CN115369782A - 一种高铁桥梁的临时支撑结构及支撑点转换方法 - Google Patents

Abstract

一种高铁桥梁的临时支撑结构及支撑点转换方法，可实现在一个天窗点内保质保量的快速对高铁桥梁的支撑点的临时转换，工作效率高，且不影响高速列车的营运时间；由于将高铁桥梁的支撑点转换到临时支撑结构上后，有效避免了墩身继续下沉的风险，确保了高速列车的行车安全，同时，也确保了后续对墩身加固时，不会影响混凝土结合的密实性，确保墩身有效加固；此外，在对承台墩身帮宽加固时，高铁桥梁的临时支撑结构中的多根桩可通过植筋等方式与承台墩身永久连成一个整体，确保墩身不再下沉；在墩身加固完成后，即可将高铁桥梁再次转换到已加固的墩身上，随后将高铁桥梁的临时支撑结构中除桩以外的其余部件拆除回收，以循环再利用，节约了维护成本。

Description

一种高铁桥梁的临时支撑结构及支撑点转换方法

技术领域

本发明涉及高铁桥梁的临时支撑结构及其支撑点转换方法。

背景技术

目前，高铁是人们出行经常选择的出行工具，大幅缩短了人们出行的时间，造福百姓。高速列车在运行过程中会对高铁产生较大的冲击力，因而高铁在长时间营运过程中，其墩身会下沉，容易导致高铁的桥梁随其下沉，且出现变形、裂缝，为高铁的安全运营带来隐患。为避免墩身继续下沉，行业内通常需要对墩身进行加固，然而在加固过程中，时间需选择在高铁营运的天窗点进行，避免影响高铁工作时间；但是在加固后，因高铁仍然处于营运状态，高速列车的自重及其运行时产生的冲击都会对高铁产生冲击力，易于导致用于加固墩身的混凝土结合不密实，影响墩身加固效果。

背景技术

本发明旨在提供一种高铁桥梁的临时支撑结构及其支撑点转换方法，既不影响高铁营运、又能确保用于加固墩身的混凝土结合密实，确保墩身有效加固，避免存在高铁营运隐患。

本发明所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，包括沿高铁桥梁长度方向设置且设置在用于承载墩身的承台两侧的多根桩，承台两侧的多根桩呈两两对称布置；在每根桩上均竖直设置有临时钢立柱，同侧的多根钢立柱的顶部设置有将同侧所有临时钢立柱连接为一体的钢连接构件，在每侧的钢连接构件上均设置有临时钢支撑构件，在临时钢支撑构件的两侧均设置有千斤顶。

进一步的，每根桩内均设置有桩身钢筋，所述桩身钢筋冒出至桩顶面以上，其冒出至桩顶面以上的部分伸入对应的临时钢立柱中并与其连接。

进一步的，在每根桩的顶部以及每根临时钢立柱的底部均设置有法兰盘，每根桩上的法兰盘与对应的临时钢立柱上的法兰盘通过连接件连接为一体。

进一步的，所述钢连接构件包括将同侧的所有临时钢立柱连接为一体的底部缀板以及位于底部缀板上方的顶部缀板，在底部缀板与顶部缀板之间间隔设置有多根工字钢。

进一步的，所述临时钢支撑构件包括钢底板以及设置在钢底板上方的钢顶板，在钢顶板和钢底板之间间隔设置有多块钢腹板；在钢顶板上设置有钢支撑板。

进一步的，多块钢腹板的顶部及底部分别通过钢连接板连接为一体，上下两块钢连接板分别与对应的钢顶板及钢底板连接为一体。

进一步的，在临时钢支撑构件、千斤顶与顶部缀板之间设置有钢垫板。

进一步的，在钢支撑板与临时钢支撑构件之间设置有聚四氟乙烯板。

进一步的，在承台两侧的每两根对称的临时钢立柱之间设置有纵向钢管。

进一步的，在同侧的每两根临时钢立柱之间设置有横向钢管。

进一步的，在承台两侧的每两根对称的临时钢立柱之间以及在同侧的每两根临时钢立柱之间均设置有剪刀撑。

本发明所述的一种利用上述临时支撑结构实现的高铁桥梁的支撑点转换方法，步骤如下：

1）千斤顶向上拖起高铁桥梁，使高铁桥梁脱离待加固的墩身；

2）在临时钢支撑构件上垫一块以上的钢支撑板，直至高度与待加固的墩身未下沉前高铁桥梁的高度一致时为止，停止继续加垫钢支撑板；

3）千斤顶卸掉载荷，使高铁桥梁回落并由临时钢支撑构件承载高铁桥梁；

4）在桩与待加固的墩身完成加固后，调整待加固墩身顶部的上支座板高度至未下沉状态；

5）千斤顶再次向上托起高铁桥梁，使其与临时钢支撑构件脱离，随后去除临时钢支撑构件上的钢支撑板，并再次卸掉千斤顶载荷，使高铁桥梁回落并由已加固的墩身承载高铁桥梁。

本发明所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构及支撑点转换方法，通过上述内容，可实现在一个天窗点内保质保量的快速对高铁桥梁的支撑点的临时转换，工作效率高，且不影响高速列车的营运时间； 由于将高铁桥梁的支撑点转换到临时支撑结构上后，有效避免了墩身继续下沉的风险，确保了高速列车的行车安全，同时，也确保了后续对墩身加固时，不会影响混凝土结合的密实性，确保墩身有效加固；此外，在对承台墩身帮宽加固时，高铁桥梁的临时支撑结构中的多根桩可通过植筋等方式与承台墩身永久连成一个整体，确保墩身不再下沉；在墩身加固完成后，即可将高铁桥梁再次转换到已加固的墩身上，随后将高铁桥梁的临时支撑结构中除桩以外的其余部件拆除回收，以循环再利用，节约了维护成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中A-A方向截图。

图3为图1中B部分局部示意图。

图4为图1中C部分局部示意图。

具体实施方式

一种高铁桥梁的临时支撑结构，如图1至图4所示，包括沿高铁桥梁1长度方向设置且设置在用于承载墩身2的承台3两侧的多根桩4，承台3两侧的多根桩4呈两两对称布置；在每根桩4上均竖直设置有临时钢立柱5，同侧的多根临时钢立柱5的顶部设置有将同侧所有临时钢立柱5连接为一体的钢连接构件，在每侧的钢连接构件上均设置有临时钢支撑构件，在临时钢支撑构件的两侧均设置有千斤顶6。所述的桩4为人工挖孔桩，人工挖孔桩为现有技术，人工挖孔桩的数量根据实际施工时所需设定，本实施例中，在承台3的两侧各设置四根人工挖孔桩，人工挖孔桩的长度大概40m；所述的临时钢立柱5为空心结构，便于后续对其内部进行混凝土浇筑，本实施例中的临时钢立柱5的直径为1.2m，壁厚为12mm。另外，本实施例中在制作人工挖孔桩时，在承台3的两侧按对角线跳孔开挖，在挖人工挖孔桩的桩孔时，每下挖45cm~55cm即对孔壁做钢筋混凝土护壁，本实施例是每下挖50cm即对孔壁做C30钢筋混凝土护壁，桩孔制作完成后，在其内放置桩身钢筋，并采用干灌法对桩孔内进行混凝土浇筑，而后续人工挖孔桩将通过植筋的方式与原承台3和墩身2永久稳固连接，作为永久基础，植筋的工艺属于现有技术；此外，在挖孔时，对于土方则采用风镐或铁铲等工具施工，施工顺序是由土方中间先挖，逐渐扩展到土方的周边，对于石方和坚硬岩层则采用水磨钻施工，施工顺序是由石方或者坚硬岩层的周边开挖，逐渐挖向中心处，以上人工挖孔桩的制作及施工方法均属于现有技术。本实施例中，临时钢立柱5内部进行混凝土灌注，以增大临时钢立柱5的支撑强度。

每根桩4内均设置有桩身钢筋，所述桩身钢筋冒出至桩顶面以上，其冒出至桩顶面以上的部分伸入对应的临时钢立柱5中并与其连接。桩身钢筋顶部冒出至桩顶面以上，在与临时钢立柱5连接时，桩身钢筋冒出的部分伸入到临时钢立柱5内部，并通过后续的混凝土浇筑，使桩身钢筋牢固的与临时钢立柱5连接，确保高速列车的行车安全。

在每根桩4的顶部以及每根临时钢立柱5的底部均设置有法兰盘7，每根桩4上的法兰盘7与对应的临时钢立柱5上的法兰盘7通过连接件8连接为一体。本实施例中将两个法兰盘7连接的连接件8为M36的锚栓。

所述钢连接构件包括将同侧的所有临时钢立柱5连接为一体的底部缀板9以及位于底部缀板9上方的顶部缀板10，在底部缀板9与顶部缀板10之间间隔设置有多根工字钢11。本实施例中，底部缀板9和顶部缀板10的厚度为20mm，宽度10cm，底部缀板9和顶部缀板10均有多块，且相邻缀板之间间隔10cm。

所述临时钢支撑构件包括钢底板12以及设置在钢底板12上方的钢顶板13，在钢顶板13和钢底板12之间间隔设置有多块钢腹板14；在钢顶板13上设置有钢支撑板15。在安装临时钢支撑构件时，先使千斤顶6预顶一定的竖向力，本实施例中千斤顶6预顶100吨竖向力，以消除临时支撑结构的部分竖向弹性变形。

多块钢腹板14的顶部及底部分别通过钢连接板16连接为一体，上下两块钢连接板16分别与对应的钢顶板13及钢底板12连接为一体。通过钢腹板14、钢连接板16、钢顶板13及钢底板12形成箱型的临时钢支撑构件，不仅支撑强度大，也便于整体安装于钢连接构件上。

在临时钢支撑构件、千斤顶6与顶部缀板10之间设置有钢垫板17。以提升钢连接构件的支撑强度。

在钢支撑板15与临时钢支撑构件之间设置有聚四氟乙烯板。本实施例中，聚四氟乙烯板设置在钢支撑板15与临时钢支撑构件的钢顶板13之间，通过设置聚四氟乙烯板，在高速桥梁1上有高速列车经过时，钢支撑板15与临时钢支撑构件之间会产生一定的相对滑动，可确保高速桥梁1的自由变形，避免对临时钢立柱5产生纵横向力等不利影响。

如图1和图2所示，在承台3两侧的每两根对称的临时钢立柱5之间设置有纵向钢管18，在同侧的每两根临时钢立柱5之间设置有横向钢管19。以加大临时支撑结构的整体支撑强度。本实施例中，纵向钢管18由上至下设置有两层，采用直径为800mm、壁厚为10mm的钢管，横向钢管19由上至下设置有三层，采用直径为500mm、壁厚为10mm的钢管。

在承台3两侧的每两根对称的临时钢立柱5之间以及在同侧的每两根临时钢立柱5之间均设置有剪刀撑20。通过设置剪刀撑20，进一步提升高铁桥梁1的临时支撑结构的整体强度。

以上钢构件之间的接缝处均采用焊接方式连接加固，本实施例中最小焊脚尺寸为8mm。

一种利用上述临时支撑结构实现的高铁桥梁的支撑点转换方法，步骤如下：（1）千斤顶6向上拖起高铁桥梁1，使高铁桥梁1脱离待加固的墩身2；（2）在临时钢支撑构件上垫一块以上的钢支撑板15，直至高度与待加固的墩身2未下沉前高铁桥梁1的高度一致时为止，停止继续加垫钢支撑板15；从而可以确保高铁桥梁1回落后，高速列车能够安全同行；（3）千斤顶6卸掉载荷，使高铁桥梁1回落并由临时钢支撑构件承载高铁桥梁1；（4）在桩4与待加固的墩身2完成加固后，调整待加固墩身2顶部的上支座板高度至未下沉状态；（5）千斤顶6再次向上托起高铁桥梁1，使其与临时钢支撑构件脱离，随后去除临时钢支撑构件上的钢支撑板15，并再次卸掉千斤顶6载荷，使高铁桥梁1回落并由已加固的墩身2承载高铁桥梁1。

Claims (10)

1.一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：包括沿高铁桥梁（1）长度方向设置且设置在用于承载墩身（2）的承台（3）两侧的多根桩(4)，承台（3）两侧的多根桩(4)呈两两对称布置；在每根桩(4)上均竖直设置有临时钢立柱(5)，同侧的多根临时钢立柱(5)的顶部设置有将同侧所有临时钢立柱(5)连接为一体的钢连接构件，在每侧的钢连接构件上均设置有临时钢支撑构件，在临时钢支撑构件的两侧均设置有千斤顶(6)。

2.根据权利要求1所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：每根桩(4)内均设置有桩身钢筋，所述桩身钢筋冒出至桩顶面以上，其冒出至桩顶面以上的部分伸入对应的临时钢立柱(5)中并与其连接。

3.根据权利要求2所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：在每根桩(4)的顶部以及每根临时钢立柱(5)的底部均设置有法兰盘(7)，每根桩(4)上的法兰盘(7)与对应的临时钢立柱(5)上的法兰盘(7)通过连接件(8)连接为一体。

4.根据权利要求1所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：所述钢连接构件包括将同侧的所有临时钢立柱(5)连接为一体的底部缀板(9)以及位于底部缀板(9)上方的顶部缀板(10)，在底部缀板(9)与顶部缀板(10)之间间隔设置有多根工字钢(11)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：所述临时钢支撑构件包括钢底板(12)以及设置在钢底板(12)上方的钢顶板(13)，在钢顶板(13)和钢底板(12)之间间隔设置有多块钢腹板(14)；在钢顶板(13)上设置有钢支撑板(15)。

6.根据权利要求5所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：多块钢腹板(14)的顶部及底部分别通过钢连接板(16)连接为一体，上下两块钢连接板(16)分别与对应的钢顶板(13)及钢底板(12)连接为一体。

7.根据权利要求4或6所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：在临时钢支撑构件、千斤顶(6)与顶部缀板(10)之间设置有钢垫板(17)。

8.根据权利要求5所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：在钢支撑板(15)与临时钢支撑构件之间设置有聚四氟乙烯板。

9.根据权利要求1-4或6或8任一项所述的一种高铁桥梁的临时支撑结构，其特征在于：在承台（3）两侧的每两根对称的临时钢立柱(5)之间设置有纵向钢管(18)，在同侧的每两根临时钢立柱(5)之间设置有横向钢管(19)；在承台（3）两侧的每两根对称的临时钢立柱(5)之间以及在同侧的每两根临时钢立柱(5)之间均设置有剪刀撑(20)。

10.一种利用上述高铁桥梁的临时支撑结构实现的高铁桥梁的支撑点转换方法，其特征在于，步骤如下：

1）千斤顶(6)向上拖起高铁桥梁（1），使高铁桥梁（1）脱离待加固的墩身（2）；

2）在临时钢支撑构件上垫一块以上的钢支撑板(15)，直至高度与待加固的墩身（2）未下沉前高铁桥梁（1）的高度一致时为止，停止继续加垫钢支撑板(15)；

3）千斤顶(6)卸掉载荷，使高铁桥梁（1）回落并由临时钢支撑构件承载高铁桥梁（1）；

4）在桩(4)与待加固的墩身（2）完成加固后，调整待加固墩身（2）顶部的上支座板高度至未下沉状态；

5）千斤顶(6)再次向上托起高铁桥梁（1），使其与临时钢支撑构件脱离，随后去除临时钢支撑构件上的钢支撑板(15)，并再次卸掉千斤顶(6)载荷，使高铁桥梁（1）回落并由已加固的墩身（2）承载高铁桥梁（1）。

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