CN113265936B - 一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置及其使用方法，包括吊杆防护管，吊杆防护管分为上、下两段，两段吊杆防护管的一端间设有上套管、下套管，下套管的内壁间设有螺纹套管，螺纹套管能够在下套管中旋进或旋出并且其顶部能抵接于上套管的底端，上套管、下套管的管道外壁上均可拆卸地连接有法兰盘，法兰盘的一侧间可拆卸地连接同步顶升组件，以支撑两段吊杆防护管并保持一定的应力；同步顶升组件包括两个对称设置的千斤顶，两个千斤顶均通过同步阀连接至电动油泵；上套管、下套管的管道外壁均设有连接凸起，两个法兰盘的内侧均设有连接凹槽，通过凸凹配合实现法兰盘固定于套管外壁。本发明具有能够预留检修窗口且安装可靠便捷的优点。

Description

一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及多桥梁维护技术领域，尤其涉及一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置及其使用方法。

背景技术

1990年我国第一座钢管混凝土系杆拱桥四川旺苍东河桥建成以来,系杆拱桥在我国日益普及。在系杆拱桥中吊杆是系杆拱桥重要的受力构件，对吊杆的实时检测和质量维护能够有效地延长其使用寿命；现有技术中对系杆拱桥吊杆和拉索的维护，常采用一体式防护钢管保护吊杆并且使用PE管包裹拉索，这种方式在检修吊杆和拉索时需要从外部破坏保护结构或者装置，维修难度高且不便于后续的安装。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置及其使用方法，该连接装置及其使用方法具有不仅能够预留窗口方便检修，而且安装可靠迅速等的优点。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

就系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置而言，其包括吊杆防护管，其特征在于：所述吊杆防护管分为上、下两段，其中，上段吊杆防护管的下端固定有上套管，下段吊杆防护管的上端固定有下套管，所述下套管的管道内壁间设有活动内管，所述活动内管能够在下套管的内壁间上下移动并固定于特定高度处，以使其顶端抵靠于上套管的底部，为上段吊杆防护管提供支撑，或者与上套管相对间隔一定的距离以形成检修窗口，所述上套管、下套管的管道外壁上均设有一个支撑部，两个所述支撑部的之间设有同步顶升组件，所述同步顶升组件能够向上顶推上段吊杆防护管为上段吊杆防护管提供支撑。

进一步地，所述同步顶升组件包括两个左右对称设置的千斤顶，两个所述千斤顶的上下两端均可拆卸地连接于对应的支撑部上，两个所述千斤顶均通过同步阀连接至电动油泵，以实现同步顶推上段吊杆防护管。

进一步地，所述活动内管为外壁设置螺纹的螺纹套管，所述下套管的内壁设有内螺纹，所述螺纹套管能够在下套管内通过螺纹传动实现上下移动并固定于特定高度处。

进一步地，所述支撑部为法兰盘，所述上套管、下套管的管道外壁均设有连接凸起，两个所述法兰盘的内侧均设有与连接凸起相匹配的连接凹槽，连接凸起和连接凹槽通过凸凹配合实现法兰盘可拆卸地固定于套管外壁。

进一步地，两个所述连接凸起的一侧间卡合设置保护钢管，所述保护钢管由两个半弧管通过第二螺栓拼接组合而成，所述保护钢管的内壁能够环绕包围螺纹套管以及其内部结构。

进一步地，所述螺纹套管的顶部外侧还设有加厚段，所述加厚段的设置位置避开螺纹套管顶部的抵靠部位，所述加厚段的侧面开圆孔若干，手柄杆能插入圆孔旋动使螺纹套管上升或下降。

进一步地，所述法兰盘由对称两部分组成并通过第一螺栓紧固为一体，所述法兰盘上还设有若干个呈等距且均分设置的加劲肋。

就上述系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置的使用方法而言，其包括如下步骤：

步骤a：旋转安装所述螺纹套管至下套管的内腔靠近底部的位置并保持固定；

步骤b：将所述下套管的底端焊接固定于下段吊杆防护管的顶部；

步骤c：将所述上套管的顶端焊接固定于上段吊杆防护管的底部；

步骤d：将两个所述法兰盘分别固定连接于对应的套管外壁并在两个所述法兰盘之间固定安装千斤顶；

步骤e：通过同步阀启动所述千斤顶以支撑上套管和下套管；

步骤f：判断处于安装状态还是检修状态并根据所处状态选择执行的步骤，若处于检修状态，则执行步骤g；若处于安装状态，则执行步骤h～k；

步骤g：转动所述螺纹套管至与下套管相对应的某一位置处并使其顶端与上套管的底端之间间隔出一定的距离以留出检修窗口；

步骤h：转动所述螺纹套管使其顶端抵靠于上套管的底端；

步骤i：对所述千斤顶加油压并继续向上同步顶升千斤顶以顶推上套管；

步骤j：继续转动所述螺纹套管使其顶端与上套管的底端之间相互抵压并达到安装所需的目标应力；

步骤k：对所述千斤顶回油压并撤除千斤顶、同步阀以及电动油泵。

更进一步地，还包括执行所述步骤k之后拆除两个所述法兰盘的步骤。

更进一步地，还包括执行所述步骤k或者拆除两个所述法兰盘的步骤之后在两个所述连接凸起之间安装保护钢管的步骤。

本发明具有以下优点：

1、在检修阶段，依靠螺纹套管在下套管中旋进或旋出，从而能和上套管保持一定的间距，形成检修窗口，可方便地对系杆拱桥吊杆、拉索进行经常性外观以及力学性能检查、维修。

2、在安装阶段，依靠同步顶推组件包括两个千斤顶、同步阀以及电动油泵，能够预先对上套管顶推达到目标应力，再者使螺纹套管更迅速地抵靠安装到上套管底端，然后撤除千斤顶，相较于单侧安装可靠且高效。

3、在桥梁运营阶段，依靠保护钢管卡合于两连接凸起之间保持一定的压力，不仅有效地保持内部结构不受侵蚀，而且对整体结构能够起到防松的效果。

4、该连接装置由于整体采用了可拆卸的安装结构以及相配合的套管，无需破坏防护钢管即能有效地实现对吊杆或拉索的检测或维修，使得桥梁吊杆使用寿命长，能够满足安全周期内的使用。

5、该连接装置由于检修窗口可依靠传动螺纹调节距离，可调节性高且螺纹套管两端设置加厚段，能通过手柄杆插入进行螺旋操作，操作便捷。

附图说明

图1是应用本发明的系杆拱桥桥梁，其中本发明位于图1的A部；

图2是本发明安装状态下的结构示意图；

图3是本发明检修状态下的结构示意图；

图4是本发明桥梁运营状态下的结构示意图；

图5是图2中法兰盘及其组件的主视结构示意图；

图6是图2中法兰盘及其组件的侧视结构示意图；

图7是图2中法兰盘及其组件的俯视结构示意图；

图8是图2中上套管的主视结构示意图；

图9是图2中上套管的俯视结构示意图；

图10是图2中下套管的主视结构示意图；

图11是图2中下套管的俯视结构示意图；

图12是图4中保护钢管的主视结构示意图；

图13是图4中保护钢管的侧视结构示意图；

图14是图4中保护钢管的俯视结构示意图。

图中标记名称：法兰盘1、上套管2、千斤顶3、螺纹套管4、下套管5、保护钢管6、加劲肋7、吊杆防护管8、第一螺栓9、安装凹槽10、连接凸起11、牛腿凸缘16、连接凹槽18、第二螺栓19、油管20、同步阀21、电动油泵22。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1-4所示，本实施例的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，包括套接于桥梁吊杆和拉索外侧的两段吊杆防护管8，两段吊杆防护管8的一端间设有上套管2、下套管5，其中上套管2的顶部与顶段吊杆防护管8的底端焊接固定，下套管5的底部与底段吊杆防护管8的顶端焊接固定；上套管2和下套管5的一端间设有活动内管，活动内管能够在下套管5的内壁间上下移动并固定于特定高度处，以使其顶端抵靠于上套管2的底部或者与上套管2相对间隔一定的距离；优选地，活动内管为螺纹套管4，其中下套管5的内壁上为梯形传动螺纹且与螺纹套管4的外侧螺纹为副，以使螺纹套管4能在垂直方向上旋进或旋出一定的距离，以实现其顶端抵靠于上套管2的底部或者与上套管2相对间隔脱开。

如图8-11所示，实施例中，上套管2和下套管5的管道内壁均设有能够支撑的牛腿凸缘16，其管道内壁与对应牛腿凸缘16的上下凸缘端面均围成圆口截面的安装凹槽10；其中，上套管2通过对应的安装凹槽10与上段吊杆防护管8的端部相嵌后焊接固定，下套管5通过对应的安装凹槽10与下段吊杆防护管8的端部相嵌后焊接固定；其中，螺纹套管4的顶部管口具有接触部，上套管2底部安装凹槽10的内径与螺纹套管4接触部的外径相匹配，以使得接触部能嵌入上套管2底部的安装凹槽10内；其中，下套管5的梯形传动螺纹设置于下套管5的顶部安装凹槽10槽壁上，其安装凹槽10的槽深距离略大于梯形传动螺纹的长度。

实施例中，螺纹套管4的顶部外侧设有加厚段，加厚段的侧面开圆孔若干，手柄杆可插入圆孔后推动手柄杆使螺纹套管4旋转；其中，加厚段设置于螺纹套管4接触部的底端。

如图2-4所示，上套管2和下套管5的管部外侧均设有连接凸起11，两个连接凸起11远离套管的一侧均设有一个法兰盘1，两个法兰盘1面向套管的一侧均设有与连接凸起11相匹配的连接凹槽18；安装阶段，千斤顶3可拆卸地连接于两个法兰盘1之间，千斤顶3通过同步阀21连接至电动油泵22，以能够在活动内管顶端抵靠于上套管2的底部之前预先顶推上段吊杆防护管8达到特定的应力；检修阶段，螺纹套管4旋合至下套管5的管底，其中千斤顶3可支撑两段吊杆防护管8，从而留出检修窗口；桥梁运营阶段，法兰盘1、千斤顶3解除安装，两个连接凸起11的一侧间卡合设置保护钢管6，保护钢管6的钢管外壁能够环绕包围螺纹套管4，以使其上的螺纹免受雨水侵蚀。

如图5-7所示，其中，法兰盘1由对称两部分组成，利用所述第一螺栓9合为一体；法兰盘1还设有若干个加劲肋7，以起到增加刚度的作用；该连接装置共使用一对尺寸一致且上下通用的法兰盘。

如图12-所示，其中保护钢管6由两部分组成，通过第二螺栓19合为一体；当桥梁运营状态时，保护钢管6可有效保护螺纹套管4免受雨水侵蚀。

如图1-所示，本实施中还包括上述系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置的使用方法，具体为如下步骤：旋转安装螺纹套管4至下套管5的内腔靠近底部的位置并保持固定；将下套管5的底端焊接固定于下段吊杆防护管8的顶部；将上套管2的顶端焊接固定于上段吊杆防护管8的底部；将两个法兰盘1分别固定连接于对应的套管外壁并在两个法兰盘1之间固定安装千斤顶3；通过同步阀21启动千斤顶3以支撑上套管2和下套管5；判断处于安装状态还是检修状态并根据状态选择执行的步骤；若处于检修状态，转动螺纹套管4至与下套管5相对应的某一位置处并使其顶端与上套管2的底端之间间隔出一定的距离以留出检修窗口；若处于安装状态，则包括：转动螺纹套管4使其顶端抵靠于上套管2的底端；对千斤顶3加油压并继续向上同步顶升千斤顶3以顶推上套管2；继续转动螺纹套管4使其顶端与上套管2的底端之间相互抵压并达到安装所需的目标应力；对千斤顶3回油压并撤除千斤顶3、同步阀21以及电动油泵22。

本实施例中，还可以在对千斤顶3回油压并撤除千斤顶3、同步阀21以及电动油泵22之后拆除两个法兰盘1。

本实施例中，还可以在撤除千斤顶3、同步阀21以及电动油泵22之后或者拆除两个法兰盘1的步骤之后在两个连接凸起11之间安装保护钢管6。

如图2、3所示，本发明各部件安装顺序应当为：先将螺纹套管4旋进下套管5内部并旋至底部；再者，将螺纹套管4和下套管5一体通过下套管5底部的安装凹槽10安装到吊杆防护管8上；再者安装上套管2，通过上套管2下的安装凹槽10与螺纹套管4顶部的接触部相嵌；再者，在螺纹套管4的加厚段内插入手柄杆，旋转螺纹套管4使其上升。

当上套管2顶部上套管上安装凹槽10与吊杆防护管8相嵌，则停止旋转；再者，将法兰盘1拆开成两部分，分别安装到上套管2以及下套管5上并旋紧第一螺栓9；再者，安装千斤顶3至法兰盘1平台，千斤顶3着力位置应和法兰盘1加劲肋7的位置相对应；再者，对千斤顶3加油压，利用同步阀21和电动油泵22使千斤顶3同步顶升，当吊杆防护管8应力达到目标应力时，继续推动手柄杆使螺纹套管4向上旋转抵住上套管2；再者，千斤顶3回油后撤去，法兰盘1也解除安装撤去，安装保护钢管6。

如欲实现检修功能，则在图3所示检修状态下，顶升千斤顶3至目标顶升力，后在螺纹套管4加厚段的圆孔中插入手柄杆，推动手柄杆，使螺纹套管4向下旋进至底部，便可留出检修窗口。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，包括吊杆防护管(8)，其特征在于：所述吊杆防护管(8)分为上、下两段，其中，上段吊杆防护管(8)的下端固定有上套管(2)，下段吊杆防护管(8)的上端固定有下套管(5)，所述下套管(5)的管道内壁间设有活动内管，所述活动内管能够在下套管(5)的内壁间上下移动并固定于特定高度处，以使其顶端抵靠于上套管(2)的底部，为上段吊杆防护管(8)提供支撑，或者与上套管(2)相对间隔一定的距离以形成检修窗口，所述上套管(2)、下套管(5)的管道外壁上均设有一个支撑部，两个所述支撑部的之间设有同步顶升组件，所述同步顶升组件能够向上顶推上段吊杆防护管(8)为上段吊杆防护管(8)提供支撑。

2.根据权利要求1所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：所述同步顶升组件包括两个左右对称设置的千斤顶(3)，两个所述千斤顶(3)的上下两端均可拆卸地连接于对应的支撑部上，两个所述千斤顶(3)均通过同步阀(21)连接至电动油泵(22)，以实现同步顶推上段吊杆防护管(8)。

3.根据权利要求2所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：所述活动内管为外壁设置螺纹的螺纹套管(4)，所述下套管(5)的内壁设有内螺纹，所述螺纹套管(4)能够在下套管(5)内通过螺纹传动实现上下移动并固定于特定高度处。

4.根据权利要求3所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：所述支撑部为法兰盘(1)，所述上套管(2)、下套管(5)的管道外壁均设有连接凸起(11)，两个所述法兰盘(1)的内侧均设有与连接凸起(11)相匹配的连接凹槽(18)，连接凸起(11)和连接凹槽(18)通过凸凹配合实现法兰盘(1)可拆卸地固定于套管外壁。

5.根据权利要求4所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：两个所述连接凸起(11)的一侧间卡合设置保护钢管(6)，所述保护钢管(6)由两个半弧管通过第二螺栓(19)拼接组合而成，所述保护钢管(6)的内壁能够环绕包围螺纹套管(4)以及其内部结构。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：所述螺纹套管(4)的顶部外侧还设有加厚段，所述加厚段的设置位置避开螺纹套管(4)顶部的抵靠部位，所述加厚段的侧面开圆孔若干，手柄杆能插入圆孔旋动使螺纹套管(4)上升或下降。

7.根据权利要求4或5所述的一种系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置，其特征是：所述法兰盘(1)由对称两部分组成并通过第一螺栓(9)紧固为一体，所述法兰盘(1)上还设有若干个呈等距且均分设置的加劲肋(7)。

8.如权利要求7所述的系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置的使用方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤a：旋转安装所述螺纹套管(4)至下套管(5)的内腔靠近底部的位置并保持固定；

步骤b：将所述下套管(5)的底端焊接固定于下段吊杆防护管(8)的顶部；

步骤c：将所述上套管(2)的顶端焊接固定于上段吊杆防护管(8)的底部；

步骤d：将两个所述法兰盘(1)分别固定连接于对应的套管外壁并在两个所述法兰盘(1)之间固定安装千斤顶(3)；

步骤e：通过同步阀(21)启动所述千斤顶(3)以支撑上套管(2)和下套管(5)；

步骤f：判断处于安装状态还是检修状态并根据所处状态选择执行的步骤，若处于检修状态，则执行步骤g；若处于安装状态，则执行步骤h～k；

步骤g：转动所述螺纹套管(4)至与下套管(5)相对应的某一位置处并使其顶端与上套管(2)的底端之间间隔出一定的距离以留出检修窗口；

步骤h：转动所述螺纹套管(4)使其顶端抵靠于上套管(2)的底端；

步骤i：对所述千斤顶(3)加油压并继续向上同步顶升千斤顶(3)以顶推上套管(2)；

步骤j：继续转动所述螺纹套管(4)使其顶端与上套管(2)的底端之间相互抵压并达到安装所需的目标应力；

步骤k：对所述千斤顶(3)回油压并撤除千斤顶(3)、同步阀(21)以及电动油泵(22)。

9.根据权利要求8所述的系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置的使用方法，其特征是：还包括执行所述步骤k之后拆除两个所述法兰盘(1)的步骤。

10.根据权利要求9所述的系杆拱桥吊杆防护钢管连接装置的使用方法，其特征是：还包括执行所述步骤k或者拆除两个所述法兰盘(1)的步骤之后在两个所述连接凸起(11)之间安装保护钢管(6)的步骤。

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