[发明专利]一种超宽幅前支点挂篮

说明书

技术领域

本发明涉及前支点挂篮技术领域，具体的说是一种超宽幅前支点挂篮。

背景技术

大跨径混凝土斜拉桥特别适合采用悬臂现浇法施工。我国20世纪七八十年代斜拉桥悬臂浇筑施工大部分沿用连续梁常用的后锚点挂篮。这种形式挂篮为单悬臂受力，承受负弯矩较大，浇筑节段长度受到很大的限制，挂篮自重与所浇筑梁段重力之比一般在0.7以上，甚至可能达到1.0~2.0，这些特点限制了后锚点挂篮在斜拉桥施工中的广泛应用。1988年美国佛罗里达州杰克逊威尔的达姆斯角桥(简称D-P桥)首先采用前支点挂篮(即牵索式挂篮)，这种挂篮利用待浇块件前方的斜拉索，将挂篮前端大部分施工荷载通过斜拉索传至桥塔，变挂篮负弯矩悬臂受力为简支正弯矩受力，使得挂篮节段悬臂浇筑长度及承载能力得到了较大的提高。我国金马大桥、铜陵长江大桥、岳阳洞庭湖大桥、武汉长江二桥等先后研制了不同构造的前支点挂篮，取得了良好的经济效益。

前支点挂篮根据挂篮平台长度不同分为长平台前支点挂篮和短平台前支点挂篮。短平台前支点挂篮由普通挂篮发展而来，在普通挂篮的基础上增加了临时拉索受力，从而形成复合受力结构。短平台前支点挂篮结构相对复杂，重量较大，且前横梁受力较为复杂，因拉索与吊杆同时受力，施工过程中对索力的监控较难；与已筑梁体连接较弱，不能平衡斜拉索初张力所产生的强大的挂篮后倾力；由于挂篮平台较短，其横向刚度较弱。

随着施工技术的发展，斜拉桥主梁向大断面宽箱结构发展，施工的节段长、重量重。比如某桥主桥为五跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，桥跨布置(77+100+360+100+95)m，主跨跨径360m，主桥主梁采用双边箱梁截面形式，主梁宽44.0m，梁高4.0m，标准节段长6m，最大重量达640t，是当前同类桥梁中主梁最宽最重的预应力混凝土斜拉桥。这种超宽重载桥对挂篮的设计及施工要求极高，若单纯采取传统的前支点挂篮施工都存在较大的施工风险。

总而言之，挂篮是主梁悬浇施工的重要装备。对超宽超重混凝土斜拉桥而言，挂篮构造最大的难点在于采用怎样的结构使挂篮满足超宽型主梁的施工。前支点挂篮结构除了要满足强度的要求外，还要满足刚度的要求，但在主梁横跨大，重量重，挂篮高度受限情况下，要满足挂篮变形(挠度)小的要求相当困难。另外，由于斜拉索的水平分力大，要求止推装置传力明确、有效，不仅要满足强度要求，而且必须有主动抵紧要求，普通止推装置难以满足大推力传递功能要求。因此，止推装置关系到主梁悬臂浇筑施工过程的受力和安全，是前支点挂篮系统的重要组成部分，也是超宽重载特大型前支点挂篮悬臂施工的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的是设计一种防止局部应力集中、满足大水平分力止推和有效传力的超宽幅前支点挂篮。

一种超宽幅前支点挂篮，包括前横梁1、中横梁2、后横梁3以及两组主纵梁4、两组边次纵梁5、两组中次纵梁6，主纵梁4、边次纵梁5、中次纵梁6两两之间连接有腹杆7，前横梁1与中横梁2之间连接有小纵梁8，中横梁2的两端分别固定连接有C型行走挂钩10；主纵梁4的前端固定连接有弧形首9，边次纵梁5后端设置有行走反滚轮12；边次纵梁5在中横梁2、后横梁3区间上固定连接有楔形止推键11，主梁斜腹板与底板交界处开设有与楔形止推键11接触面球面配合的楔形凹槽16。

所述楔形止推键11的一侧面设有凸球面板14，所述楔形凹槽16的对应内侧面设有凹球面板15，配合时所述凸球面板14和凹球面板15紧密接触。

所述挂篮还包括行走滑块17，行走滑块17采用工程塑料合金MGE滑块。

所述挂篮还包括行走滑轨18，行走滑轨18表面采用聚四氟乙烯板。

本发明超宽幅前支点挂篮的优点是：

1、挂篮承载平台由主纵梁、边次纵梁、中次纵梁及前、中、后横梁共同构成空间梁格体系，边次纵梁、中次纵梁相当于前横梁的悬臂弹性支撑，既可以保证挂篮的纵横向刚度、节段纵横向线形，又可以解决挂篮限高要求；

2、挂篮楔形止推键与主梁底开设的楔形凹槽接触面之间采用高精度球面配合，球面之间可涂以润滑，可以自适应接触面空间角度变化，从而保证足够的传力接触面，防止局部应力集中，可以满足大水平分力止推和有效传力功能；同时，在满足接触面应力控制条件下，可尽量减小主梁梁底开设凹槽尺寸，从而减轻对永久结构的削弱；