CN215629492U - 一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁工程建设技术领域，具体来说是一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，包括若干独立支撑墩台，设置于原承台周侧；桁架结构，通过若干独立支撑墩台和原承台一起支撑；若干液压千斤顶，安装在桁架结构上，用于顶进箱梁，所述液压千斤顶包括缸筒，缸筒内设有凹槽，凹槽内设有活塞杆和活塞，缸筒用于对活塞杆和活塞进行水平方向限位，活塞杆通过连接装置与箱梁底部连接，桁架采用装配式，标准化，可根据桥型批量预制。通过设计控制桁架空间尺寸，防止桁架与桥墩的空间冲突；可根据桥型采用多点布置支撑，改善多数常规加固措施固定两点支撑的弊端，可根据计算和优化有序支撑，更好的利用加固结构。

Description

一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程建设技术领域，具体来说是一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置。

背景技术

独柱墩桥梁由于具有结构简洁轻巧、占地面积小、桥下视野开阔等优点，在桥梁工程尤其是城市立交桥、高架桥中广泛应用。由于独柱墩桥梁采用的是单支点支撑，顺桥向一般采用变截面的预制箱梁。在桩基托换期间，当承台和桥墩因周边基坑开挖或其他挖土行为而产生不均匀沉降时，导致桥面产生转动倾覆问题。因此需要采用适当的方式对独柱墩上搁置的箱梁进行增加多支点的加固处理，增强其抗倾覆性能，并且随着桥梁上部结构多变的应力变化，灵活机动、安全的控制桥梁变形，技术方法上要求能够同时承受拉、压荷载，由于独墩桥纵向多跨的相似性，可以实现批量预制生产和可逆化施工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有独柱墩加固措施中只有两点支撑，会影响桥墩现有结构，无法批量预制等问题，设计一种能够实现根据计算结果进行多点支撑，通过采用液压千斤顶充分利用支撑结构的，采用预应力桁架结构的加固措施，提高加固结构材料利用率，改善桥梁结构的受力，减少对桥梁结构的影响，并且可根据桥梁形状预制构件从而减少加固设施的建造周期。

为了实现上述目的，设计一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，其特征在于包括若干独立支撑墩台，设置于原承台周侧；桁架结构，通过若干独立支撑墩台和原承台一起支撑；若干液压千斤顶，安装在桁架结构上，用于顶进箱梁，所述液压千斤顶包括缸筒，缸筒内设有凹槽，凹槽内设有活塞杆和活塞，缸筒用于对活塞杆和活塞进行水平方向限位，活塞杆通过连接装置与箱梁底部连接。

优选的，独立支撑墩台包括承台，承台底部设有若干支撑墩台桩基，承台上设有钢管撑，用于支撑桁架结构。

优选的，桁架结构由多个立杆、横杆、斜杆和水平杆组成，桁架结构一侧设有钢绞线固定装置。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于：

1.利用新建基础减小对原有桥墩的扰动；

2.桁架采用装配式，标准化，可根据桥型批量预制。通过设计控制桁架空间尺寸，防止桁架与桥墩的空间冲突；

3.可根据桥型采用多点布置支撑，改善多数常规加固措施固定两点支撑的弊端，可根据计算和优化有序支撑，更好的利用加固结构；

4.桁架下弦采用预应力钢绞线，可减小桁架结构的变形，提升其加固效果。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型所述的独立支撑墩台结构示意图；

图3是本实用新型所述的桁架结构俯视图；

图4是本实用新型所述的桁架结构主视图；

图5是本实用新型所述的桁架结构侧视图；

图6是本实用新型所述的液压千斤顶结构示意图；

图7是本实用新型工作流程图；

图中：1.独立支撑墩台 1-2.承台 1-3.钢管撑 1-4.支撑墩台桩基 2.桁架结构 2-1.钢绞线固定装置 2-2.一号钢绞线束 2-3.二号钢绞线束 2-4.立杆 2-5.横杆 2-6.斜杆 2-7.水平杆 3.液压千斤顶 3-1.液压千斤顶与梁底连接装置 3-2.缸筒 3-3.活塞杆 3-4.活塞 4.PLC控制器 5.多台泵站 6.监测系统 7.箱梁 8.独柱墩 9.原承台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，为了保证桥跨结构在桩基托换期间的稳定，减少桥跨结构的变形，以及增强其抗倾覆性能，避免倾覆事故的发生。本实用新型设计一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，包括独立支撑墩台、桁架结构、液压千斤顶和PLC控制系统。

如图2所示，独立支撑墩台主要由承台、钢管撑和支撑墩台桩基组成，支撑墩台桩基主要起基础的作用，用来承担上部所有荷载；承台承受、分布由墩身传递的荷载，把墩身荷载传到支撑墩台桩基上；钢管撑用来传递桁架结构传来的荷载。

为了明确传力途径，有效传递上部荷载，防止桩基托换工艺对原有桥梁基础地影响，需在原基础外重新设置桩基础，浇筑承台，在承台上设置钢管支撑。

如图3-图5所示，桁架结构主要由钢绞线固定装置、一号钢绞线束、二号钢绞线束、立杆、横杆、斜杆和水平杆组成；其主要起到为液压千斤顶提供支点，承受液压千斤顶传递的荷载。

桁架结构根据桥型预制其构件尺寸，达到同桥型的标准化，减少施工周期，利用桁架结构的尺寸设计避开原有的独立桥墩，避免与原有桥墩的空间冲突。桁架下弦采用预应力钢绞线加压，改善钢桁架结构的变形量，提高支撑能力。

如图6所示，液压千斤顶主要由液压千斤顶与梁底连接装置、缸筒、活塞杆和活塞组成，与PLC控制器、多台泵站共同作用起到传递桥梁上部荷载，根据监测系统提供的监测数据调整上部桥跨位置从而控制其变形的作用。

使用液压千斤顶在横桥向发生转动时，箱梁翼缘一端顶升距离大、一端顶升距离小，两侧千斤顶可协同作用，减小应力集中现象，同时最大限度利用桁架结构的支撑作用。液压千斤顶位置包括独柱墩侧面两侧对称布置三组，箱梁翼缘向内四分之一处及二分之一处各布置一组。

PLC控制系统能够控制位于桁架结构上弦的多个液压千斤顶。根据桥跨姿态和计算结果确定各个千斤顶的顶力，可根据桥跨结构的变形和位移进行微调，配合监测系统，能够对桥跨结构进行实时监控，保证加固结构正常工作。

上述一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置的使用方法如虾：

步骤一.现场测量放样确定承台、钢管撑和支撑墩台桩基组成的位置；

步骤二.将支撑墩台桩基打入地下，浇筑承台，并且预留与钢管撑连接部分；

步骤三.根据桥梁结构计算所需桁架的立杆、横杆、斜杆以及水平杆尺寸，以及预估桥梁变形状态，选用合适规格的一号钢绞线束和二号钢绞线束；

步骤四.施工钢管撑，预制场预制桁架构件；

步骤五.在钢管撑上安装桁架结构，张拉一号钢绞线束和二号钢绞线束并且用钢绞线固定装置固定；

步骤六.根据计算结果在上弦杆件连接处安装液压千斤顶，并且将千斤顶顶部通过液压千斤顶与梁底连接装置与桥跨结构横梁连接；

步骤七.进行桩基托换时，实时记录监测系统所量测的桥墩竖向位移，桥跨的竖向位移、水平位移和转角，千斤顶顶进进程数据；

步骤八.根据监测系统的桥墩竖向位移和桥跨的竖向位移、水平位移以及转角等数据计算出千斤顶顶进进程，根据桥跨结构的重量算出千斤顶顶力，将以上数据输入PLC控制系统， PLC控制系统通过对以上数据的解析分配各个千斤顶的顶力和顶进进程，通过电动液压泵调节液压千斤顶；在调节过程中实时检查PLC控制千斤顶进程与监测系统所测千斤顶实际顶进进程的误差，当误差超过±1mm时需根据误差调整预设顶进进程与千斤顶顶力；

步骤九.重复上述步骤即可进行下一处作业。

Claims (3)

1.一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，其特征在于包括

若干独立支撑墩台，设置于原承台周侧；

桁架结构，通过若干独立支撑墩台和原承台一起支撑；

若干液压千斤顶，安装在桁架结构上，用于顶进箱梁，所述液压千斤顶包括缸筒，缸筒内设有凹槽，凹槽内设有活塞杆和活塞，缸筒用于对活塞杆和活塞进行水平方向限位，活塞杆通过连接装置与箱梁底部连接。

2.如权利要求1所述的一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，其特征在于所述独立支撑墩台包括承台，承台底部设有若干支撑墩台桩基，承台上设有钢管撑，用于支撑桁架结构。

3.如权利要求1所述的一种独柱墩高架桥运营期桩基托换的桥梁变形控制装置，其特征在于桁架结构由多个立杆、横杆、斜杆和水平杆组成，桁架结构一侧设有钢绞线固定装置。

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