CN218508243U - 一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置，通过在桥墩的墩柱周围均布多组对称的临时支撑单元，每个临时支撑单元由多根成排的钢管桩构成，并在钢管桩顶部设置起落装置，每个起落装置顶部均设置有千斤顶，对称的两组临时支撑单元顶部之间设有覆盖在多个千斤顶上的顶托，本实用新型通过在千斤顶与梁体之间设置顶托，避免了千斤顶直接与梁体直接接触，能避免造成梁体的钢板产生多个变形缺陷，从而避了梁体在落梁过程中被进一步的破坏，同时顶托还具有均布梁体荷载、增强千斤顶同步作业的作用。

Description

一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁落梁工程领域，具体的是一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置。

背景技术

钢结构桥梁广泛应用于日常出行的交通中。跨河钢结构桥梁滑移安装就位后，需要进行整桥落梁实现承重体系的转换。由于大跨度钢混叠合梁落梁过程中较难实现不利应力作用的处理、同步性控制和整体线型姿态精度把控。所以提出一种适应大跨度钢混叠合梁的多点同步环抱式落梁装置，用以保证落梁过程中的结构安全与线型姿态可控。

现有技术中公开了申请号为：201410148642.6的专利文献，文献中公开了方案“考虑到梁体底面与墩顶处不满足千斤顶的布置要求，拟在墩柱附近设置四根Φ1000×10mm的无缝钢管临时墩，且用槽钢横向两两焊接，将其连成整体。临时墩布置时应避开新建墩柱并保证不影响新建工程的施工，并在临时墩上布置千斤顶”落梁过程中千斤顶与梁体底部钢板接触会使钢板产生变形缺陷。上述方案中只有四个千斤顶，落梁时对梁体底部产生的破坏有限，但现有技术中对于跨江、跨海大桥进行顶升的千斤顶达到了几十个，其对梁体底部的破坏会因千斤顶数量的提升相应提升，大大降低了梁体的使用寿命；并且现有技术中在落梁时千斤顶的顶升力如果施加过大会造成钢板处的变形缺陷进一步加深，对钢板产生更大的破坏，因此顶升力受到限制，现有的落梁时千斤顶升降的标高在为80mm，落梁的施工效率无法提升。

现有技术中落梁过程中千斤顶需要承担梁体的荷载，泵站通过多条油路分别对多个千斤顶供油，如因其中个别油路不通畅，或某个千斤顶漏油，造成多个千斤顶之间无法同步进行升降，则会使梁体变形，如果变形严重，需要停下来更换梁体变形钢板以及检修油路和千斤顶后再进行工作，极大的降低了施工效率。

实用新型内容

转动上述方案本实用新型提供了一种能够避免梁体底部被破坏，且提升落梁稳定性的落梁装置，具体方案如下：

一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置，所述桥墩的墩柱顶部设有球形支座，球形支座上支撑有梁体，所述落梁装置包括：

承重支架，包括围绕在所述墩柱外围且以墩柱轴线均匀布置的至少四组临时支撑单元，临时支撑单元由多根成排的钢管桩构成，钢管桩顶部为闭合结构，每根钢管桩顶部位于所述闭合结构上均焊接有双拼型钢基座；

体系转换机构，包括起落装置和临时支墩装置，起落装置包括分别依次码放在每块所述双拼型钢基座上的多层第一型钢垫块、多层第一调节钢板和千斤顶，四组临时支撑单元两两相互对称，且每两组对称的临时支撑单元之间均连接有顶托，所述顶托覆盖在两组临时支撑单元上的各千斤顶上方；所述临时支墩装置包括依次码放在球形支座上的多层第二型钢垫块和多层第二调节钢板，两个所述顶托均与所述第二调节钢板水平对齐；各千斤顶均由泵站统一控制；

监测系统，包括：

多个设置在各钢管桩的中部，用于检测承重支架的沉降和位移的第一应力应变传感器；

多个设置在各钢管桩的顶部，用于检测起落装置的应力变化的第二应力应变传感器；

多个设置在梁体断面上的承重支架的各连接点处，用于检测梁体断面监测点的应力变化的第三应力应变传感器。

进一步，所述桥墩为双柱式结构，桥墩包括两根立柱和连接在两根立柱顶部之间的盖梁，两根立柱底部设有承台，每根墩柱的四周均布置有至少四组所述临时支撑单元。

进一步，四组临时支撑单元中的第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称设置在墩柱与盖梁连接端的两侧, 第一临时支撑单元和第二临时支撑单元顶部之间连接有所述顶托；第三临时支撑单元和第四临时支撑单元设置在与第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称于墩柱的另一端，第三临时支撑单元和第四临时支撑单元的顶部之间设有所述顶托。

进一步，所述顶托均由多根H型钢焊接组成格栅板，对应于千斤顶处的H型钢的肋板两侧分别设有第一加劲板，顶托底部对应各千斤顶的顶盘处均设有两对结构为倒置的L形扣件，两对扣件与顶盘的两侧边缘卡扣并通过焊接固定，顶托的顶部分别与梁体底部焊接固定。

进一步，桥墩的承台中对应各钢管桩底部分别设有桩脚埋件，钢管桩与对应的桩脚埋件焊接固定；墩柱或盖梁的外立面中设有与各钢管桩相对于的附墩埋件，位于墩柱外端两侧的第三临时支撑单元和第四临时支撑单元中的部分钢管桩与附墩埋件之间存在间距，间距中连接有第一加强横梁，第一加强横梁为H型钢。

进一步，每根钢管桩的顶部均焊接有构成闭合结构的盖板，双拼型钢基座焊接固定于盖板的中心部位，所述双拼型钢基座由两根H型钢拼装构成，两根H型钢的肋板两侧分别设有第二加劲板，墩柱和盖梁的外立面上分别设有与各双拼型钢基座相对于的桥墩埋件，双拼型钢基座与对应的桥墩埋件焊接固定。

进一步，所述第一型钢垫块由多个H型钢码放为井形结构，各层的H型钢纵横交替排列，每根H型钢的肋部两侧分别有竖向设置的第三加劲板，第二型钢垫块和第一型钢垫块结构一致。

进一步，多层第一调节钢板之间面积相同且厚度不同，多层第二调节钢板之间面积相同且厚度不同，第一调节钢板和第二调节钢板均用于微调标高；各所述千斤顶居中放置于对应的第一调节钢板上。

进一步，所述第一临时支撑单元和第二临时支撑单元位于盖梁的下部之间连接有多根第二加强横梁，第二加强横梁为H型钢，多根第二加强横梁包括水平和斜向连接两种姿态；位于所述第三临时支撑单元和第四临时支撑单元之间设有由单根钢管桩构成的第五临时支撑单元，单根钢管桩分别与第三临时支撑单元、第四临时支撑单元之间连接有多条第四加强横梁，第四加强横梁为H型钢，多根第四加强横梁分为水平或斜设置两种，设置在第五临时支撑单元顶部的双拼型钢基座与第三临时支撑单元和第四临时支撑单元底部之间连接有第三加强横梁，所述第三加强横梁为H型钢。

与现有技术相比较，本实用新型的优点如下：

1、本实用新型通过在多个千斤顶与梁体之间设置顶托具有以下优点，首先顶托能避免多个千斤顶直接与梁体底部钢板接触，造成接触位置的钢板产生多变形缺陷，从而避了钢板被破坏的可能；

进一步，在落梁过程中本因没有变形缺陷的产生无需考虑千斤顶对梁体的破坏，千斤顶的顶升力可不受限制的施加，本实用新型中千斤顶的升降标高最多可为原标高的2倍，提升了落梁施工效率；

进一步，通过设置顶托即使个别千斤顶无法同步，多数千斤顶上升时顶托可带动不吃力的千斤顶同步上升，多数千斤顶下降时顶托承受个别千斤顶施加的上升力变形（顶托强度弱于梁体整体强度），梁体可避免变形，只需检修油路和损坏的千斤顶即可，提升了施工效率。

2、本实用新型中的顶托还具有均布梁体荷载、增强千斤顶同步作业的作用。

3、本实用新型采用承重支架，不仅简化了架体结构，便于搭设，还有效的提高了承重支架的整体稳定性，保障了承载性能。

附图说明

图1为本实用新型的梁体与桥墩以及落梁装置的正视图；

图2为桥墩的立体图；

图3为图2的局部放大图

图4为桥墩的俯视图；

图5为转换机构结构示意图；

图6为千斤顶与顶托通过扣件固定的结构示意图；

图7为承重支架和起落装置上的监测测点布置示意图；

图8为梁体的各断面上的多个应力检测点布置示意图；

图9为的落梁前后体系转换机构结构示意图；

附图标记：

1、梁体；2、桥墩；3、承台；4、墩柱；5、球形支座；6、钢管桩；7、临时支撑单元；7-1、第一临时支撑单元；7-2、第二临时支撑单元；7-3、第三临时支撑单元；7-4、第四临时支撑单元；7-5、第五临时支撑单元；8、盖梁；9、双拼型钢基座；9-1；第二加劲板；10、第一型钢垫块；10-1第三加劲板；11、第一调节钢板；12、千斤顶；12-1、顶盘；12-2、扣件；13、顶托；13-1、第一加劲板；14、第二型钢垫块；15、第二调节钢板；16、桩脚埋件；19、第一加强横梁；20、盖板；21、第二加强横梁；22、第一应力应变传感器；23、第三加强横梁；24、第四加强横梁；25、第二应力应变传感器；26、第三应力应变传感器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1

如图1所示，一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置，所述桥墩的墩柱顶部设有球形支座，球形支座上支撑有梁体，具体的所述桥墩为双柱式结构，桥墩包括两根立柱和连接在两根立柱顶部之间的盖梁，两根立柱底部设有承台，每根墩柱的四周均布置有至少四组所述临时支撑单元，所述落梁装置包括；

如图2所示，承重支架，包括围绕在所述墩柱外围且以墩柱轴线均匀布置的至少四组临时支撑单元，临时支撑单元由多根成排的钢管桩构成，钢管桩的数量根据具体桥墩尺寸设置，钢管桩顶部为闭合结构，每根钢管桩顶部位于所述闭合结构上均焊接有双拼型钢基座；

四组临时支撑单元中的第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称设置在墩柱与盖梁连接端的两侧，第一临时支撑单元和第二临时支撑单元中分别包含有至少4根钢管桩；第三临时支撑单元和第四临时支撑单元设置在与第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称于墩柱的另一端，第三临时支撑单元和第四临时支撑单元中分别包含有至少3根临时支撑单元。

如图4所示，桥墩的承台中对应各钢管桩底部分别设有桩脚埋件，钢管桩与对应的桩脚埋件焊接固定；墩柱或盖梁的外立面中设有与各钢管桩相对于的附墩埋件，位于墩柱外端两侧的第三临时支撑单元和第四临时支撑单元中的部分钢管桩与附墩埋件之间存在间距，间距中连接有第一加强横梁，第一加强横梁为H型钢。

如图3和图4所示，每根钢管桩的顶部均焊接有构成闭合结构的盖板，双拼型钢基座焊接固定于盖板的中心部位，所述双拼型钢基座由两根H型钢拼装构成，两根H型钢的肋板两侧分别设有第二加劲板，墩柱和盖梁的外立面上分别设有与各双拼型钢基座相对于的桥墩埋件，双拼型钢基座与对应的桥墩埋件焊接固定。

如图2所示，所述第一临时支撑单元和第二临时支撑单元位于盖梁的下部之间连接有多根第二加强横梁，第二加强横梁为H型钢，多根第二加强横梁包括水平和斜向连接两种姿态；位于所述第三临时支撑单元和第四临时支撑单元之间设有由单根钢管桩构成的第五临时支撑单元，单根钢管桩分别与第三临时支撑单元、第四临时支撑单元之间连接有多条第四加强横梁，第四加强横梁为H型钢，多根第四加强横梁分为水平或斜设置两种，设置在第五临时支撑单元顶部的双拼型钢基座与第三临时支撑单元和第四临时支撑单元底部之间连接有第三加强横梁，所述第三加强横梁为H型钢。

如图5所示，体系转换机构，包括起落装置和临时支墩装置，起落装置包括分别依次码放在每块所述双拼型钢基座上的多层第一型钢垫块、多层第一调节钢板和千斤顶，四组临时支撑单元两两相互对称，且每两组对称的临时支撑单元之间均连接有顶托，所述顶托覆盖在两组临时支撑单元上的各千斤顶上方；所述临时支墩装置包括依次码放在球形支座上的多层第二型钢垫块和多层第二调节钢板，两个所述顶托均与所述第二调节钢板水平对齐；各千斤顶均由泵站统一控制。本实用新型中围绕桥墩的两根墩柱外部共设有26根钢管桩，则有26个千斤顶共同对桥墩上的梁体实施落梁作业。

多层第一调节钢板之间面积相同且厚度不同，多层第二调节钢板之间面积相同且厚度不同，第一调节钢板和第二调节钢板均用于微调标高；各所述千斤顶居中放置于对应的第一调节钢板上。

如图3所示，所述第一型钢垫块由多个H型钢码放为井形结构，各层的H型钢纵横交替排列，每个H型钢的肋部两侧分别有竖向设置的第三加劲板，第二型钢垫块和第一型钢垫块结构一致。

如图3和图6所述顶托均由多根H型钢焊接组成格栅板，对应于千斤顶处的H型钢的肋板两侧分别设有第一加劲板，顶托底部对应各千斤顶的顶盘处均设有两对结构为倒置的L形扣件，两对扣件与顶盘的两侧边缘卡扣并通过焊接固定，顶托的顶部分别与梁体底部焊接固定。

如图7和图8所示，监测系统，包括：

设置在各钢管桩的中部，用于检测承重支架的沉降和位移的多个第一应力应变传感器；

设置在各钢管桩的顶部，用于检测起落装置的应力变化的多个第二应力应变传感器；

设置在梁体断面上的承重支架的各连接点处，用于检测梁体断面监测点的应力变化的多个第三应力应变传感器。

实施例2

如图9所示，一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置，包含以下步骤：

步骤一：搭设跨河段位置桥墩的承重支架，在每根墩柱的外围搭建以墩柱轴线均匀布置的至少四组临时支撑单元，具体搭建承重支架的方案为：在承台部位的钢筋绑扎时预埋桩脚埋件，混凝土浇筑承台并养护完成后安装钢管桩；在墩柱钢筋绑扎时预埋附墩埋件，混凝土浇筑墩柱完成后进行钢管桩接管和钢管桩横向加强连接，墩柱养护完成后通过在第三临时支撑单元、第四临时支撑单元中部分远离墩柱的钢管桩与附墩埋件之间设置第一加强横梁，使钢管桩与附墩埋件之间加强连接；修齐钢管桩上口至设计顶标高，随后依次放置盖板和双拼型钢基座；

步骤二：布置体系转换机构，按设计层数，交替布置第一型钢垫块于双拼型钢基座上，在第一型钢垫块上放置板厚不一的第一调节钢板；布置第二型钢垫块于球型支座上，在第二型钢垫块上放置板厚不一的第二调节钢板；千斤顶布置在第一调节钢板上且与顶托固定连接，顶托与钢混叠合梁桥底板临时焊接固定；

步骤三：分别在承重支架、起落装置和梁体断面的检测点上设置应力应变传感器，并进行数据采集和传输，监测落梁装置的垂直度，根据监测结果调整落梁幅度；

步骤四：梁体全部焊缝焊接完成后，开始进行落梁承重支架预压，通过泵站控制器控制每个墩柱处的各千斤顶，各千斤顶同步顶升顶托一定的顶升力（为千斤顶最大顶升力的70%），顶托对梁体施加使梁体开始受力但不发生竖向位移升力，此时落梁承重支架圆管桩和第一型钢垫块逐步开始承受竖向力的作用，待应力应变传感器显示预压稳定后对承重支架进行检查和加固；

步骤五：通过调节第二调节钢板厚度使球型支座与梁体之间无间隙，梁体荷载由承重支架和墩柱共同承担；

步骤六：监测承重支架及梁体应力应变情况，开始整桥下落工序，抽出千斤顶下的第一调节钢板，使总标高降低至预设值（即总标高降低80mm），通过泵站控制器控制千斤顶同步进行顶升，直至梁体与球型支座全部脱离，抽出部分第二调节钢板，使总标高降低（即总标高降低160mm～80mm），随后千斤顶同步泄压，整桥落梁（即总标高降低160mm～80mm），荷载由承重支架再次转移至球型支座上；

步骤七：重复上述操作，使梁体缓慢下落，直到边跨球型支座上的第二型钢垫块和第二调节钢板全部抽出，落梁完成后拆除所述落梁装置。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (9)

1.一种桥墩的多点同步环抱式落梁装置，所述桥墩的墩柱顶部设有球形支座，球形支座上支撑有梁体，其特征在于，所述落梁装置包括：

承重支架，包括围绕在所述墩柱外围且以墩柱轴线均匀布置的至少四组临时支撑单元，临时支撑单元由多根成排的钢管桩构成，钢管桩顶部为闭合结构，每根钢管桩顶部位于所述闭合结构上均焊接有双拼型钢基座；

体系转换机构，包括起落装置和临时支墩装置，起落装置包括分别依次码放在每块所述双拼型钢基座上的多层第一型钢垫块、多层第一调节钢板和千斤顶，四组临时支撑单元两两相互对称，且每两组对称的临时支撑单元之间均连接有顶托，所述顶托覆盖在两组临时支撑单元上的各千斤顶上方；所述临时支墩装置包括依次码放在球形支座上的多层第二型钢垫块和多层第二调节钢板，两个所述顶托均与所述第二调节钢板水平对齐；各千斤顶均由泵站统一控制；

监测系统，包括：

多个设置在各钢管桩的中部，用于检测承重支架的沉降和位移的第一应力应变传感器；

多个设置在各钢管桩的顶部，用于检测起落装置的应力变化的第二应力应变传感器；

多个设置在梁体断面上的承重支架的各连接点处，用于检测梁体断面监测点的应力变化的第三应力应变传感器。

2.根据权利要求1所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，所述桥墩为双柱式结构，桥墩包括两根立柱和连接在两根立柱顶部之间的盖梁，两根立柱底部设有承台，每根墩柱的四周均布置有至少四组所述临时支撑单元。

3.根据权利要求2所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，四组临时支撑单元中的第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称设置在墩柱与盖梁连接端的两侧,第一临时支撑单元和第二临时支撑单元顶部之间连接有所述顶托；第三临时支撑单元和第四临时支撑单元设置在与第一临时支撑单元和第二临时支撑单元对称于墩柱的另一端，第三临时支撑单元和第四临时支撑单元的顶部之间设有所述顶托。

4.根据权利要求3所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，所述顶托均由多根H型钢焊接组成格栅板，对应于千斤顶处的H型钢的肋板两侧分别设有第一加劲板，顶托底部对应各千斤顶的顶盘处均设有两对结构为倒置的L形扣件，两对扣件与顶盘的两侧边缘卡扣并通过焊接固定，顶托的顶部分别与梁体底部焊接固定。

5.根据权利要求4所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，桥墩的承台中对应各钢管桩底部分别设有桩脚埋件，钢管桩与对应的桩脚埋件焊接固定；墩柱或盖梁的外立面中设有与各钢管桩相对于的附墩埋件，位于墩柱外端两侧的第三临时支撑单元和第四临时支撑单元中的部分钢管桩与附墩埋件之间存在间距，间距中连接有第一加强横梁，第一加强横梁为H型钢。

6.根据权利要求5所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，每根钢管桩的顶部均焊接有构成闭合结构的盖板，双拼型钢基座焊接固定于盖板的中心部位，所述双拼型钢基座由两根H型钢拼装构成，两根H型钢的肋板两侧分别设有第二加劲板，墩柱和盖梁的外立面上分别设有与各双拼型钢基座相对于的桥墩埋件，双拼型钢基座与对应的桥墩埋件焊接固定。

7.根据权利要求6所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，所述第一型钢垫块由多个H型钢码放为井形结构，各层的H型钢纵横交替排列，每根H型钢的肋部两侧分别有竖向设置的第三加劲板，第二型钢垫块和第一型钢垫块结构一致。

8.根据权利要求7所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，多层第一调节钢板之间面积相同且厚度不同，多层第二调节钢板之间面积相同且厚度不同，第一调节钢板和第二调节钢板均用于微调标高；各所述千斤顶居中放置于对应的第一调节钢板上。

9.根据权利要求8所述的桥墩的多点同步环抱式落梁装置，其特征在于，所述第一临时支撑单元和第二临时支撑单元位于盖梁的下部之间连接有多根第二加强横梁，第二加强横梁为H型钢，多根第二加强横梁包括水平和斜向连接两种姿态；位于所述第三临时支撑单元和第四临时支撑单元之间设有由单根钢管桩构成的第五临时支撑单元，单根钢管桩分别与第三临时支撑单元、第四临时支撑单元之间连接有多条第四加强横梁，第四加强横梁为H型钢，多根第四加强横梁分为水平或斜设置两种，设置在第五临时支撑单元顶部的双拼型钢基座与第三临时支撑单元和第四临时支撑单元底部之间连接有第三加强横梁，所述第三加强横梁为H型钢。

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