一种水平力自平衡式八字重型高空支架系统及其安装方法技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种水平力自平衡式八字重型高空支架系统及其安装方法。
背景技术
随着现代交通的发展，斜拉桥、悬索桥等类型桥梁应用越来越广泛，塔柱横梁的跨度也越来越大。对于跨度较大的塔柱横梁，贝雷梁，万能杆件等常规结构无法实现一跨进行横梁施工，而新制桁架结构新制构件结构较大，数量较多，且现场施工不便，经济成本较高，所以一般采用落地支架法。落地支架法中支架一般支承在0号块主梁上，落地支架一般采用钢管、型钢、碗扣支架等，利用该方法进行横梁施工时也存在以下缺陷：塔柱横梁距离梁面较高，浇筑支架比较高，横向附墙材料较多，整个材料用量较大，随着支架的增高，顺桥向稳定性越来越差，支承钢管对0号块主梁也会产生不利的竖向集中力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种不会对主体结构产生不利水平力的高空支架系统。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种水平力自平衡式八字重型高空支架系统，包括若干间隔设置的受力单元，各受力单元间由连接杆连接，每个受力单元均包括分别预埋在两侧桥体塔柱上的上钢牛腿、下钢牛腿和两端分别对应安放在所述上、下钢牛腿上的八字形刚架，以及连接在八字形刚架下端之间的水平撑杆和对拉的预应力拉索，所述八字形刚架的两端分别对应地连接到所述上、下钢牛腿上。
进一步的，所述八字形刚架是由型钢主梁和三角斜撑桁架焊接而成，所述八字形刚架的两侧分别具有上支点和下支点，所述上支点和下支点分别连接在上钢牛腿和下钢牛腿上。
进一步的，上钢牛腿的一端预埋在所述桥体塔柱内，所述上钢牛腿的另一端在所述八字形刚架上支点处的型钢主梁下方，所述上钢牛腿与所述上支点之间为螺栓连接，所述上钢牛腿的托举面上设置有供螺栓穿设在其中的长圆孔，所述螺栓的下端可在所述长圆孔内滑动。
进一步的，下钢牛腿的一端预埋在所述桥体塔柱内，所述下钢牛腿的另一端安装有连接基座，所述下钢牛腿通过该连接基座与所述八字形刚架下支点之间焊接。
进一步的，所述水平撑杆连接在两只下钢牛腿之间，所述预应力拉索穿设在水平撑杆中，所述预应力拉索的两端连接有张拉千斤顶和锚具。
进一步的，所述桥体塔柱上在所述预应力拉索穿过位置预留有供所述预应力拉索穿出的孔洞，所述下钢牛腿内部设置有供所述预应力拉索穿过的拉索导管。
水平力自平衡式八字重型高空支架系统的安装方法，包括以下步骤：
A、浇筑桥体塔柱前，现场测量放样，根据设计位置准确安装预埋上、下钢牛腿、预留预应力拉索穿过的孔洞。
B、安装下钢牛腿的连接基座；
C、安装水平撑杆，将水平撑杆焊接固定在下钢牛腿的连接基座上，安装预应力拉索、张拉千斤顶及预应力锚具，根据设计要求对预应力拉索进行张拉；
D、安装八字形刚架。
进一步的，在所述步骤D中，所述八字形刚架通过吊机调整安装就位，型钢主梁通过螺栓连接在上钢牛腿上，三角斜撑桁架焊接固定在下钢牛腿上，在多片八字形刚架间焊接连接杆。
本发明的有益效果是：
本发明将支承设置在塔柱上，节约了落地支架庞杂的支架系统。针对横梁现浇荷载较大，且跨度较大的难题，本发明采用八字型刚性支架，八字型刚性支架结构承载能力强，适用跨度大，但会在塔柱主要受力节点处产生较大的不利水平力，本发明在上钢牛腿伸出端与八字承重刚架栓接处采用长圆孔，释放八字承重刚架在上钢牛腿处产生的水平力。在两侧塔柱下钢牛腿之间设置了水平撑杆，水平撑杆焊接固定于下钢牛腿水平方向基座上，通过下钢牛腿两端的张拉千斤顶及锚具对下钢牛腿和水平撑杆施加预应力，八字型刚性支架承载状态下，在下钢牛腿处产生的水平力转换为承载体系中的内力，达到一种水平力自平衡状态，消除了八字重型高空支架系统对主体结构的不利影响。
本发明将八字承重刚架、承重牛腿、水平撑杆、预应力拉索几种不同功能的传力构件，根据其受力特点使用在塔柱横梁的施工中，根据不同受力特性选取最合适的材料，达到有效发挥各自优点的目的，承载能力强，安全性好，且现场安装方便。本发明锚固构件上钢牛腿、下钢牛腿均只传递竖向荷载，对主塔不产生水平力，本发明承载能力强，适用跨度大，对桥体塔柱不产生不利水平力,且本结构是由若干单元相互连接而成，通过各单元之间的组合，可适应不同宽度的横梁施工。
附图说明
下面结合附图对本发明的水平力自平衡式八字重型高空支架系统作进一步说明。
图1是本发明中水平力自平衡式八字重型高空支架系统的结构示意图；
图2是图1中水平力自平衡式八字重型高空支架系统的侧视图；
图3是八字形刚架的结构示意图；
图4是上钢牛腿与上支点之间的连接结构示意图；
图5是上钢牛腿的结构俯视图；
图6是下钢牛腿的结构示意图。
上述附图中：塔柱1；受力单元2；八字形刚架3；连接杆4；型钢主梁5；三角斜撑桁架6；上钢牛腿7；下钢牛腿8；螺栓9；长圆孔10；水平撑杆11；预应力拉索12；拉索导管13。
具体实施方式
实施例
根据图1-图6所示，本发明的水平力自平衡式八字重型高空支架系统，包括若干用于间隔设置在相邻桥体塔柱1之间的受力单元2，各受力单元2之间通过连接杆4连接，每个受力单元2均包括分别预埋在两侧桥体塔柱1上的上钢牛腿7、下钢牛腿8和两端分别对应安放在上、下钢牛腿7、8上的八字形刚架3。
八字形刚架3是由型钢主梁5和三角斜撑桁架6焊接而成，八字形刚架3的两侧分别具有上支点和下支点，上支点和下支点处均分别连接在上钢牛腿7和下钢牛腿8上。
上钢牛腿7的一端预埋在桥体塔柱1中，上钢牛腿7的另一端托举在八字形刚架上支点处的型钢主梁5下方，上钢牛腿7与上支点之间为螺栓9连接，上钢牛腿7的托举面上设置有供螺栓穿设在其中的长圆孔10，螺栓9的下端可在长圆孔10内滑动。
下钢牛腿8的一端预埋在桥体塔柱1中，下钢牛腿8的另一端与八字形刚架3的下支点焊接，即三角斜撑桁架6的底端。八字形刚架3底部两侧的下钢牛腿8之间连接有水平撑杆11，水平撑杆11中穿设有预应力拉索12，在预应力拉索12拟穿过位置处的下钢牛腿8内部设置有拉索导管13，塔柱1中预留有供预应力拉索12穿过的孔洞。预应力拉索12的两端分别从下钢牛腿8的端部及塔柱中伸出后并连接有张拉千斤顶和锚具。可以作为优选的是：下钢牛腿8的另一端安装有连接基座，下钢牛腿8通过该连接基座与八字形刚架3的下支点焊接。
水平力自平衡式八字重型高空支架的安装方法，包括以下步骤：
A、浇筑桥体塔柱1前，现场测量放样，根据设计位置预留预应力拉索12穿过的孔洞，准确安装预埋上钢牛腿7、下钢牛腿8；
B、安装下钢牛腿的连接基座；
C、安装水平撑杆11，将水平撑杆11焊接固定在下钢牛腿8的连接基座上，安装预应力拉索12、张拉千斤顶及预应力锚具，根据设计要求对预应力拉索12进行张拉；
D、安装八字形刚架3。可以作为优选的是：在步骤D中，八字形刚架3通过吊机调整安装就位，型钢主梁5通过螺栓9连接在上钢牛腿7上，三角斜撑桁架6焊接固定在下钢牛腿8上，在多片八字形刚架3间焊接连接杆4。
本发明不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。