CN114808762B - 一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于独柱墩桥梁加固技术领域，公开了一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，包括：固定于桥墩上的第一支撑件；支撑于桥墩与桥梁之间的第二支撑件，所述第二支撑件沿桥梁横向位于桥墩的一侧，且所述第二支撑件包括：固定于所述第一支撑件上的下座，且所述下座内部设有可升降的支撑板；固定于所述桥梁底部的上座，所述上座与下座滑动配合，且所述上座与支撑板之间连接弹性支撑件和驱动组件，所述驱动组件安装于下座上，且所述上座受压向下座靠近时，通过驱动组件驱使所述支撑板上移；综上，基于第二支撑件的设置，本发明加固装置能自动在承载大的一侧提供更大的支撑力，进而有效避免因承载过大而出现桥梁倾覆的问题。

Description

一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置

技术领域

本发明属于独柱墩桥梁加固技术领域，具体涉及一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置。

背景技术

独柱墩桥梁因占据桥下净空小、简洁流畅、外形美观、适应性强、经济性好等优点，被广泛应用于城市桥梁和高速互通立交匝道中。但是在实际应用中，由于独柱墩桥梁单点支撑的桥面系的横向稳定性和安全性较差，尤其是在车辆发生严重超载偏行时，桥梁易因横向承载过度不均衡而出现整体倾覆的恶性事故，因此急需一种具有良好支撑效果并易安装的抗倾覆加固装置。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，为实现本发明的目的在于提供一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，包括：

固定于桥墩上的第一支撑件；

支撑于桥墩与桥梁之间的第二支撑件，所述第二支撑件沿桥梁横向位于桥墩的一侧，且所述第二支撑件包括：

固定于所述第一支撑件上的下座，且所述下座内部设有可升降的支撑板；

固定于所述桥梁底部的上座，所述上座与下座滑动配合，且所述上座与支撑板之间连接弹性支撑件和驱动组件，所述驱动组件安装于下座上，且所述上座受压向下座靠近时，通过驱动组件驱使所述支撑板上移。

优选的，所述驱动组件包括：

连接于所述支撑板底部的外丝杠；

转动安装于所述下座内部的螺纹套，所述螺纹套通过螺纹旋合套设于所述外丝杠的外部，且所述螺纹套随上座的移动而转动。

优选的，所述驱动组件还包括：

与所述螺纹套同步转动的绕绳套；

滑动配合于所述下座外壁上的滑块，所述滑块通过螺栓与上座固定连接；

绕设于所述绕绳套上的拉绳组件，且所述拉绳组件远离绕绳套的一端贯穿下座、并与滑块连接。

优选的，在所述下座的内壁上固定有导套，所述支撑板与所述导套的外部滑动配合，且所述拉绳组件穿过所述导套的内部。

优选的，所述绕绳套配合于所述螺纹套底部，在所述下座底部贯穿固定有限位套，所述限位套内径大于所述外丝杠外径，且所述限位套伸入至绕绳套内部，并在限位套与绕绳套之间连接有涡卷弹簧。

优选的，所述第一支撑件包括：

固定套，所述固定套通过螺栓固定于桥墩上，且所述固定套由对称设置的两个半环形结构的半套组成，两个半套的两端均分别设有限位块和限位槽，且所述限位块与限位槽配合使两个半套首尾相连；

限位环，所述限位环由对称设置的两个半环形结构的半环组成，且一个半套上由上至下的固定有两个平行半环；

支撑座，所述支撑座插入于两个限位环之间，且支撑座通过径向设置的螺栓与固定套和桥墩固定、通过轴向设置的螺栓与两个限位环固定；所述下座固定于支撑座顶部，所述限位套贯穿固定于支撑座内部。

优选的，所述外丝杠通过调节组件与支撑板底部连接，且所述调节组件用于调节所述第二支撑件安装时的初始高度及初始支撑力。

优选的，所述调节组件包括对称贯穿于所述外丝杠内部的内丝杠和滑杆，所述内丝杠与外丝杠通过螺纹旋合连接，所述滑杆与外丝杠通过滑孔滑动连接，且所述内丝杠顶部与支撑板转动连接，所述滑杆顶部与支撑板固定连接。

优选的，在所述外丝杠的顶部固定有限位板，且所述限位板用于限定外丝杠下降的最低位置。

优选的，所述上座沿桥梁横向的截面形状为倒置的L型，且在所述上座顶部固定有安装板，所述安装板的边缘超过所述上座顶部的边缘，且所述安装板通过加强螺栓固定于桥梁底部。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)在本发明中设置有可自动反馈支撑的第二支撑件，具体当桥梁承载过大时，上座受压向下座靠近，由此则通过驱动组件驱使支撑板上移、压缩弹性支撑件，从而达到提高弹性支撑件支撑力的效果；综上，本发明的加固装置能自动在承载大的一侧提供更大的支撑力，进而有效避免因承载过大而出现桥梁倾覆的问题。

(2)针对上述驱动组件，主要由螺旋传动的外丝杠与螺纹套构成，其中螺纹套随上座的移动而旋转，而螺纹套的旋转又能驱使外丝杠及支撑板上移，由此利用移动与转动之间的传动实现支撑板移动的稳定定位，进而使整体第二支撑件具有稳定的支撑效果。

(3)针对上述螺纹套，其对应配合有绕绳套、滑块及拉绳组件等结构，其中绕绳套随螺纹套同步转动，滑块随上座同步移动，由此可知基于拉绳组件的收放实现上座移动与螺纹套转动之间的联动，结构简单，驱动稳定。

(4)针对上述绕绳套，在其内部设有固定的限位套，且限位套与绕绳套之间连接有涡卷弹簧，由此方便在桥梁消除偏载时恢复初始支撑，从而有效避免出现过度支撑的现象。

(5)针对上述外丝杠与支撑板，在外丝杠的内部对称设置内丝杠和滑杆，具体外丝杠通过内丝杠和滑杆与支撑板形成可调节的活动连接，由此方便调整第二支撑件在安装时的初始高度及初始支撑力，进而灵活满足不同情况下的使用需求。

(6)本发明的加固装置由第一支撑件与第二支撑件构成，结构合理且安装方便。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明中第一支撑件的俯视图；

图3为图1中沿A方向的剖视图；

图4为本发明中第二支撑件的结构示意图；

图5为图4中的A处放大图；

图6为第二支撑件中下座与上座配合的立体图；

图7为第二支撑件中下座的内部结构示意图；

图8为第二支撑件中内丝杠的内部结构示意图；

图9为分段式拉绳组件的结构示意图；

图中：第一支撑件-1；固定套-11；限位环-12；支撑座-13；第二支撑件 -2；下座-21；导套-211；限位套-212；涡卷弹簧-213；支撑板-22；上座-23；安装板-231；弹性支撑件-24；外丝杠-25；内丝杠-251；滑杆-252；螺纹套 -26；绕绳套-27；滑块-28；拉绳组件-29。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中提供了一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，结合图1-图8所示可知，本发明加固装置主要包括如下结构：

固定于桥墩上的第一支撑件1；

支撑于桥墩与桥梁之间的第二支撑件2，第二支撑件2沿桥梁横向位于桥墩的一侧，且第二支撑件2包括：

固定于第一支撑件1上的下座21，且下座21内部设有可升降的支撑板 22；

固定于桥梁底部的上座23，上座23与下座21滑动配合，且上座23与支撑板22之间连接弹性支撑件24和驱动组件，驱动组件安装于下座21上，且上座23受压向下座21靠近时，通过驱动组件驱使支撑板22上移。

上述，第二支撑件2优选在桥墩的对称两侧对称设置，以此实现对桥梁的双侧支撑。具体，在桥梁的一侧出现过度承载时，桥梁对上座23所产生的载荷压力增大，基于此上座23受压并向下座21靠近时，由此则通过驱动组件驱使支撑板22上移并压缩弹性支撑件24，从而达到提高弹性支撑件24支撑力的效果；综上，本发明的加固装置能自动在承载大的一侧提供更大的支撑力，进而有效避免因承载过大而出现桥梁倾覆的问题。

具体的，关于驱动组件，在本发明的具体实施例中提供如下结构：

连接于支撑板22底部的外丝杠25；

转动安装于下座21内部的螺纹套26，螺纹套26通过螺纹旋合套设于外丝杠25的外部，且螺纹套26随上座23的移动而转动。

由上可知，当上座23受压向下座21靠近时，螺纹套26产生转动，以此使得螺纹套26与外丝杠25之间形成螺旋传动，从而驱使外丝杠25上移，进而将支撑板22顶起、以压缩弹性支撑件24。

在本发明的进一步实施例中，通过如下结构实现上述螺纹套26随上座23 的移动而转动：

与螺纹套26同步转动的绕绳套27；

滑动配合于下座21外壁上的滑块28，且滑块28通过螺栓与上座23固定连接；

绕设于绕绳套27上的拉绳组件29，且拉绳组件29远离绕绳套27的一端贯穿下座21、并与滑块28连接。

由上可知，当上座23受压向下座21靠近时，上座23带动滑块28产生下移，滑块28的移动对拉绳组件29产生拉动，由此驱使绕绳套27产生转动，而绕绳套27则带动螺纹套26进行转动，由此实现螺纹套26与外丝杠25之间的螺旋传动。

另外，在本实施例中，绕绳套27配合于螺纹套26底部，在下座21底部贯穿固定有限位套212，限位套212内径大于外丝杠25外径，且限位套212 伸入至绕绳套27内部，并在限位套212与绕绳套27之间连接有涡卷弹簧213。基于此，绕绳套27在被拉动旋转后能使得涡卷弹簧213能产生一定的变形蓄力，由此方便在桥梁消除偏载时恢复初始支撑，进而有效避免整体装置出现过度支撑的现象。

在另外，在本实施例中，在下座21的内壁上固定有导套211，支撑板22 与导套211的外部滑动配合，且拉绳组件29穿过导套211的内部。由此一方面实现对支撑板22升降的导向，另一方面实现拉绳组件29的合理安装，从而避免拉绳组件29与支撑板22之间产生干扰。

在本实施例中，关于上述拉绳组件29，可设置为一根完整的拉绳，还可以设置为两根分段式的拉绳，其中关于分段式的结构可参考图9所示，分段式拉绳组件29包括拉绳a、拉绳b、固定板c和活动板d，其中拉绳a绕设于绕绳套27上，并与固定板c连接，且在固定板c和活动板d上设置有滑轮，使得拉绳a绕过所设置的滑轮，拉绳b则连接于活动板d与滑块28之间。由上可知，在滑块28随上座23移动而拉动拉绳b时，活动板d产生移动，由此通过其上所设置的滑轮对拉绳a产生拉动，在此结构下，根据滑轮所设置数量的不同，可有效实现拉绳a与拉绳b之间的倍数变化，以图9为例，拉绳b移动距离为x时，拉绳a的移动距离则为6a，上述结构可优选设置于导套211的内部。综上可知，分段式拉绳组件29的设置，能有效根据上座23 的移动距离而增加预定倍数的支撑力，由此能进一步的避免因过度承载而出现桥梁变形或偏移的现象。

在本发明更进一步的实施例中，外丝杠25通过调节组件与支撑板22底部连接，且调节组件用于调节第二支撑件2安装时的初始高度及初始支撑力。具体的，调节组件包括：

对称贯穿于外丝杠25内部的内丝杠251和滑杆252，内丝杠251与外丝杠25通过螺纹旋合连接，滑杆252与外丝杠25通过滑孔滑动连接，且内丝杠251顶部与支撑板22转动连接，滑杆252顶部与支撑板22固定连接。

由上可知，在单独转动内丝杠251时，内丝杠251与外丝杠25产生螺旋传动，由此实现内丝杠251的移动，从而同样能驱使支撑板22进行移动，支撑板22的移动改变了弹性支撑件24的被压缩状态，进而则改变了其所能提供的支撑力；其中，滑杆252则用于实现外丝杠25与支撑板22之间的连接限定，有效保证外丝杠25与支撑板22仅可移动，进而使得实现整体结构的合理装配。另外，在本实施例中，在外丝杠25的顶部固定有限位板，且限位板用于限定外丝杠25下降的最低位置。

在本发明的具体实施例中，关于上述整体加固装置的安装，提供如下结构：

关于第一支撑件1的安装结构

第一支撑件1包括：

固定套11，固定套11通过螺栓固定于桥墩上，且固定套11由对称设置的两个半环形结构的半套组成，两个半套的两端均分别设有限位块和限位槽，且限位块与限位槽配合使两个半套首尾相连；

限位环12，限位环12由对称设置的两个半环形结构的半环组成，且一个半套上由上至下的固定有两个平行半环；

支撑座13，支撑座13插入于两个限位环12之间，且支撑座13通过径向设置的螺栓与固定套11和桥墩固定、通过轴向设置的螺栓与两个限位环12 固定。

关于第一支撑件1与下座21的连接结构

下座21固定于支撑座13顶部，限位套212贯穿固定于支撑座13内部。

关于上座23的安装结构

上座23沿桥梁横向的截面形状为倒置的L型，且在上座23顶部固定有安装板231，安装板231的边缘超过上座23顶部的边缘，且安装板231通过加强螺栓固定于桥梁底部。

综上可知，基于上述所公开的结构，本发明所提供的抗倾覆加固装置的安装操作如下：

按照图2所示的方式，利用螺栓将固定套11固定于桥墩上，此时基于两个限位环12在固定套11的外部形成一环形结构的安装腔；

将固定有下座21及对应结构的支撑座13插入安装腔内，并按照图1及图3所示的方式，利用螺栓固定支撑座13；(具体，关于下座21及对应结构为第二支撑件2中除安装板231和上座23外的所有结构，且其中绕绳套27、滑块28与拉绳组件29之间的连接为生产时的预制连接，以此降低安装时各结构的组装难度)

利用螺栓将安装板231及上座23固定于桥梁底部，由于上座23沿桥梁横向的截面形状为倒置的L型，因此方便使下座21配合于上座23内；

单独转动内丝杠251，以此调整支撑板22和弹性支撑件24的高度，保证弹性支撑件24的顶部接触于上座23顶部，并且根据实际的支撑需求，调整弹性支撑件24的被压缩状态(即对应所提供的支撑力)；

利用螺栓固定上座23与滑块28，以此实现上座23与下座21之间的连接，并完成安装。

上述，为进一步提升弹性支撑件24与上座23之间配合的稳定性，可在弹性支撑件24顶部固定一垫板(图中未示出)，在完成弹性支撑件24的初始支撑力的调整后，从侧面利用螺栓固定上座23与垫板，操作方便，且提高整体结构配合的稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于，包括：

固定于桥墩上的第一支撑件(1)；

支撑于桥墩与桥梁之间的第二支撑件(2)，所述第二支撑件(2)沿桥梁横向位于桥墩的一侧，且所述第二支撑件(2)包括：

固定于所述第一支撑件(1)上的下座(21)，且所述下座(21)内部设有可升降的支撑板(22)；

固定于所述桥梁底部的上座(23)，所述上座(23)与下座(21)滑动配合，且所述上座(23)与支撑板(22)之间连接弹性支撑件(24)和驱动组件，所述驱动组件安装于下座(21)上，且所述上座(23)受压向下座(21)靠近时，通过驱动组件驱使所述支撑板(22)上移；

所述驱动组件包括：

连接于所述支撑板(22)底部的外丝杠(25)；

转动安装于所述下座(21)内部的螺纹套(26)，所述螺纹套(26)通过螺纹旋合套设于所述外丝杠(25)的外部，且所述螺纹套(26)随上座(23)的移动而转动；

所述驱动组件还包括：

与所述螺纹套(26)同步转动的绕绳套(27)；

滑动配合于所述下座(21)外壁上的滑块(28)，且所述滑块(28)通过螺栓与上座(23)固定连接；

绕设于所述绕绳套(27)上的拉绳组件(29)，且所述拉绳组件(29)远离绕绳套(27)的一端贯穿下座(21)、并与滑块(28)连接；

所述绕绳套(27)配合于所述螺纹套(26)底部，在所述下座(21)底部贯穿固定有限位套(212)，所述限位套(212)内径大于所述外丝杠(25)外径，且所述限位套(212)伸入至绕绳套(27)内部，并在限位套(212)与绕绳套(27)之间连接有涡卷弹簧(213)。

2.根据权利要求1所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于：在所述下座(21)的内壁上固定有导套(211)，所述支撑板(22)与所述导套(211)的外部滑动配合，且所述拉绳组件(29)穿过所述导套(211)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于，所述第一支撑件(1)包括：

固定套(11)，所述固定套(11)通过螺栓固定于桥墩上，且所述固定套(11)由对称设置的两个半环形结构的半套组成，两个半套的两端均分别设有限位块和限位槽，且所述限位块与限位槽配合使两个半套首尾相连；

限位环(12)，所述限位环(12)由对称设置的两个半环形结构的半环组成，且一个半套上由上至下的固定有两个平行半环；

支撑座(13)，所述支撑座(13)插入于两个限位环(12)之间，且支撑座(13)通过径向设置的螺栓与固定套(11)和桥墩固定、通过轴向设置的螺栓与两个限位环(12)固定；所述下座(21)固定于支撑座(13)顶部，所述限位套(212)贯穿固定于支撑座(13)内部。

4.根据权利要求1所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于：所述外丝杠(25)通过调节组件与支撑板(22)底部连接，且所述调节组件用于调节所述第二支撑件(2)安装时的初始高度及初始支撑力。

5.根据权利要求4所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于：所述调节组件包括对称贯穿于所述外丝杠(25)内部的内丝杠(251)和滑杆(252)，所述内丝杠(251)与外丝杠(25)通过螺纹旋合连接，所述滑杆(252)与外丝杠(25)通过滑孔滑动连接，且所述内丝杠(251)顶部与支撑板(22)转动连接，所述滑杆(252)顶部与支撑板(22)固定连接。

6.根据权利要求4或5所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于：在所述外丝杠(25)的顶部固定有限位板，且所述限位板用于限定外丝杠(25)下降的最低位置。

7.根据权利要求1所述的一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征在于：所述上座(23)沿桥梁横向的截面形状为倒置的L型，且在所述上座(23)顶部固定有安装板(231)，所述安装板(231)的边缘超过所述上座(23)顶部的边缘，且所述安装板(231)通过加强螺栓固定于桥梁底部。

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