CN114408786A - 交替顶升钢支撑间的快速连接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置及方法，装置包括：带伸缩装置的至少两个哑铃型支撑，每个所述哑铃型支撑包括中杆及设于所述中杆两端、与钢支撑外径面贴合的滑板；带第一收紧装置的竖向拉杆，竖向穿过至少两个所述哑铃型支撑的中杆；钢支撑顶部和底部捆绑用拉索，通过斜杆与所述竖向拉杆连接并形成受力三角架。本发明借助了刚性桁架结构控制钢支撑的横向稳定，同时又利用柔性索结构允许提供竖向变形差，即充分利用竖向拉杆的收紧，实现钢支撑向内靠拢但又被哑铃型水平支撑控制保持固定间距，又借助索的适应性及哑铃型支撑与钢支撑的滑动允许变形。该装置为可重复利用装置。

Description

交替顶升钢支撑间的快速连接装置及方法

技术领域

本发明涉及钢支撑技术领域，特别涉及一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置及方法。

背景技术

现有钢支撑交替顶升时，借助相邻的两个千斤顶布置于钢支撑端部，A千斤顶顶升时，B千斤顶收缸不受力状态，垫高后，再由B千斤顶顶升，然后A千斤顶收缸，如此交替循环。对应的支撑千斤顶的两个相邻钢支撑就会是交替受力压缩。由于交替顶升时千斤顶布置较近，相应的钢支撑距离也较近。通常将相邻的两根钢支撑捆绑在一起，基本上采用的是焊接方式，分别是钢支撑上部一个平面框，下部一下平面框，然后在正面和背面各焊一个X撑进行固定，从而提升支撑间的整体稳定性。

带来的问题时，每次均采用焊接，后期拆除需要切割，制造连接杆件无法重复利用和成本增加，同时由于焊接和切割，给钢支撑造成残余应力和表面的损伤，也给重复使用带来不利影响。

另一方面，在交替顶升时，在AB千斤顶顶升荷载转换过程中，钢支撑间的连接产生较大不利受力，会在多次顶升后出现不易发觉的连接破坏，从而增加后续顶升施工中支撑不稳的风险。

以4米长的常用直径D500mm的钢支撑为例，其在最大受力400吨时，相邻支撑将产生几个mm的压缩变形差，这对于在无受力状态焊接的连接杆件，受力截面不能仅仅是稳定约束作用，还需要考虑变形差带来的受力不利。即使截面足够时，由于是与钢支撑采用的是横向搭焊，要求采用补偿措施增加焊缝面积，相应的会给钢支撑增加过多焊点，后期切割拆除后，影响钢支撑的二次使用，这等于给成本造成一项巨大浪费。

发明内容

分析钢支撑在交替顶升过程中的受力可以发现，如果能将两者间的变形差释放掉，同时又能保持两者间共同协调实现稳定性，就能实现传统的焊接框架式装置。本发明基于这一目标，提出一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置及方法，即实现了钢支撑间相互作用的扶持作用，从而保证其稳定，同时又通过可滑动面释放两者间因交替顶升中的变形差，也就相应地释放了连接杆的受力。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置，包括：

带伸缩装置的至少两个哑铃型支撑，每个所述哑铃型支撑包括中杆及设于所述中杆两端、与钢支撑外径面贴合的滑板；

带第一收紧装置的竖向拉杆，竖向穿过至少两个所述哑铃型支撑的中杆；

钢支撑顶部和底部捆绑用拉索，通过斜杆与所述竖向拉杆连接。

在本发明装置的一些实施例中，所述滑板表面设有润滑油或聚四氟乙烯板垫层。

在本发明装置的一些实施例中，所述钢支撑顶部和底部设有供所述拉索穿过的带孔的加劲板。

在本发明装置的一些实施例中，围绕所述钢支撑顶部和底部的外径面分别均布有多个所述加劲板。

在本发明装置的一些实施例中，所述第一收紧装置包括第一套筒，所述第一套筒内的两端分别设有正丝和反丝，所述竖向拉杆于中间断开且断开的两端分别设有与所述正丝和反丝配合连接的螺纹。

在本发明装置的一些实施例中，两根交替顶升钢支撑顶部和底部的拉索分别采用第二收紧装置连接，且所述第二收紧装置与所述斜杆连接。

在本发明装置的一些实施例中，所述竖向拉杆的顶端和底端分别垂直连接于水平杆的中部，每根所述水平杆的两端固定连接于所述第二收紧装置，所述斜杆、所述水平杆及所述拉杆连接形成受力三角架。

第二方面，一种交替顶升钢支撑间的快速连接方法，根据如上所述交替顶升钢支撑间的快速连接装置实现，所述方法包括：

根据钢支撑间距，至少在钢支撑的顶部和底部之间布置两个哑铃型支撑，通过所述伸缩装置调节所述哑铃型支撑的长度，使两端滑板贴合于钢支撑外径面，竖向拉杆竖向穿过至少两个所述哑铃型支撑的中杆竖向拉杆；

将相邻钢支撑顶部和底部通过拉索进行张拉锚固捆绑，通过斜杆将所述拉索与所述竖向拉杆连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

当进行钢支撑交替顶升施工时，千斤顶顶升力作用下其中一个钢支撑上时，相应的钢支撑会被轴向压缩，其压缩时，由于钢支撑表面与哑铃型支撑间的可滑动，没有限制其压缩变形，自然不会给连接件带来作用力，即使有小量的摩擦力，也因为受拉的连接件是拉索，其具有良好的变形适应性，相当于铰装置，因而两个钢支撑间不再因为交替顶升过程中的受力不同给结构带来不利影响。

更进一步描述，由于上下哑铃型支撑间的竖向拉杆采用拧紧工作模式，连带将钢支撑捆绑索收紧，因此，只需要这一个步骤解决现有的捆绑焊接和不利受力，而且所用装置可重复利用，不仅节省人力，同时节省物力，更可加快施工效率，提高使用完全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置的受力正视图。

图3为图2中A-A处截面图，显示相应的斜向拉杆与竖向拉杆传力视图。

图4为本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置的受力俯视图。

图中：1-钢支撑，11-翼缘板，12-加劲板，2-哑铃型支撑，3-拉索，31-第二收紧装置，4-竖向拉杆，5-斜杆，6-水平杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

分析钢支撑在交替顶升过程中的受力可以发现，如果能将两者间的变形差释放掉，同时又能保持两者间共同协调实现稳定性，就能实现传统的焊接框架式装置。本发明基于这一目标，提出一种专用连接装置，既实现了钢支撑间相互作用的扶持作用，从而保证其稳定，同时又通过可滑动面释放两者间因交替顶升中的变形差，也就相应地释放了连接件的受力。

参阅图1，为本发明实施例提供的一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置，该快速连接装置主要由两个带伸缩装置的哑铃型支撑2、一根带第一收紧装置的竖向拉杆4以及四道钢支撑顶部和底部捆绑用拉索3构成。

每个哑铃型支撑2包括中杆及设于中杆两端、与钢支撑外径面贴合的滑板。竖向拉杆4竖向穿过于两个哑铃型支撑2的中杆，竖向拉杆4的两端分别向上和向下延伸出去并分别连接于一水平杆6的中部。第一收紧装置可采用收紧套筒装置，包括第一套筒，该第一套筒内的两端分别设有正丝和反丝，竖向拉杆4于中间断开且断开的两端分别设有与正丝和反丝配合连接的螺纹。上述的收紧装置都是借助套筒与拉杆一端顺丝一端反丝的形式，从而只要转动套筒就可以收紧和放松拉杆，实现预应力效果。

哑铃型支撑2上的伸缩装置可采用类似第一收紧装置的构造，设置在中杆的两个分段之间，或者也可以设置在滑板与中杆之间，实现哑铃型支撑2的长度调节。

相邻两个钢支撑1的顶部和底部分别采用两道圆弧形的拉索3，接索锚固闭合成环为现有技术。拉索3用第二收紧装置31收紧连接，两侧的两个第二收紧装置31连接于一根水平杆6的两端，进行定位。两道拉索3经过两个第二收紧装置31连接成一个类椭圆形的索套，套紧在两个钢支撑1的顶部或者底部的翼缘板11的内侧。拉索3进一步通过第二收紧装置31连接于斜杆5的一端，斜杆5的另一端斜向连接固定在竖向拉杆4上。在钢支撑1的底部和顶部分别设有两根该斜杆5且对称分布在竖向拉杆4的两侧，两根斜杆5、竖向拉杆4与水平杆6构成受力三角架构造。其中，第二收紧装置31的构成可与第一收紧装置相同。

进一步地，钢支撑1顶部和底部设有供拉索3穿过的带孔的加劲板12，加劲板12紧挨着钢支撑1的翼缘板11设置。并且围绕钢支撑1顶部和底部的外径面分别均布有若干个加劲板12，用于限制拉索3的位置，其中，拉索3可采用钢索制作。

配合图2～4所示，本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，借助了刚性桁架结构控制钢支撑的横向稳定，同时又利用柔性索结构允许提供竖向变形差，即充分利用竖向拉杆的收紧，实现钢支撑向内靠拢但又被哑铃型水平支撑控制保持固定间距，又借助索的适应性及哑铃型支撑与钢支撑的滑动允许变形。该装置为可重复利用装置。

具体地，本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置通过带有伸缩装置的哑铃型支撑2对钢支撑1进行横向间距固定保持，并提供相互支撑力，限制其相互靠近，同时利用钢支撑1上部和下部穿于加劲板的孔内的拉索，实现对钢支撑1向内靠紧功能。

进一步地，通过钢支撑1顶部、底部的拉索3锚固并预紧，实现了平面上的力平衡。当正常安装好相邻的交替顶升用钢支撑1后，将哑铃型支撑2布置于钢支撑1顶部和底部，并通过哑铃的中杆预紧，调节哑铃型支撑2长度实现与钢支撑1在固定间距下的贴合。哑铃型支撑2两端滑板平面为弧形且与钢支撑外径平行，滑板表面与钢支撑间采用润滑油或聚四氟乙烯板垫层。

通过顶部和底部的两个哑铃型支撑2间的竖向拉杆的收紧套筒装置，实现钢支撑1向内靠拢，但又受哑铃型支撑2间距控制，保持特定间距。由于哑铃型支撑2与钢支撑间有滑板，可在具有挤压力作用下竖向滑动。

本发明实施例提供的交替顶升钢支撑间的快速连接装置的工作原理如下：

根据钢支撑1间距，在其上端和下端之间布置两个哑铃型支撑2，调节哑铃支撑2的长度，实现钢支撑1相对间距的定位。

将相邻钢支撑1上端和下端通过拉索3(拉索可采用高强钢丝)进行张拉锚固捆绑。然后通过钢支撑1间的竖向拉杆4和斜杆5进行挂钩式连接，与水平杆6一起形成受力三角架。

当收紧上下拉索3之间的拉杆时，高强钢丝会强制性进一步拉伸，钢支撑1间距缩小，连接于捆绑用拉索3上的斜杆连带向下和向上变形，带动捆绑拉索3向下和向上拉伸，从而将两个钢支撑1向内靠近，而钢支撑1间又有哑铃型支撑2，从而实现一个拉压受力平衡状态。

当顶升施工时，千斤顶顶升力作用在其中一个钢支撑上时，相应的钢支撑会被轴向压缩，其压缩时，由于钢支撑表面与哑铃部件间的可滑动，没有限制其压缩变形，自然不会给连接件带来作用力，即使有小量的摩擦力，也因为受拉的是拉索，其具有良好的变形适应性，相当于铰装置，因而两个钢支撑间不再因为交替顶升过程中的受力不同给结构带来不利影响。

更进一步描述，由于上下哑铃型支撑间拉杆采用拧紧工作模式，连带将钢支撑捆绑索收紧，因此，只需要这一个步骤解决现有的捆绑焊接和不利受力，而且所用装置可重复利用，不仅节省人力，同时节省物力，更可加快施工效率，提高使用完全性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，包括：

带伸缩装置的至少两个哑铃型支撑，每个所述哑铃型支撑包括中杆及设于所述中杆两端、与钢支撑外径面贴合的滑板；

带第一收紧装置的竖向拉杆，竖向穿过至少两个所述哑铃型支撑的中杆；

钢支撑顶部和底部捆绑用拉索，通过斜杆与所述竖向拉杆连接。

2.根据权利要求1所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，所述滑板表面设有润滑油或聚四氟乙烯板垫层。

3.根据权利要求1所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，所述钢支撑顶部和底部设有供所述拉索穿过的带孔的加劲板。

4.根据权利要求3所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，围绕所述钢支撑顶部和底部的外径面分别均布有多个所述加劲板。

5.根据权利要求1所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，所述第一收紧装置包括第一套筒，所述第一套筒内的两端分别设有正丝和反丝，所述竖向拉杆于中间断开且断开的两端分别设有与所述正丝和反丝配合连接的螺纹。

6.根据权利要求1所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，两根交替顶升钢支撑顶部和底部的拉索分别采用第二收紧装置连接，且所述第二收紧装置与所述斜杆连接。

7.根据权利要求6所述的交替顶升钢支撑间的快速连接装置，其特征在于，所述竖向拉杆的顶端和底端分别垂直连接于水平杆的中部，每根所述水平杆的两端固定连接于所述第二收紧装置，所述斜杆、所述水平杆及所述拉杆连接形成受力三角架。

8.一种交替顶升钢支撑间的快速连接方法，根据权利要求1～7中任意一项的所述交替顶升钢支撑间的快速连接装置实现，其特征在于，所述方法包括：

根据钢支撑间距，至少在钢支撑的顶部和底部之间布置两个哑铃型支撑，通过所述伸缩装置调节所述哑铃型支撑的长度，使两端滑板贴合于钢支撑外径面，竖向拉杆竖向穿过至少两个所述哑铃型支撑的中杆；

将相邻钢支撑顶部和底部通过拉索进行张拉锚固捆绑，通过斜杆将所述拉索与所述竖向拉杆连接。

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