跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法技术

本发明专利技术公开了一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法，该棚架包括半幅棚架组件；半幅棚架组件包括主立柱、半幅式型钢顶棚和侧网，每根主立柱包括内分柱、外分柱和顶盖，主立柱设有主滑槽；半幅式型钢顶棚的主轴滑动配合在两主滑槽内；顶盖设有整圆轴孔；主立柱顶端设有小车，小车内部设有齿圈；主轴每端设有齿轮；半幅式型钢顶棚的顶梁上设有楔形垫块；侧网的顶部硬杆与主轴可转动连接，侧网的底部硬杆设有限位凸梁；主立柱设有限位块；该方法的关键在于：上提半幅式型钢顶棚同时完成侧部结构的安装，且利用小车齿圈旋转半幅式型钢顶棚使其相互抵靠。该棚架及搭设方法无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚。

【技术实现步骤摘要】
跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架及搭设方法
本专利技术涉及土木工程中的桥梁施工
，具体讲是一种修筑跨越铁路的高架桥梁时，对桥梁箱梁施工时用的半自动防护棚架及该防护棚架的搭设方法。
技术介绍
在铁路及市政基建工程领域中，有时会碰到如下情况，某地段上已经运行了一条铁路，而市政规划的地铁或机动车道等交通线又刚好需要通过该地段，较为经济的方法是在该地段的铁路上方架设一道高架桥以接通交通线供地铁、车辆等通行。施工跨越铁路的高架桥箱梁时，一定要在铁路上方架设好遮挡保护用的防护棚架，这是因为，铁路运营有严格的安全标准，尤其严禁铁路上落物，一旦运营的铁路上方的高架桥箱梁施工时有物件意外掉落至铁轨，就可能会造成重大安全事故。现有技术的防护棚架包括一个型钢顶棚和位于铁路两侧的两个侧部型钢框架，其搭设方式一般有两种。一是先在铁路一侧的空地上将型钢顶棚和两个侧部型钢框架搭设固定成一个整体棚架，然后采用大型吊机将该整体棚架吊运到位，使其横跨铁路上方。上述整体式的方案存在以下弊端，由于整体式棚架体积和自重均比较大，需要采用大型的吊机，而大型吊机不仅台班费贵，而且对施工现场地基处理范围和承载力要求较高，需要先对轨道一侧土体进行大范围及大厚度的地基加固处理，繁琐费力，且大型吊机吊装时的对地压力有可能对邻近铁路地基造成破坏；况且，吊运过程中，同样由于棚架自重和体积的缘故，容易发生棚架触碰钩挂铁路高压接触网线，甚至有可能发生悬吊用钢丝绳崩断，棚架下砸到铁轨的事故。为克服上述弊端，也有施工方先在铁路两侧布设两个小吊机，分别将两个侧部型钢框架竖立在轨道两侧，然后将型钢顶棚悬吊至两个侧部型钢框架之间，最后由工人乘坐吊篮将型钢顶棚和侧部型钢框架对接固定。上述分体式搭设的方式成功用两个小吊机替代了大型吊机，避免了采用大型吊机的不便，但仍然无法规避在铁路上方起吊型钢顶棚过程中的风险，且随着小型吊机的功率及规格减小，吊运能力难免减弱，而型钢顶棚的自重和体积仍然较大，故起吊过程中仍然存在棚架触碰钩挂铁路高压接触网线的隐患；或是发生钢丝绳意外崩断，或是下放顶棚时操作失误速率过快过猛，导致顶棚与侧部型钢框架发生较大的碰撞，而上述的碰撞或掉落都发生在铁路界限的范围内，一旦发生就难免会损坏铁路高压接触网线或在轨道落物，可能造成运营线路列车高压牵引线网中段及区间行车中断，显然不符合铁路运营的安全标准和基本要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是，提供一种安装和拆卸过程均无需使用吊机从铁轨上方吊运型钢顶棚的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架。本专利技术的一个技术解决方案是，提供一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，它包括沿铁轨对称设置的两个半幅棚架组件；每个半幅棚架组件包括两根主立柱和位于两根主立柱之间的一个半幅式型钢顶棚，该半幅式型钢顶棚的一个表面设有半幅顶钢板；每根主立柱包括内分柱、外分柱和顶盖，两分柱底端经混凝土基础与地基固定，同根主立柱的两分柱的间隙构成主滑槽，主滑槽的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨；半幅式型钢顶棚的下部固定一根两端外凸的主轴，主轴两端分别插入两根主立柱的两个主滑槽内，且主轴每端设有一个滑块，每个滑块与对应主滑槽内的两个槽钢滑轨滑动配合；顶盖包括一盖板和分别与同根主立柱的两分柱顶端固定的两侧板，每块侧板内侧经压簧连接有一卡块，每个卡块内侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板下表面设有半圆弧缺口，盖板的半圆弧缺口和两个卡块的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴的整圆轴孔；每个卡块内端还设有与对侧卡块相互吸附的电磁铁；每根主立柱的两分柱顶端固定有顶平台，顶平台上安装有沿半幅式型钢顶棚宽度方向滑动的小车，小车内部设有经主电动机带动的齿圈；主轴每端设有一个当同侧小车前进后与该小车的齿圈相互啮合的齿轮；半幅式型钢顶棚的顶梁上设有多个上宽下窄的楔形垫块，当每个半幅式型钢顶棚向铁轨翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚的楔形垫块与铁轨对面的半幅式型钢顶棚的楔形垫块相互抵靠且固定；每个半幅棚架组件还包括一个侧网，该侧网由横向硬杆和纵向柔性拉索纵横连接而成，该侧网的顶部硬杆与同一个半幅棚架组件的主轴可转动连接，该侧网的底部硬杆上固定有一根凸出于该侧网平面的限位凸梁；每个半幅棚架组件的两根主立柱的迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁上限位置的限位块。采用以上结构的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架与现有技术相比，具有以下优点。由于半幅顶钢板在搭设前就固定在半幅式型钢顶棚的上表面，这样，避免了型钢顶棚搭设完成后再吊运固定钢板的过程，减少了工人高空作业的工作量，从而避免了在铁轨上方空间螺接或固定顶钢板时向铁轨落物的问题；而主轴两端凸出半幅式型钢顶棚且经滑块和槽钢滑轨滑动配合在两侧主立柱的主滑槽内，这样，将半幅式型钢顶棚从水平翻转吊运至竖直再竖直向上吊运的过程中，两侧主立柱对半幅式型钢顶棚起到导向作用，使得吊运过程稳定可靠，且上述吊运过程始终发生在铁轨范围以外，进而杜绝了在铁轨上方吊运半幅式型钢顶棚而产生的落物、刮线缆、失稳下砸等一系列隐患；顶盖及两个卡块经压簧的弹性卡接设置，使主轴随半幅式型钢顶棚吊运上升时自动挤开并越过两个卡块，并自动卡入两卡块和盖板之间的整圆轴孔内，且将两个卡块经压簧回弹后被电磁铁吸附牢固，使得轴孔对主轴提供稳定的支撑，确保半幅式型钢顶棚下一步向铁轨翻转时支承稳定、可靠安全；小车前进后，齿圈与主轴的齿轮自动啮合，从而实现主电动机对半幅式型钢顶棚的有效牵引和翻转，这就完全避免了现有技术在搭设或拆卸防护棚架时需要用吊车在铁轨上方吊运顶棚的过程，半幅式型钢顶棚在搭设时向铁轨内倒伏或拆卸时逆向转动过程中，轴孔对主轴支撑牢固，而主电动机则啮合传动，传动持续稳定强大；两个半幅式型钢顶棚倒伏至相互抵靠时，两者间的两组楔形垫块的连接牢固可靠，形成整体稳定的全幅型钢顶棚；柔性侧网与半幅式型钢顶棚的连接，使其跟随半幅式型钢顶棚同步上升，当半幅式型钢顶棚升至顶点且主轴与轴孔卡接到位后，侧网底部的限位凸梁与立柱的限位块刚好卡死，即在上提半幅式型钢顶棚同时连带着完成对防护棚架侧部结构的安装，实现了其侧部的防护和阻拦；况且，上述两组半幅棚架组件是沿铁轨对称设置的，这就减半了防护棚架顶部结构的扭矩和负载，进一步确保其搭设和拆卸过程的安全。作为优选，每个楔形垫块的前端设有减震的橡胶层，每个楔形垫块与铁轨对面对应的一个楔形垫块经螺栓连接；这样，橡胶层的存在，有效降低了两个半幅式型钢顶棚倒伏靠拢时的撞击，且使得两个半幅式型钢顶棚的垫块靠拢后贴合更严密，螺接固定更牢固。作为进一步优选，铁轨一侧的楔形垫块设有内螺纹盲孔，另一侧的楔形垫块贯通有前小后大的阶梯型孔，螺栓螺杆穿过小孔旋入内螺纹盲孔而螺栓头部容置在后面的大孔内，且大孔的孔壁设有防止螺栓脱离的限位凸环；这样，实质上将连接两个半幅式型钢顶棚的螺栓固定在一侧的一组垫块上，防止两个半幅式型钢顶棚靠拢螺接时，螺钉意外掉落至铁轨的状况。作为再进一步优选，位于铁轨同侧的两根内分柱的内侧设有两个内支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：它包括沿铁轨(1)对称设置的两个半幅棚架组件；每个半幅棚架组件包括两根主立柱(2)和位于两根主立柱(2)之间的一个半幅式型钢顶棚(3)，该半幅式型钢顶棚(3)的一个表面设有半幅顶钢板(4)；每根主立柱(2)包括内分柱(5)、外分柱(6)和顶盖(7)，两分柱底端经混凝土基础(8)与地基固定，同根主立柱(2)的两分柱的间隙构成主滑槽(9)，主滑槽(9)的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨(10)；/n半幅式型钢顶棚(3)的下部固定一根两端外凸的主轴(11)，主轴(11)两端分别插入两根主立柱(2)的两个主滑槽(9)内，且主轴(11)每端设有一个滑块(12)，每个滑块(12)与对应主滑槽(9)内的两个槽钢滑轨(10)滑动配合；/n顶盖(7)包括一盖板(7.1)和分别与同根主立柱(2)的两分柱顶端固定的两侧板(7.2)，每块侧板(7.2)内侧经压簧连接有一卡块(13)，每个卡块(13)内侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板(7.1)下表面设有半圆弧缺口，盖板(7.1)的半圆弧缺口和两个卡块(13)的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴(11)的整圆轴孔(14)；每个卡块(13)内端还设有与对侧卡块(13)相互吸附的电磁铁(15)；/n每根主立柱(2)的两分柱顶端固定有顶平台(16)，顶平台(16)上安装有沿半幅式型钢顶棚(3)宽度方向滑动的小车(17)，小车(17)内部设有经主电动机带动的齿圈(18)；主轴(11)每端设有一个当同侧小车(17)前进后与该小车(17)的齿圈(18)相互啮合的齿轮(19)；/n半幅式型钢顶棚(3)的顶梁(20)上设有多个上宽下窄的楔形垫块(21)，当每个半幅式型钢顶棚(3)向铁轨(1)翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚(3)的楔形垫块(21)与铁轨(1)对面的半幅式型钢顶棚(3)的楔形垫块(21)相互抵靠且固定；/n每个半幅棚架组件还包括一个侧网(22)，该侧网(22)由横向硬杆(22.1)和纵向柔性拉索(22.2)纵横连接而成，该侧网(22)的顶部硬杆(22.1)与同一个半幅棚架组件的主轴(11)可转动连接，该侧网(22)的底部硬杆(22.1)上固定有一根凸出于该侧网(22)平面的限位凸梁(23)；每个半幅棚架组件的两根主立柱(2)的迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁(23)上限位置的限位块(24)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：它包括沿铁轨(1)对称设置的两个半幅棚架组件；每个半幅棚架组件包括两根主立柱(2)和位于两根主立柱(2)之间的一个半幅式型钢顶棚(3)，该半幅式型钢顶棚(3)的一个表面设有半幅顶钢板(4)；每根主立柱(2)包括内分柱(5)、外分柱(6)和顶盖(7)，两分柱底端经混凝土基础(8)与地基固定，同根主立柱(2)的两分柱的间隙构成主滑槽(9)，主滑槽(9)的两槽壁设有开口朝向彼此的两个槽钢滑轨(10)；
半幅式型钢顶棚(3)的下部固定一根两端外凸的主轴(11)，主轴(11)两端分别插入两根主立柱(2)的两个主滑槽(9)内，且主轴(11)每端设有一个滑块(12)，每个滑块(12)与对应主滑槽(9)内的两个槽钢滑轨(10)滑动配合；
顶盖(7)包括一盖板(7.1)和分别与同根主立柱(2)的两分柱顶端固定的两侧板(7.2)，每块侧板(7.2)内侧经压簧连接有一卡块(13)，每个卡块(13)内侧设有上四分之一圆弧缺口和下四分之一圆弧缺口，盖板(7.1)下表面设有半圆弧缺口，盖板(7.1)的半圆弧缺口和两个卡块(13)的两个上四分之一圆弧缺口共同构成容置支承主轴(11)的整圆轴孔(14)；每个卡块(13)内端还设有与对侧卡块(13)相互吸附的电磁铁(15)；
每根主立柱(2)的两分柱顶端固定有顶平台(16)，顶平台(16)上安装有沿半幅式型钢顶棚(3)宽度方向滑动的小车(17)，小车(17)内部设有经主电动机带动的齿圈(18)；主轴(11)每端设有一个当同侧小车(17)前进后与该小车(17)的齿圈(18)相互啮合的齿轮(19)；
半幅式型钢顶棚(3)的顶梁(20)上设有多个上宽下窄的楔形垫块(21)，当每个半幅式型钢顶棚(3)向铁轨(1)翻转至下限位置时，该半幅式型钢顶棚(3)的楔形垫块(21)与铁轨(1)对面的半幅式型钢顶棚(3)的楔形垫块(21)相互抵靠且固定；
每个半幅棚架组件还包括一个侧网(22)，该侧网(22)由横向硬杆(22.1)和纵向柔性拉索(22.2)纵横连接而成，该侧网(22)的顶部硬杆(22.1)与同一个半幅棚架组件的主轴(11)可转动连接，该侧网(22)的底部硬杆(22.1)上固定有一根凸出于该侧网(22)平面的限位凸梁(23)；每个半幅棚架组件的两根主立柱(2)的迎面侧均设有一个用于限定限位凸梁(23)上限位置的限位块(24)。


2.根据权利要求1所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：每个楔形垫块(21)的前端设有减震的橡胶层(25)，每个楔形垫块(21)与铁轨(1)对面对应的一个楔形垫块(21)经螺栓(26)连接。


3.根据权利要求2所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自动防护棚架，其特征在于：铁轨(1)一侧的楔形垫块(21)设有内螺纹盲孔(27)，另一侧的楔形垫块(21)贯通有前小后大的阶梯型孔(28)，螺栓(26)螺杆穿过小孔旋入内螺纹盲孔(27)而螺栓(26)头部容置在后面的大孔内，且大孔的孔壁设有防止螺栓(26)脱离的限位凸环(29)。


4.根据权利要求1所述的跨越铁路的高架桥施工时用的半自...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小军，王文笛，黄万刚，郭汝凯，邹玉生，蒋勇，魏永梁，王应栋，梁铁锤，唐常青，谢理民，周晓宇，王将敏，姚铁，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33