伸缩平台（共6篇）
伸缩平台 篇1
1 工程概况
万科·西九1#楼位于重庆市九龙坡区石坪桥五一新村, 地上共33层, 高度为99m, 电梯间为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构, 共有电梯井4个, 其内空尺寸均为2.1×2.3m。
2 电梯井施工操作平台的现状研究
随着国家对电梯井施工安全的重视, 电梯井施工工具的发展和施工技术水平的提高, 形成了多种定型式提升操作平台, 它使得电梯井施工在安全上更加有保障, 结构更加稳定, 装拆更便捷。通过调查存在以下几种电梯井操作平台。
2.1 实用斜支撑式电梯井内架搭设施工操作平台, 该施工操作平台主要由横杆、纵向水平杆、立杆、横向水平杆、斜向支撑杆组成, 如图1所示。
该脚手架的受力传递路线:脚手板上的施工荷载→小横杆→大横杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆→与斜向支撑杆连接的水平杆→斜向支撑杆。该平台优点:综合比较了传统落地式钢管脚手架和悬挑脚手架的施工工艺, 改进为斜向钢管支撑式脚手架, 该工艺在施工上具有施工速度快、成型质量好、施工成本低的特点。该平台缺点:通过受力分析, 最终受力杆件为斜向支撑杆, 传力构件为扣件。这个受力体系的安全完全靠扣件以及斜钢管的扰度决定, 因此在荷载较大的情况下容易造成扣件开裂破坏和钢管弯曲失稳。
2.2 定型化斜撑式施工操作平台, 斜撑式施工操作平台由槽钢、钢管和厚钢板组成, 如图2所示。
该平台呈三角形, 根据三角形稳定的原理, 只要将平台支座支设在下一层的入口处, 平台即牢固地卡在电梯井内。拆模后用塔吊吊钩钩住吊环, 使平台略微倾斜, 即可将平台平稳提升。该平台优点:采用斜定型钢平台, 移动式钢施工平台装拆方便, 成本低、损耗小、周转率高。该平台缺点:斜定型钢平台自身重量不均衡, 在整体吊装过程中不易保持平衡。平台需依据电梯井尺寸设计, 一个平台只能用于一种尺寸的井道。
通过对以上几种电梯井施工操作平台的特点进行了分析, 我们研究了一款新的电梯井操作平台, 平台由钢管主梁、次钢梁、操作平台和翻折平台组成, 其中还包括架管定位桩、拉手和吊环。可伸缩式提升电梯井施工操作平台至少设有两根相互平行的钢管主梁, 外侧的两根钢管主梁外侧间距小于电梯井门洞的宽度, 次钢梁与钢管主梁连接形成矩形的框架;钢管主梁两端均设有定位孔, 钢管主梁两端均设有内套于其中的主钢梁, 主钢梁插入端设有配合定位孔并调节主钢梁伸出长度的固定孔;操作平台设于框架上;外侧的两根钢管主梁上均设有翻折平台, 翻折平台与钢管主梁铰接, 其结构形式如图3所示。
3 施工方法及要点
3.1 操作流程:
电梯井壁 (剪力墙) 按照平台尺寸留设预留孔→可伸缩式提升电梯井施工操作平台安装和固定→可伸缩式提升电梯井施工操作平台操作架搭设→可伸缩式提升电梯井施工操作平台验收合格后投入使用→可伸缩式提升电梯井施工操作平台及操作架吊装提升→可伸缩式提升电梯井施工操作平台安装使用提升 (循环) →可伸缩式提升电梯井施工操作平台拆卸。其施工如图4所示。
3.2 操作要点
依据所选的可伸缩式提升电梯井施工操作平台尺寸, 在剪力墙上预留主梁搁置孔洞。为了使操作更加方便, 提升施工效率, 减少对结构的影响, 在平台选择时应尽可能让主梁搁置位置位于电梯门洞口位置 (避开剪力墙) , 这样平台预留洞将由4个减少到2个。
(1) 取4根不小于Φ16的钢丝绳作为吊索, 一端固定在伸缩式提升电梯井施工操作平台预留的吊环上, 一端钩挂在塔吊吊钩上, 将伸缩式提升电梯井施工操作平台吊离停放点。
(2) 将操作平台吊运至第N层, 将主梁与电梯井壁剪力墙预留洞口对准, 楼层中的施工人员用专用钢筋钩穿过预留孔勾住内套管端部的拉手将4根内套管 (导轨型钢主梁内) 延至电梯井预留孔内 (内套管外端头距导轨型钢主梁端头为51cm, 内套管在主梁内的长度≥25cm) , 穿上主梁内外套管的定位固定连接高强螺栓, 降低吊钩, 使操作平台与楼面接触。
(3) 固定平台, 用木锲将内套管与剪力墙预留洞口间的空隙进行紧锲如图5。
(4) 平台放平固定后, 将两侧可翻转平台向外翻转平铺。依据可伸缩式提升电梯井施工操作平台选型和电梯井实际尺寸, 可翻转平台可翻平 (外边与电梯井壁缝隙不大于20cm) , 或可翻转平台一侧直接放于电梯井井壁剪力墙上。
(5) 可伸缩式提升电梯井施工操作平台上搭设钢管操作架, 将四根立杆插入钢平台的四个定位钢管中, 钢管脚手架步距不超过1500mm, 在两侧立杆上搭设斜撑钢管。在上一结构楼层标高处搭设全封闭木平台供上层钢筋和模板工人使用。
(6) 在第N+2层结构完成后, 将施工操作平台上的杂物清理干净, 将钢丝绳挂在塔吊上, 将两侧可翻转页面收起固定在钢管立杆上, 用塔吊将平台稍微提升, 拆除内外套管的固定螺栓, 将内套管推入主钢梁中锁上螺栓 (防止内套管向外滑出) , 向上提升, 提升至第N+1层是重复安装步凑。
4 结语
可伸缩折叠式电梯井施工操作平台在万科西九项目的成功应用, 与传统平台相比, 安全性能高, 施工速度块, 工人操作简易, 平台重复利用价值大等优点十分突出。
参考文献
[1]朱涛, 杨留平, 孙磊磊.异形建筑施工电梯附着施工技术[J].建筑安全, 2013 (12) .
[2]李天成.新型电梯间施工操作平台在实际工程的应用[J].建筑施工, 2014 (9) .
伸缩平台 篇2
关键词：伸缩臂,有限元分析,应力集中
伸缩臂是高空作业平台中至关重要的部件, 其安全与否直接关系到作业工人及其整机的安全。由于伸缩臂在满足一定的强度要求下要求其结构尽可能的轻型化, 故采用高强度的钢板焊接而成。在整个臂架截面几何形状的突然变化处 (如轴肩圆角、横孔等) , 局部应力很大, 会出现局部应力集中现象。应力集中作为影响伸缩臂疲劳强度的一个因素, 在臂架不断地起升过程中可能导致伸缩臂的局部发生断裂, 故在生产过程中应尽量降低应力集中。图1为本文所用高空作业平台的模型简图。
1 工况分析
某高空作业平台伸缩臂工作范围见图2。为了保证不倾覆, 在各个角度下伸缩臂所允许的最大伸长有限制。水平位置下伸缩臂允许的最大伸长为9.2 m。变幅角度在66°~85°之间时, 允许四节臂伸长为17.793 m。所有角度下吊篮中所承载的最大载荷是一样的, 所以得出危险的工况有3个, 即水平位置时伸缩臂最大伸长情况和变幅角度分别为66°和85°时伸缩臂最大伸长情况。因为变幅角85°工况时更多考虑的是稳定性问题, 故本文只分析66°和0°工况, 此时飞臂与地面保持水平, 分别设为工况A、工况B[1]。
1.1 工况A受力分析
伸缩臂全部伸长, 工作角度为66°, 载重达到最大, 飞臂与地面水平, 考虑突然制动。飞臂重量设为G1, 吊篮重量设为G2, 最大载重设为G3, 飞臂的长度设为L1, L2为吊篮的宽度;工况分析如图3所示。根据设计结果取:G1=80 kg, G2=50 kg, G3=200 kg (双人) , L1=2.3 m, L2=0.8 m[1]。
由于高空作业平台目前还没有完备的设计准则, 其工作情况与起重机相似, 故分析计算时参照《工程起重机》[2]和《起重机设计手册》[3]。在进行有限元分析时, 不单独分析吊篮和飞臂, 将它们的作用力跟载重一起等效转化到臂头, 等效作用力为:FA=9.8×φ2× (G1+G2+G3) , 式中φ2为起升状态级别系数。此工况伸缩臂已到达最大变幅, 伸缩臂飞臂绕臂头进行旋转, 圆周运动取平稳情况, 则取φ2=1.22, 计算出:FA=3 945.48 N;将力等效到臂头还要产生一个力矩[1], 即:
1.2 工况B力学分析
工况B中同样选择的是双人工作状态, 此时伸缩臂总伸长量为6.9 m, 工作示意图见图4, 字母所代表的意义和图3一样。φ2因为考虑伸缩臂起升离地有中度冲击情况取1.66, 故计算出:等效力FB=9.8×φ2× (G1+G2+G3) =5 368.44 N, 等效力矩为M=7 516.6 N·m。
2 伸缩臂模型的建立
利用proe软件建立伸缩臂和滑块的三维模型。建模时省略伸缩液压缸、链罩、拖链、电缆等结构, 只考虑自重对伸缩臂的影响, 忽略模型中所有的小特征, 包括圆角、倒圆、小孔以及凸台等。模型建好后直接导入ANSYS软件中, 通过添加接触单元来保证滑块与各伸缩臂之间的可靠连接。
3 伸缩臂有限元分析
在进行有限元分析时伸缩臂和滑块都选用Solid92单元, 这种单元可以适应复杂形状的网格划分。考虑到第四节臂的臂头同样受到弯矩的作用, 故为该单元增加三个坐标轴方向的转动自由度 (ROTX, ROTY, ROTZ) 。
臂件和滑块的材料属性见表1, 其中臂件材料15 Mn V的屈服强度σs=390 MPa, 安全系数取1.5, 则许用强度为260 MPa。伸缩臂的单元长度取30 mm, 滑块的单元长度取15 mm, 既满足了精度要求, 又考虑了计算机的运算能力。
3.1 加载
起升载荷对承载结构和传动机构将产生附加的动载作用, 由于吊篮和飞臂在建模时未作考虑, 将其按照力的转化原则作用在臂头, 故也作为起升载荷处理。这一动载作用的影响可通过将起升载荷乘以起升载荷起升状态级别系数φ2来考虑。
3.2 添加约束
在基本臂端部和转台铰接处, 约束3个方向平移自由度 (UX, UY, UZ) 和两个方向的转动自由度 (ROTY, ROTZ) , 变幅液压缸上铰接处做同样处理, 从而使其更接近实际的工作情况。
施加以上载荷和约束后求解, 求解结束后查看求解结果, 图5, 图6分别为工况A和工程B等效应力等值线图。
由表2知工况A更危险, 伸缩臂的最大应力值达到了257.941 MPa (如图7所示) , 最大应力已经接近许用应力, 最大应力发生在转台与基本臂的连接处, 工况A的下盖板受力同样较大 (如图8所示) , 而工况B中最大应力发生在液压缸与基本臂的铰接处 (如图6所示) 。
4 结果分析及解决方案
由图6, 图7得出整个伸缩臂的最大受力位置都在铰接处, 分析知此处发生了应力集中。铰接处所有力都通过两块钢板进行传递, 见图9, 图10, 存在应力的集中。应力集中可能造成疲劳裂纹的形成和扩展, 因而对伸缩臂疲劳强度有影响, 所以应该注意减小伸缩臂的应力集中。
解决措施是增加铰接处的接触面积来降低应力集中, 将铰接部分做厚一些, 见图11。从而可以降低应力集中和使整个臂的重心位置降低, 提高整机的稳定性。对于液压缸与伸缩臂的铰接部分可以增加此处的钢板厚度, 见图12。再者在铰接部分使用高强度的钢板, 确保强度远高于15 Mn V。由于图6和图8所示基本臂的下盖板所受的应力同样很大, 故可以在基本臂的上盖板和下盖板处焊接加强板, 来加强基本臂上下盖板的强度, 见图13。
因为工况A较工况B危险, 故对工况A进行再次分析, 并比较结果。图14为结构改进后的求解结果, 其最大应力为176.362 MPa, 最大变形为224.66 mm;相比于改进前, 最大应力有较大的降低, 变形同样降低, 表明局部加厚钢板和在上下盖板处焊接加强板起到了作用。从图15中应力云图得出油缸铰接部的受力降低很多。最大应力发生在基本臂和第二节臂连接处的滑块位置, 见图16。在实际使用中应加强此处的检查工作。
5 结语
本文简要分析了高空作业平台的工况, 并对伸缩臂进行了建模和有限元分析, 得到伸缩臂在A, B两工况下的受力分布和臂架的变形等结果, 后对危险部位进行了改进, 如加强铰接部钢板的厚度以及焊接加强板等。再在ANSYS中进行分析, 对比分析结果。结果表明改进方案达到了降低伸缩臂局部应力集中和加强局部强度的作用。
参考文献
[1]李大涛, 刘晓婷.高空作业平台伸缩臂有限元分析及优化[J].起重运输机械, 2011 (5) :67-70.
[2]顾笛民.工程起重机[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 2000.
伸缩平台 篇3
隆桥扩建项目于2006年正式启动,计划于2013年竣工,总耗资达1.2亿美元。根据规划,扩建项目将在原有的车道每条均拓宽5cm并加设第3条车道。新加设的路肩和新式栏杆将大大提高行车安全。
使用高空作业平台设备的必要性
被美国《工程新闻》(Engineering News)评选为2011全美年度最佳喷涂承包商之一的托马斯工业喷涂公司(以下简称“托马斯工业”)称为隆桥扩建项目的喷涂承包商。针对建筑工人需要用焊炬做钢体切除的地方和780个需要装监视器的区域,托马斯工业首先需要去除原有的铅漆;对410处桥梁连接口进行爆破、去铅、镀锌处理;对1470处节点板联结进行爆破和涂层处理;对上万处螺栓和焊缝处进行手工涂装;并对基础钢结构上陶瓷耐火涂层。
在工程早期,托马斯工业依靠水桥上原有的平台进行作业。但是,2011年年中,托马斯工业面临了一个新挑战:在确保工人安全的情况下,如何在距离桥面46m处作业?
托马斯工业南区经理安迪.汉莫森(Andy Hamersen)认为自行式高空作业平台就是答案所在。高空作业平台便于在任何工地上移动,更是能够安全有效地将工人直接或沿着侧边升至高空作业。但是,如此高的高度并不是一般高空作业平台所能企及的。
46m新型高空作业平台设备成为理想之选
汉莫森在路易斯安那州哈维的NES租赁分公司找到了答案。该公司是首批购买捷尔杰在2011年最新推出的1500SJ型伸缩臂式升降平台的公司。1500SJ型伸缩臂式升降平台凭借垂直高度46m、纵身跨度24m的优势成为完成此项任务的不二之选。
1500SJ的优势不仅于此,其直臂在38～63m之间伸缩,360。范围连续摆动,并且作业平台长243cm、宽91cm、承重453.5kg,能够实现180°水平转动。这些特性能更好地帮助施工工人找到最适合的角度完成作业。
汉莫森表示,捷尔杰的SkyPower工具包也是托马斯工业选择1500SJ的又一主要因素。SkyPower工具包为设备发电配备了一个7.5k W皮带驱动发电机,及一条电缆和一条空气/水管线路通过直臂连接到作业平台的操作面板。该系统使施工人员在高空平台上使用电动手持工具时,避免因从地面发电机取电所需的多余电缆摇晃而造成的危险。这也节省了时间和成本:无需额外租赁发电机,也不需要时常逐个调整发电机位置,8台1500SJ升降台依然能正常运作。
汉莫森补充说:“可以说,我们几乎从NES租赁公司租赁了所有捷尔杰的1500SJ产品。1500SJ对于此类高空作业是相当理想的,所以,有几台我们租几台。”
伸缩平台 篇4
国产中、小吨位伸缩臂起重机大都设置4节吊臂,且采用伸缩缸加绳排的同步伸缩机构进行吊臂伸缩。该同步伸缩机构的特点是第3、4节吊臂采用钢丝绳伸缩,第2节吊臂采用伸缩缸伸缩。
吊装作业中,该同步伸缩机构存在以下问题:当吊臂同步伸出时,伸缩缸末端支架会滑出第4节吊臂;当吊臂同步缩回时,伸缩缸末端支架会进入第4节吊臂。由于伸缩缸很长(一般在9m左右),且第3、4节吊臂的底部存在30～50mm的高度差,因此伸缩缸末端支架在滑出和进入第4节吊臂时,要求伸缩缸末端支架既不跑偏,又能克服30～50mm高度差,否则会造成伸缩缸末端支架碰撞第4节吊臂后端,导致伸缩缸弯曲或者吊臂损坏。
1.伸缩绳支架2.伸缩绳3.伸缩缸支架4.伸缩缸5.导绳轮6.支撑轮7.导向轮
2. 改进方法
为解决伸缩缸末端支架碰撞第4节吊臂后端的问题,实现吊臂顺利同步伸缩,我公司设计了1种用于吊臂同步伸缩机构的伸缩缸支架。伸缩缸支架及相关零部件包括伸缩绳支架1、伸缩绳2、伸缩缸支架3、伸缩缸4、导绳轮5、支撑轮6、导向轮7等,如附图所示。
伸缩缸支架3用螺栓固定在伸缩缸4的前端。伸缩缸支架3底部设有支撑轮6和导向轮7,支撑轮6和导向轮7的材质均为铸型尼龙,具有耐磨和质量轻的特点,其外部形状与吊臂底部形状近似。伸缩缸支架3上部设有2个导绳轮5,导绳轮5的材质为金属,中间为凹槽,便于伸缩绳2在该凹槽内滑动。
将第4节吊臂伸缩绳支架1设置在第4节吊臂前端。伸缩绳2端部装有螺纹拉杆,其穿过伸缩缸支架3上部导绳轮5、绕过第3节吊臂后端的滑轮,将其2个端点固定在伸缩绳支架1处。伸缩缸支架3上部2个导绳轮5的凹槽中心距L1,与伸缩绳支架1的螺纹中心距L相同。
伸缩缸4的活塞杆固定在第1节吊臂上,伸缩缸4的缸筒固定在第2节吊臂上。当吊臂同步伸缩时,伸缩缸支架3支承伸缩缸4在吊臂内移动,导向轮7可保证伸缩缸4不跑偏,且能克服第3、4节吊臂底部的高度差。
3. 工作原理
当吊臂同步伸出时,第2节吊臂在伸缩缸4缸筒带动下伸出,第3、4节吊臂在伸缩绳2的拉动下同步伸出。伸缩缸4的行程为第2节吊臂的伸出量,吊臂在同步伸出时,伸缩缸支架3由第4节吊臂滑出到第3节吊臂内。由于伸缩缸支架3底部支撑轮6、导向轮7的形状近似吊臂底部的形状,具有自动调心作用,同时张紧的伸缩绳2对伸缩缸4具有提升作用,伸缩缸支架3不会因第3、4节吊臂之间的高度差而撞击第3节吊臂,使吊臂顺利实现同步伸出。
当吊臂同步缩回时,伸缩缸支架3由第3节吊臂进入第4节吊臂时,需要克服第3、4节吊臂之间的高度差,此时张紧的伸缩绳2同样会对伸缩缸4有提升作用。为了保证伸缩缸4上的伸缩缸支架3不会碰到第4节吊臂后部,张紧的伸缩绳2同样起到导向作用,伸缩缸支架3会沿着2根张紧的伸缩绳2移动,使吊臂顺利实现同步缩回。
4. 改进效果
伸缩平台 篇5
公路工程进入规模化建设以来,结构更新颖、更先进的桥梁层出不穷,桥梁长大化趋势更明显。因此,对桥梁伸缩装置的耐久性、防水性等使用功能的要求也越来越高。中小型桥梁的无缝化和长大桥梁伸缩装置的模数化,也将成为公路桥梁伸缩缝的趋势。本文拟就伸缩装置破坏原因、伸缩量计算及伸缩装置的施工做一探讨。
1 伸缩装置破坏原因分析
根据调查资料,全国12个城市公路管理部门所辖桥梁伸缩装置已破坏的占48.7%,完好率不是很好,情况相当严重,不但影响行车舒适性,还危及行车安全。究其原因,大概可归纳为如下几个方面:
(1)设计原因:交通量过大,超过设计流量,桥梁存在超负荷工作。尤其是重型车辆比例增大,车辆轴重增加,对伸缩装置的冲击力也明显变大。
(2)结构自身不够完善:主要表现为桥面板自身刚度不足,在汽车荷载作用下变形过大;其次是锚固件本身设计强度不足,在冲击荷载作用下容易发生破坏,或者锚固件埋置过浅或与桥梁结构钢筋未连接,这样会导致伸缩装置锚固不牢,所承受的冲击荷载传递不出去,引起局部变形过大,导致伸缩装置与混凝土结构脱离;最后,安装时伸缩量计算不准,或对极端气温富余量预留不足,导致伸缩装置在使用中出现极限破坏。
(3)施工原因:这也是伸缩装置破坏的主要原因,是施工单位所关心最多的控制伸缩装置质量的关键环节。主要表现为:对施工工艺重视程度不够,未真正严格执行安装工艺标准和施工顺序,将伸缩装置视为附属工程,存在重主体、轻附属的思想;锚固件焊接不好,导致伸缩装置刚度差;锚固混凝土浇注不密实,养护不力,造成安装部位混凝土强度不满足设计要求,难以承受动载冲击力;路面铺装与伸缩装置不平顺,铺装层与伸缩装置间衔接部位不密实,特别是死角部位碾压或振捣不达标,纵向线形不顺,存在错台,导致此处跳车,改变伸缩装置受力状态,极大地加剧了伸缩装置的破坏。
(4)养护运营原因:主要为路面杂物未及时清理,进入伸缩装置,引起滑动部位和啮合部位失效,导致伸缩装置带病工作;其次为车流管控,超流量超速超载车辆的运行,对伸缩装置的正常效能和使用寿命都是严重威胁。
2 伸缩量计算
影响桥梁伸缩的主要因素有:温差,混凝土收缩徐变,外荷载引起的桥梁挠曲变形,桥梁自身结构特点引起的变位如纵坡、曲线、超高等。现就引起桥梁伸缩变形的主要因素分别叙述计算过程:
2.1 温度变化产生的伸缩量
因伸缩装置暴露在外,处于变化的温度环境中。而桥梁结构和其他构件一样,存在温度应变,在温度作用影响下,会产生伸长和缩短。
Δlt=(Tmax-Tmin)×αl (1)
式中:Δlt为温度变化引起的梁的总的伸缩量,α为材料膨胀系数,对混凝土材料取10×10-6,l为计算梁体的长度。
2.2 混凝土收缩徐变引起的伸缩量
(1)收缩:
自浇注时刻t0始,至计算时刻t时域内混凝土收缩引起的梁的收缩量Δls可以按照以下公式计算:
Δls=ε(t,t0)l (2)
时刻t0至t时域内混凝土收缩系数ε(t,t0)也可以采用混凝土收缩系数终极值乘以相应递减系数得出:ε(t,t0)=ε(t∞,t0)β
因此:Δls=ε(t,t0)l=ε(t∞,t0)β·l
式中:ε(t∞,t0)为混凝土收缩系数终极值;β为收缩徐变折减系数;l为梁长。
(2)徐变:
自浇注时刻t0始,至计算时刻t时域内混凝土徐变引起的梁的收缩量Δlc可以按照以下公式计算:
同前,可以用混凝土徐变终极值折减后得到时刻t0至t时域内混凝土徐变系数:
式中:σp为由预应力产生的截面平均应力;Ec为混凝土弹性模量;φ(t∞,t0)为混凝土徐变终极值;β为收缩徐变折减系数;l为梁长。
2.3 荷载产生的挠曲变形产生的伸缩量
Δa=a(1-cosθ)+btanθ≈btanθ=bk (4)
Δb=asinθ≈atanθ=ak (5)
如图1所示,其中:a为支座中心至梁端净距;b为梁高;θ为梁挠曲后转角,k=tanθ。
上述计算中,相关参数可以直接查阅相关手册和参考资料,荷载产生的挠曲变形可以利用工程力学知识很容易求得。
2.4 算例
青银高速公路济南黄河大桥第十三、十四联为6×45m+6×45m连续现浇等截面箱梁。纵向钢绞线36束/584根,合计张拉力114×103kN,梁体平均截面积14.78m2。混凝土线膨胀系数取α=10×10-6,收缩应变ε∞=20×10-5,徐变系数φ∞=2.0,弹性模量EC=3.3×104MPa,徐变折减系数β=0.45。伸缩缝处梁段施工时气温25℃,初始缝宽300mm。则在冬季最低气温-15℃时的缝宽为:
Δlt=(Tmax-Tmin)×αl=(25+15)×10×10-6×6×45×103=108mm
Δls=ε(t∞,t0)βl=20×10-5×0.45×6×45×103=48.6mm
此时,梁体无荷载,且所有变形都是缩短的,因此,桥梁总伸缩量为:
Δl=Δlt+Δls+Δlc=108+48.6+56.8
=213.4mm。
3 伸缩装置施工
对明缝型模数式伸缩装置而言,可以在桥面铺装之前或之后安装。为保证在桥面铺装时不被破坏和顺利交付,建议采取后装施工。流程如图2所示。
施工要点:
(1)预留槽宽度设置须按照设计图纸提供的尺寸设置,并根据桥梁结构特点复核,按照施工时段气温实际情况,及时调整,避免安装和使用中出现伸缩装置超出其富裕量工作,导致破坏。
(2)宽桥大跨结构,伸缩装置一般超长超限,运输中须由厂家专车运送;其次在吊装过程中严格按照厂家指定的吊点起吊,防止碰撞弯折。
(3)伸缩装置锚固件与预留钢筋及槽内分布钢筋焊接应牢靠有效,同时采取措施,防止施焊过程中损伤伸缩装置部件。
(4)预留槽切缝应平整,槽内环氧混凝土浇注时,特别注意槽口部位的振捣。混凝土浇注过程中,特别注意不能污染伸缩装置部件,即使振捣过程中无法避免喷溅,也应及时清理。
(5)伸缩装置在安装前,严格测量槽口两端铺装面高度,安装时应保证平顺无错台。
摘要：根据公路桥梁伸缩装置的构造特点,分析其破坏原因,介绍了伸缩量的计算方法和施工中关键注意事项,达到延长伸缩装置使用寿命的目的。
关键词：公路桥梁,伸缩装置,伸缩量
参考文献
[1]李扬海,等.公路桥梁伸缩装置[M].人民交通出版社,1999.
[2]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
伸缩平台 篇6
1. 伸缩式连接特点及问题
(1)特点
100t以下履带起重机主机运输质量相对较小,其行走机构可与主机一体运输。行走机构一般采用伸缩式连接,作业时伸展为宽轨模式,运输时收缩为窄轨模式,如图1a所示。伸缩式行走机构在其履带架上设置了方形孔,在车架上设置了方形伸缩梁,行走机构可沿车架上的方形伸缩梁伸缩,如图1b所示。
为保证行走机构顺利伸缩,车架上的伸缩梁和履带架上的方形孔形位和尺寸均需严格控制,或用简便易行的间隙调整方法进行调整,以避免其配合间隙过大或过小。
(2)存在的问题
车架、履带架皆为大型结构件,形状复杂,制造误差难以避免。同一车架上的4个方形伸缩梁与2个履带架上的4个方形连接孔必然存在间隙不均匀问题。此间隙若过大,行走机构承载后,履带架会向内倾斜,形成俗称的“八字现象”。
履带架形成“八字现象”后,将造成履带板和支重轮偏磨、履带板及支重轮的使用寿命缩短,导致履带架与车架结构的传力性能、吊装作业安全性、履带起重机行走的平稳性下降。履带架向内倾斜形成的“八字现象”如图2所示。
2. 现有间隙解决方法
为解决履带起重机车架方形伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间的配合间隙问题,国内外各厂家目前主要采取以下3种解决方法:一是全方位机加工,二是设置厚度可调垫板,三是设置厚度不可调垫板。这3种方法存在的缺陷如下所述。
(1)全方位机加工
通过对车架方形伸缩梁和履带架方形孔的全方位机加工,严格控制其配合间隙。此方法效果较好,但对制造精度要求很高,且不具备微调功能,目前重型履带起重机底盘中少有使用。全方位机加工效果如图3所示。
(2)设置厚度可调垫板
厚度可调垫板分为楔形垫板和多层垫板,如图4所示。设置这2种垫板对车架、履带架的制造精度要求较低,但均存在2个缺陷:一是采用这2种垫板进行间隙调整时,在履带架伸缩之前必须将所有垫板拆除;二是为了固定垫板,又不影响履带架的伸缩功能,必须在车架伸缩梁上平面上加工螺纹孔。该螺纹孔容易造成伸缩梁箱体内部进水或其他杂物,导致其内部锈蚀,影响使用寿命。此外,设置楔形垫板时,履带架方孔与楔形垫板的接触部位为线接触,其承载能力较差,容易造成接触部位磨损,导致接触部位配合间隙变大。
(3)设置厚度不可调垫板
厚度不可调垫板分为L形焊接式垫板和L形折弯式垫板,可安装在履带架方孔外侧面上,如图5所示。由于该种垫板厚度不可调,这就要求车架上的4个伸缩梁与履带架上的4个方孔之间的间隙尺寸必须相同,否则同样厚度的垫板无法适应不同间隙的需求,难以达到理想的装配效果。
3. 新型间隙调整装置
(1)结构
通过对各类履带起重机底盘的分析、对比,综合考虑制造难度、加工成本、工艺条件和使用效果,我们对履带起重机车架方形伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间间隙调整方法进行改进,提出了1种即可降低制造与拆装难度,又能确保调整效果的新型抽屉式间隙调整装置。该抽屉式间隙调整装置主要由抽屉式调整板、数量可调的薄垫板以及抽屉式调整板上,将抽屉式调整板向上提拉至与履带架方孔面板紧贴,并将抽屉式调整板的固定螺栓拧紧,即完成安装及调整工作。
当履带起重机需要缩回行走机构时,对抽屉式间隙调整装置的调整顺序如下:首先,松开抽屉式调整板和薄垫板的固定螺栓,取出所有薄垫板。其次,将抽屉式调整板向上提拉至与履带架方孔面板紧贴后拧紧固定螺栓,固定在履带架上。最后,将行走机构缩回到所需位置即可。将行走机构缩回到位后,履带起重机可保持现状进行短距离行走。若履带起重机需长距离行走、地面不平整或行走对稳定性要求较高时,则需按照前述安装及调整方法进行安螺栓、螺母、垫圈组成,其整体结构如图6a所示,其调整板和薄垫板结构如图6b和图6c所示。
(2)安装及调整方法
抽屉式间隙调整装置的安装及调整方法如下:首先,将抽屉式调整板安装在履带架方孔上方并与上面板贴紧,用螺栓固定。其次,将履带架安装到车架伸缩梁上,并将该伸缩梁伸展至工作位置。再次,松开抽屉式调整板的固定螺栓,调整抽屉式调整板的位置,消除其与车架伸缩梁之间的间隙;此时履带架方孔与车架伸缩梁之间的间隙转变为履带架方孔与抽屉式调整板之间的间隙。最后,根据履带架方孔与抽屉式调整板之间间隙的大小,塞入若干块薄垫板至间隙基本消除,用螺栓将薄垫板固定在装和调整,以消除车架伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间的间隙。
(3)优点