CN108396659A - 支承系统和转体系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的支承系统和转体系统，涉及桥梁转体技术领域。该支承系统包括桩基础、多个承载柱组和弧形的滑动平台；桩基础用于伸入地基，多个承载柱组间隔地设置在滑动平台和桩基础之间，并分别连接滑动平台和桩基础。该支承系统作为辅助支撑结构的下部结构，结构强度大，稳定性强。

Description

支承系统和转体系统

技术领域

本发明涉及桥梁转体技术领域，具体而言，涉及一种支承系统和转体系统。

背景技术

随着我国社会与经济的发展，以及新一轮基础设施建设高潮的掀起，需要修建更多的跨越既有公路、铁路、河道、沟渠等的桥梁，而转体桥以其对铁路既有线运营影响小、安全风险低等优点，得到了广泛应用。

目前转体桥基本都是平衡转体，有的球铰两侧设计成对称结构，重量相等进行平衡转体，有的球铰两侧不对称，存在不平衡弯矩，往往通过锚固体系或配重即可保持平衡转体。随着现代桥梁的发展，尤其市政跨铁路线桥梁越来越多，由于受城市交通、铁路运营以及场地限制等原因影响造成转体长度不对称，从而出现转体结构存在较大不平衡弯矩的情况也势必增多，这类转体桥通过配重很难保持平衡，且现场不具备设置锚固体系。

现有的转体桥设备通常采用对短臂端配重来保持平衡，这种操作对于大质量非平衡转体的转动来说操作十分困难，当转体质量过大，例如某长臂端长91.4m，三环线侧短臂端长43.8m，转体角度81度的转体，其重量约8600吨，球铰支点连段转体重量差3000吨，为极不平衡转体施工，仅靠在短臂端配重无法满足转体平衡条件，且容易发生意外。

因此，又会采用辅助支撑结构及前支撑共同配合起辅助支撑作用，以保证转体桥结构的稳定性。辅助支撑结构对转体桥的稳定性影响巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支承系统，该支承系统作为辅助支撑结构的下部结构，结构强度大，稳定性强。

本发明的另一目的在于提供一种转体系统，其采用本发明提供的支承系统，能够对大质量非平衡桥梁实现转体操作，并且转动结构稳定。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种支承系统，包括桩基础、多个承载柱组和弧形的滑动平台；所述桩基础用于伸入地基，多个所述承载柱组间隔地设置在所述滑动平台和所述桩基础之间，并分别连接所述滑动平台和所述桩基础。

进一步地，所述桩基础包括承台和钻孔桩，所述钻孔桩用于伸入地基，所述承台与所述钻孔桩浇筑。

进一步地，所述桩基础还包括扩大基础和高压旋喷桩，所述高压旋喷桩用于伸入地基，所述扩大基础与所述高压旋喷桩浇筑；所述承台与所述扩大基础浇筑呈弧形。

进一步地，所述钻孔桩的桩长大于所述高压旋喷桩的桩长。

进一步地，所述承载柱组包括多个钢管立柱和多个连接柱，多个所述钢管立柱间隔设置，并通过多个所述连接柱连接呈排状。

进一步地，所述桩基础的外表面浇筑有连接钢，多个所述钢管立柱分别与所述连接钢焊接。

进一步地，所述钢管立柱为螺旋焊管。

进一步地，相邻的两个所述承载柱组之间形成行人通道或者行车通道，所述行车通道的宽度为所述行人通道宽度的2～3倍。

进一步地，所述滑动平台为钢箱梁。

本发明还提供一种转体系统，包括桥墩、桥梁转体、转体球铰、驱动装置、辅助支撑轨道装置以及前支撑；所述辅助支撑轨道装置包括轨道系统和所述的支承系统。

支承系统，包括桩基础、多个承载柱组和弧形的滑动平台；所述桩基础用于伸入地基，多个所述承载柱组间隔地设置在所述滑动平台和所述桩基础之间，并分别连接所述滑动平台和所述桩基础。

所述轨道系统与所述滑动平台连接。

所述桥墩的顶部设置有支承垫石，所述转体球铰连接于所述支承垫石，所述桥梁转体连接于所述转体球铰并能够在所述转体球铰的带动下绕所述桥墩转动；所述前支撑的一端连接于所述驱动装置，另一端连接所述桥梁转体，所述驱动装置连接于所述轨道系统，并能够相对所述滑动平台移动。

本发明实施例的有益效果是：

本发明公开的支承系统，用于承载轨道系统，并用于上部驱动装置等滑动，其滑动平台设置为弧形，能够使得上部驱动装置绕中心轴转动，并且该桩基础伸入地基，多个承载柱组连接于滑动平台和桩基础之间，结构强度大，稳定性强。

本发明公开的转体系统，其桥梁转体连接于转体球铰并能够在转体球铰的带动下绕桥墩转动。前支撑的一端连接于驱动装置，另一端连接桥梁转体，驱动装置连接于轨道系统，轨道系统连接于支承系统，驱动装置并能够相对滑动平台移动，从而实现桥梁转体的转动，由于采用本发明提供的支承系统，转体系统能够对大质量非平衡桥梁实现转体操作，并且转动结构稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的支承系统的一种视角的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的支承系统的另一种视角的结构示意图。

图3为本发明第一实施例提供的支承系统的承载柱组、扩大基础和高压旋喷桩的连接关系图。

图4为本发明第一实施例提供的支承系统的扩大基础和高压旋喷桩的连接关系图。

图5为本发明第一实施例提供的支承系统的承载柱组和扩大基础的连接关系图。

图6为本发明第一实施例提供的支承系统的承载柱组、承台和钻孔桩的连接关系图。

图7为本发明第一实施例提供的支承系统的承台和钻孔桩的连接关系图。

图8为本发明第一实施例提供的支承系统的承载柱组和承台的连接关系图。

图9为本发明第二实施例提供的转体系统的结构示意图。

图标：100-支承系统；110-桩基础；112-扩大基础；113-高压旋喷桩；114-承台；115-钻孔桩；120-承载柱组；121-钢管立柱；122-连接柱；130-滑动平台；101-行人通道；102-行车通道；140-连接钢；200-转体系统；220-桥梁转体；240-驱动装置；250-辅助支撑轨道装置；251-轨道系统；260-前支撑。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

图1为本实施例提供的支承系统100的一种视角的结构示意图。图2为本实施例提供的支承系统100的另一种视角的结构示意图。请结合参照图1和图2，本实施例公开了一种支承系统100，其包括桩基础110、多个承载柱组120和弧形的滑动平台130。

其中，桩基础110用于伸入地基，多个承载柱组120间隔地设置在滑动平台130和桩基础110之间，并分别连接滑动平台130和桩基础110。

需要说明的是，该支撑系统应用于大质量非平衡桥梁的转体系统，其中滑动平台130用于转体系统的驱动装置240滑动，以沿中心轴转动。

承载柱组120包括三个钢管立柱121和多个连接柱122，三个钢管立柱121等间距间隔设置，并通过多个连接柱122连接呈排状。

钢管立柱121为φ×mm螺旋焊管。

相邻的两个承载柱组120之间形成行人通道101或者行车通道102，行车通道102的宽度为行人通道101宽度的2～3倍。

本实施例中，行人通道101宽度3m，行车通道102宽度7.5m。

可以理解的是，连接柱122与相邻的两个钢管立柱121分别焊接。

应当理解，在其他较佳实施例中，承载柱组120中钢管立柱121的数量可以有不同变化。

图3为本实施例提供的支承系统100的承载柱组120、扩大基础112和高压旋喷桩113的连接关系图。图4为本实施例提供的支承系统100的扩大基础112和高压旋喷桩113的连接关系图。图5为本实施例提供的支承系统100的承载柱组120和扩大基础112的连接关系图。请结合参照图3～图5，桩基础110包括承台114和钻孔桩115，钻孔桩115用于伸入地基，承台114与钻孔桩115浇筑。承台114顶部用于和钢管立柱121连接。

图6为本实施例提供的支承系统100的承载柱组120、承台114和钻孔桩115的连接关系图。图7为本实施例提供的支承系统100的承台114和钻孔桩115的连接关系图。图8为本实施例提供的支承系统100的承载柱组120和承台114的连接关系图。请结合参照图6～图8，为了适应复杂工况，桩基础110还包括扩大基础112和高压旋喷桩113，高压旋喷桩113用于伸入地基，扩大基础112与高压旋喷桩113浇筑。

承台114与扩大基础112浇筑呈弧形。

需要说明的是，承台114及扩大基础112的外表面均浇筑有连接钢140，多个钢管立柱121分别与连接钢140焊接。

本实施例中，承载柱组120的数量为组，其中0～11号承载柱组120对应扩大基础112和高压旋喷桩113设置，12～19号承载柱组120对应承台114和钻孔桩115设置。

需要说明的是，图1中等字样分别表示0～19号承载柱组120的安装位置。

请结合参照图1和图3～图5，0号承载柱组120对应的扩大基础112至号承载柱组120对应的扩大基础112采用桩径为0.6m高压旋喷桩113，桩长22.5m，桩间距0.5m。

为了保证结构的稳定性，高压旋喷桩113呈正方形布置。

需要说明的是，为了适应弧形滑动平台130结构稳定性的需要，相邻的两组承载柱组120排列成八字形。

请结合参照图1和图6～图8，号承载柱组120对应的承台114至号承载柱组120对应的承台114采用孔径为1.2m的钻孔桩115，桩长50m。

根据不同的工况，钻孔桩115可以选用冲击钻施工或者采用旋挖钻机施工。

承台114与钻孔桩115浇筑。

可以理解的是，钻孔桩115的桩长大于高压旋喷桩113的桩长。

本实施例中，弧形的滑动平台130全长81.5m，体积庞大，滑动平台130采用钢板焊接而成的小型钢箱梁。

需要说明的是，本实施例公开的支承系统100施工时，首先，采用单管GXY-型/MJ锚杆，XPB-B型/GXBP型高压注浆泵机施工，进行桩基础110施工。

其中，施工参数选择：泵压：25Mpa；喷嘴直径及数量：2.3mmxl；流量：60L/min；钻杆升速：粘性土25cm/min；砂性土：15㎝/min；钻杆转速：20r/min；水灰比：0.8:1；水泥：普42.5，每米水泥用量200Kg/m。

并采用冲击钻以及旋挖钻机进行桩基础110施工。其中，承台114与扩大基础112浇筑，并在承台114与扩大基础112的表面同时浇筑连接钢140，再将预制的承载柱组120吊装至桩基础110上，并分别与连接钢140焊接，再将预制的滑动平台130吊装至承载柱组120上，并与承载柱组120焊接。

需要说明的是，为了消除转动过程中支承系统100的变形，支承系统100在用于正式转体前需对支承系统100按1.2倍荷载进行预压，以消除非弹性变形。

第二实施例

图9为本实施例提供的转体系统的结构示意图。请结合参照图1和图9，本实施提供了一种转体系统200，其能够对大质量非平衡桥梁实现转体操作。

该转体系统200包括桥墩(图未示)、桥梁转体220、转体球铰(图未示)、驱动装置240、辅助支撑轨道装置250以及前支撑260。

其中辅助支撑轨道装置250采用第一实施例公开的支承系统100，并且辅助支撑轨道装置250还包括设置于支承系统100的滑动平面上的轨道系统251。

桥梁转体220能够绕桥墩转动，前支撑260的一端连接于驱动装置240，前支撑260的另一端连接桥梁转体220，驱动装置240连接于轨道系统251，并能够在滑动平面上滑动，桥墩的顶部设置有支承垫石，转体球铰连接于支承垫石，桥梁转体220连接于转体球铰并能够在转体球铰的带动下绕桥墩转动。

在实际操作过程中，将转体球铰吊装设置在支承垫石(图未示)上进行固定，同时将辅助支撑轨道装置250设置在靠近桥梁转体220中部的地面上，将前支撑260分别支撑在桥梁转体220和驱动装置240上，驱动装置240能够沿滑动平台130移动，从而带动桥梁转体220相对桥墩转动。

在转动过程中，启动驱动装置240，驱动装置240与轨道系统251配合，并在滑动平台130上运动，前支撑260在驱动装置240的带动下运动，从而带动桥梁转体220转动，在转体球铰的作用下，桥梁转体220相对桥墩发生转动，从而实现对桥梁转体220进行转体操作，由于前支撑260同时起到支撑作用，所以能够消除桥梁转体220的不平衡度，避免了使用配重来进行平衡。

综上，本发明实施例公开的支承系统100，用于承载轨道系统251，并用于上部驱动装置240等滑动，其滑动平台130设置为弧形，能够使得上部驱动装置240绕中心轴转动，并且该桩基础110伸入地基，多个承载柱组120连接于滑动平台130和桩基础110之间，结构强度大，稳定性强。

本发明实施例公开的转体系统，其桥梁转体220连接于转体球铰并能够在转体球铰的带动下绕桥墩转动。前支撑260的一端连接于驱动装置240，另一端连接桥梁转体220，驱动装置240连接于轨道系统251，轨道系统251连接于支承系统100，驱动装置240并能够相对滑动平台130移动，从而实现桥梁转体220的转动，由于采用本发明实施例提供的支承系统100，转体系统能够对大质量非平衡桥梁实现转体操作，并且转动结构稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支承系统，其特征在于，包括桩基础、多个承载柱组和弧形的滑动平台；所述桩基础用于伸入地基，多个所述承载柱组间隔地设置在所述滑动平台和所述桩基础之间，并分别连接所述滑动平台和所述桩基础。

2.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，所述桩基础包括承台和钻孔桩，所述钻孔桩用于伸入地基，所述承台与所述钻孔桩浇筑。

3.如权利要求2所述的支承系统，其特征在于，所述桩基础还包括扩大基础和高压旋喷桩，所述高压旋喷桩用于伸入地基，所述扩大基础与所述高压旋喷桩浇筑；所述承台与所述扩大基础浇筑呈弧形。

4.如权利要求3所述的支承系统，其特征在于，所述钻孔桩的桩长大于所述高压旋喷桩的桩长。

5.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，所述承载柱组包括多个钢管立柱和多个连接柱，多个所述钢管立柱间隔设置，并通过多个所述连接柱连接呈排状。

6.如权利要求5所述的支承系统，其特征在于，所述桩基础的外表面浇筑有连接钢，多个所述钢管立柱分别与所述连接钢焊接。

7.如权利要求5所述的支承系统，其特征在于，所述钢管立柱为螺旋焊管。

8.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，相邻的两个所述承载柱组之间形成行人通道或者行车通道，所述行车通道的宽度为所述行人通道宽度的2～3倍。

9.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，所述滑动平台为钢箱梁。

10.一种转体系统，其特征在于，包括桥墩、桥梁转体、转体球铰、驱动装置、辅助支撑轨道装置以及前支撑；所述辅助支撑轨道装置包括轨道系统和如权利要求1-9任意一项所述的支承系统；所述轨道系统与所述滑动平台连接；

所述桥墩的顶部设置有支承垫石，所述转体球铰连接于所述支承垫石，所述桥梁转体连接于所述转体球铰并能够在所述转体球铰的带动下绕所述桥墩转动；所述前支撑的一端连接于所述驱动装置，另一端连接所述桥梁转体，所述驱动装置连接于所述轨道系统，并能够相对所述滑动平台移动。