一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架制造技术

一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架，包括Ⅱ型纤维复合材料枕木、I型纤维复合材料梁、

【技术实现步骤摘要】
一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架
[0001]

[0002]本专利技术属于桥梁工程领域。尤其涉及装配式轻质高强纤维复合材料施工支架的

[0003]
技术介绍

[0004]近些年来，随着我国社会经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，车辆的保有量和人们对于出行的要求日益增长，桥梁工程作为交通运输工程领域重要的节点工程，也备受关注和重视。尤其是在城市桥梁改扩建工程中，不仅要考虑既有桥梁、管线、桥下通行需求和市政设施的要求，还要节省建造成本，减少施工周期和噪音的影响。因此，在进行桥梁工程设计时，经常会采用大悬臂盖梁结构，既可以满足上部结构受力需要，又可以扩大桥下行车空间。
[0005]传统的满堂落地支架施工需要对盖梁悬臂端下方的地基进行加固处理，技术比较成熟，但处理面积大、成本高，支架搭设和施工过程中与既有道路存在交叉，影响车辆通行，尤其是桥下有通航净空要求时，很难实现。
[0006]当施工条件不能满足满堂落地支架施工要求时，也可以采用销棒式、抱箍式或牛腿式支架结构。然而在实际施工过程中，销棒法需要预留一个贯穿墩柱的孔，且销棒截面抗弯效果不佳，承载力不高。当采用抱箍法施工时，抱箍与墩柱之间的摩擦力很难控制，极易发生抱箍滑事故，且仅适用于圆形截面桥墩，而大悬臂盖梁一般采用方柱式桥墩。预埋牛腿式支架结构会影响墩身质量，且牛腿伸出墩身的长度有限，不能满足大悬臂盖梁施工时对支架变形和强度的要求。
[0007]尽管经过几十年的研究和发展，桥梁施工支架的技术和抗力水平得到了极大提高，但仍然无法摆脱对钢材的依赖程度。对于城市桥梁改扩建工程中超大悬臂盖梁来说，随着盖梁跨度的增加，施工支架自重的影响也越加显著，对接缝焊接质量和支架安装过程等都提出了很高的要求，尤其是盖梁体积和跨度都较大时，很难满足设计规范要求的施工支架变形和强度等要求。
[0008]以上几种方法，不论是满堂落地支架施工，还是销棒式、抱箍式或牛腿式支架结构等施工方法，都存在一定的局限性，均不适用于超大悬臂盖梁下方无施工空间的作业，并且存在施工支架安装和拆卸困难等问题。
[0009]
技术实现思路

[0010]本专利技术基于某城市快速路改扩建工程，目的在于提供一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架，特别是城市桥梁改扩建工程中超大悬臂盖梁的施工作业；可用于悬臂长度为10m以上的大跨度盖梁施工作业，是一种拼装速度快、支架整体质量小，抗力水平高，可
重复利用以及应用范围广泛的装配式轻质高强纤维复合材料施工支架。
[0011]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架，包括布置在底层盖梁上的I型纤维复合材料梁，所述I型纤维复合材料梁包括I型纤维复合材料横梁、I型纤维复合材料立柱、I型纤维复合材料斜撑和I型纤维复合材料枕木；盖梁的上方平行布置至少两组I型纤维复合材料横梁，位于下方的I型纤维复合材料横梁的下端面通过若干条平行布置的Ⅱ型纤维复合材料枕木与盖梁连接，位于上方的I型纤维复合材料横梁的上端面平行布置若干条I型纤维复合材料枕木，两组I型纤维复合材料横梁之间夹持若干条平行布置的I型纤维复合材料立柱及斜向布置的I型纤维复合材料斜撑；两组I型纤维复合材料横梁之间夹持
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型纤维复合材料管，所述
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型纤维复合材料管包括若干条平行布置的
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型纤维复合材料立柱、
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型纤维复合材料斜撑和
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型纤维复合材料横梁；每个
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型纤维复合材料立柱的内部交叉布置槽形纤维复合材料板，I型纤维复合材料斜撑与I型纤维复合材料立柱之间布置
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型纤维复合材料斜撑，相邻两个
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型纤维复合材料立柱的上端部布置
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型纤维复合材料横梁。
[0012]进一步地，本专利技术的Ⅱ型纤维复合材料枕木通过地基锚固螺栓与底层盖梁固定；所述I型纤维复合材料横梁与I型纤维复合材料立柱、I型纤维复合材料斜撑和I型纤维复合材料枕木通过纤维复合材料螺栓可拆卸式固定连接。
[0013]进一步地，本专利技术的
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型纤维复合材料立柱与I型纤维复合材料斜撑和槽形纤维复合材料板通过纤维复合材料螺栓可拆卸式固定连接。
[0014]进一步地，本专利技术的Ⅱ型纤维复合材料枕木、I型纤维复合材料横梁、I型纤维复合材料立柱、I型纤维复合材料斜撑和I型纤维复合材料枕木截面的翼缘宽度小于等于0.5倍的腹板高度，腹板的厚度大于等于10mm，腹板高度小于等于400mm。
[0015]进一步地，本专利技术的槽形纤维复合材料板的壁厚大于等于10mm，翼缘宽度大于0.3倍的腹板高度，小于等于0.5倍的腹板高度。
[0016]优选的是，本专利技术的纤维复合材料型材由碳纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、玻璃纤维复合材料以及其中一种或几种纤维复合材料混杂而成。
[0017]优选的是，本专利技术的纤维复合材料螺栓5由碳纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、玻璃纤维复合材料以及其中一种或几种纤维复合材料混杂而成，其直径大于等于20mm。
[0018]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1、抗力水平高，拼装速度快，可循环利用。
[0019]本专利技术从提高施工支架抗力水平和降低施工支架自身重量两个关键点入手，创造性的提出了装配式轻质高强复合材料施工支架。该专利技术由Ⅱ型纤维复合材料枕木、Ⅰ型纤维复合材料梁、
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型纤维复合材料管、槽形纤维复合材料板、地基锚固螺栓和纤维复合材料螺栓拼装而成，所有构件均在工厂内预制成型，不需要进行二次加工和制作，可以有效避免加工过程中材料的破坏和加工精度产生的施工误差。既可以充分发挥桁架机制良好的稳定性和承载能力高的优势，提高支架施工速度，又可以循环利用材料，节约资源，降低施工成本。
[0020]2、施工支架重量轻、强度高，建造施工工艺先进。
[0021]本专利技术采用纤维复合材料替代传统钢材，纤维复合材料的密度只有1500
‑
2000 kg/m3左右，约为传统钢材密度的1/5，铝合金材料的1/2，而抗拉强度可以达到3000MPa以
上。本专利技术可以极大地减轻支架的自重、提高其刚度和承载能力，节省材料的用量。在建造方法上采用预制拼装式施工工艺，所有预制装配件均在工厂内制造完成，施工质量易于保证，运至施工现场后通过装配连接件拼装到一起。与传统施工方法相比，施工速度明显加快，施工难度和建造成本降低。
[0022]3、结构整体性能好，应用范围广泛。
[0023]本专利技术不仅从轻量化的角度进行了设计，在结构型式方面采用了桁架机制和纤维复合材料梁组合的形式，极大的减少了所需构件的数量，提高了支架的整体稳定性。在保证支架抗力水平不变的情况下，极大地减小了构件的截面宽度和厚度，应用范围更为广泛，尤其适用于城市桥梁改扩建工程中，盖梁悬臂长度10m以上的施工支架的作业。
[0024]附图说明
[0025]图1为本专利技术装配式轻质高强复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式轻质高强纤维复合材料施工支架，其特征在于：包括布置在底层盖梁上的I型纤维复合材料梁，所述I型纤维复合材料梁包括I型纤维复合材料横梁（21）、I型纤维复合材料立柱（22）、I型纤维复合材料斜撑（23）和I型纤维复合材料枕木（24）；盖梁的上方平行布置至少两组I型纤维复合材料横梁（21），位于下方的I型纤维复合材料横梁（21）的下端面通过若干条平行布置的Ⅱ型纤维复合材料枕木（1）与盖梁连接，位于上方的I型纤维复合材料横梁（21）的上端面平行布置若干条I型纤维复合材料枕木（24），两组I型纤维复合材料横梁（21）之间夹持若干条平行布置的I型纤维复合材料立柱（22）及斜向布置的I型纤维复合材料斜撑（23）；两组I型纤维复合材料横梁（21）之间夹持
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型纤维复合材料管，所述
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型纤维复合材料管包括若干条平行布置的
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型纤维复合材料立柱（31）、
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型纤维复合材料斜撑（32）和
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型纤维复合材料横梁（33）；每个
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型纤维复合材料立柱（31）的内部交叉布置槽形纤维复合材料板（4），I型纤维复合材料斜撑（23）与I型纤维复合材料立柱（22）之间布置
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型纤维复合材料斜撑（32），相邻两个
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型纤维复合材料立柱（31）的上端部布置
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型纤维复合材料横梁（33）。2.根据权利要求1所述的装配式轻质高强纤维复合材料施工支架，其特征在于：上...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宇宙，吴刚，邵飞，李峰，张冬冬，何立翔，陈岩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：