6)。

為保證本支架體系與常規(guī)支架進(jìn)行有效結(jié)合，借鑒輕軌與其軌道的連接方式，支架下部采用12#槽鋼作為傳力構(gòu)件，使其正好可以與下部方木卡扣固定(如圖7)，下部方木由箱梁底部龍骨引出，正好與整體支撐架形成一體，保證其穩(wěn)固性及整體性。為進(jìn)一步加強(qiáng)槽鋼與下部方木整體性，使用U型環(huán)11將兩者固定，各個一體架之間使用常規(guī)鋼管與扣件連接，保證整體性(如圖8)。

經(jīng)受力計(jì)算最終確定其主要受力桿件組成，對于荷載較大的翼板及邊腹板其受力桿件可進(jìn)一步加強(qiáng)，表1所列為本發(fā)明的一個具體的實(shí)施例所用材料。

表1

現(xiàn)澆箱梁邊腹板及翼板一體支撐架相比常規(guī)腳手架，克服了施工過程中箱梁邊腹板及翼板支架搭拆繁瑣、模架后期調(diào)整困難、普通腳手架不具針對性、材料浪費(fèi)等缺點(diǎn)。且本支撐架由于搭拆簡便，在實(shí)際施工過程中損壞率低，周轉(zhuǎn)率高。順橋向間距相同的情況下，單個截面常規(guī)支撐架進(jìn)行后期調(diào)整時(shí)需要調(diào)節(jié)9個以上頂托，本支架僅需調(diào)整3個，且調(diào)節(jié)自由度也有明顯提高，大大降低了其調(diào)節(jié)時(shí)間，提高了工人的工作效率，更加有利于對箱梁外觀線形的保證。有效控制現(xiàn)澆箱梁的邊腹板及翼板的形狀變化、提高施工質(zhì)量，降低了勞動強(qiáng)度，大大節(jié)約了人工成本，是對現(xiàn)有施工工具的補(bǔ)充和完善，推動了工程施工工具的發(fā)展。