CN112627068A - 一种桥梁支座更换辅助装置及其更换方法 - Google Patents

一种桥梁支座更换辅助装置及其更换方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种桥梁支座更换辅助装置及其更换方法。该装置包括上辅助锚固底板、下辅助锚固底板、设置在上辅助锚固底板和下辅助锚固底板之间的两个桥梁支座；所述上辅助锚固底板和下辅助锚固底板相对的一侧分别设置有两条相互垂直的导槽，且两条导槽之间具有一条实心段，两个所述的桥梁支座分别安装在两个相互垂直的导槽里面。通过带两垂直导槽的辅助锚固底板避免了传统螺栓锚固方式的限制，提高了安装效率。此外由于设置了滚轴将滑动摩擦转换为滚动摩擦，在支座更换过程中无需将支座完全顶起，在更换时可大大降低顶升高度，提高了支座更换效率。

Description

一种桥梁支座更换辅助装置及其更换方法
技术领域
本发明涉及土木工程领域，具体是一种桥梁支座安装及更换辅助装置及其安装更换方法。
背景技术
桥梁支座的主要功能是将上部结构的荷载可靠地传递给墩台，并满足梁体结构所需的变形（水平位移和转角）。随着国民经济和交通事业的蓬勃发展，交通运输量大幅度的增长，行车密度变大以及大型货运车辆的严重超载，再加上设计、施工不当及支座本身的疲劳老化等原因，许多老桥的橡胶支座出现了支座保护层开裂、剥落、钢板外露、四氟板与支座橡胶剥离、支座位移超限等问题。支座的性能直接影响桥梁结构的安全性和耐久性，危及桥梁的正常运营，因此对于一些支座损坏严重、荷载增量大的桥梁进行支座更换是十分有必要的。
目前实际工程多采用梁体顶升施工的方法进行更换，但存在两个主要的问题：（1）顶升的高度及高差控制尚缺乏科学的理论依据；（2）目前设计中，支座限位装置往往由抗剪销或抗剪螺栓和限位环组成，当受到较大水平力产生较大变形或长期暴露在空气中受到锈蚀后，支座更换就更加难以实施。因此且以抗剪销或抗剪螺栓的剪切强度作为限位装置设计水平力。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，进一步降低支座顶升高度、同时解决支座限位问题，提供一种桥梁支座安装及更换辅助装置及其安装更换方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种桥梁支座更换辅助装置，包括上辅助锚固底板、下辅助锚固底板、设置在上辅助锚固底板和下辅助锚固底板之间的两个桥梁支座；所述上辅助锚固底板和下辅助锚固底板相对的一侧分别设置有两条相互垂直的导槽，且两条导槽之间具有一条实心段，两个所述的桥梁支座分别安装在两个相互垂直的导槽里面。
所述的一种桥梁支座更换辅助装置，每个所述桥梁支座包括支座上底板、支座下底板以及位于支座上底板和支座下底板之间的橡胶层，所述支座上底板的上部与所述上辅助锚固底板的下部的导槽连接，所述支座下底板的下部与所述下辅助锚固底板的上部的导槽连接，且所述支座上底板的上部、支座下底板的下部分别预留凹槽，凹槽里面布置滚轴。
所述的一种桥梁支座更换辅助装置，所述导槽的宽度与厚度分别与支座上/下底板的宽度与厚度相同，所述导槽的长度方向无约束使得桥梁支座能在导槽中自由滑动。
本发明的另一目的是提供一种基于桥梁支座更换辅助装置的支座更换方法，该方法包括以下步骤：
S1:根据承台实际情况布置支座更换的前期准备工作，包括支座顶升平台的处理；
S2:安装上辅助锚固底板，同时结合S1中设置的支座顶升平台，初步形成支座顶升系统；
S3: 根据“横向同步，纵向逐墩顶升”的原则，将同一桥台或桥墩处的支座同步顶升；
S4：在支座同步顶升的过程中不断尝试沿槽道将需要更换的支座拉出，并记录刚刚能够拉出需要更换的支座时的顶升高度；
S5：在S4中的顶升高度的基础上继续顶升1-2mm，插入临时支撑装置塞入梁底形成临时支撑点，将上部荷载转移到临时支撑点上；将新支座插入；
S6：缓慢降低千斤顶，保证支座受力方向与桥梁底面垂直。
所述的一种桥梁支座安装及更换辅助装置的支座更换方法，在步骤S5中，更换时将新支座沿导槽滑动插入。
有益效果：
1.本发明可有效解决支座限位装置（如抗剪销、抗剪螺栓和限位环等）产生较大变形或长期暴露在空气中受到锈蚀后，支座更换难度大的问题，同时满足由于顶升的高度及高差控制尚缺乏科学的理论依据，顶升高度宜尽量降低的要求。
2.本发明的上下辅助锚固底板设置两条导槽，导槽的宽度与厚度与支座上底板的宽度相同，长度方向无约束可自由滑动，两条导槽互相垂直，且两导槽之间具有一条实心段，可保证受到地震作用时至少限制一个方向的支座侧向滑动，同时另外一个支座上部结构在水平两个方向均有足够的抗侧刚度。
3.本发明的支座上下底板预留凹槽并嵌入滚轴，可将滑动摩擦转化为滚动摩擦，在支座更换过程中无需将支座整个顶起。
4.本发明更换时将新支座沿导槽滑动插入，无需安装其他限位装置。
附图说明
图1为本发明中易更换支座示意图；
图2为本发明中上下锚固底板示意图；
图3为本发明中支座示意图；其中图3（a）为中支座的俯视图，图3（b）为中支座的主视图；
图4为本发明中支座上下底板及滚轴；其中图4（a）为中支座上下底板的示意图，图4（b）为滚轴的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围
一种桥梁支座更换辅助装置，如图1所示，包括上辅助锚固底板1、下辅助锚固底板2、设置在上辅助锚固底板和下辅助锚固底板之间的两个桥梁支座；如图3所示，所述上辅助锚固底板和下辅助锚固底板相对的一侧分别设置有两条相互垂直的导槽，且两条导槽之间具有一条实心段6，两个所述的桥梁支座分别安装在两个相互垂直的导槽里面。
如图2所示，每个所述桥梁支座包括支座上底板4、支座下底板5以及位于支座上底板和支座下底板之间的橡胶层3，所述支座上底板的上部与所述上辅助锚固底板的下部的导槽连接，所述支座下底板的下部与所述下辅助锚固底板的上部的导槽连接。桥梁支座由橡胶层3、支座上底板4和支座下底板5组成，支座上底板4和支座下底板5与橡胶层形成有效连接。桥梁支座上下辅助锚固底板内部预留两条互相垂直的槽道，槽道的宽度与支座上下底板的宽度相同，使得相应位置的支座只能沿槽道方向滑动，而另外一个方向则被约束，上下底板槽道的布置如图3所示。则在同时受到竖向荷载和地震等水平作用时，支座沿不同的方向均有足够的抗侧刚度。保证该形式的支座能够作为一种有效的连接形式。
此外为了方便支座安装和更换，如图4所示，所述支座上底板的上部、支座下底板的下部分别预留凹槽7，凹槽里面布置滚轴8。该措施可以将支座顶升时的滑动摩擦力转换为滑动摩擦力，且可以有效降低支座顶升高度，理论上当桥梁主体结构与支座刚刚脱开时即可将支座取出或更换后插入。
支座顶升时，可按照一下步骤完成支座顶升和更换：
（1）布置支座更换的前期准备工作，如独柱墩支座选用原位顶升时，为防止墩顶劈裂，需在墩顶一下一定范围内加固；当墩柱支座更换空间狭小时，无法布置顶升千斤顶时，须在墩柱外增设钢管支架安放千斤顶顶升；在桥梁支座顶升前还需考虑支座反力转移设计。
（2）安装扩展上辅助锚固底板，同时结合S1中的支架或工作平台和千斤顶等设施，初步形成支座顶升系统。由于上辅助锚固底板与支座之间无锚固装置连接，仅通过钢板凹槽承担剪力，在支座顶升时需要扩展上辅助锚固底板，从而使得上辅助锚固底板及桥梁主体能够共同移动；
（3）根据“横向同步，纵向逐墩顶升”的原则，即：桥梁纵向同一横截面的所有支座同步顶升，将同一桥台或桥墩处的支座同时顶升至一定高度，在支座同步顶升的过程中通过吊带等装置不断尝试沿槽道将需要更换的支座拉出，并记录刚刚能够拉出时的顶升高度；
（4）适当在S4中的顶升高度的基础上继续顶升1-2mm，插入临时支撑装置塞入梁底形成临时支撑点，将上部荷载转移到临时支撑点上。若支座损伤较为严重则可以根据需要对支座处进行相应处理或更改桥梁支座的相关，处理完成后去掉临时支撑装置，插入新的支座。若支座损伤较轻无需复杂处理，则无需临时支撑装置，可直接将新支座插入；
（5）缓慢降低千斤顶，保证支座受力方向与桥梁底面垂直。
以上所述的具体实施操作方法，对本发明的技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述为本发明具体实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桥梁支座更换辅助装置，其特征在于，包括上辅助锚固底板、下辅助锚固底板、设置在上辅助锚固底板和下辅助锚固底板之间的两个桥梁支座；所述上辅助锚固底板和下辅助锚固底板相对的一侧分别设置有两条相互垂直的导槽，且两条导槽之间具有一条实心段，两个所述的桥梁支座分别安装在两个相互垂直的导槽里面。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁支座更换辅助装置，其特征在于：每个所述桥梁支座包括支座上底板、支座下底板以及位于支座上底板和支座下底板之间的橡胶层，所述支座上底板的上部与所述上辅助锚固底板的下部的导槽连接，所述支座下底板的下部与所述下辅助锚固底板的上部的导槽连接，且所述支座上底板的上部、支座下底板的下部分别预留凹槽，凹槽里面布置滚轴。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁支座更换辅助装置，其特征在于：所述导槽的宽度与厚度分别与支座上/下底板的宽度与厚度相同，所述导槽的长度方向无约束使得桥梁支座能在导槽中自由滑动。
4.一种基于桥梁支座更换辅助装置的支座更换方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:根据承台实际情况布置支座更换的前期准备工作，包括支座顶升平台的处理；
S2:安装上辅助锚固底板，同时结合S1中设置的支座顶升平台，初步形成支座顶升系统；
S3: 根据“横向同步，纵向逐墩顶升”的原则，将同一桥台或桥墩处的支座同步顶升；
S4：在支座同步顶升的过程中不断尝试沿槽道将需要更换的支座拉出，并记录刚刚能够拉出需要更换的支座时的顶升高度；
S5：在S4中的顶升高度的基础上继续顶升1-2mm，插入临时支撑装置塞入梁底形成临时支撑点，将上部荷载转移到临时支撑点上；将新支座插入；
S6：缓慢降低千斤顶，保证支座受力方向与桥梁底面垂直。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁支座安装及更换辅助装置的支座更换方法，其特征在于：在步骤S5中，更换时将新支座沿导槽滑动插入。
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