CN114108453A - 一种适用于支座高程调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于支座高程调整装置，包括可调位移垫板、滑槽盆、斜面楔块、阶梯楔块、竖向限位杆、横向张拉器和纵向张拉器；楔块与滑槽盆滑动连接，可调位移垫板中的一对斜面与斜面楔块的斜面斜度一致，另外两个斜面的阶梯状矩形凹槽与阶梯楔块的阶梯形状吻合；可调位移垫板上设置有若干个通孔，竖向限位杆贯穿可调位移垫板和滑槽盆，进而限制可调位移垫板的水平移动；本发明在支座有调整需求时，通过控制楔块在滑槽盆内位置，实现可调位移垫板的升降，进而实现支座的高程调整。采用本装置可在桥梁全生命周期调整支座高程，使支座与梁体紧密接触，改善梁体受力，延长桥梁的使用寿命。

Description

一种适用于支座高程调整装置

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种适用于支座高程调整装置。

背景技术

近年来我国公路铁路桥梁工程的迅速增加，相应的工程领域也遇见了许多难以解决的工程难题，支座高程的精确控制是其中之一。

随着预制装配式技术发展迅速，其在桥梁领域的应用也越来越多。预制箱梁、大空板梁是桥梁预制装配的主要形式，但由于制造误差或安装不当的原因，容易导致四个支点高程不一致，从而出现支座脱空现象，导致梁体处于不利受力状态。

连续梁桥作为一种常见桥梁，在其使用过程中，由于地质条件、基础条件、邻近施工等因素，导致桥梁支座不均匀沉降问题，不均匀沉降会引起桥梁内力重分布，使得全桥处于不利受力状态。

目前，对于支座脱空，通常采用千斤顶顶起梁体，更换支座或者垫石的方法，花费的时间精力较多，对交通也会产生一定程度的影响。对于不均匀沉降，通常采用规范最大容许工后沉降等设计措施和地基处理等施工措施，缺乏有效的成桥后应对措施。

桥梁支座是连接上部结构和下部结构的重要部件，传递上部结构的支承反力，保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形，使上下部结构实际受力情况符合结构力学图示。如果梁体发生支座脱空现象，势必造成梁体由4点支撑变成3点甚至2点支撑，梁体支撑约束的改变，将严重影响梁体梁体受力状况。当超静定桥梁结构基础产生不均匀沉降时，从结构力学角度来看，就是对支座施加了一个强制位移，从而导致上部结构的内力重分布，将对上部结构受力状况产生不利影响。

基于此，本发明提供一种适用于支座高程调整装置，通过双向楔块来调节、限制支座高度，进而改善梁体受力状况，使桥梁处于有利的受力状态。如果只设置单向楔块，在各类作用下，不可避免会使张拉系统松动卸力，导致张拉系统受拉伸长，从而使单向楔块装置对梁体标高的控制能力降低。与单向楔块相比，双向楔块可以更好的限值支座的竖向位移。采用本装置可以方便的在桥梁全生命周期中根据桥梁具体状况调整支座高程，使之与梁体紧密接触，也可以根据需要调整支座反力，从而改善梁体受力，延长桥梁的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种适用于支座高程调整装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于支座高程调整装置，包括可调位移垫板、滑槽盆、斜面楔块、阶梯楔块、挡板、横向张拉器、纵向张拉器、斜面楔块上面板、斜面楔块下面板、阶梯楔块下面板、竖向限位杆等部件；所述斜面楔块设置两组，对称安装在滑槽盆内，与滑槽盆底部滑动连接，所述斜面楔块的一侧为斜面，两组楔块的斜面相对；所述阶梯楔块设置两组，对称安装在滑槽盆另一方向内，所述阶梯楔块上表面为阶梯状，两组楔块的阶梯面相对。所述可调位移垫板包括水平顶板，顶板下方设置有倒梯形凸块，所述倒梯形凸块的一对底面为斜面，倒梯形凸块的一对斜面分别与两组斜面楔块斜面坡度一致，发生滑动时，倒梯形凸块的斜面与斜面楔块的斜面可紧密贴合；所述倒梯形凸块的另一对底面为阶梯状矩形凹槽，与阶梯楔块的阶梯形状吻合，发生滑动时，能保持每一级竖向移动都能使倒梯形凸块的凹槽与楔块紧密贴合。所述可调位移垫板上设置若干个通孔，所述滑槽盆上设置与可调位移垫板上的通孔位置对应的通孔，确保可调位移垫板仅发生竖直方向的位移。所述斜面楔块中央设置有通槽，所述横向张拉器穿过通槽与另一组楔块连接；所述阶梯楔块中央设置有通槽，所述纵向张拉器穿过通槽与另一组楔块连接；向横向张拉器施加水平方向的力，推动斜面楔块在滑槽盆的滑槽内相对滑动，从而改变两组斜面楔块之间的距离，可调位移垫板的倒梯形凸块的斜面与楔块发生相对滑动，进而使可调位移垫板上升或下降，同时向纵向张拉器施加水平方向的力，将所述阶梯楔块在滑槽盆内凹槽内滑动至与可调位移垫板紧密结合，起到支承固定可调位移垫板的作用，从而实现调节可调位移垫板及支座高度作用。

进一步的，本装置还设置有挡板，所述挡板设置在滑槽盆四周，所述挡板与滑槽盆贴合，通过挡板螺栓连接，下端与滑槽盆齐平；所述挡板为不锈钢板件，所述挡板螺栓为粗制螺栓。

进一步的，所述可调位移垫板中的水平顶板为呈矩形的实心不锈钢块件，所述通孔设置数量为四个，分别设置在水平顶板的四个端角处。

进一步的，所述滑槽盆为矩形盆式部件，四周设置有凸缘；所述斜面楔块和阶梯楔块的底部设置有与凸缘相互适配的槽口，所述斜面楔块和阶梯楔块通过槽口和凸缘嵌入滑槽盆内部，并可相对与滑槽盆滑动。

进一步的，所述斜面楔块的斜面表面设置有斜面楔块上面板，斜面楔块与滑槽盆接触的下表面设置有斜面楔块下面板；所述阶梯楔块与滑槽盆接触的下表面设置有阶梯楔块下面板；所述斜面楔块上面板、斜面楔块下面板和阶梯楔块下面板采用工程塑料合金MGB板，具有摩擦系数小、承载能力大、抗老化能力强、自身润滑、免维护等特点。

进一步的，所述竖向限位杆为粗制螺栓，所述横向张拉器根据支座承受重量采用冷铸墩头锚拉索系统或高强螺栓，纵向张拉器为粗制螺栓。

进一步的，所述斜面楔块与阶梯楔块的中心处设置有通孔，可供横向张拉器与纵向张拉器穿过，进而通过张拉横向张拉器与纵向张拉器实现对斜面楔块与阶梯楔块的顶推。

本发明的有益效果是：

（1）本发明与常规垫块的区别在于通过对横向张拉器施加张拉力，调节斜面楔块的横向位移，实现可调位移垫板的竖向高程改变，进而实现桥梁支座的标高调整，使支座与梁体紧密接触，使桥梁处于有利的受力状态。最后通过设置阶梯楔块、竖向限位杆进行对装置整体位移的限制，防止各块件之间产生相互位移。

（2））本发明可以根据需要控制横向张拉器（3-1）施加力的大小调整支座反力，从而改善梁体受力。

（3）本发明设置竖向限位杆，实现块件间连接，以防止竖向移动块件间的相对错动，提高安装精确度。

（4）为了减小楔块滑动时与可调位移垫板、滑槽盆之间的摩阻力且兼具滑面的耐久性，采用塑料合金MGB板作为滑动面材料，具有摩擦系数小、承载能力大、抗老化能力强、自身润滑、免维护等特点。

附图说明

图1是本发明的三维立体示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的1-1、2-2断面图；

图6是本发明斜面楔块的结构示意图；

图7是本发明阶梯楔块的结构示意图；

图8是本发明各部件安装顺序示意图；

附图中的标记为：

可调位移垫板1、滑槽盆2、斜面楔块3、阶梯楔块4、挡板5、竖向限位杆2-1、横向张拉器3-1、斜面楔块上面板3-2、斜面楔块下面板3-3、纵向张拉器4-1、阶梯楔块下面板4-2、挡板螺栓5-1。

具体实施方式

为使本发明应用方法的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明应用方法及附图，对本发明应用方法中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的应用方法是本发明的一部分应用方法，而不是全部的应用方法。基于本发明中的应用方法，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他应用方法，都属于本发明保护的范围。

参照图1~8，本发明提供一种适用于支座高程调整装置，包括可调位移垫板1、滑槽盆2、斜面楔块3、阶梯楔块4、挡板5、竖向限位杆2-1、横向张拉器3-1、斜面楔块上面板3-2、斜面楔块下面板3-3、纵向张拉器4-1、阶梯楔块下面板4-2、挡板螺栓5-1等部件。所述斜面楔块3设置两组，对称安装在滑槽盆2内，与滑槽盆2底部滑动连接，所述斜面楔块3的一侧为斜面，两组斜面楔块3的斜面相对；所述阶梯楔块4设置两组，对称安装在滑槽盆2另一方向内，所述阶梯楔块4上表面为阶梯状，两组阶梯楔块4的阶梯面相对。所述可调位移垫板1包括水平顶板，顶板下方设置有倒梯形凸块，所述倒梯形凸块的一对底面为斜面，倒梯形凸块的一对斜面分别与两组斜面楔块3斜面坡度一致，发生滑动时，倒梯形凸块的斜面与斜面楔块3的斜面可紧密贴合；所述倒梯形凸块的另一对底面为阶梯状矩形凹槽，与阶梯楔块4最宽处阶梯长度相同，发生滑动时，能保持每一级竖向移动都能使倒梯形凸块的凹槽与阶梯楔块4紧密贴合。所述可调位移垫板1上设置若干个孔洞，所述滑槽盆2上设置与可调位移垫板1的孔洞位置对应的孔洞，确保可调位移垫板1仅发生竖直方向的位移。所述斜面楔块3中央设置有通槽，所述横向张拉器3-1穿过通槽与另一组楔块连接；所述阶梯楔块4中央设置有通槽，所述纵向张拉器4-1穿过通槽与另一组楔块连接；向横向张拉器3-1施加水平方向的力，推动斜面楔块3在滑槽盆2的滑槽内相对滑动，从而改变两组斜面楔块3之间的距离，可调位移垫板1的倒梯形凸块的斜面与斜面楔块3发生相对滑动，进而使可调位移垫板1上升或下降，同时向纵向张拉器4-1施加水平方向的力，将所述阶梯楔块4在滑槽盆2内凹槽内滑动至与可调位移垫板1紧密结合，起到支承固定可调位移垫板1的作用，从而实现调节可调位移垫板1及支座高度的作用。

本发明中，本装置还设置有挡板5，所述挡板5设置在滑槽盆2四周，所述挡板5与滑槽盆2贴合，通过挡板螺栓5-1连接，下端与滑槽盆2齐平；所述挡板5为不锈钢板件，所述挡板螺栓5-1为粗制螺栓。

本发明中，所述可调位移垫板1中的水平顶板为呈矩形的实心不锈钢块件，所述通孔设置数量为四个，分别设置在水平顶板的四个端角处。

本发明中，所述滑槽盆2为矩形盆式部件，四周设置有凸缘；所述的斜面楔块3和阶梯楔块4底部设置有与凸缘相互适配的槽口，所述斜面楔块3和阶梯楔块4通过槽口和凸缘嵌入滑槽盆2内部，并可相对与滑槽盆2滑动。

本发明中，所述斜面楔块3的斜面表面设置有斜面楔块上面板3-2，斜面楔块3与滑槽盆2接触的下表面设置有楔块下面板3-3；所述阶梯楔块4与滑槽盆2接触的下表面设置有阶梯楔块下面板4-2；所述斜面楔块上面板3-2、斜面楔块下面板3-3和阶梯楔块下面板4-2采用工程塑料合金MGB板，具有摩擦系数小、承载能力大、抗老化能力强、自身润滑、免维护等特点。

本发明中，所述竖向限位杆2-1为粗制螺栓，所述横向张拉器3-1根据支座承受重量采用冷铸墩头锚拉索系统或高强螺栓，纵向张拉器4-1为粗制螺栓。

本发明中，所述斜面楔块3与阶梯楔块4的中心处设置有通孔，可供横向张拉器3-1与纵向张拉器4-1穿过，进而通过张拉横向张拉器3-1与纵向张拉器4-1实现对斜面楔块3与阶梯楔块4的顶推。

本发明中，所述竖向限位杆2-1为粗制螺栓，所述横向张拉器3-1根据支座承受重量采用冷铸墩头锚拉索系统或高强螺栓，纵向张拉器4-1为粗制螺栓。本发明其他应用方法中，横向张拉器3-1和纵向张拉器4-1也可依据所承担荷载，选用精轧螺纹钢筋、粗制螺栓、钢绞线或高强钢丝及其配套张拉设备，也可以根据顶升力的大小需求，在斜面楔块2、阶梯楔块3上开多孔并配置多组横向张拉器3-1和纵向张拉器4-1。

本发明装置适用于支座高程调整装置的应用方法为：采用粘钢法将滑槽盆2与桥墩墩顶垫石粘结，同时将竖向限位杆2-1通过滑槽盆2的4个端角的通孔进行安装，需注意的是施工时应确保滑槽盆2的底部标高是否达到设计要求。在清理完滑槽盆2中杂物、保证楔块能顺利平动后，将斜面楔块3吊装入滑槽盆2相应的滑道内。然后顶推斜面楔块3至设计位置。接着将阶梯楔块4沿另一方向楔入指定位置后，最后吊装可调位移垫板1至设计标高。应进行检查可调位移垫板1的底部凹槽是否与阶梯楔块4的阶梯对齐，此时阶梯楔块4无法横向移动。待检查完成，确保无误后最终安装挡板5，并将竖向限位杆2-1在可调位移垫板1四周的开孔处的螺栓向下旋紧，进行构件就位检查，完成本装置安装。

本发明可调节支座高度，进而使支座与梁体紧密接触，也可以调节支座反力，从而改善梁体受力，使桥梁处于有利的受力状态。采用本装置可以方便的在桥梁全生命周期中根据桥梁具体状况调整支座高程和反力，这样可以节省大量的临建设施投入，减小更换支座时对交通产生的影响。

本发明装置的具体应用，详述如下：

应用方法一：

本装置的安装步骤如下：

第一步，首先采用粘钢法将滑槽盆2与桥墩墩顶垫石粘结，同时将竖向限位杆2-1通过滑槽盆2的4个端角处的通孔进行安装，安装完成后检查滑槽盆2是否水平。

第二步，在后场将斜面楔块上面板3-2、斜面楔块下面板3-3、阶梯楔块下面板4-2安装至斜面楔块3和阶梯楔块4对应位置。楔块上面板与楔块下面板的安装需要牢靠稳固，所采用的粘合剂需要耐老化、耐候、长期有效。待桥墩浇筑完成后，在滑槽盆2内杂物清理干净后，将贴好面板的斜面楔块3吊装入滑槽盆2中，再将贴好面板的阶梯楔块4楔入至目标位置，并确保斜面楔块下面板3-3和阶梯楔块下面板4-2与滑槽盆2之间可顺利滑动。斜面楔块3、阶梯楔块4的垂直面紧靠滑槽盆2内壁作为初始位置。推动两组斜面楔块3，检查是否滑动平顺，斜面楔块下面板3-2是否会刮擦脱落。检查方法为，先将一组斜面楔块3缓缓推至相对端头极限位置，再将另一组斜面楔块3缓缓推至相对端头极限位置，检查无误后，复位斜面楔块3至初始位置。最后，穿过横向张拉器3-1和纵向张拉器4-1，并装上配套螺母垫板。

第三步，将可调位移垫板1对应装入两组斜面楔块2之间，可调位移垫块1下端两侧槽口与滑槽盆2较顶面密贴作为初始位置。然后缓慢张拉横向张拉器3-1，顶推斜面楔块3，观察可调位移垫块1是否升降平稳，确认无误后，将可调位移垫块1调节至设计高程。然后张拉纵向张拉器4-1，保证可调位移垫板1底部阶梯状凹槽与阶梯楔块4的阶梯紧密贴合无缝隙，待检查完成，确保无误后最终安装挡板5，并将竖向限位杆2-1在可调位移垫板1四周的开孔处的螺栓向下旋紧，进行构件就位检查，完成本装置安装。

应用方法二：

相较于应用方法一，专门指出其应用于预制梁桥施工场景。

基于上述应用方法一，本装置安装时，可调位移垫块1已顶升至设计高程。如果梁体出现支座脱空现象，可以通过调节可调位移垫板1高程，从而使支座与梁体完全接触。调节方法如下：首先松开可调节垫板1四个端角处的螺栓，然后对横向张拉器3-1施加水平方向的力，推动斜面楔块3在滑槽盆2的滑槽内相对滑动，从而改变两组斜面楔块3之间的距离，使可调位移垫板1的倒梯形凸块的斜面与斜面楔块3发生相对滑动，进而使可调位移垫板1缓慢上升，直至支座与梁体充分接触，拧紧横向张拉器3-1的螺栓。接下来对纵向张拉器4-1施加水平方向的力，使阶梯楔块4在滑槽盆2内凹槽内滑动至与可调位移垫板1紧密结合，起到支承固定可调位移垫板1的作用，最后拧紧纵向张拉器4-1和可调节垫板1四个端角处的螺栓，完成支座高度调节。

应用方法三：

对于桥梁出现地基不均匀沉降的场景，可以通过采用应用方法二的调节方法调节可调位移垫板1高程，进而调整支座高度或反力，使梁体受力状态得到改善。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

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应用方法，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 (7)

1.一种适用于支座高程调整装置，其特征在于，

可调位移垫板（1）、滑槽盆（2）、斜面楔块（3）、阶梯楔块（4）、竖向限位杆（2-1）、横向张拉器（3-1）、纵向张拉器（4-1）；

所述斜面楔块（3）、阶梯楔块（4）各2组，安装在滑槽盆（2）内，与滑槽盆（2）滑动连接；所述斜面楔块（3）的一侧为斜面，两组斜面楔块（3）斜面相对；所述阶梯楔块（4）的一侧为阶梯形状，两组阶梯楔块（4）阶梯面相对；

所述可调位移垫板（1）包括水平顶板，水平顶板下方设置有倒梯形凸块，所述倒梯形凸块的一对底面呈两个斜面，另外一对底面呈阶梯形状，倒梯形凸块位于两组斜面楔块（3）和两组阶梯楔块（4）之间，倒梯形凸块的两个斜面分别与两组斜面楔块（3）的斜面斜度一致，倒梯形凸块的斜面与斜面楔块（3）的斜面可紧密贴合，倒梯形凸块的另外两个斜面与阶梯楔块（4）的阶梯形状吻合，可与阶梯楔块（4）可紧密贴合；

所述可调位移垫板（1）上设置有若干个通孔，所述滑槽盆（2）上均设置与可调位移垫板（1）上的通孔位置对应的通孔，所述竖向限位杆（2-1）贯穿可调位移垫板（1）和滑槽盆（2）；

所述斜面楔块（3）上设置通孔，所述横向张拉器（3-1）穿过通孔将2组斜面楔块（3）连接；

所述阶梯楔块（4）上设置通孔，所述纵向张拉器（4-1）穿过通孔将2组阶梯楔块（4）连接；

向横向张拉器（3-1）施加水平方向的力，带动斜面楔块（3）在滑槽盆（2）内滑动，进而调整两组斜面楔块（3）之间的距离，可调位移垫板（1）的斜面与楔块（2）的斜面发生相对滑动，进而使可调位移垫板（1）上升或者下降，从而实现调节可调位移垫板（1）高程的作用，然后向纵向张拉器（4-1）施加水平方向的力，带动阶梯楔块（4）在滑槽盆（2）内滑动使阶梯楔块（4）与可调位移垫板（1）紧密结合。

2.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置，其特征在于，

还设置有挡板（5），所述挡板（5）设置在滑槽盆（2）四周，所述挡板（5）与滑槽盆（2）贴合，通过挡板螺栓（5-1）连接；所述挡板（5）为不锈钢板件，所述挡板螺栓（5-1）为粗制螺栓。

3.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置及，其特征在于，

所述可调位移垫板（1）中的水平顶板为呈矩形的实心不锈钢块件，在水平顶板的四个端角处各设置一个通孔。

4.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置，其特征在于，

所述滑槽盆（2）为矩形盆式部件，四周设置有凸缘；

所述斜面楔块（3）和阶梯楔块（4）的底部设置有与凸缘相互适配的槽口，所述斜面楔块（3）和阶梯楔块（4）通过槽口和凸缘嵌入滑槽盆（2）内部，并可相对与滑槽盆（2）滑动。

5.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置，其特征在于，

所述斜面楔块（3）的斜面表面设置有斜面楔块上面板（3-2），斜面楔块（3）与滑槽盆（2）接触的下表面设置有斜面楔块下面板（3-3）；所述阶梯楔块（4）与滑槽盆（2）接触的下表面设置有阶梯楔块下面板（4-2）；所述斜面楔块上面板（3-2）、斜面楔块下面板（3-3）和阶梯楔块下面板（4-2）采用工程塑料合金MGB板。

6.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置，其特征在于，

所述竖向限位杆（2-1）为粗制螺栓，所述横向张拉器（3-1）根据支座承受重量采用冷铸墩头锚拉索系统或高强螺栓，纵向张拉器（4-1）为粗制螺栓。

7.根据权利要求1所述的适用于支座高程调整装置，其特征在于，

所述斜面楔块（3）的中心处设置有通孔，可供横向张拉器（3-1）穿过，进而通过张拉横向张拉器（3-1）实现对斜面楔块（3）的顶推；

所述阶梯楔块（4）的中心处设置有通孔，可供纵向张拉器（4-1）穿过，进而通过张拉横向张拉器（3-1）实现对阶梯楔块（4）的顶推。

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