本發(fā)明涉及鐵路施工領(lǐng)域，具體涉及一種懸掛式防護(hù)棚架施工法。

背景技術(shù)：

隨著交通工程的不斷發(fā)展，上跨既有鐵路施工越來越多，在上跨橋梁結(jié)構(gòu)為預(yù)制架設(shè)拼裝時(shí)，梁板架設(shè)通常采用封鎖鐵路或者利用鐵路窗口時(shí)間進(jìn)行，架設(shè)完畢通常在上跨鐵路下方搭設(shè)防護(hù)棚架，在防護(hù)棚架的保護(hù)下，進(jìn)行上跨鐵路梁板接縫、防撞護(hù)欄等施工，防護(hù)棚架主要為防止在進(jìn)行橋面施工時(shí)工具、小型材料墜落而設(shè)置。

在實(shí)際施工時(shí)，常采用的方式為在兩側(cè)坡腳起立柱，架設(shè)棚架的方法，然而，當(dāng)棚架的跨度大，高度較高時(shí)，容易引起安全性問題；又或者采用從兩側(cè)路基邊坡上設(shè)置立柱基礎(chǔ)，架設(shè)棚架的方法，則必然要挖掘路基邊坡，對(duì)行車安全有一定影響，且在棚架架設(shè)、拆除過程中需多次利用鐵路窗口時(shí)間或進(jìn)行封鎖，會(huì)造成對(duì)鐵路運(yùn)營干擾多，影響時(shí)間長(zhǎng)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，是為了解決背景技術(shù)中的問題，提供一種懸掛式防護(hù)棚架施工法。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，包括以下步驟：

A設(shè)計(jì)計(jì)算，懸掛式防護(hù)棚架的結(jié)構(gòu)包括上下兩個(gè)部分，上部分為支撐在梁板上方的吊裝部，下部分為設(shè)置在梁板下方并于所述吊裝部相連的底梁和貝雷梁，下部分作為橋梁施工場(chǎng)所使用，分別計(jì)算吊裝部、底梁和貝雷梁的承力性能，并且選擇合適的鋼材；

B架設(shè)上跨梁板，在鐵路軌道兩側(cè)設(shè)置墩柱后架設(shè)上跨的梁板，梁板架設(shè)后梁板之間通過對(duì)鐵路軌道上方之外的部分接縫鋼筋進(jìn)行臨時(shí)連接固定；

C防護(hù)棚架散件拼裝，將鋼材分別拼裝成吊裝部、底梁和貝雷梁，其中底梁和貝雷梁互相連接成防護(hù)棚架下部結(jié)構(gòu)，吊裝部單獨(dú)作為防護(hù)棚架上部結(jié)構(gòu)；

D拼裝防護(hù)棚架，靠近墩柱處進(jìn)行防護(hù)棚架的上下部結(jié)構(gòu)的對(duì)裝，所述吊裝部設(shè)置在所述梁板上方，所述底梁和貝雷梁設(shè)置在所述梁板下方，所述吊裝部與所述梁板滑動(dòng)連接；

E防護(hù)棚架就位，利用鐵路窗口時(shí)間，使用機(jī)牽機(jī)將防護(hù)棚架拖拉到鐵路軌道上方，到位后將吊裝部與所述梁板固定連接；

F上跨梁板施工，通過防護(hù)棚架對(duì)梁板濕接縫、護(hù)欄部位進(jìn)行施工，完成梁板施工作業(yè)；

G防護(hù)棚架拆除，拖拉防護(hù)棚架到鐵路軌道范圍外，將防護(hù)棚架的上下部分分離，拆除防護(hù)棚架。

作為優(yōu)選，所述步驟A與步驟B在時(shí)間上不分先后，步驟C至步驟G按時(shí)間順序依次進(jìn)行。

作為優(yōu)選，所述吊裝部頂部設(shè)置牽拉點(diǎn)，所述吊裝部中部下端設(shè)置有滑輪，步驟D和E中，通過滑輪在所述梁板上滑動(dòng)完成防護(hù)棚架的就位，步驟E中防護(hù)棚架就位完成后，將滑輪固定。

作為優(yōu)選，所述滑輪下方設(shè)置鋼軌，所述鋼軌與梁板橋面鋼件連接。

作為優(yōu)選，所述牽拉點(diǎn)采用法蘭鋼板連接。

作為優(yōu)選，所述步驟D中，采用吊車起吊所述吊裝部、底梁和貝雷梁。

作為優(yōu)選，所述防護(hù)棚架組件的拼拆場(chǎng)地選擇在鐵路軌道之外。

作為優(yōu)選，所述底梁和貝雷梁距離梁板的距離小于5m。

作為優(yōu)選，步驟A中需進(jìn)行墜落驗(yàn)算。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果：

① 本發(fā)明所述的一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，減小了防護(hù)棚架的跨度，節(jié)省了設(shè)施成本。

② 本發(fā)明所述的一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，對(duì)鐵路路基無破壞，防護(hù)棚架可快速拖拉就位和托離，對(duì)鐵路運(yùn)營干擾影響小。

③ 本發(fā)明所述的一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，防護(hù)棚架平臺(tái)離梁板高度小，墜落物墜落高度小，墜落物對(duì)防護(hù)棚架沖擊小，相對(duì)更加安全。

④ 本發(fā)明所述的一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，棚架拆除時(shí)不受已安裝梁板的影響，拖拉出鐵路軌道范圍以外拆除，無需梁下吊裝拆除。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的施工示意圖；

圖2是本發(fā)明中的防護(hù)棚架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中梁板的架設(shè)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

下面結(jié)合附圖以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中，上跨橋梁為40m預(yù)制小箱梁，上跨線路同鐵路斜交，斜交角度80°,鐵路路基填方高度約為12m，路基邊坡坡率1:1.8，兩側(cè)坡腳之間寬度43.0m，如果在兩側(cè)坡腳起立柱，架設(shè)棚架，棚架跨度太大，高度也太高最小高度需20m，非常不安全，如果從兩側(cè)路基邊坡上設(shè)置立柱基礎(chǔ)，架設(shè)棚架，必然要挖掘路基邊坡，對(duì)行車安全有一定影響，且在棚架架設(shè)、拆除過程中需多次利用鐵路窗口時(shí)間或進(jìn)行封鎖，對(duì)鐵路運(yùn)營干擾多，影響時(shí)間長(zhǎng)。

根據(jù)圖1～圖3所示，一種懸掛式防護(hù)棚架施工法，包括以下步驟：

A設(shè)計(jì)計(jì)算，懸掛式防護(hù)棚架a的結(jié)構(gòu)包括上下兩個(gè)部分，上部分為支撐在梁板4上方的吊裝部1，下部分為設(shè)置在梁板下方并于吊裝部1相連的底梁2和貝雷梁3，下部分作為橋梁施工場(chǎng)所使用，分別計(jì)算吊裝部1、底梁2和貝雷梁3的承力性能，并且選擇合適的鋼材；

本實(shí)施例的算例如下：

吊裝部1立柱和頂梁采用雙拼32a工字鋼，其他桿件采用雙拼20槽鋼，實(shí)際施工時(shí)防護(hù)架桿件之間連接采用螺栓連接，計(jì)算時(shí)采用鉸接連接方式，

20號(hào)槽鋼單根：Wx=178cm3，Ix=1780.4cm4，腰厚d=7mm，A =28.83 cm²，E=2.0×105MPa，[σ]=140MPa，[σw]=145MPa，[τ]=0.6[σ]=85MPa，32號(hào)工字鋼單根：Wx=692.2cm³，Ix=11075.5 cm4，Ix ：SX=27.46，腰厚d=9.5mm，A =67.05 cm2，E=2.0×105MPa，[σ]=140MPa，[σw]=145MPa，[τ]=0.6[σ]=85MPa。最大彎矩在立柱上：90.79KN.m，最大剪力在立柱上：45.40 KN，最大軸力在14、18單元桿：111.79KN，最大位移在單元5:4mm，彎曲應(yīng)力σ= Mmax/W=90.79KN.m /692.2×2cm3=65.6Mpa＜[σw]=145Mpa，立桿的壓應(yīng)力計(jì)算，σ= N/A=74.18÷(67.05×2)=5.5Mpa，壓彎應(yīng)力疊加=65.6+5.5=71.1Mpa，小于許用應(yīng)力[σ]=140Mpa，剪切應(yīng)力計(jì)算，τ=45.4KN/27.46×0.95×2cm2=8.7Mpa＜[τmax ]=85Mpa，最大拉應(yīng)力計(jì)算：σ=N/A=119.47÷(28.83×2)=20.7Mpa Mpa＜[σ]=140Mpa；

底梁2按兩跨連續(xù)梁計(jì)算，梁上貝雷支架、分配槽鋼、鋼板等荷載按每延米重量分別為：貝雷桁架=3×5÷1.5=10KN/m，分配槽鋼=39×10=3.9 KN/m，鋼板=1500×100×0.5×7.85=5.88KN/m，合計(jì)=10+3.9+5.88=19.78 KN/m，單側(cè)每延米9.89KN，

底梁采用20號(hào)工字鋼單根：Wx=237cm3，Ix=2370 cm4，Ix ：SX=17.2，腰厚d=7mm，A =35.5 cm2，E=2.0×105MPa，[σ]=140MPa，[σw]=145MPa，[τ]=0.6[σ]=85MPa，Mmax=44.51KN.m，Qmax=37.09KN，fmax=0.7mm，RMax=74.18KN，彎曲應(yīng)力計(jì)算，σ= Mmax/W=44.5KN.m /237cm3=93.9Mpa＜[σw]=145Mpa，剪切應(yīng)力計(jì)算，τ=37.09KN/17.2×0.7cm2=30.8Mpa＜[τmax ]=85Mpa，撓度：fmax=0.7mm＜[fmax]=600/400=1.5mm

貝雷梁3驗(yàn)算，取1.5m為單元，貝雷桁架=3×5÷15=1KN/m，分配槽鋼=39×10×1.5/15=0.39 KN/m，鋼板=100×150×0.5×7.85=0.588 KN/m，合計(jì)=1+0.39+0.588=1.978 KN/m，Mmax=55.63KN.m Qmax=14.84KN，單層單排貝雷梁可承受彎矩788.2KN.m，承受剪力245.2KN，撓度0.26mm，滿足要求。

墜落驗(yàn)算如下：

最大墜落高度2.56m，最大墜落重量20kg,根據(jù)動(dòng)量定律,Ft=mv,t根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取0.1s,v=gt，h=1/2gt2，v=√2gh得，

F=(20×10×0.1+20×7.16)/0.1=1632N=1.632KN

假設(shè)墜落物墜落于背楞之間的跨中鋼板上，5mm厚鋼板同背楞之間焊接連接(固定端)，0.4m跨度，單元寬度取50cm，σ= Mmax/W=0.08KN.m /2.08cm3=38.5Mpa＜[σw]=145Mpa，能夠滿足要求，且有較大安全儲(chǔ)備。

假設(shè)墜落物沖擊在背楞上，背楞按簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)化計(jì)算，背楞跨度1.5m，背楞為[10槽鋼，截面模量w=39.7cm³，M=FL/4=(1.632×1.5)/4=0.612KN.m，σ= Mmax/W=0.612KN.m /39.7cm3=15.4Mpa＜[σw]=145Mpa。滿足要求。

B架設(shè)上跨梁板4，在鐵路軌道b兩側(cè)設(shè)置墩柱5后架設(shè)上跨的梁板4，梁板4架設(shè)后梁板4之間通過對(duì)鐵路軌道b上方之外的部分接縫鋼筋進(jìn)行臨時(shí)連接固定；

C防護(hù)棚架a散件拼裝，將鋼材分別拼裝成吊裝部1、底梁2和貝雷梁3，其中底梁2和貝雷梁3互相連接成防護(hù)棚架下部結(jié)構(gòu)，吊裝部1單獨(dú)作為防護(hù)棚架上部結(jié)構(gòu)，防護(hù)棚架a組件的拼拆場(chǎng)地c選擇在鐵路軌道b之外；

D拼裝防護(hù)棚架，采用吊車起吊吊裝部1、底梁2和貝雷梁3，在靠近墩柱5處進(jìn)行防護(hù)棚架a的上下部結(jié)構(gòu)的對(duì)裝，吊裝部1設(shè)置在梁板4上方，底梁2和貝雷梁3設(shè)置在梁板4下方，保證底梁2和貝雷梁3距離梁板4的距離小于5m，吊裝部1與梁板4滑動(dòng)連接；

E防護(hù)棚架a就位，利用鐵路窗口時(shí)間，使用機(jī)牽機(jī)將防護(hù)棚架a拖拉到鐵路軌道上方，到位后將吊裝部1與梁板4固定連接；

F上跨梁板4施工，通過防護(hù)棚架a對(duì)梁板4濕接縫、護(hù)欄部位進(jìn)行施工，完成梁板4施工作業(yè)；

G防護(hù)棚架a拆除，拖拉防護(hù)棚架a到鐵路軌道范圍外，將防護(hù)棚架a的上下部分分離，拆除防護(hù)棚架a。

上述步驟A與步驟B在時(shí)間上不分先后，步驟C至步驟G按時(shí)間順序依次進(jìn)行。吊裝部1頂部設(shè)置牽拉點(diǎn)11，吊裝部1中部下端設(shè)置有滑輪12，步驟D和E中，通過滑輪12在梁板4上滑動(dòng)完成防護(hù)棚架a的就位，步驟E中防護(hù)棚架a就位完成后，將滑輪12固定，滑輪12下方設(shè)置鋼軌，鋼軌與梁板橋面鋼件連接，牽拉點(diǎn)11采用法蘭鋼板連接。