CN113565000A - 一种钢管桩加固栈桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管桩加固栈桥，包括若干依次搭建的支座和铺设在所述支座上的桥面板，所述支座包括两个钢护筒，所述钢护筒的下端固定，所述钢护筒的上端与桥面板连接，两个所述钢护筒的中部还通过横向焊接加固装置相互连接，任意一个所述钢护筒的下端还设有中心破岩组件。采用本发明的一种钢管桩加固栈桥。

Description

一种钢管桩加固栈桥

技术领域

本发明涉及一种加固栈桥，具体涉及一种钢管桩加固栈桥。

背景技术

在桥梁施工过程中，需搭设钢栈桥辅助通行和运送物资。钢栈桥的桥面板通过钢管桩作为立柱支撑，钢管桩预先按照设计位置打入地下，为保证支撑强度钢管桩。在渝湘高速扩能工程五布河特大桥钢栈桥施工过程中，由于施工所处环境地势起伏较大，且跨越五布河水域，地层分布粉砂质泥岩、砂岩等氧层，在裸露基岩地带捶打钢管桩困难，破岩效果差，不利于栈桥钢管桩施工。在后期施工过程中发现，由于已架设完成的钢栈桥立柱安装存在一定的偏差，同时采用的连接系槽钢为工厂化预制，与实际间隔尺寸存在一定的误差，这导致了连接两根钢立柱的连接系节点不在同一个部位，存在一定的安全隐患，需要进一步的加固。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钢管桩加固栈桥，能在提升破岩效果的同时对钢栈桥进行二次加固。

其技术方案如下：

一种钢管桩加固栈桥，其关键在于，包括若干依次搭建的支座和铺设在所述支座上的桥面板，所述桥面板与对应的所述支座之间还水平设有若干贝雷梁和若干分配梁，所述分配梁与所述支座一一对应，所述分配梁的两端分别搭设在对应支座的两个钢护筒上端；

所述贝雷梁与所述分配梁垂直，所述贝雷梁等距安装在所有所述分配梁上，所述桥面板水平铺设在所有所述贝雷梁上，所述桥面板的侧边延其长度方向还竖向设有护栏；

所述支座包括两个钢护筒，所述钢护筒的下端固定在地基上，所述钢护筒的上端与桥面板连接，两个所述钢护筒的中部还通过横向焊接加固装置相互连接，所有所述钢护筒的下端均还设有中心破岩组件。

采用以上方案的效果：便于在现场利用横向焊接加固装置对栈桥钢管桩进行二次焊接加固，确保对钢管桩立柱的加强效果，同时钢护筒下端的中心破岩组件，提高钢管桩在在高硬度岩石地带的破岩深度和破岩速率，为及时搭设稳定的钢栈桥提供了保障，其结构简单，安装便捷稳定。

所有所述钢护筒的上端还设有焊接缺口，所述分配梁的两端分别搭设在对应的所述焊接缺口内并焊接。

所述横向焊接加固装置包括横接杆和两个一级强化筒，所述横接杆水平设置，所述横接杆的两端端部与对应的所述钢护筒焊接，所述一级强化筒分别套设在所述横接杆的两端端部，所述一级强化筒与所述钢护筒焊接，所述一级强化筒与所述横接杆焊接；

在所述一级强化筒外套设有二级强化筒，所述二级强化筒与所述钢护筒焊接，所述二级强化筒与所述一级强化筒焊接。

所述钢护筒和所述横接杆均为圆钢管，所述横接杆的两端端面与其外壁之间分别设有一圈环形的一级焊缝倒角，所述横接杆与所述钢护筒之间的焊缝位于所述一级焊缝倒角内。

所述一级强化筒的内壁与所述横接杆的外壁贴合，所述一级强化筒的外端端面与其外壁之间设有一圈环形的二级焊缝倒角，所述一级强化筒的外端与所述钢护筒之间的焊缝位于所述二级焊缝倒角内，所述一级强化筒的内端端面与所述横接杆的外壁焊接。

所述二级强化筒的内壁与所述一级强化筒的外壁贴合，所述二级强化筒的轴向长度比所述一级强化筒的轴向长度短，所述二级强化筒的外端与所述钢护筒焊接，所述二级强化筒的内端与所述一级强化筒的外壁焊接。

所述中心破岩组件包括若干保持肋板，所述保持肋板以所述钢护筒的中心呈发散状分布，所述保持肋板的外端分别与所述钢护筒的内壁固定，所有所述保持肋板的内端连接有同一个破岩锥，所述破岩锥的外壁设有若干破岩齿，所述破岩锥的下端伸出对应的所述。

所述保持肋板为条板状，所述保持肋板倾斜设置，所述保持肋板的上端端面与所述钢护筒的内壁焊接固定，所述保持肋板的下端端面与所述破岩锥焊接固定。

所述保持肋板包括n个高位肋板和n个低位肋板，n为自然数，所述高位肋板与所述钢护筒中心线的夹角为θ1，所述低位肋板与所述钢护筒中心线的夹角为θ2，30°≤θ1≤θ2≤40°，所述高位肋板和所述低位肋板依次环向间隔分布，所有所述保持肋板与所述破岩锥的连接位置位于同一水平高度。

所述破岩锥包括长方体块和正四棱锥块，所述长方体块竖向设置，所述保持肋板的内端分别与所述长方体块的上部连接，所述长方体块的下部向下伸出所述钢护筒的下端口，所述保持肋板为四个，n＝2，四个所述保持肋板的内端分别与所述长方体块的四个长方形面焊接固定，所述正四棱锥块的底面与所述长方体块的下端面固定连接；

所述破岩齿固定在所述长方体块的下部，所述长方体块的四个长方形面上分别设有所述破岩齿；

所述破岩齿包括一一对应的小三棱锥块和大三棱锥块，其中所述小三棱锥块位于所述大三棱锥块的正下方，所述小三棱锥块和所述大三棱锥块均为正三棱锥；

所述小三棱锥块的底面与所述长方体块的长方形面固定连接，所述小三棱锥块的任一个侧棱朝下设置；

所述大三棱锥块的底面与所述长方体块的长方形面固定连接，所述大三棱锥块的任一个侧棱朝下设置；

所述钢护筒的内壁还设有若干外侧破岩板，所有所述外侧破岩板围绕所述钢护筒的中心线环向均匀分布，所述外侧破岩板位于所述破岩锥的水平位置上方；

所述外侧破岩板与所述保持肋板一一对应，所述外侧破岩板位于对应的所述保持肋板正下方，所述外侧破岩板外侧边缘与所述钢护筒的内壁焊接，所述外侧破岩板的上边缘与所述保持肋板焊接。

有益效果：本发明便于在现场对栈桥钢管桩进行二次焊接加固，且通过横接杆、一级强化筒、二级强化筒的相互配合，确保了对钢管桩立柱的加强效果，其结构简单，安装便捷稳定，同时钢护筒下端的中心破岩组件采用中心破岩和外侧破岩相配合的方式，提高钢管桩在在高硬度岩石地带的破岩深度和破岩速率，为及时搭设稳定的钢栈桥提供了保障。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明第二视角的结构示意图；

图3为钢护筒a1和横接杆12的局部剖面结构示意图；

图4为图3的m部放大图；

图5为横接杆12、一级强化筒13、二级强化筒14的剖面结构示意图；

图6为中心破岩组件第一视角的剖面结构示意图；

图7为中心破岩组件第二视角的剖面结构示意图；

图8为保持肋板a2与钢护筒a1的连接示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1到图8所示，一种钢管桩加固栈桥，其主要包括若干依次搭建的支座和铺设在所述支座上的桥面板20，所述桥面板20与对应的所述支座之间还水平设有若干贝雷梁21和若干分配梁22，所述分配梁22与所述支座一一对应，所述分配梁22的两端分别搭设在对应支座的两个钢护筒a1上端；

所述贝雷梁21与所述分配梁22垂直，所述贝雷梁21等距安装在所有所述分配梁22上，所述桥面板20水平铺设在所有所述贝雷梁21上，所述桥面板20的侧边延其长度方向还竖向设有护栏；

所述支座沿桥面板20的长度方向排布，所述支座包括两个钢护筒a1，所述钢护筒a1的上端与桥面板20连接；

两个所述钢护筒a1的中部还通过横向焊接加固装置相互连接，所有所述钢护筒a1的下端均还设有中心破岩组件，所述钢护筒a1的下端通过中心破岩组件竖直嵌入地基/河床/岩石内固定。

其中：

所有所述钢护筒a1的上端还设有焊接缺口，所述分配梁22的两端分别搭设在对应的所述焊接缺口内并焊接。

所述横向焊接加固装置包括横接杆12和两个一级强化筒13，所述横接杆12水平设置，所述钢护筒a1和所述横接杆12均为螺旋圆钢管，所述横接杆12的两端端部与对应的所述钢护筒a1焊接，所述一级强化筒13分别套设在所述横接杆12的两端端部，所述一级强化筒13与所述钢护筒a1焊接，所述一级强化筒13与所述横接杆12焊接；

在所述一级强化筒13外套设有二级强化筒14，所述二级强化筒14与所述钢护筒a1焊接，所述二级强化筒14与所述一级强化筒13焊接。

所述钢护筒a1和所述横接杆12均为圆钢管，所述横接杆12的两端端面与其外壁之间分别设有一圈环形的一级焊缝倒角，所述横接杆12与所述钢护筒a1之间的焊缝位于所述一级焊缝倒角内。

所述一级强化筒13的内壁与所述横接杆12的外壁贴合，所述一级强化筒13的外端端面与其外壁之间设有一圈环形的二级焊缝倒角，所述一级强化筒13的外端与所述钢护筒a1之间的焊缝位于所述二级焊缝倒角内，所述一级强化筒13的内端端面与所述横接杆12的外壁焊接。

所述二级强化筒14的内壁与所述一级强化筒13的外壁贴合，所述二级强化筒14的轴向长度比所述一级强化筒13的轴向长度短，所述二级强化筒14的外端与所述钢护筒a1焊接，所述二级强化筒14的内端与所述一级强化筒13的外壁焊接。

所述横接杆12的两端、所述一级强化筒13的外端、以及所述二级强化筒14的外端分别依照其与所述钢护筒a1的相贯线加工裁切。

一级强化筒13包括两个弧形的一级强化板131，两个所述一级强化板131相互扣合焊接形成所述一级强化筒13；

所述二级强化筒14包括两个弧形的二级强化板141，两个所述二级强化板141相互扣合焊接形成所述二级强化筒14

所述中心破岩组件包括若干保持肋板a2，所述保持肋板a2以所述钢护筒a1的中心呈发散状分布，所述保持肋板a2的外端分别与所述钢护筒a1的内壁固定，所有所述保持肋板a2的内端连接有同一个破岩锥a3，所述破岩锥a3的外壁设有若干破岩齿a4，所述破岩锥a3的下端伸出对应的所述。

所述保持肋板a2为条板状，所述保持肋板a2倾斜设置，所述保持肋板a2的上端端面与所述钢护筒a1的内壁焊接固定，所述保持肋板a2的下端端面与所述破岩锥a3焊接固定。

所述保持肋板a2的宽度方向与所述钢护筒a1的中心线平行，所述破岩锥a3位于所述钢护筒a1的中心线上，所述保持肋板a2与所述钢护筒a1中心线的夹角为θ，30°≤θ≤40°

所述保持肋板a2包括n个高位肋板a21和n个低位肋板a22，n为自然数，所述高位肋板a21与所述钢护筒a1中心线的夹角为θ1，所述低位肋板a22与所述钢护筒a1中心线的夹角为θ2，30°≤θ1≤θ2≤40°，所述高位肋板a21和所述低位肋板a22依次环向间隔分布，所有所述保持肋板a2与所述破岩锥a3的连接位置位于同一水平高度。

所述破岩锥a3包括长方体块a31和正四棱锥块a32，所述长方体块a31竖向设置，所述保持肋板a2的内端分别与所述长方体块a31的上部连接，所述长方体块a31的下部向下伸出所述钢护筒a1的下端口，所述保持肋板a2为四个，n＝2，四个所述保持肋板a2的内端分别与所述长方体块a31的四个长方形面焊接固定，所述正四棱锥块a32的底面与所述长方体块a31的下端面固定连接；

所述破岩齿a4固定在所述长方体块a31的下部，所述长方体块a31的四个长方形面上分别设有所述破岩齿a4。

所述破岩齿a4包括一一对应的小三棱锥块a41和大三棱锥块a42，其中所述小三棱锥块a41位于所述大三棱锥块a42的正下方，所述小三棱锥块a41和所述大三棱锥块a42均为正三棱锥；

所述小三棱锥块a41的底面与所述长方体块a31的长方形面固定连接，所述小三棱锥块a41的任一个侧棱朝下设置；

所述大三棱锥块a42的底面与所述长方体块a31的长方形面固定连接，所述大三棱锥块a42的任一个侧棱朝下设置。

所述钢护筒a1的内壁还设有若干外侧破岩板a5，所有所述外侧破岩板a5围绕所述钢护筒a1的中心线环向均匀分布，所述外侧破岩板a5位于所述破岩锥a3的水平位置上方。

所述外侧破岩板a5与所述保持肋板a2一一对应，所述外侧破岩板a5位于对应的所述保持肋板a2正下方，所述外侧破岩板a5外侧边缘与所述钢护筒a1的内壁焊接，所述外侧破岩板a5的上边缘与所述保持肋板a2焊接。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同仅在于：所述保持肋板a2由两个高位肋板a21和两个低位肋板a22构成，所述高位肋板a21与所述钢护筒a1中心线的夹角为θ1，所述低位肋板a22与所述钢护筒a1中心线的夹角为θ2，θ1＝30°，θ2＝40°，所述高位肋板a21和所述低位肋板a22依次环向间隔分布，所有所述保持肋板a2与所述破岩锥a3的连接位置位于同一水平高度。

实施例3：

本实施例与实施例2的不同仅在于：在所述钢护筒a1的内壁还设有若干外侧破岩板a5，所有所述外侧破岩板a5围绕所述钢护筒a1的中心线环向均匀分布，所述外侧破岩板a5位于所述破岩锥a3的水平位置上方；所述外侧破岩板a5与所述保持肋板a2一一对应，所述外侧破岩板a5位于对应的所述保持肋板a2正下方，所述外侧破岩板a5外侧边缘与所述钢护筒a1的内壁焊接，所述外侧破岩板a5的上边缘与所述保持肋板a2焊接。所述外侧破岩板a5的主体结构与中国专利202010958913.X中的破岩板一致。

破岩效果测试：在现场施工过程中，尝试多种结构对硬质砂岩进行破岩，最初采用中国CN212714906U的方案进行打桩，破岩困难，入岩深度为2m左右时钢护筒继续下潜困难。采用实施例1、2、3的方案进行捶打，由于其中心位置破岩锥a3的作用，钢护筒的入岩深度和入岩速率都有提升，基本或完全能达到目标破岩深度(6-8m)。采用实施例2的技术方案，由于高位肋板a21和低位肋板a22上下错置，低位肋板a22先于高位肋板a21破岩，在同一水平部位，岩石破裂后相互挤压不明显，可提升破岩速率。采用实施例3的技术方案，由于增加了外侧破岩板a5，其与破岩锥a3共同作用，破岩速率显著提升；同时，外侧破岩板a5连接在保持肋板a2的根部可对其起到连接加强作用。

有益效果：本发明的技术方案适用于在硬度较高的岩石地带进行打桩作业，采用中心破岩和外侧破岩相配合的方式，提高钢管桩在在高硬度岩石地带的破岩深度和破岩速率，为及时搭设稳定的钢栈桥提供了保障。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：包括若干依次搭建的支座和铺设在所述支座上的桥面板(20)，所述桥面板(20)与对应的所述支座之间还水平设有若干贝雷梁(21)和若干分配梁(22)，所述分配梁(22)与所述支座一一对应，所述分配梁(22)的两端分别搭设在对应支座的两个钢护筒(a1)上端；

所述贝雷梁(21)与所述分配梁(22)垂直，所述贝雷梁(21)等距安装在所有所述分配梁(22)上，所述桥面板(20)水平铺设在所有所述贝雷梁(21)上，所述桥面板(20)的侧边延其长度方向还竖向设有护栏；

所述支座包括两个钢护筒(a1)，所述钢护筒(a1)的下端固定在地基上，所述钢护筒(a1)的上端与桥面板(20)连接，两个所述钢护筒(a1)的中部还通过横向焊接加固装置相互连接，所有所述钢护筒(a1)的下端均还设有中心破岩组件。

2.根据权利要求1所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所有所述钢护筒(a1)的上端还设有焊接缺口，所述分配梁(22)的两端分别搭设在对应的所述焊接缺口内并焊接。

3.根据权利要求2所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述横向焊接加固装置包括横接杆(12)和两个一级强化筒(13)，所述横接杆(12)水平设置，所述横接杆(12)的两端端部与对应的所述钢护筒(a1)焊接，所述一级强化筒(13)分别套设在所述横接杆(12)的两端端部，所述一级强化筒(13)与所述钢护筒(a1)焊接，所述一级强化筒(13)与所述横接杆(12)焊接；

在所述一级强化筒(13)外套设有二级强化筒(14)，所述二级强化筒(14)与所述钢护筒(a1)焊接，所述二级强化筒(14)与所述一级强化筒(13)焊接。

4.根据权利要求3所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述钢护筒(a1)和所述横接杆(12)均为圆钢管，所述横接杆(12)的两端端面与其外壁之间分别设有一圈环形的一级焊缝倒角，所述横接杆(12)与所述钢护筒(a1)之间的焊缝位于所述一级焊缝倒角内。

5.根据权利要求4所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述一级强化筒(13)的内壁与所述横接杆(12)的外壁贴合，所述一级强化筒(13)的外端端面与其外壁之间设有一圈环形的二级焊缝倒角，所述一级强化筒(13)的外端与所述钢护筒(a1)之间的焊缝位于所述二级焊缝倒角内，所述一级强化筒(13)的内端端面与所述横接杆(12)的外壁焊接。

6.根据权利要求5所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述二级强化筒(14)的内壁与所述一级强化筒(13)的外壁贴合，所述二级强化筒(14)的轴向长度比所述一级强化筒(13)的轴向长度短，所述二级强化筒(14)的外端与所述钢护筒(a1)焊接，所述二级强化筒(14)的内端与所述一级强化筒(13)的外壁焊接。

7.根据权利要求6所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述中心破岩组件包括若干保持肋板(a2)，所述保持肋板(a2)以所述钢护筒(a1)的中心呈发散状分布，所述保持肋板(a2)的外端分别与所述钢护筒(a1)的内壁固定，所有所述保持肋板(a2)的内端连接有同一个破岩锥(a3)，所述破岩锥(a3)的外壁设有若干破岩齿(a4)，所述破岩锥(a3)的下端伸出对应的所述钢护筒(a1)。

8.根据权利要求7所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述保持肋板(a2)为条板状，所述保持肋板(a2)倾斜设置，所述保持肋板(a2)的上端端面与所述钢护筒(a1)的内壁焊接固定，所述保持肋板(a2)的下端端面与所述破岩锥(a3)焊接固定。

9.根据权利要求8所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述保持肋板(a2)包括n个高位肋板(a21)和n个低位肋板(a22)，n为自然数，所述高位肋板(a21)与所述钢护筒(a1)中心线的夹角为θ1，所述低位肋板(a22)与所述钢护筒(a1)中心线的夹角为θ2，30°≤θ1≤θ2≤40°，所述高位肋板(a21)和所述低位肋板(a22)依次环向间隔分布，所有所述保持肋板(a2)与所述破岩锥(a3)的连接位置位于同一水平高度；

所述破岩锥(a3)包括长方体块(a31)和正四棱锥块(a32)，所述长方体块(a31)竖向设置，所述保持肋板(a2)的内端分别与所述长方体块(a31)的上部连接，所述长方体块(a31)的下部向下伸出所述钢护筒(a1)的下端口，所述保持肋板(a2)为四个，n＝2，四个所述保持肋板(a2)的内端分别与所述长方体块(a31)的四个长方形面焊接固定，所述正四棱锥块(a32)的底面与所述长方体块(a31)的下端面固定连接；

所述破岩齿(a4)固定在所述长方体块(a31)的下部，所述长方体块(a31)的四个长方形面上分别设有所述破岩齿(a4)。

10.根据权利要求9所述的一种钢管桩加固栈桥，其特征在于：所述破岩齿(a4)包括一一对应的小三棱锥块(a41)和大三棱锥块(a42)，其中所述小三棱锥块(a41)位于所述大三棱锥块(a42)的正下方，所述小三棱锥块(a41)和所述大三棱锥块(a42)均为正三棱锥；

所述小三棱锥块(a41)的底面与所述长方体块(a31)的长方形面固定连接，所述小三棱锥块(a41)的任一个侧棱朝下设置；

所述大三棱锥块(a42)的底面与所述长方体块(a31)的长方形面固定连接，所述大三棱锥块(a42)的任一个侧棱朝下设置；

所述钢护筒(a1)的内壁还设有若干外侧破岩板(a5)，所有所述外侧破岩板(a5)围绕所述钢护筒(a1)的中心线环向均匀分布，所述外侧破岩板(a5)位于所述破岩锥(a3)的水平位置上方；

所述外侧破岩板(a5)与所述保持肋板(a2)一一对应，所述外侧破岩板(a5)位于对应的所述保持肋板(a2)正下方，所述外侧破岩板(a5)外侧边缘与所述钢护筒(a1)的内壁焊接，所述外侧破岩板(a5)的上边缘与所述保持肋板(a2)焊接。

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