CN113356080B - 一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，属于挑梁建造施工领域，其包括支撑体、推力发生器和受力垫块，所述支撑体的长度方向的一端朝向其中一个主系梁，另一端与推力发生器抵接，所述推力发生器远离支撑体的一端朝向另一个主系梁，所述受力垫块包括调节垫块和推力垫块，所述调节垫块位于支撑体和主系梁之间，所述推力垫块位于推力发生器与主系梁之间，推力发生器与钢管于两个主系梁之间同时对两个主系梁施加推力，期间推力垫块、调节垫块和衔接垫块用于推力的传递；使得两个主系梁受到反顶作用，得以对主系梁的横向偏移情况进行纠偏，便于桥梁施工的顺利进行。

Description

一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置

技术领域

本申请涉及桥梁建造施工的领域，尤其是涉及一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置。

背景技术

钢拱桥是具有钢架特点的拱桥，也是一种有推力的拱桥。其上部主要结构包括钢拱架、主系梁和桥面等，主系梁有两个且分别于桥面的相对两侧将桥面连接固定，钢拱架与主系梁之间连接有斜吊杆。

在钢拱桥的施工建造中，先建造桥墩座等基础支撑结构，而后架设钢拱架和主系梁，并通过斜吊杆使二者连接，此时两个主系梁便得到固定支撑，即可在主系梁的基础上进行桥面安装。

钢拱架相较于主系梁更靠近桥梁的中轴线，故斜吊杆的长度方向存在一定的于水平方向上的倾斜角度。在桥梁建造施工的过程中，斜吊杆水平方向上的分力过大而易造成主系梁横向水平偏移，主系梁的偏移方向为靠近桥梁中轴线，两主系梁之间的相对距离即桥面铺设的空间被压缩，将不利于后期桥面的施工建造。

发明内容

为了改善上述问题，本申请提供一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置。

本申请提供的一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置采用如下的技术方案：

一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，包括支撑体、推力发生器和受力垫块，所述支撑体的长度方向的一端朝向其中一个主系梁，另一端朝向推力发生器，所述推力发生器远离支撑体的一端朝向另一个主系梁，所述受力垫块包括调节垫块和推力垫块，所述调节垫块位于支撑体和主系梁之间，所述推力垫块位于推力发生器与主系梁之间，所述支撑体和推力发生器之间设有衔接垫块。

通过采用上述技术方案，推力发生器启动后，其向钢管施加推力，使得钢管和推力发生器共同具备了对位于二者两端的主系梁的推力，从而对主系梁进行反顶纠偏，减小了主系梁横向偏移的量，为桥梁建造的过程提供便利，衔接垫块用于使得推力发生器对钢管的推力传导更加均匀稳定，推力垫块与调节垫块用于使钢管或推力发生器对主系梁施加的推力更加稳定并减小了主系梁所收到的应力集中。

所述调节垫块上设有调节机构，所述调节机构包括引导组件，所述引导组件包括引导夹块，所述引导夹块相对调节垫块滑移，且滑移方向与主系梁的长度方向平行，所述引导夹块设有两个且分别位于支撑体的相对两侧；所述调节垫块朝向支撑体的一侧固定连接有支撑部，所述支撑部位于支撑体沿重力方向的一侧。

通过采用上述技术方案，支撑体落成之前先于主系梁的对应位置处设置好引导组件，引导夹块将支撑体的端部朝向预设的反顶位置进行引导，提高了支撑体与理论落成点之间的相互对准精度，从而提高反顶效果和施工操作效率。

优选的，所述引导组件还包括引导滚轮，所述引导滚轮转动连接于引导夹块上，所述引导滚轮的转动平面与支撑体的长度方向垂直，所述引导滚轮的周面与支撑体的侧壁抵接。

通过采用上述技术方案，支撑体落成的过程中，引导轮的轮面与引导滚轮直接接触并相对滚动，提高了支撑体与引导夹块相互配合时的流畅程度，也减小了支撑体与引导夹块之间的摩擦损伤。

优选的，所述引导组件还包括抵接板和抵接弹簧，所述抵接板设有两个且分别位于支撑体的相对两侧，所述抵接板与调节垫块连接，所述抵接弹簧位于抵接板和引导夹块之间，所述抵接弹簧的一端与抵接板抵接，另一端与引导夹块抵接，当所述抵接弹簧处于自然状态下，两个所述引导滚轮之间的间隙小于支撑体的宽度尺寸。

通过采用上述技术方案，通过支撑体相对两侧的抵接弹簧的弹力差对支撑体进行纠偏引导，使支撑体的端部尽可能处于引导组件的居中位置，从而提高对支撑体定位的精确程度。

优选的，所述引导组件还包括调节板，所述调节板与支撑部滑移连接且滑移方向与主系梁的长度方向平行，所述调节板背离支撑部的一侧与支撑体抵接，所述抵接板位于调节板背离支撑部的一侧且二者固定连接，所述支调节机构还包括用于控制调节板移动的控制组件。

通过采用上述技术方案，落成支撑体后，如需对支撑体的端部位置进行进一步调整，操作控制组件对调节板进行移动操作，调节板与其承载的支撑体进行同步移动，实现调节目的。

优选的，所述控制组件包括控制齿条和控制齿轮，所述控制齿条与调节板固定连接，且所述控制齿条的长度方向与支撑体的长度方向垂直，所述控制齿轮与支撑部转动连接，所述控制齿轮和控制齿条啮合，所述控制组件还包括止转螺杆，所述止转螺杆与支撑部螺纹连接，所述止转螺杆的长度方向与控制齿轮的转动平面平行，所述止转螺杆朝向控制齿轮的一端固定连接有止转块，所述止转块插入至控制齿轮的相邻两个齿之间。

通过采用上述技术方案，转动控制齿轮驱动控制齿条沿直线移动，调节板与控制齿条一同移动，旋转止转螺杆使止转螺杆移动，止转块与控制齿轮的相对位置关系被改变，从而实现对控制齿轮的选择性止动控制。

优选的，所述调节机构还包括衔接辊，所述衔接辊位于调节垫块和支撑部之间，所述衔接辊的长度方向与其转动轴线平行且与支撑体的长度方向垂直，所述衔接辊的周面存在一部同时分位于调节垫块与调节板朝向支撑体的一侧，所述调节垫块和支撑体的抵接面所在的平面与调节板和支撑体的抵接面所在的平面均位于衔接辊的轴线与支撑体之间。

通过采用上述技术方案，需对支撑体进行移动时，先接触推力发生装置所施加的推力作用，支撑体失去推力作用后离开调节垫块，并在衔接辊的引导下顺势落至调节板上，而后调节板与支撑体的移动便不会使支撑体和调节垫块之间发生相互摩擦。

优选的，所述推力垫块朝向推力发生器的一侧开设有调整槽，所述调整槽的长度方向同时与支撑体的长度方向和主系梁的长度方向所在的直线垂直，所述调整槽的槽面为弧面，且此弧面的轴线与调整槽的长度方向一致，所述推力发生器朝向推力垫块的一端固定连接有调整块，所述调整块与调整槽配合。

通过采用上述技术方案，当支撑体的长度方向与主系梁的长度方向不相互垂直时，调整块与调整槽的配合可对支撑体上的推力进行矢量分解，从而分解出方向稳定垂直于主系梁长度方向的推力，使得反顶装置所施加的推力状态更加稳定。

优选的，其中一个所述引导夹块背离支撑部的一侧铰接有锁止板，所述锁止板远离其铰接点的一端与另一个引导夹块远离支撑部的一侧可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，扣合锁止板后，锁止板、引导夹块和支撑部共同形成了对支撑体的禁锢限位，减小支撑体意外滑脱的风险。

优选的，所述衔接垫块朝向支撑体的一侧设有卡位夹块，所述卡位夹块朝向支撑体的一侧开设有卡位槽，所述卡位夹块设有两个且分别位于支撑体的相对两侧，所述支撑体与卡位槽的槽底抵接，所述衔接垫块上设有卡位弹簧，所述卡位弹簧位于卡位夹块背离支撑体的一侧，所述卡位弹簧的一端与卡位夹块连接，另一端与衔接垫块连接。

通过采用上述技术方案，卡位夹块在卡位弹簧的作用下可对支撑体朝向推力发生器的一端开启放置空间或提供夹持固定。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过引导组件的设置，在支撑体落成之前先根据主系梁的横向偏移情况在主系梁上预设反顶位置，并于主系梁上预设的反顶位置处设置好引导组件，支撑体落成的过程中，引导组件通过引导夹块和引导轮将支撑体的端部朝向预设的反顶位置进行引导，提高了支撑体与理论落成点之间的相互对准精度，从而提高反顶效果和施工操作效率；

2.通过调节板和控制组件的设置，落成后的支撑体远离推力发生器的一端如根据具体情况或变化需进行微调时，移动调节板，调节板承载着位于其上的支撑体一同移动，实现调节的目的。

附图说明

图1是本申请实施例的钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置工作状态下的结构示意图。

图2是本申请实施例用于体现反顶装置靠近推力发生器一端的结构示意图。

图3是本申请实施例用于体现反顶装置的调节机构结构示意图。

图4是图3中A部的局部放大图。

图5是本申请实施例用于体现衔接辊的工作原理的剖视示意图。

附图标记说明：1、主系梁；11、支撑体；12、推力发生器；121、调整块；2、受力垫块；21、调节垫块；22、推力垫块；221、调整槽；222、消耗板；23、支撑部；231、调节槽；3、调节机构；31、衔接辊；4、引导组件；41、调节板；42、抵接板；43、抵接弹簧；44、引导夹块；441、引导滚轮；442、锁止板；4421、腰形孔；4422、锁止螺栓；5、控制组件；51、控制齿轮；52、控制齿条；53、止转螺杆；531、止转块；6、衔接组件；61、衔接垫块；611、放置槽；62、卡位夹块；621、卡位槽；63、卡位弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，如图1所示，反顶装置位于桥梁的两个主系梁1之间，其包括支撑体11、受力垫块2和推力发生器12，本实施例中，支撑体11为钢管，推力发生器12为电动式千斤顶，受力垫块2包括调节垫块21和推力垫块22。调节垫块21和推力垫块22分别位于两主系梁1相对的侧面，且受力垫块2与主系梁1通过断焊固定；钢管的一端朝向推力垫块22，另一端朝向推力垫块22，千斤顶位于钢管和推力垫块22之间。

如图1和2所示，推力垫块22和调节垫块21朝向钢管的一侧均一体成型有支撑部23，支撑部23位于钢管的下方，千斤顶位于推力垫块22的支撑部23上。推力垫块22朝向千斤顶的一侧开设有调整槽221，调整槽221的长度方向同时与钢管的长度方向和主系梁1的长度方向所在的直线垂直，且调整槽221的槽面为弧面，此弧面的轴线的长度方向与调整槽221的长度方向一致；千斤顶的顶出端一体成型有调整块121，调整块121背离千斤顶的一端呈弧形凸起状，调整块121的弧面与调整槽221的弧面平行。调整槽221内设置有消耗板222，消耗板222为弧形板，其呈凸起状的板面与调整槽221的槽面贴合抵接，其呈凹陷状的板面与调整块121的弧面贴合抵接；调整块121的弧面与和消耗板222朝向调整块121的板面的粗糙度均远大于调整槽221的槽面和消耗板222朝向调整槽221的板面的粗糙度。

如图1和2所示，千斤顶与钢管之间还设置有衔接组件6，衔接组件6包括衔接垫块61，衔接垫块61背离钢管的一侧与千斤顶背离推力垫块22的一侧抵接，衔接垫块61背离千斤顶的一设有用于对钢管进行放置和限位的放置槽611。放置槽611内设置有卡位夹块62和卡位弹簧63，卡位夹块62和卡位弹簧63均设置有两个且分别位于钢管的相对两侧；卡位弹簧63的长度方向与钢管的长度发方向垂直，卡位弹簧63的一端与放置槽611的槽壁固定连接，另一端与卡位夹块62固定连接，卡位夹块62背离卡位弹簧63的一端开设有卡位槽621，两个卡位槽621的槽面分别对钢管的相对侧面进行抵接夹持，从而对钢管起到一定的限位作用。卡位夹块62背离支撑部23的一端呈楔面设置，在将钢管的端部放置入放置槽611内时，卡位夹块62的楔面可使得钢管的端部可顺势对两个卡位夹块62挤压从而获得顺利进入卡位槽621处的空间。

如图1和3所示，调节垫块21处设置有调节机构3，调节机构3包括引导组件4和控制组件5，引导组件4包括调节板41、抵接板42、抵接弹簧43和引导夹块44，调节板41位于调节垫块21的支撑部23上，抵接板42和钢管均位于调节板41背离支撑部23的一侧。抵接板42与调节板41焊接固定，抵接板42、抵接弹簧43和引导夹块44的数量均为二，其相对钢管的布置方式与衔接组件6类似：抵接弹簧43的两端分别与抵接板42和引导夹块44固定连接，钢管位于引导夹块44背离抵接弹簧43的一侧，两个引导夹块44分别位于钢管的相对两侧。引导夹块44上且靠近钢管的侧壁处转动连接有引导滚轮441，引导滚轮441的周面与钢管的侧壁接触；抵接弹簧43处于自然长度状态下时，两个引导滚轮441之间的间距小于钢管的直径，钢管的端部自上而下放置入两引导夹块44之间的过程中，钢管可顺势通过引导滚轮441对引导夹块44形成水平挤压的推力，使得两个引导夹块44相背移动，从而使钢管获得进入两个引导夹块44之间的空间条件。钢管端部放置完毕后，引导滚轮441的轴线与调节板41的板面之间的距离大于钢管的截面半径。

如图3所示，其中一个引导夹块44远离调节板41的一端铰接有锁止板442，锁止板442的转动平面与引导滚轮441的转动平面一致，锁止板442外形较为细长，其长度方向所在的直线位于其转动平面内。锁止板442上开设有腰形孔4421，腰形孔4421的长度方向与锁止板442的长度发方向一致；当锁止板442转动至其长度方向与主系梁1的长度方向一致时，锁止板442远离其铰接点的端部处与另一个引导夹块44远离调节板41的一侧贴合接触；锁止板442上通过腰形孔4421穿设有锁止螺栓4422，锁止螺栓4422穿过腰形孔4421而后旋入此引导夹块44内，由此，两个引导夹块44和锁止板442共同对钢管形成了禁锢限位。

如图3和4所示，控制组件5用于对引导组件4以及钢管的端部进行移动调节，控制组件5包括控制齿条52、控制齿轮51和止转螺杆53。调节垫块21的支撑部23上开设有调节槽231，调节槽231的长度方向与主系梁1的长度方向一致；控制齿条52固定连接于调节板41背离钢管的一侧，控制齿条52位于调节槽231内且二者长度方向一致，且此方向便为调节板41的移动方向。控制齿轮51转动连接于支撑部23上，其与控制齿条52啮合，控制齿轮51的转动平面与调节板41的板面平行，控制齿轮51的转动轴端部一体成型有六棱块，六棱块可为通过六棱扳手对控制齿轮51的转动操作提供便利。止转螺杆53从支撑部23的侧方穿入支撑部23内且二者螺纹连接，止转螺杆53的长度方向与调节槽231的长度方向一致，止转螺杆53的端部一体成型有呈子弹头状的止转块531，止转块531的尖端朝向控制齿轮51，转动止转螺杆53，使止转螺杆53沿自身长度方向朝向控制齿轮51移动，直至止转块531插入至控制齿轮51的其中两个相邻的齿之间，此时控制齿轮51便无法继续转动，调节板41的位置也被固定。

如图3和5所示，为了使调节钢管端部的位置时确保钢管与调节垫块21相互分离以减小二者的摩擦，调节垫块21上转动连接有衔接辊31，衔接辊31的长度方向与调节槽231的长度方向一致，且衔接辊31位于调节垫块21与支撑部23之间。设调节垫块21与钢管端面直接接触的面为A面，调节板41朝向钢管的板面为B面，衔接辊31的转动轴线同时位于A面所在的平面和B面所在的平面背离钢管的一侧，且衔接辊31的周面存在一部分同时位于A面所在的平面与B面所在的平面朝向钢管的一侧，由此，钢管端部放置与调节板41上，当钢管承受来自千斤顶的推力时，其端部朝向A面移动，钢管端面与衔接辊31的周面接触时，钢管可顺势获得向上的移动趋势，使得钢管的端面与调节垫块21抵接时其侧壁离开调节板41；而当千斤顶的推力卸除后，钢管的端部在自身重力的作用下再次抵接于衔接辊31的周面，但此次抵接使得钢管获得远离调节垫块21的移动趋势，由此可使钢管的端面与调节垫块21分离，从而使得钢管移动时其不与调节垫块21发生摩擦。

本申请实施例一种钢拱桥主系梁1中间横向水平反顶装置的实施原理为：

第一步，对两个主系梁1进行勘测，选取合适的反顶点，分别于两个主系梁1的侧方的合适位置放置推力垫块22和调节垫块21，而后于推力垫块22的调整槽221内涂抹润滑油并放置消耗板222，并将千斤顶和衔接垫块61放置到位。第二步，吊装钢管，先将钢管靠近千斤顶的一端与衔接组件6相互配合安放，而后将钢管的另一段与调节机构3以及调节垫块21配合安放。第三步，放置结束后解除吊具与钢管的连接关系，操作千斤顶对钢管施加推力，可根据钢管端部对主系梁1的反顶效果而后通过控制组件5对钢管的端部进行反复调节以找到最佳反顶点。第四步，找到最佳反顶点后对控制齿轮51进行止转锁止，并通过锁止板442对钢管进行限位锁止，反顶装置架设结束。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，其特征在于：包括支撑体(11)、推力发生器(12)和受力垫块(2)，所述支撑体(11)的长度方向的一端朝向其中一个主系梁(1)，另一端朝向推力发生器(12)，所述推力发生器(12)远离支撑体(11)的一端朝向另一个主系梁(1)，所述受力垫块(2)包括调节垫块(21)和推力垫块(22)，所述调节垫块(21)位于支撑体(11)和主系梁(1)之间，所述推力垫块(22)位于推力发生器(12)与主系梁(1)之间，所述支撑体(11)和推力发生器(12)之间设有衔接垫块(61)；

所述调节垫块(21)上设有调节机构(3)，所述调节机构(3)包括引导组件(4)，所述引导组件(4)包括引导夹块(44)，所述引导夹块(44)相对调节垫块(21)滑移，且滑移方向与主系梁(1)的长度方向平行，所述引导夹块(44)设有两个且分别位于支撑体(11)的相对两侧；

所述调节垫块(21)朝向支撑体(11)的一侧固定连接有支撑部(23)，所述支撑部(23)位于支撑体(11)沿重力方向的一侧

所述引导组件(4)还包括引导滚轮(441)，所述引导滚轮(441)转动连接于引导夹块(44)上，所述引导滚轮(441)的转动平面与支撑体(11)的长度方向垂直，所述引导滚轮(441)的周面与支撑体(11)的侧壁抵接

所述引导组件(4)还包括抵接板(42)和抵接弹簧(43)，所述抵接板(42)设有两个且分别位于支撑体(11)的相对两侧，所述抵接板(42)与调节垫块(21)连接，所述抵接弹簧(43)位于抵接板(42)和引导夹块(44)之间，所述抵接弹簧(43)的一端与抵接板(42)抵接，另一端与引导夹块(44)抵接，当所述抵接弹簧(43)处于自然状态下，两个所述引导滚轮(441)之间的间隙小于支撑体(11)的宽度尺寸

所述引导组件(4)还包括调节板(41)，所述调节板(41)与支撑部(23)滑移连接且滑移方向与主系梁(1)的长度方向平行，所述调节板(41)背离支撑部(23)的一侧与支撑体(11)抵接，所述抵接板(42)位于调节板(41)背离支撑部(23)的一侧且二者固定连接，所述调节机构(3)还包括用于控制调节板(41)移动的控制组件(5)

所述控制组件(5)包括控制齿条(52)和控制齿轮(51)，所述控制齿条(52)与调节板(41)固定连接，且所述控制齿条(52)的长度方向与支撑体(11)的长度方向垂直，所述控制齿轮(51)与支撑部(23)转动连接，所述控制齿轮(51)和控制齿条(52)啮合，所述控制组件(5)还包括止转螺杆(53)，所述止转螺杆(53)与支撑部(23)螺纹连接，所述止转螺杆(53)的长度方向与控制齿轮(51)的转动平面平行，所述止转螺杆(53)朝向控制齿轮(51)的一端固定连接有止转块(531)，所述止转块(531)插入至控制齿轮(51)的相邻两个齿之间。

2.根据权利要求1所述的一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，其特征在于：所述调节机构(3)还包括衔接辊(31)，所述衔接辊(31)位于调节垫块(21)和支撑部(23)之间，所述衔接辊(31)的长度方向与其转动轴线平行且与支撑体(11)的长度方向垂直，所述衔接辊(31)的周面存在一部同时分位于调节垫块(21)与调节板(41)朝向支撑体(11)的一侧，所述调节垫块(21)和支撑体(11)的抵接面所在的平面与调节板(41)和支撑体(11)的抵接面所在的平面均位于衔接辊(31)的轴线与支撑体(11)之间。

3.根据权利要求1所述的一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，其特征在于：所述推力垫块(22)朝向推力发生器(12)的一侧开设有调整槽(221)，所述调整槽(221)的长度方向同时与支撑体(11)的长度方向和主系梁(1)的长度方向所在的直线垂直，所述调整槽(221)的槽面为弧面，且此弧面的轴线与调整槽(221)的长度方向一致，所述推力发生器(12)朝向推力垫块(22)的一端固定连接有调整块(121)，所述调整块(121)与调整槽(221)配合。

4.根据权利要求1所述的一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，其特征在于：其中一个所述引导夹块(44)背离支撑部(23)的一侧铰接有锁止板(442)，所述锁止板(442)远离其铰接点的一端与另一个引导夹块(44)远离支撑部(23)的一侧可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种钢拱桥主系梁中间横向水平反顶装置，其特征在于：所述衔接垫块(61)朝向支撑体(11)的一侧设有卡位夹块(62)，所述卡位夹块(62)朝向支撑体(11)的一侧开设有卡位槽(621)，所述卡位夹块(62)设有两个且分别位于支撑体(11)的相对两侧，所述支撑体(11)与卡位槽(621)的槽底抵接，所述衔接垫块(61)上设有卡位弹簧(63)，所述卡位弹簧(63)位于卡位夹块(62)背离支撑体(11)的一侧，所述卡位弹簧(63)的一端与卡位夹块(62)连接，另一端与衔接垫块(61)连接。

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