一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置与流程

1.本发明涉及一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置，属于公路及铁路高墩连续梁施工技术领域。


背景技术：

2.目前，随着我国经济的高速发展，交通工程建设的地位显得尤为重要；尤其是连续梁桥这种投资成本底和施工难度小的桥梁被越来越多的应用到当前的道路建设当中。在如此背景下连续梁桥施工时往往也遇到诸多问题，比如，连续梁混凝土施工中普遍存在离地高度高、支架不易安装、安装质量难以把控等难题，所以目前普遍采用离地式剪力键托架。
3.现有的剪力键托架通常采用在墩身开槽的方式安装，以专利cn207452737u公开的大跨度钢构连续梁桥墩墩顶托架方案为例，该方案中三角形托架与墩体的连接处均设置有预埋钢板，以保证连接稳定性。然而这种施工方式造成墩身主体结构的竖向钢筋、水平钢筋切割断开，不利于墩身原本设计强度的保持。再例如专利cn201567533u公开的一种连续梁现场浇筑拆装式托架，虽然三角形托架的下部通过可调顶杆与墩身连接，该部分未对墩体造成破坏，但托架横梁与墩身之间仍通过埋入墩身的托架节点与墩身连接，破坏了墩身的整体结构，并且墩身两侧托架通过对拉螺杆连接，对支撑装置的施工位置的准确性提高了要求，进而降低了施工进度。
4.基于上述现状，研究一种新型的剪力键和施工方式尤为重要。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置，通过合理结构的框架式的承重牛腿和连接部件实现托架与墩身的连接，承重牛腿通过定位板方便地安装于墩身表面，从而保证整个墩身的结构完整性，待使用结束后，表面修复简单，后期处理快捷，保证墩身的外观品质，具有具有结构简单、稳定性高、拆卸比较方便的优点，在现场操作容易，同时考虑后期的回收利用，节约设计外的成本。
6.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种连续梁组合式剪力键安装施工方法，包括以下步骤：
7.s1、在墩身的垂直位置由上至下各预埋一组精轧螺纹钢：精轧螺纹钢的一端旋入爬锥，爬锥位于墩身之中，精轧螺纹钢的另一端从墩身侧壁伸出；
8.s2、分别在两组精轧螺纹钢处安装连续梁组合式剪力键：分别将连续梁组合式剪力键的定位板与一组精轧螺纹钢连接，其中各个精轧螺纹钢分别从连续梁组合式剪力键的定位孔中伸出，精轧螺纹钢的端部通过圆螺母紧固；
9.s3、将连续梁组合式剪力键与托架连接：分别将托架的横向支撑和斜向支撑的端部通过销轴与连续梁组合式剪力键的耳板连接。
10.本发明同时提供了一种基于所述施工方法的连续梁组合式剪力键，包括长度小于墩身厚度的预埋件以及与预埋件连接的承重牛腿，预埋件包括精轧螺纹钢，精轧螺纹钢的
一端与圆螺母螺纹连接，精轧螺纹钢的另一端与爬锥螺纹连接，承重牛腿包括用于与墩身侧壁连接的定位板、固定于定位板正面的相互平行的上支撑板和下支撑板，以及上支撑板和下支撑板之间的支撑框架，定位板上开设有一组用于精轧螺纹钢通过的定位孔，上支撑板的顶面设置有用于与托架连接的一组开设有安装孔的耳板，支撑框架包括一组垂直于上支撑板和定位板的支撑侧板，相邻支撑侧板之间分别通过一组平行于上支撑板的内加强横板连接，各个内加强横板的一侧连接于定位板的表面，支撑侧板包括矩形板部和直角梯形板部，其中矩形板部的一条长边与定位板连接，直角梯形板部的长底面与矩形板部的另一条长边连接。
11.上支撑板与下支撑板均采用矩形板，上支撑板的长和宽均大于下支撑板的长和宽。
12.位于两侧的支撑侧板与定位板之间安装有一组平行于上支撑板的第二加强横板。
13.第二加强横板的侧面与定位副板连接，定位副板与定位板平行，定位副板上开设有与定位板的定位孔位置一致的副定位孔。
14.定位孔均匀地分布于支撑框架的每一个单位框体之中。
15.定位板采用轴对称的八边形板。
16.耳板的安装孔处设有加劲环。
17.耳板与上支撑板之间安装有一组垂直于上支撑板的加强板。
18.本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
19.(1)本发明提供的一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置通过合理结构的框架式的承重牛腿和连接部件实现托架与墩身的连接，承重牛腿通过定位板方便地安装于墩身表面，免去了传统托架与墩身之间的剪力键需要嵌入墩身的施工方式，可以有效避免墩身开槽、墩身结构竖向钢筋、横向钢筋的切割断开，有效保证了墩身结构受力，使用完成后表修复简单，后期处理简单快捷，相比预埋钢板等遗漏没有遗留问题；
20.(2)本发明提供的一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置采用预埋件与承重牛腿的组合连接，托架与墩身之间不必焊接，无需采用氧乙炔切割，工作强度大大降低，且回收的承重牛腿部件可以多次重复利用，钢材的重复利用率高。
附图说明
21.图1是本发明提供的一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置的立面结构示意图。
22.图2是图1的a
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a剖视图。
23.图3是图1的b
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b剖视图。
24.图4是定位板的结构示意图。
25.图5是定位副板结构示意图。
26.图6是本发明提供的一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置的使用状态示意图。
27.图中：1
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加劲环，2
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耳板，3
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定位板，4
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上支撑板，5
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支撑侧板，6
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副定位孔，7
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预埋件，8
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定位副板，9
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斜向支撑，10
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加强板，11
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内加强横板，12
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下支撑板，13
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第二加强横板，14
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横向支撑，15
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墩身侧壁。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
29.本发明提供了一种连续梁组合式剪力键安装施工方法，参照图1至图6，包括以下步骤：
30.s1、在墩身的垂直位置由上至下各预埋一组精轧螺纹钢：精轧螺纹钢的一端旋入爬锥，爬锥位于墩身之中，精轧螺纹钢的另一端从墩身侧壁伸出；
31.定位板与预埋件进行连接，定位孔容纳螺栓从中穿过并限定其径向的位移使螺栓只能沿轴向旋入或旋出，最终和爬锥完成连接，定位板的一个平面紧紧贴合桥墩混凝土平面，定位板配有与定位孔适配的锁紧螺帽，用于固定预埋螺杆与定位板；然后通过吊耳将承重牛腿与斜向支撑和横向支撑进行连接，利用销轴连接，实现自由旋转但不会产生位移；
32.s2、分别在两组精轧螺纹钢处安装连续梁组合式剪力键：分别将连续梁组合式剪力键的定位板与一组精轧螺纹钢连接，其中各个精轧螺纹钢分别从连续梁组合式剪力键的定位孔中伸出，精轧螺纹钢的端部通过圆螺母紧固；
33.s3、将连续梁组合式剪力键与托架连接：分别将托架的横向支撑和斜向支撑的端部通过销轴与连续梁组合式剪力键的耳板连接。
34.本发明同时提供了一种基于所述施工方法的连续梁组合式剪力键，包括长度小于墩身侧壁15厚度的预埋件7以及与预埋件连接的承重牛腿，预埋件包括精轧螺纹钢，精轧螺纹钢的一端与圆螺母螺纹连接，精轧螺纹钢的另一端与爬锥螺纹连接，承重牛腿包括用于与墩身侧壁侧壁连接的定位板3、固定于定位板正面的相互平行的上支撑板4和下支撑板12，以及上支撑板和下支撑板之间的支撑框架。
35.上支撑板与下支撑板均采用矩形板，上支撑板的长和宽均大于下支撑板的长和宽。支撑框架包括一组垂直于上支撑板和定位板的支撑侧板5，相邻支撑侧板之间分别通过一组平行于上支撑板的内加强横板11连接，各个内加强横板的一侧连接于定位板的表面。支撑侧板包括矩形板部和直角梯形板部，其中矩形板部的一条长边与定位板连接，直角梯形板部的长底面与矩形板部的另一条长边连接。支撑框架整体呈上大下小，符合受力形式，并且节省钢材。
36.本实施例中，定位板采用轴对称的20mm厚八边形板，既能满足连接受力需求，又能够节省材料，降低成本。定位板上开设有一组用于精轧螺纹钢通过的定位孔，定位孔均匀地分布于支撑框架的每一个单位框体之中。本实施例中，定位板的中部分两列开设2*3个φ22的定位孔，两侧中间各开设一个φ20的定位孔，承重牛腿通过螺栓与预埋件连接，在拆除时不必用氧气乙炔切割，保证墩身外观完美，同时确保墩身拆除部位的刚性。
37.位于两侧的支撑侧板与定位板之间安装有一组平行于上支撑板的第二加强横板13，既可以增加其承载能力，还可以保证结构受力稳定。
38.第二加强横板的侧面与定位副板8连接，定位副板与定位板平行，定位副板上开设有与定位板的定位孔位置一致的副定位孔6，可以加强预埋件和定位板的连接。
39.上支撑板的顶面设置有用于与托架连接的一组开设有安装孔的耳板2。耳板的安装孔处设有加劲环1，来增强剪力键和斜向支撑的联结力。耳板与上支撑板之间安装有一组垂直于上支撑板的加强板10，以保证吊耳的受力强度。吊耳和斜向支撑9即托架，以及横向支撑14即排架用销轴连接。
40.本实施例中的各板件可采用具有抗剪切力、支撑力的各种特种钢材，如h型钢、箱型钢材、双拼工字钢和工字钢等结构制作。
41.通过对结构的受力分析，爬锥主要承受结构的竖向剪力，承重牛腿为托架结构机构承载接触点并提供水平反力支点；由于托架结构属于外挑三角结构，整体受力分析来看，上部剪力键会承受一个朝墩身外侧的拉力，拉力的承担实际由爬锥(可以承担拉力)的精轧螺纹钢共同承担，为安全起见，增设精轧螺纹钢可有效减小爬锥水平抗拔力，剪力键与墩身间摩擦力也可减少部分爬锥抗剪，整体结构受力合理。
42.本发明提供的一种连续梁组合式剪力键安装施工方法及装置，通过合理结构的框架式的承重牛腿和连接部件实现托架与墩身的连接，承重牛腿通过定位板方便地安装于墩身表面，从而保证整个墩身的结构完整性，待使用结束后，表面修复简单，后期处理快捷，保证墩身的外观品质，具有具有结构简单、稳定性高、拆卸比较方便的优点，在现场操作容易，同时考虑后期的回收利用，节约设计外的成本，能够适用于不同大小型号的托架，移植性强。