一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法与流程

本发明涉及水利、市政桥梁施工安全防护，尤其适用于平地新建河道配套桥梁箱梁吊装高处作业的防坠落生命线装置。

背景技术：

1、温潮减河工程为北京城市副中心“通州堰”分洪体系的核心工程，其配套平内路桥、温榆河左堤路桥等均为平地新建跨河桥梁，桥梁下部为新开挖河道，桥梁顶面属于高风险高处作业面，在现有桥梁箱梁吊装施工过程中，存在突出的安全痛点：桥梁仅预留抗震支座孔洞，无预设安全带挂点，作业人员在行走、支座安装、箱梁对位等过程中安全带无可靠挂靠位置，高处坠落风险极高。

2、现有的传统防护方案存在明显缺陷：

3、其一，现场临时焊接钢筋挂点：焊接作业破坏桥梁混凝土保护层与主体受力钢筋，严重损伤桥梁结构耐久性，且焊接、切割工序耗时长，干扰箱梁吊装主线工序的正常进行。

4、其二，满堂脚手架或临边防护架：搭设与拆除工程量大，耗材多、周转效率低，且在河道下方搭设脚手架存在涉水施工隐患，成本高昂。

5、其三，简易绳索临时拉结：无标准化锚固结构，抗拔承载力不满足《建筑施工高处作业安全技术规范》（jgj80）的要求，在坠落冲击下易滑脱，防护可靠性差。

6、综上所述，现有技术中缺少可直接利用桥梁既有支座孔洞、无工具快速拆装、不破坏主体结构、且适配长距离移动作业的标准化生命线锚固装置，水利行业中平地河道桥梁高处防坠落防护存在显著的技术空白。

7、针对上述缺陷，本发明研发了一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法，解决了上述背景技术提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种桥梁安装快拆式生命线装置，包括锚固组件与柔性生命线系统；

4、所述锚固组件包含高强度的螺纹锚固杆、两个承压垫板以及弧形卡槽式自锁卡扣；

5、所述锚固杆的一端一体成型有闭环圆环，用于作为生命线挂点，所述锚固杆的杆身两端均套装有承压垫板，所述承压垫板的后侧设置有弧形卡槽式的自锁卡扣；

6、所述柔性生命线系统包含高强度的柔性安全绳以及滑动安全挂钩，所述柔性安全绳的两端分别挂接于桥梁两侧锚固杆的闭环圆环上，所述滑动安全挂钩可沿柔性安全绳全程自由滑移。

7、作为本发明进一步的技术方案，所述自锁卡扣为内置弧形卡槽的自锁卡扣，且自锁卡扣的弧形卡槽适配于桥梁抗震支座的预留孔洞内壁弧度，所述自锁卡扣装配有可拆卸铆钉销以实现弹性自锁结构，所述自锁卡扣具备按压收拢、松手回弹锁止的结构，按压所述自锁卡扣的端部压缩内部弹性件可收拢弧形卡槽，整体插入桥梁抗震支座的预留孔洞后松开外力，所述自锁卡扣自动撑开并卡紧预留孔洞内壁，所述承压垫板贴合孔口以分散坠落冲击荷载，避免孔壁混凝土破损。

8、作为本发明进一步的技术方案，所述锚固组件可模块化调节，通过更换不同长度的锚固杆、不同张开幅度的自锁卡扣以及不同尺寸的承压垫板，用于适配多种孔径、深度规格的桥梁抗震支座的预留孔洞。

9、作为本发明进一步的技术方案，所述锚固杆、自锁卡扣及承压垫板均采用防锈耐腐蚀合金钢材质，可循环复用50次以上。

10、作为本发明进一步的技术方案，所述锚固组件的力学性能指标满足：所述自锁卡扣在锁止状态下的整体抗拔锚固力不低于5kn，所述锚固杆端部闭环圆环的抗拉强度不低于8kn，满足人员高空坠落冲击荷载的防护标准。

11、作为本发明进一步的技术方案，该装置适用于平地新建河道配套桥梁，以及所有抗震支座的预留孔洞的市政、水利桥梁箱梁吊装高处作业场景。

12、一种桥梁箱梁吊装高处作业安全防护施工方法，包含以下施工步骤：

13、s1、桥梁支座的预留孔洞预处理：清理桥梁抗震支座的预留孔洞内部的浮浆及杂物，检查预留孔洞的完整性；

14、s2、锚固组件装配与安装：按压所述自锁卡扣的端部以收拢弧形卡槽，将带闭环圆环的锚固杆垂直插入抗震支座的预留孔洞，松开自锁卡扣使其自动回弹并卡紧预留孔洞内壁，所述承压垫板贴合桥梁表面完成锚固；

15、s3、生命线系统布设：将高强度的柔性安全绳两端分别挂设在桥梁两侧锚固杆的闭环圆环内；

16、s4、高处作业防护：作业人员将安全带连接滑动安全挂钩，将滑动安全挂钩挂载于柔性安全绳上，沿柔性安全绳自由移动并完成桥梁箱梁吊装、支座安装全工序作业；

17、s5、装置拆除回收：当箱梁吊装作业全部完成后，按压自锁卡扣的端部以收拢卡槽，将锚固杆从预留孔洞内抽出，拆除柔性安全绳，分类收纳锚固组件以循环使用。

18、作为本发明进一步的技术方案，在步骤s2安装前，根据桥梁预留孔洞的实际尺寸匹配对应规格的锚固组件，保证自锁卡扣的弧形卡槽与预留孔洞内壁紧密贴合，多跨桥梁施工时可同步布设多组生命线装置，实现多作业面交替施工。

19、作为本发明进一步的技术方案，在步骤s4作业前需完成组件巡检，检查所述自锁卡扣的弹性、锚固杆的锈蚀情况、安全绳的磨损度以及缓冲件的完好度，不合格组件禁止投入使用。

20、本发明提供了一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法，与现有技术相比具备以下有益效果：

21、1、本设计的一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法，直接复用桥梁原有的抗震支座的预留孔洞，无需打孔、焊接或植筋，承压垫板可有效分散局部应力，避免孔壁混凝土破损，不改变桥梁原有受力体系，而且锚固组件仅需按压、插入到松手三步即可完成安装，按压即可拆卸，单点位装拆总时长较短，不占用箱梁吊装关键工期，多作业面可快速周转。

22、2、本设计的一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法，采用贯通式柔性安全绳搭配滑动安全挂钩，作业人员可沿整个桥梁自由移动，解决了传统单点挂点限制作业范围的问题，而且锚固抗拔力及闭环圆环抗拉强度满足规范坠落荷载要求，柔性安全绳两端缓冲件可降低坠落冲击伤害，高处坠落事故率可降低90%以上。

23、3、本设计的一种桥梁安装快拆式生命线装置及施工方法，模块化可调组件可适配各类带支座预留孔洞的桥梁，整套装置可循环使用多次，替代传统脚手架可大幅减少钢材耗材，降低建筑垃圾与碳排放，此外，通过设计抗震支座预留孔洞的自锁锚固生命线方案，形成标准化施工工艺，可为水利、市政桥梁高处安全防护提供行业范本，助力完善桥梁高处作业安全规范。

1.一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，包括锚固组件与柔性生命线系统；

2.根据权利要求1所述的一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，所述自锁卡扣（3）为内置弧形卡槽的自锁卡扣，且自锁卡扣（3）的弧形卡槽适配于桥梁抗震支座（6）的预留孔洞（4）内壁弧度，所述自锁卡扣（3）装配有可拆卸铆钉销以实现弹性自锁结构。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，所述自锁卡扣（3）具备按压收拢、松手回弹锁止的结构，按压所述自锁卡扣（3）的端部压缩内部弹性件可收拢弧形卡槽，整体插入桥梁抗震支座（6）的预留孔洞（4）后松开外力，所述自锁卡扣（3）自动撑开并卡紧预留孔洞（4）内壁，所述承压垫板（2）贴合孔口以分散坠落冲击荷载，避免孔壁混凝土破损。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，所述锚固组件可模块化调节，通过更换不同长度的锚固杆（1）、不同张开幅度的自锁卡扣（3）以及不同尺寸的承压垫板（2），用于适配多种孔径、深度规格的桥梁抗震支座（6）的预留孔洞（4）。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，所述锚固杆（1）、自锁卡扣（3）及承压垫板（2）均采用防锈耐腐蚀合金钢材质，可循环复用50次以上。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁安装快拆式生命线装置，其特征在于，所述锚固组件的力学性能指标满足：所述自锁卡扣（3）在锁止状态下的整体抗拔锚固力不低于5kn，所述锚固杆（1）端部闭环圆环（5）的抗拉强度不低于8kn，满足人员高空坠落冲击荷载的防护标准。

7.一种桥梁箱梁吊装高处作业安全防护施工方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任意一项所述的桥梁安装快拆式生命线装置，包含以下施工步骤：

8.根据权利要求7所述的一种桥梁箱梁吊装高处作业安全防护施工方法，其特征在于，在步骤s2安装前，根据桥梁预留孔洞（4）的实际尺寸匹配对应规格的锚固组件，保证自锁卡扣（3）的弧形卡槽与预留孔洞（4）内壁紧密贴合，多跨桥梁施工时可同步布设多组生命线装置，实现多作业面交替施工。

9.根据权利要求7所述的一种桥梁箱梁吊装高处作业安全防护施工方法，其特征在于，在步骤s4作业前需完成组件巡检，检查所述自锁卡扣（3）的弹性、锚固杆（1）的锈蚀情况、安全绳（7）的磨损度以及缓冲件的完好度，不合格组件禁止投入使用。

10.根据权利要求7所述的一种桥梁箱梁吊装高处作业安全防护施工方法，其特征在于，该装置适用于平地新建河道配套桥梁，以及所有抗震支座（6）的预留孔洞（4）的市政、水利桥梁箱梁吊装高处作业场景。