专利名称：电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法
技术领域：
本发明涉及一种对桥梁支撑架进行加载试验的方法。
背景技术：
桥梁支撑架加载预压试验是用以检验地基承载力和变形以及消除支撑架的非弹 性变形的问题，克服支撑架因安装过程中产生变形的不利影响，加载量是桥梁钢筋砼结 构自重的1.2倍，如图1 “标准段横断面桥梁钢筋砼结构自重线性荷载分布图”所示， 实际加载的荷载为图1中标明的荷载乘以1.2系数，荷载值较大，一般为15.5kN/m2 36.8kN/m2 即 1.55t/m2 3.68t/m2。对桥梁支撑架进行加载试验的方法，传统方法采用砂袋对桥梁支撑架进行加载 试验，传统砂袋预压桥梁支撑架存在的问题如下1)雨天砂袋吸水产生超载(加载材料砂的吸水率包含自身材料吸水和空隙中含 水量，约20%左右，)引起垮塌重大安全事故。2)计量不准确，加载试验不规范，安全隐患大；砂袋的吊带易断裂，不安全； 因砂袋计量不准确和难以准确模拟桥梁实际荷载的大小分布情况，从而导致桥梁在浇筑 砼过程中，桥梁支撑架承受不了桥梁自重和施工荷载，导致桥梁支撑架垮塌。3)占道影响交通传统砂袋加载的试验方法中，砂袋上桥必须采用大型吊车， 并且，需在桥两侧占道施工，严重影响交通，造成交通更加拥堵。4)工期长；砂比重小(1.45t/m3)，吊的钩数多，并占道施工，工期长。对一跨 30米跨的桥梁支撑架进行加载试验的加载工期为15天。5)砂袋重复使用率低。不符合循环经济和低碳经济、节能环保的政策，并且砂 袋加载需占道，不符合和谐建设及环境友好的要求。桥梁支撑架预压试验的可靠性是桥梁安全建设的重要前提之一。桥梁支撑架 (脚手架)的加载试验原本是用于检验地基和支撑架的安全性，以保证浇注箱形梁砼时不 发生垮塌安全事故。能否有更好的试验方法替代传统的试验方法以解决这些问题？既可以减少因以 上原因导致桥梁支撑架的垮塌事故、减少人员伤亡、减少安全事故的发生，又可以在城 市市政建设过程中体现和谐建设呢？
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试 验的方法，该方法可靠性和安全性好，试验计量标准化、荷载模拟的准确性高。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是电动行走移动式预制构件对桥 梁支撑架进行加载试验的方法，其特征在于它包括如下步骤1)先在桥梁支撑架1上的箱梁模板2上安放加载专用模板3 ；
2)在加载专用模板3上沿桥梁支撑架1的纵向安装多个轨道4 (所述多个为7-22 个)，轨道4用卡具固定在加载专用模板3上，相邻轨道之间由连接件连接，相邻轨道之 间的间距大于预制构件长度IO-IOOOmm ；3)在第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊6，在第三轨道与第四轨道 上安放若干台电动门形吊6，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类 推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行走，进行预制构件5 的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层部分预制构件的吊放；4)完成步骤3)后，在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊， 在第二轨道与第三轨道上安放若干台电动门形吊6，在第四轨道与第五轨道上安放若干台 电动门形吊6，在第六轨道与第七轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行走，进行预制构件5 的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层另一部分预制构件的吊放；完成本步骤第一层预制构件的吊放后，再在本步骤的第一层预制构件上加载第 二层部分预制构件；5)完成步骤4)后，在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊， 在第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊6，在第三轨道与第四轨道上安放若干台 电动门形吊6，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间第一层预制构件上摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行 走，进行预制构件5的水平运输，到达所需位置后放下，进行第二层另一部分预制构件 的吊放；6)加载完毕后，对桥梁支撑架进行加载试验检测(加载量按国家标准实施)；7)待试验检测完毕，利用电动门形吊进行卸载，先卸载第二层预制构件，待第 二层预制构件全部卸载完毕再卸载第一层预制构件。所述的预制构件的材料为铸铁或钢筋砼结构预制构件。所述的预制构件的长宽高为(500-2500)mm X (500-2500) mm X (200-2500)
mm。所述的预制构件的长、宽、高除了能满足荷载的大小外还应满足其互换性。所述的若干台电动门形吊为1-10台电动门形吊。所述的电动门形吊6包括门形吊架8、推手架、刹车机构、滚轮13、手拉葫芦 7,门形吊架8的上端部的前上横梁23、后上横梁24上分别设有吊钩挂板9，吊钩挂板9 上挂有手拉葫芦7，门形吊架8的前左端底面、前右端底面、后左端底面、后右端底面分 别固定有滚轮支座，滚轮支座上设有滚轮13;门形吊架8的前端、后端均设有推手架； 门形吊架8的前左端、前右端、后左端、后右端分别设有刹车机构16，所述的滚轮的轴 由联轴器与电动驱动机构25的输出端相连(电动驱动机构为电动机，可实现�？乜刂�)， 电动驱动机构25设置在门形吊架8上。所述的推手架包括左竖杆10、横杆11、右竖杆12、上杆14、下杆15，上杆14位于下杆15的上方，上杆14、下杆15的一端均与门形吊架8固定连接，上杆14、下杆 15的另一端均与左竖杆10固定连接，左竖杆10与右竖杆12由横杆11固定连接。所述的刹车机构包括刹车蹄块17、刹车柄18、刹车竖杠杆19、刹车横杠杆20、 上支座21、下支座22，下支座22固定在门形吊架8的底面上，上支座21固定在推手架 上，刹车柄18的一端与下支座22铰接，刹车柄18的另一端部与刹车竖杠杆19的下端固 定连接，刹车柄18上铰接有刹车蹄块17，刹车柄18压下时，刹车蹄块17与滚轮接触； 刹车横杠杆20的一端与上支座21铰接，刹车竖杠杆19的上端与刹车横杠杆20的另一端 固定连接。本发明的有益效果是该方法可减少建桥梁支撑架的垮塌事故、减少人员伤 亡、减少安全事故的发生，可靠性和安全性好，又可以在城市市政建设过程中实现了不 占道不影响交通，实现了加载试验规范化和计量标准化(试验计量标准化、荷载模拟的 准确性高)，同时，预制构件重复使用率高，且适用范围广，还可用桩基的静载荷试验。 符合循环经济和低碳经济、节能环保的政策，体现了资源节约、环境友好以及和谐建 设。本发明大大提高了桥梁支撑架预压试验的可靠性和安全性，是桥梁安全建设的重要 保证。本发明的创新点如下1、加载材料的创新从砂袋创新为预制构件，尤其是可移动式预制构件，实现 了加载材料的多样化；根据箱形梁各部位荷载大小的不同，预制构件可选择不同高度并 进行分层，预制构件分层预压，模拟实际荷载效果好；实现了加载量的计量标准化并准 确模拟荷载分层分级加载；加载预制构件不受下雨影响，安全性能好。2、加载物水平运输方式的创新在桥梁一端依靠小型吊车将预制构件吊放到轨 道之间，然后在轨道上行走运输预制构件(水平运输不需吊车)。砂比重小(1.473t/m3)， 吊的钩数多并且占道施工，工期长，砂袋(砂包)加载时每吊1吨，预制构件每吊3吨左 右，时间缩短50%。预制构件比重大，尺寸规范，堆放占地�。以耸浼蚪菘焖伲纱� 大缩短预压周期。3、节能环保方面的创新在桥梁一端(施工区域内)依靠小型吊车将预制构件 吊放到轨道之间，实现了不占道不影响交通，有利于和谐建设；预制构件可长期使用， 应用范围广，还可用于桩基础的静载荷试验；符合循环经济、低碳经济、资源节约、环 境友好的政策，是一种安全、绿色和环保型的加载试验方法。4、桥梁支撑架预压加载试验的规范化提高了桥梁支撑架预压加载试验的可靠 性和安全性，减少桥梁支撑架(脚手架)垮塌安全事故。5、对加宽段做预压试验时，由于吊车无法在桥梁侧边站位，且无法将加载物吊 送到位，即无法使用砂袋及钢材预压；铺设轨道的可移动式预制构件预压方法的优势更 加明显。
图1是标准段横断面桥梁钢筋砼结构自重线性荷载分布图。图2是本发明的预制构件的布置示意图。图3是本发明的电动门形吊的结构示意图。图4是图3的右视图(左视图与右视图对称)。
图5是本发明的门形吊架的结构示意图。图6是本发明的刹车机构的结构示意图。图7是本发明的推手架的结构示意图。图中1-桥梁支撑架，2-箱梁模板，3-加载专用模板，4-轨道，5-预制构 件，6-电动门形吊，7-手拉葫芦，8-门形吊架，9-吊钩挂板，10-左竖杆，11-横杆， 12-右竖杆，13-滚轮，14-前上杆，15-下杆，16-刹车机构，17-刹车蹄块，18-刹车 柄，19-刹车竖杠杆，20-刹车横杠杆，21-上支座，22-下支座，23-前上横梁，24-后 上横梁，25-电动驱动机构(电动机)。
具体实施例方式实施例1 如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，电动门形吊移动预制构件对桥梁支 撑架进行加载试验的方法，它包括如下步骤1)先在桥梁支撑架1上的箱梁模板2上安放加载专用模板3 (加载专用模板3可 以采用旧模板)；2)在加载专用模板3上沿桥梁支撑架1的纵向(即长度方向)安装多个轨道4(所 述多个为7-22个)，轨道4用卡具固定在加载专用模板3上，相邻轨道之间由连接件连 接(连接件的宽度为60mm，连接件为钢带；轨道设置双车档)，相邻轨道之间的间距大 于预制构件长度IO-IOOOmm ；3)在第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊6，在第三轨道与第四轨道 上安放若干台电动门形吊6，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类 推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行走，进行预制构件5 的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层部分预制构件的吊放；4)完成步骤3)后，在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊， 在第二轨道与第三轨道上安放若干台电动门形吊6，在第四轨道与第五轨道上安放若干台 电动门形吊6，在第六轨道与第七轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行走，进行预制构件5 的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层另一部分预制构件的吊放；完成本步骤第一层预制构件的吊放后，再在本步骤的第一层预制构件上加载第 二层部分预制构件；5)完成步骤4)后，在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊， 在第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊6，在第三轨道与第四轨道上安放若干台 电动门形吊6，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊6，依此类推；在桥梁支撑架1的端头，用25t吨汽车吊将预制构件5吊运到设有电动门形吊6 的轨道间第一层预制构件上摆放，由电动门形吊将预制构件5吊起，操作电动门形吊行 走，进行预制构件5的水平运输，到达所需位置后放下，进行第二层另一部分预制构件的吊放；6)全部加载完毕后，进行检测；7)待试验检测完毕，利用电动门形吊进行卸载，先卸载第二层预制构件，待第 二层预制构件全部卸载完毕再卸载第一层预制构件。所述的若干台电动门形吊为1-10台电动门形吊(具体台数根据需要确定)。所述的预制构件的材料为铸铁或钢筋砼结构预制构件。所述的预制构件的长宽高为(500-2500)mm X (500-2500) mm X (200-2500)
mm。所述的预制构件的长、宽、高除了能满足荷载的大小外还应满足其互换性。所述的电动门形吊6包括门形吊架8、推手架、刹车机构、滚轮13、手拉葫芦 7,门形吊架8的上端部的前上横梁23、后上横梁24上分别设有吊钩挂板9 (吊钩挂板9 上设有挂孔)，吊钩挂板9上挂有手拉葫芦7 (两个5吨手拉葫芦用于将预制构件5吊起、 放下)，门形吊架8的前左端底面、前右端底面、后左端底面、后右端底面分别固定有滚 轮支座，滚轮支座上设有滚轮13 (两前滚轮之间、两后滚轮之间的间距均为相邻两轨道 之间的间距，使用时，滚轮位于轨道上；图3的左边为左，右边为右，面向观者为前， 纸里为后)；门形吊架8的前端、后端均设有推手架；门形吊架8的前左端、前右端、后 左端、后右端分别设有刹车机构16 (刹车时，刹车机构的刹车蹄块17与滚轮接触，每个 滚轮上配一个刹车蹄)，所述的滚轮的轴由联轴器与电动驱动机构25的输出端相连(电动 驱动机构为电动机，可实现�？乜刂�)，电动驱动机构25设置在门形吊架8上。可以是 1-4个滚轮的轴由联轴器分别与电动驱动机构的输出端相连。所述的推手架包括左竖杆10、横杆11、右竖杆12、上杆14、下杆15，上杆14 位于下杆15的上方，上杆14、下杆15的一端均与门形吊架8固定连接(如焊接)，上杆 14、下杆15的另一端均与左竖杆10固定连接(如焊接)，左竖杆10与右竖杆12由横杆 11固定连接(如焊接)。所述的刹车机构包括刹车蹄块17、刹车柄18、刹车竖杠杆19、刹车横杠杆20、 上支座21、下支座22，下支座22固定在门形吊架8的底面上，上支座21固定在推手架 上，刹车柄18的一端与下支座22铰接，刹车柄18的另一端部与刹车竖杠杆19的下端固 定连接(如焊接)，刹车柄18上铰接有刹车蹄块17，刹车柄18压下时，刹车蹄块17与 滚轮接触；刹车横杠杆20的一端与上支座21铰接，刹车竖杠杆19的上端与刹车横杠杆 20的另一端固定连接(如焊接)。预制构件不能压轨道之间的连接件上。所有的预制构件上都标有长X宽X高的尺寸和块体吨位标识。预制构件与预制构件之间(横向)要预留250mm宽的轨道尺寸。实施例2 与实施例1基本相同，所不同的是将同一跨内的一定范围内的桥梁支撑架进 行分区加载试验，即将第二层部分预制构件进行分区铺设，分区进行检测，然后将同一 跨内已检测完的区域上的预制构件移动到同一跨内未检测的区域上，从而实现用较少的 预制构件完成全部加载试验。
权利要求
1.电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法，其特征在于它包括 如下步骤1)先在桥梁支撑架(1)上的箱梁模板(2)上安放加载专用模板(3)；2)在加载专用模板(3)上沿桥梁支撑架(1)的纵向安装多个轨道(4)，轨道(4)用卡 具固定在加载专用模板(3)上，相邻轨道之间由连接件连接，相邻轨道之间的间距大于 预制构件长度10 IOOOmm ；3)在第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊(6)，在第三轨道与第四轨道上 安放若干台电动门形吊(6)，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊(6)，依此 类推；在桥梁支撑架(1)的端头，用25t吨汽车吊将预制构件(5)吊运到设有电动门形吊 (6)的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件(5)吊起，操作电动门形吊行走，进行预制 构件(5)的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层部分预制构件的吊放；4)完成步骤3)后，在桥梁支撑架(1)的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊，在 第二轨道与第三轨道上安放若干台电动门形吊(6)，在第四轨道与第五轨道上安放若干台 电动门形吊(6)，在第六轨道与第七轨道上安放若干台电动门形吊(6)，依此类推；在桥梁支撑架(1)的端头，用25t吨汽车吊将预制构件(5)吊运到设有电动门形吊 (6)的轨道间摆放，由电动门形吊将预制构件(5)吊起，操作电动门形吊行走，进行预制 构件(5)的水平运输，到达所需位置后放下，进行第一层另一部分预制构件的吊放；完成本步骤第一层预制构件的吊放后，再在本步骤的第一层预制构件上加载第二层 部分预制构件；5)完成步骤4)后，在桥梁支撑架(1)的端头，用25t吨汽车吊移动电动门形吊，在 第一轨道与第二轨道上安放若干台电动门形吊(6)，在第三轨道与第四轨道上安放若干台 电动门形吊(6)，在第五轨道与第六轨道上安放若干台电动门形吊(6)，依此类推；在桥梁支撑架(1)的端头，用25t吨汽车吊将预制构件(5)吊运到设有电动门形吊 (6)的轨道间第一层预制构件上摆放，由电动门形吊将预制构件(5)吊起，操作电动门形 吊行走，进行预制构件(5)的水平运输，到达所需位置后放下，进行第二层另一部分预 制构件的吊放；6)加载完毕后，对桥梁支撑架进行加载试验检测；7)待试验检测完毕，利用电动门形吊进行卸载，先卸载第二层预制构件，待第二层 预制构件全部卸载完毕再卸载第一层预制构件。
2.根据权利要求1所述的电动门形吊移动构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法，其 特征在于将同一跨内的一定范围内的桥梁支撑架进行分区加载试验，即将第二层部分 预制构件进行分区铺设，分区进行检测，然后将同一跨内已检测完的区域上的预制构件 采用牵引行走移动到同一跨内未检测的区域上，从而实现用较少的预制构件完成全部加 载试验。
3.根据权利要求1所述的电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的方 法，其特征在于所述的预制构件的材料为铸铁或钢筋砼结构预制构件。
4.根据权利要求1所述的电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试 验的方法，其特征在于所述的预制构件的长宽高为(500-2500)mm X (500-2500)mmX (200-2500) mm。
5.根据权利要求1所述的电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的方 法，其特征在于所述的电动门形吊(6)包括门形吊架(8)、推手架、刹车机构、滚轮 (13)、手拉葫芦(7)，门形吊架(8)的上端部的前上横梁(23)、后上横梁(24)上分别设 有吊钩挂板(9)，吊钩挂板(9)上挂有手拉葫芦(7)，门形吊架(8)的前左端底面、前右 端底面、后左端底面、后右端底面分别固定有滚轮支座，滚轮支座上设有滚轮(13)；门 形吊架(8)的前端、后端均设有推手架；门形吊架(8)的前左端、前右端、后左端、后 右端分别设有刹车机构(16)，所述的滚轮的轴由联轴器与电动驱动机构(25)的输出端相 连，电动驱动机构(25)设置在门形吊架(8)上。
6.根据权利要求5所述的电动门形吊移动构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法，其 特征在于所述的推手架包括左竖杆(10)、横杆(11)、右竖杆(12)、上杆(14)、下杆 (15)，上杆(14)位于下杆(15)的上方，上杆(14)、下杆(15)的一端均与门形吊架(8) 固定连接，上杆(14)、下杆(15)的另一端均与左竖杆(10)固定连接，左竖杆(10)与右 竖杆(12)由横杆(11)固定连接。
7.根据权利要求5所述的电动门形吊移动构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法，其 特征在于所述的刹车机构包括刹车蹄块(17)、刹车柄(18)、刹车竖杠杆(19)、刹车横 杠杆(20)、上支座(21)、下支座(22)，下支座(22)固定在门形吊架(8)的底面上，上 支座(21)固定在推手架上，刹车柄(18)的一端与下支座(22)铰接，刹车柄(18)的另一 端部与刹车竖杠杆(19)的下端固定连接，刹车柄(18)上铰接有刹车蹄块(17)，刹车柄 (18)压下时，刹车蹄块(17)与滚轮接触；刹车横杠杆(20)的一端与上支座(21)铰接， 刹车竖杠杆(19)的上端与刹车横杠杆(20)的另一端固定连接。
全文摘要
本发明涉及一种对桥梁支撑架进行加载试验的方法。电动门形吊移动预制构件对桥梁支撑架进行加载试验的方法，其特征在于它包括如下步骤先在桥梁支撑架上的箱梁模板上安放加载专用模板；在加载专用模板上沿桥梁支撑架的纵向安装多个轨道；在轨道上安放门形吊，控制门形吊电动行走，进行预制构件的水平运输，进行第一层预制构件的吊放，对桥梁支撑架进行加载试验检测，满足要求后，然后进行第二层预制构件的吊放；全部加载完毕后，再次进行检测；待试验检测满足要求后，进行卸载，先卸载第二层预制构件，待第二层预制构件全部卸载完毕再卸载第一层预制构件。该方法可靠性和安全性好，试验计量标准化、荷载模拟的准确性高。
文档编号G01M13/00GK102012314SQ201010524880
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者王平 申请人:中国一冶集团有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
