一種隧道式錨碇預應力系統定位支架施工方法與流程

文檔序號：11173078閱讀：787來源：國知局

本發明是一種隧道式錨碇預應力系統定位支架施工方法，其適用于埋深較大的隧道錨，可滿足目前建筑施工過程中對于預應力系統定位支架的施工要求。

背景技術：

由于懸索大橋的跨越能力以及美觀性，近來年我國懸索橋建設越來越多，懸索橋錨碇預應力錨固系統施工是懸索橋施工重點控制內容之一，如何加快預應力錨固系統的施工進度、如何確保預應力錨固系統的定位質量一直以來是施工建設者們研究的課題。

目前，國內懸索橋隧道式錨碇預應力定位支架的施工均是在隧洞內拼裝預應力定位支架，但洞內作業面狹窄，支架鋼桁架質量重，大型機械難以在洞內正常運作，施工難度大，并且預應力系統對于施工精度要求高，洞內預應力系統施工精度控制難度大。所以現在需要一種省時省力而且能夠確保預應力系統定位支架精度的施工方法。

技術實現要素：

本發明為解決公知技術中存在的技術問題，提供一種隧道式錨碇預應力定位支架的施工方法，既保證了施工質量，又提高了施工效率，并節約了施工成本。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種隧道式錨碇預應力系統定位支架施工方法，包括以下步驟：

(1)制造定位支架桁架單元，所述的定位支架桁架單元包括2～3片定位支架片單元，每一個所述的定位支架片單元包括多根沿豎直方向平行間隔設置的豎桿并且全部豎桿的底部均在一條線上，所述豎桿全部用工字鋼制作以做定位支架片架單元的支撐結構，在所述的豎桿上沿水平方向上下間隔的焊接有多根橫桿，位于最底部的橫桿和在最底部的橫桿上方每隔2～3根橫桿位置處的橫桿采用工字鋼，其余橫桿采用槽鋼，工字鋼制作的橫桿在全部豎桿上通長設置，槽鋼制作的橫桿在全部豎桿上上下交替通長設置；在每一根所述的橫桿上均按照待安裝的預應力管道的位置焊接有預應力管道定位鋼板，在所述的預應力管道定位鋼板上沿水平方向開有圓孔，所述的圓孔直徑比預應力管道直徑大2～3mm；所述的管道定位鋼板與設計安裝位置的橫向誤差控制在±2mm內，在各豎桿頂端焊接有第一連接鋼板，在用工字鋼制作的橫桿左右兩端分別焊接有第二連接鋼板，在每個所述第一連接鋼板和第二連接鋼板的四角位置分別開有螺栓孔,通過第一連接鋼板在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿接高，通過第二連接鋼板將橫桿與事先在洞壁預埋好的鋼支架連接固定,所述的2～3片定位支架片單元之間彼此前后平行間隔設置并且通過焊接在各定位支架片單元的豎桿與工字鋼制作的橫桿相交位置處的多根縱向桿件固定相連，各定位支架片單元之間的間距誤差在±5mm內；同一組定位支架桁架單元上的縱向連接桿件長度相同，在每一根縱向連接桿件的前后兩端分別焊接有第三連接鋼板，在每一個定位支架桁架單元的最前排和最后排的定位支架片單元的左右兩側豎桿的底部分別安裝有滑輪，所述的滑輪包括通過螺栓固定在豎桿底部的上部連接鋼板，一個下部滾輪通過螺栓固定在上部連接鋼板上以便連接和拆卸，在每一個定位支架桁架單元的預應力管道定位鋼板的圓孔內穿有預應力鋼管并且所述的預應力鋼管臨時固定在定位支架片單元上，在每一根預應力鋼管的前后兩端分別焊接有法蘭盤，便于預應力鋼管間的連接；

(2)安裝定位支架桁架，具體步驟為：

(a)在距隧洞洞口一段距離設置卷揚機，在隧洞洞口處架設洞外滑移軌道支架，并在洞外滑移軌道支架上按定位支架桁架單元的滑輪的間距鋪設兩條滑移軌道；在隧洞底部安裝洞內滑移軌道支架，將兩條滑移軌道延伸至隧洞內，用洞內滑移軌道支架支撐；

(b)利用吊車將一組定位支架桁架單元緩慢的吊放到隧洞外的滑移軌道上，桁架底部四角位置上各栓一根纜風繩，通過人工調節纜風繩調整桁架單元位置，確保下部滾輪準確的放到滑移軌道上；

(c)定位支架桁架單元通過吊車吊放到滑移軌道上后，將定位支架桁架單元與卷揚機上引出的鋼絲繩連接，然后將鋼絲繩收緊，再放松定位支架桁架單元上的吊鉤，使桁架單元平穩的放到滑移軌道上；

(d)利用卷揚機緩慢的將桁架單元沿著滑移軌道下放，下放速度不超過0.1m/s，直至下放到位，桁架單元下放到位后對下部滾輪設置限位，防止繼續下滑，同時保持鋼絲繩處于受力狀態；

(e)在隧洞內利用千斤頂或導鏈對桁架單元進行微調，使得桁架單元位置與設計位置相符合，然后將千斤頂放到桁架單元下方的滑移軌道上，利用千斤頂頂升桁架單元，拆卸下部滾輪，準備用于下一段定位支架桁架單元滑移，滑輪拆卸完畢后將定位支架桁架單元與隧洞內支撐支架和滑移軌道相連，通過第一連接鋼板在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿接高，將橫桿與做洞壁襯砌時在洞壁襯砌中預埋好的鋼支架通過連接鋼板連接固定；

(f)重復步驟(b)～(e),下放安裝下一段定位支架桁架單元，然后將前后兩段定位支架桁架單元通過縱向連接桿上的第三連接鋼板固定相連并且將前后兩段定位支架桁架單元上的預應力管道利用法蘭盤連接，然后利用全站儀對前端的預應力管道的坐標進行復測，在預應力管道坐標位置達到設計要求后，將預應力管道焊接固定在管道定位鋼板上。

(g)重復步驟(f)，使全部桁架下放并安裝完畢。

本發明具有以下優點：

(1)將預應力定位支架裝配化施工，工序簡單、工程進度快，大大縮短了工期，節約施工成本，經濟效益十分明顯。

(2)鋼結構車間加工，避免了隧道內安裝光線不好、場地受限、機械設備無法使用等問題，洞外拼裝方便可靠。

(3)將洞內作業風險轉移，洞外拼裝環境好，安全風險小，桁架分節段整體滑移施工技術成熟，安全風險可控。

(4)定位支架在鋼結構加工場標準化生產、標記，組裝精度高，洞口安裝前精確測量，預應力管道定位精度高。

(5)隧道式錨碇預應力系統定位支架施工的成功，為以后類似的情況下的建設提供了可靠的決策依據和技術指標。

附圖說明

圖1為預應力定位支架片單元結構示意圖；

圖2為預應力定位支架桁架單元結構示意圖；

圖3為預應力定位支架桁架下放示意圖；

圖4為拆卸桁架上的滑輪示意圖圖；

圖5為滑輪結構示意圖；

圖6為連接鋼板結構示意圖。

具體實施方式

為了能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，請參閱圖1～圖6，一種隧道式錨碇預應力系統定位支架施工方法，包括以下步驟：

(1)制造定位支架桁架單元，所述的定位支架桁架單元包括2～3片定位支架片單元，每一個所述的定位支架片單元包括多根沿豎直方向平行間隔設置的豎桿1并且全部豎桿的底部均在一條線上，所述豎桿1全部用工字鋼制作以做定位支架片架單元的支撐結構，在所述的豎桿1上沿水平方向上下間隔的焊接有多根橫桿2，位于最底部的橫桿2和在最底部的橫桿2上方每隔2～3根橫桿2位置處的橫桿2采用工字鋼，其余橫桿2采用槽鋼，工字鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上通長設置，槽鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上上下交替通長設置，這樣既能保證定位支架片單元牢固穩定，又減輕了片架單元重量，方便吊裝；在每一根所述的橫桿2上均按照待安裝的預應力管道的位置焊接有預應力管道定位鋼板4，在所述的預應力管道定位鋼板4上沿水平方向開有圓孔5，所述的圓孔5直徑比預應力管道直徑大2～3mm；所述的管道定位鋼板4與設計安裝位置的橫向誤差控制在±2mm內，在各豎桿1頂端焊接有第一連接鋼板3-1，在用工字鋼制作的橫桿2左右兩端分別焊接有第二連接鋼板3-2，在每個所述第一連接鋼板3-1和第二連接鋼板3-2的四角位置分別開有螺栓孔。通過第一連接鋼板3-1在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿1接高，通過第二連接鋼板3-2將橫桿2與事先在洞壁預埋好的鋼支架連接固定。所述的2～3片定位支架片單元之間彼此前后平行間隔設置并且通過焊接在各定位支架片單元的豎桿與工字鋼制作的橫桿相交位置處的多根縱向桿件6固定相連，各定位支架片單元之間的間距誤差在±5mm內；同一組定位支架桁架單元上的縱向連接桿件6長度相同，在每一根縱向連接桿件6的前后兩端分別焊接有第三連接鋼板3-3，其作用是在隧洞內與其余桁架單元連接。優選的組成一個定位支架桁架單元的定位支架片單元之間用角鋼連接作為補充桁架整體穩定的連接系8，所述的縱向連接桿件6采用工字鋼，作為使定位支架桁架單元整體穩定的結構。在每一個定位支架桁架單元的最前排和最后排的定位支架片單元的左右兩側豎桿1的底部分別安裝有滑輪7，所述的滑輪7包括通過螺栓固定在豎桿1底部的上部連接鋼板16，一個下部滾輪17通過螺栓固定在上部連接鋼板16上以便連接和拆卸，在每一個定位支架桁架單元的預應力管道定位鋼板4的圓孔5內穿有預應力鋼管并且所述的預應力鋼管臨時固定在定位支架片單元上，在每一根預應力鋼管的前后兩端分別焊接有法蘭盤，便于預應力鋼管間的連接，減少隧洞內焊接工作。

(2)安裝定位支架桁架，具體步驟為：

(a)在距隧洞洞口一段距離設置卷揚機11，在隧洞12洞口處架設洞外滑移軌道支架10，并在洞外滑移軌道支架10上按定位支架桁架單元的滑輪7的間距鋪設兩條滑移軌道9；在隧洞12底部安裝洞內滑移軌道支架15，將兩條滑移軌道9延伸至隧洞12內，用洞內滑移軌道支架15支撐。

隧洞12底部安裝支架15和洞外滑移軌道支架10一樣，支撐滑移軌道，洞內滑移軌道支架15只在兩條滑移軌道下方鋪設，只用作支撐兩條滑移軌道，不必在洞內全部鋪設；

(b)利用吊車將一組定位支架桁架單元緩慢的吊放到隧洞12外的滑移軌道9上，桁架底部四角位置上各栓一根纜風繩，通過人工調節纜風繩調整桁架單元位置，確保下部滾輪17準確的放到滑移軌道9上；

(c)定位支架桁架單元通過吊車吊放到滑移軌道9上后，將定位支架桁架單元與卷揚機11上引出的鋼絲繩13連接，然后將鋼絲繩13收緊，再放松定位支架桁架單元上的吊鉤，使桁架單元平穩的放到滑移軌道9上；

(d)利用卷揚機11緩慢的將桁架單元沿著滑移軌道9下放，下放速度不超過0.1m/s，直至下放到位，桁架單元下放到位后對下部滾輪17設置限位，防止繼續下滑，同時保持鋼絲繩13處于受力狀態。

(e)在隧洞12內利用千斤頂或導鏈對桁架單元進行微調，使得桁架單元位置與設計位置相符合。然后將千斤頂14放到桁架單元下方的滑移軌道9上，利用千斤頂14頂升桁架單元，拆卸下部滾輪17，準備用于下一段定位支架桁架單元滑移。滑輪7拆卸完畢后將定位支架桁架單元與隧洞12內支撐支架15和滑移軌道9相連。通過第一連接鋼板3-1在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿1接高，將橫桿2與做洞壁襯砌時在洞壁襯砌中預埋好的鋼支架通過連接鋼板3-2連接固定。

(f)重復步驟(b)～(e),下放安裝下一段定位支架桁架單元，然后將前后兩段定位支架桁架單元通過縱向連接桿6上的第三連接鋼板3-3固定相連并且將前后兩段定位支架桁架單元上的預應力管道利用法蘭盤連接，然后利用全站儀對前端的預應力管道7的坐標進行復測，在預應力管道坐標位置達到設計要求后，將預應力管道焊接固定在管道定位鋼板4上。

(g)重復步驟(f)，使全部桁架單元下放并安裝完畢。

本發明的裝置實際尺寸以施工現場實際情況而定。

本發明能夠適應埋深較大的隧道錨預應力系統定位支架施工，保證預應力管道在定位支架上的軸線方向、空間位置等符合設計要求，同時該裝置能夠滿足預應力管道在混凝土澆筑施工過程中的精確定位，具有結構簡單，操作靈活，作業方便快捷，使用效果好，施工速度快，效率高和施工安全隱患少等優點，能夠有效的縮短工期以及保證施工安全，對于同類型施工可作為參照使用。

實施例1

(1)制造定位支架桁架單元，所述的定位支架桁架單元包括3片定位支架片單元，每一個所述的定位支架片單元包括多根沿豎直方向平行間隔設置的豎桿1并且全部豎桿的底部均在一條線上，所述豎桿1全部用工字鋼制作以做定位支架片架單元的支撐結構，在所述的豎桿1上沿水平方向上下間隔的焊接有多根橫桿2，位于最底部的橫桿2和在最底部的橫桿2上方每隔2根橫桿2位置處的橫桿2采用工字鋼，其余橫桿2采用槽鋼，工字鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上通長設置，槽鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上上下交替通長設置，這樣既能保證定位支架片單元牢固穩定，又減輕了片架單元重量，方便吊裝；在每一根所述的橫桿2上均按照待安裝的預應力管道的位置焊接有預應力管道定位鋼板4，在所述的預應力管道定位鋼板4上沿水平方向開有圓孔5，所述的圓孔5直徑比預應力管道直徑大2mm；所述的管道定位鋼板4與設計安裝位置的橫向誤差控制在2mm內，在各豎桿1頂端焊接有第一連接鋼板3-1，在用工字鋼制作的橫桿2左右兩端分別焊接有第二連接鋼板3-2，在每個所述第一連接鋼板3-1和第二連接鋼板3-2的四角位置分別開有螺栓孔。通過第一連接鋼板3-1在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿1接高，通過第二連接鋼板3-2將橫桿2與事先在洞壁預埋好的鋼支架連接固定。所述的3片定位支架片單元之間彼此前后平行間隔設置并且通過焊接在各定位支架片單元的豎桿與工字鋼制作的橫桿相交位置處的多根縱向桿件6固定相連，各定位支架片單元之間的間距誤差在5mm內；同一組定位支架桁架單元上的縱向連接桿件6長度相同，在每一根縱向連接桿件6的前后兩端分別焊接有第三連接鋼板3-3，其作用是在隧洞內與其余桁架單元連接。組成一個定位支架桁架單元的定位支架片單元之間用角鋼連接作為補充桁架整體穩定的連接系8，所述的縱向連接桿件6采用工字鋼，作為使定位支架桁架單元整體穩定的結構。在每一個定位支架桁架單元的最前排和最后排的定位支架片單元的左右兩側豎桿1的底部分別安裝有滑輪7，所述的滑輪7包括通過螺栓固定在豎桿1底部的上部連接鋼板16，一個下部滾輪17通過螺栓固定在上部連接鋼板16上以便連接和拆卸，在每一個定位支架桁架單元的預應力管道定位鋼板4的圓孔5內穿有預應力鋼管并且所述的預應力鋼管臨時固定在定位支架片單元上，在每一根預應力鋼管的前后兩端分別焊接有法蘭盤，便于預應力鋼管間的連接，減少隧洞內焊接工作。

(2)安裝定位支架桁架，具體步驟為：

(g)重復步驟(f)，使全部桁架單元下放并安裝完畢。

經試驗，采用本方法施工進度大大加快，節省工期1.5個月，從而大大節約了施工成本。在洞外平整鋼結構加工場地制作，降低了作業風險，保證了定位支架整體剛度、穩定性和預應力管道定位精度。

實施例2

(1)制造定位支架桁架單元，所述的定位支架桁架單元包括2片定位支架片單元，每一個所述的定位支架片單元包括多根沿豎直方向平行間隔設置的豎桿1并且全部豎桿的底部均在一條線上，所述豎桿1全部用工字鋼制作以做定位支架片架單元的支撐結構，在所述的豎桿1上沿水平方向上下間隔的焊接有多根橫桿2，位于最底部的橫桿2和在最底部的橫桿2上方每隔3根橫桿2位置處的橫桿2采用工字鋼，其余橫桿2采用槽鋼，工字鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上通長設置，槽鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上上下交替通長設置，這樣既能保證定位支架片單元牢固穩定，又減輕了片架單元重量，方便吊裝；在每一根所述的橫桿2上均按照待安裝的預應力管道的位置焊接有預應力管道定位鋼板4，在所述的預應力管道定位鋼板4上沿水平方向開有圓孔5，所述的圓孔5直徑比預應力管道直徑大2.5mm；所述的管道定位鋼板4與設計安裝位置的橫向誤差控制在1mm內，在各豎桿1頂端焊接有第一連接鋼板3-1，在用工字鋼制作的橫桿2左右兩端分別焊接有第二連接鋼板3-2，在每個所述第一連接鋼板3-1和第二連接鋼板3-2的四角位置分別開有螺栓孔。通過第一連接鋼板3-1在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿1接高，通過第二連接鋼板3-2將橫桿2與事先在洞壁預埋好的鋼支架連接固定。所述的2片定位支架片單元之間彼此前后平行間隔設置并且通過焊接在各定位支架片單元的豎桿與工字鋼制作的橫桿相交位置處的多根縱向桿件6固定相連，各定位支架片單元之間的間距誤差在2mm內；同一組定位支架桁架單元上的縱向連接桿件6長度相同，在每一根縱向連接桿件6的前后兩端分別焊接有第三連接鋼板3-3，其作用是在隧洞內與其余桁架單元連接。組成一個定位支架桁架單元的定位支架片單元之間用角鋼連接作為補充桁架整體穩定的連接系8，所述的縱向連接桿件6采用工字鋼，作為使定位支架桁架單元整體穩定的結構。在每一個定位支架桁架單元的最前排和最后排的定位支架片單元的左右兩側豎桿1的底部分別安裝有滑輪7，所述的滑輪7包括通過螺栓固定在豎桿1底部的上部連接鋼板16，一個下部滾輪17通過螺栓固定在上部連接鋼板16上以便連接和拆卸，在每一個定位支架桁架單元的預應力管道定位鋼板4的圓孔5內穿有預應力鋼管并且所述的預應力鋼管臨時固定在定位支架片單元上，在每一根預應力鋼管的前后兩端分別焊接有法蘭盤，便于預應力鋼管間的連接，減少隧洞內焊接工作。

(2)安裝定位支架桁架，具體步驟為：

(g)重復步驟(f)，使全部桁架單元下放并安裝完畢。

實施例3

(1)制造定位支架桁架單元，所述的定位支架桁架單元包括3片定位支架片單元，每一個所述的定位支架片單元包括多根沿豎直方向平行間隔設置的豎桿1并且全部豎桿的底部均在一條線上，所述豎桿1全部用工字鋼制作以做定位支架片架單元的支撐結構，在所述的豎桿1上沿水平方向上下間隔的焊接有多根橫桿2，位于最底部的橫桿2和在最底部的橫桿2上方每隔2根橫桿2位置處的橫桿2采用工字鋼，其余橫桿2采用槽鋼，工字鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上通長設置，槽鋼制作的橫桿2在全部豎桿1上上下交替通長設置，這樣既能保證定位支架片單元牢固穩定，又減輕了片架單元重量，方便吊裝；在每一根所述的橫桿2上均按照待安裝的預應力管道的位置焊接有預應力管道定位鋼板4，在所述的預應力管道定位鋼板4上沿水平方向開有圓孔5，所述的圓孔5直徑比預應力管道直徑大3mm；所述的管道定位鋼板4與設計安裝位置的橫向誤差控制在-2mm內，在各豎桿1頂端焊接有第一連接鋼板3-1，在用工字鋼制作的橫桿2左右兩端分別焊接有第二連接鋼板3-2，在每個所述第一連接鋼板3-1和第二連接鋼板3-2的四角位置分別開有螺栓孔。通過第一連接鋼板3-1在隧洞內將由于洞口限高的定位支架的豎桿1接高，通過第二連接鋼板3-2將橫桿2與事先在洞壁預埋好的鋼支架連接固定。所述的3片定位支架片單元之間彼此前后平行間隔設置并且通過焊接在各定位支架片單元的豎桿與工字鋼制作的橫桿相交位置處的多根縱向桿件6固定相連，各定位支架片單元之間的間距誤差在-5mm內；同一組定位支架桁架單元上的縱向連接桿件6長度相同，在每一根縱向連接桿件6的前后兩端分別焊接有第三連接鋼板3-3，其作用是在隧洞內與其余桁架單元連接。組成一個定位支架桁架單元的定位支架片單元之間用角鋼連接作為補充桁架整體穩定的連接系8，所述的縱向連接桿件6采用工字鋼，作為使定位支架桁架單元整體穩定的結構。在每一個定位支架桁架單元的最前排和最后排的定位支架片單元的左右兩側豎桿1的底部分別安裝有滑輪7，所述的滑輪7包括通過螺栓固定在豎桿1底部的上部連接鋼板16，一個下部滾輪17通過螺栓固定在上部連接鋼板16上以便連接和拆卸，在每一個定位支架桁架單元的預應力管道定位鋼板4的圓孔5內穿有預應力鋼管并且所述的預應力鋼管臨時固定在定位支架片單元上，在每一根預應力鋼管的前后兩端分別焊接有法蘭盤，便于預應力鋼管間的連接，減少隧洞內焊接工作。

(2)安裝定位支架桁架，具體步驟為：

(g)重復步驟(f)，使全部桁架單元下放并安裝完畢。

本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。

完整全部詳細技術資料下載

當前第1頁1 2