CN219837977U - 一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，属于桥梁施工预制梁板的预应力张拉技术领域。其技术方案为：包括制梁底座，制梁底座下部设置有若干钢管桩，制梁底座上部设置有应力束；制梁底座一侧设置有张拉台座，张拉台座包括由钢管桩构成的抗拔桩和承压桩，抗拔桩和承压桩通过滑动系统设置有水平杆和竖杆；制梁底座上方设置有与竖杆平行的副杆，副杆和竖杆通过设置的若干拉杆连接，拉杆穿过竖杆后设置有穿心千斤顶，应力束通过单孔锚具锚固在副杆上。本实用新型的有益效果为：滑动系统使制梁台座的设计对地基处理要求不高，地基仅承受整个台座重力、地锚对地基垂直拉力，无水平方向剪力。

Description

一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁施工预制梁板的预应力张拉技术领域，尤其涉及一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统。

背景技术

近年来随着实际工程中对折线先张法预应力混凝土梁的大量应用，我国的许多专家学者纷纷投入到对折线先张预应力混凝土梁的一系列研究中，其中包括张拉反力系统设计、弯起器的设计以及施工工艺等方面。

折线先张预应力混凝土结构的众多优点受到我国各工程师的青睐，先后对该结构也进行了一系列全面的研究，在我国己得到了诸多的运用。但是对该结构反力张拉系统的设计并没有较全面的研究，在工程上往往是借助直线先张法的反力装置进行改进，大多数采用混凝土材料，钢箱梁作为张拉横梁。目前采用的张拉台座大致可分为压杆式、重力式以及基桩式三种类型，该三种类型均将部分水平分力传递至基底土层，因此对制梁台座土层地质有一定的要求，其中重力式台座下部混凝土和基桩式台座桩基础均承担较大剪切力，而压杆式台座水平力则大部分由压杆承担，使其两侧相对平衡抵消；

因此为解决上述不同预制梁台座设计使用中均会出现剪切破坏作用且受现场地质土层影响较大等问题，故针对不同类型台座的受力特点以及优缺点，现提供一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作简单、有效解决原有先张法施工预制梁台座设计使用中会出现局部偏心、剪切破坏性大等问题的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统。

本实用新型是通过如下措施实现的：

一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，包括制梁底座，所述制梁底座下部通过滑动系统设置有若干钢管桩，所述制梁底座上部设置有应力束；

所述制梁底座一侧设置有张拉台座，所述张拉台座包括由所述钢管桩构成的抗拔桩和承压桩，所述抗拔桩和所述承压桩通过所述滑动系统设置有水平杆和竖杆；

所述制梁底座上方设置有与所述竖杆平行的副杆，所述副杆和所述竖杆通过设置的若干拉杆连接，所述拉杆穿过所述竖杆后设置有穿心千斤顶，所述应力束通过单孔锚具锚固在所述副杆上。

本实用新型的具体特点还有：

所述滑动系统包括抗拔桩滑动支座、承压桩滑动支座和制梁底座滑动支座；

所述抗拔桩滑动支座包括设置在所述抗拔桩上端内部的钢板十字撑，所述钢板十字撑中部设置有预留孔，所述抗拔桩上方设置有H形的横向分配梁，所述横向分配梁用以传递分配所述锚具所受的拉力，下部通过滑片与水平杆相连，穿过所述横向分配梁设置有精轧直螺纹钢筋，所述精轧直螺纹钢筋上端设置有锚具，所述锚具用于锚固所述精轧直螺纹钢筋，所述锚具和所述横向分配梁之间的所述精轧直螺纹钢筋外围设置有垫片，所述垫片配合所述锚具锚固所述精轧直螺纹钢筋使用，扩散所述锚具下部局部压力，所述横向分配梁和所述抗拔桩之间设置有一对所述水平杆，所述抗拔桩滑动支座在所述水平杆后侧的所述抗拔桩上部设置，具备两方面功能，一方面可以起到连接所述抗拔桩与所述水平杆的作用；另一方面可以使得所述抗拔桩与所述水平杆之间产生相对滑动趋势，可完全消除所述抗拔桩受水平剪力作用的影响，所述精轧直螺纹钢筋下端穿过所述预留孔后设置有U型锚具，所述U型锚具用以锚固所述精轧直螺纹钢筋，同时可以使其有一定的角位移。

所述横向分配梁下侧面设置有一对弧形的滑片A，所述抗拔桩上端设置有一对与所述滑片A对应的弧形的滑片B，两侧所述滑片A和所述滑片B之间分别滑动设置有所述水平杆，所述水平杆相对于所述横向分配梁和所述抗拔桩可以相对滑动。

所述承压桩滑动支座包括设置在所述承压桩上端的钢板B，所述钢板B用于填充混凝土封底，所述钢板B上部设置有填充混凝土，所述填充混凝土作为所述承压桩的局部加强用，所述填充混凝土高度为50cm，所述填充混凝土上部设置有钢板A，所述钢板A用于所述填充混凝土的封顶，同时也作为聚四氟乙烯滑动橡胶支座底部支撑用，所述钢板A与所述承压桩顶部间距3cm，所述钢板A上部设置有聚四氟乙烯滑动橡胶支座，所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座上设置有所述竖杆，所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座可以使得竖杆与承压桩之间产生相对滑动，所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座下部与所述承压桩之间的间隙内设置有填充木楔块，所述填充木楔块可以使得所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座始终位于所述承压桩的中心上；

所述承压桩滑动支座采用所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座，安装时该支座下部嵌入所述承压桩内，且位于所述承压桩截面中心，周围与所述承压桩(钢管桩)间隙空余部分采用木楔块填充固定。该装置也具备两方面功能，一方面用于传递上部台座竖杆竖向作用力，将竖向力传递至所述承压桩承担；另一方面可以使得所述承压桩与所述竖杆之间产生相对滑动趋势，可完全消除所述承压桩受水平剪力作用的影响。

所述制梁底座滑动支座包括若干与所述钢管桩对应的设置在所述制梁底座外围的抱箍，所述抱箍包括上下两块U形的抱箍板，所述抱箍板两侧均设置有锚固连接板，同侧所述抱箍板通过紧固螺栓锚固，以连接上下两块所述抱箍板；

两侧所述锚固连接板和下方的所述钢管桩之间均设置有系索，所述系索连接所述抱箍与下部所述钢管桩用，可以使两者之间产生水平向相对滑移；

所述制梁底座滑动支座设置于所述制梁底座与地锚(钢管桩)之间，主要目的是解决所述制梁底座在使用生产过程中因受温度变形及压缩变形所产生的地锚水平相对位移问题，该装置通过所述抱箍及所述系索使得所述制梁底座和地锚之间具有一定量的相对水平位移空间。

所述转动系统包括弧形转向法兰盘和球型固定支座；

远离所述滑动系统的一对所述水平杆端部设置有所述弧形转向法兰盘，所述弧形转向法兰盘的上下两侧均设置有连接板一，所述竖杆的朝向所述滑动系统的一侧设置有与所述弧形转向法兰盘配合的弧形钢箱，所述弧形钢箱的上下两侧均设置有与所述连接板一配合的连接板二，所述连接板一和所述连接板二上均设置有若干安装孔，穿过所述安装孔设置有螺母和螺栓连接，所述螺栓的规格型号为M24；

所述弧形转向法兰盘设置于所述水平杆与所述竖杆之间，一方面可连接所述水平杆与所述竖杆，使得二者之间进行水平轴力传递；另一方面能够使得所述竖杆与所述水平杆之间产生一定量的相对角位移，可消除二者连接处出现较大弯矩的影响。使用时为减小竖杆与垂直方向的相对角位移，可对所述竖杆设置预偏角位移(向左)，如此也可减小所述竖杆与所述水平杆之间的相对角位；

所述球型固定支座设置于所述竖杆与所述制梁底座连接处，该支座与所述弧形转向法兰盘共同工作，使得所述竖杆可以在平面内相对转动；当所述竖杆出现转动偏角时，水平力仍然能够沿所述球型固定支座传递至所述制梁底座，解决张拉系统水平传力问题。

所述连接板一和所述连接板二之间的所述螺栓外围设置有橡胶垫板。

所述连接板二和所述橡胶垫板之间的所述螺栓外围设置有ii型弹条，同所述橡胶垫板一同起到弹性伸缩变形作用；

所述弧形转向法兰盘和所述弧形钢箱之间设置有聚四氟乙烯橡胶滑片，所述聚四氟乙烯橡胶滑片使得所述弧形转向法兰盘和所述弧形钢箱之间可以相互转动；

所述安装孔的直径大于所述螺栓的直径，这样可以进一步使得所述弧形转向法兰盘和所述弧形钢箱之间可以相互转动。

靠近所述抗拔桩的所述水平杆一端和所述竖杆之间设置有若干拉绳连接。

施工方法为：

S1.根据现场需求设计张拉台座尺寸，根据张拉台座设计图及现场所述制梁底座布置图，提前在预定位置打入桩；

S2.根据张拉台座设计图进行工厂预制加工，并在现场进行组拼安装。

S3.根据设计安装滑动系统及转动系统，安装完成后进行预偏值设置及试验张拉(通过所述穿心千斤顶进行张拉)。

S4.施工完成后安全拆除各部分装置进行回收以备再次使用。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，能够有效解决原有先张法施工预制梁台座设计使用中会出现局部偏心、剪切破坏性大等问题，具体有益效果为：滑动系统使制梁台座的设计对地基处理要求不高，地基仅承受整个台座重力、地锚对地基垂直拉力，无水平方向剪力。

此外，本专利内所涉及的所有构件以及配件均可重复回收利用，多次循环利用构件有效提高经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为图1中A-A断面构造图。

图3为图1中B-B断面构造图。

图4为本实用新型实施例中制梁底座滑动支座的立面图(左)及断面构造图(右)。

其中，附图标记为：1、抗拔桩滑动支座；2、承压桩滑动支座；3、制梁底座滑动支座；5、球型固定支座；6、垫片；7、横向分配梁；8、滑片A；9、滑片B；10、U型锚具；11、预留孔；12、钢板十字撑；13、钢板A；14、填充混凝土；15、聚四氟乙烯滑动橡胶支座；16、填充木楔块；17、钢板B；18、制梁底座；19、抱箍；20、锚固连接板；21、紧固螺栓；22、系索；23、锚具；24、精轧直螺纹钢筋；101、竖杆；102、拉杆；103、副杆；104、应力束；105、抗拔桩；106、承压桩；107、钢管桩；108、水平杆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1-4，一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，包括制梁底座18，制梁底座18下部通过滑动系统设置有若干钢管桩107，制梁底座18上部设置有应力束104；

制梁底座18一侧设置有张拉台座，张拉台座包括由钢管桩107构成的抗拔桩105和承压桩106，抗拔桩105和承压桩106通过滑动系统设置有水平杆108和竖杆101；

制梁底座18上方设置有与竖杆101平行的副杆103，副杆103和竖杆101通过设置的若干拉杆102连接，拉杆102穿过竖杆101后设置有穿心千斤顶，应力束104通过单孔锚具锚固在副杆103上。

滑动系统包括抗拔桩滑动支座1、承压桩滑动支座2和制梁底座滑动支座3；

抗拔桩滑动支座1包括设置在抗拔桩105上端内部的钢板十字撑12，钢板十字撑12中部设置有预留孔11，抗拔桩105上方设置有H形的横向分配梁7，横向分配梁7用以传递分配锚具23所受的拉力，下部通过滑片与水平杆108相连，穿过横向分配梁7设置有精轧直螺纹钢筋24，精轧直螺纹钢筋24上端设置有锚具23，锚具23用于锚固精轧直螺纹钢筋24，锚具23和横向分配梁7之间的精轧直螺纹钢筋24外围设置有垫片6，垫片6配合锚具23锚固精轧直螺纹钢筋24使用，扩散锚具23下部局部压力，横向分配梁7和抗拔桩105之间设置有一对水平杆108，抗拔桩滑动支座1在水平杆108后侧的抗拔桩105上部设置，具备两方面功能，一方面可以起到连接抗拔桩105与水平杆108的作用；另一方面可以使得抗拔桩105与水平杆108之间产生相对滑动趋势，可完全消除抗拔桩105受水平剪力作用的影响，精轧直螺纹钢筋24下端穿过预留孔11后设置有U型锚具10，U型锚具10用以锚固精轧直螺纹钢筋24，同时可以使其有一定的角位移。

横向分配梁7下侧面设置有一对弧形的滑片A8，抗拔桩105上端设置有一对与滑片A8对应的弧形的滑片B9，两侧滑片A8和滑片B9之间分别滑动设置有水平杆108，水平杆108相对于横向分配梁7和抗拔桩105可以相对滑动。

承压桩滑动支座2包括设置在承压桩106上端的钢板B17，钢板B17用于填充混凝土14封底，钢板B17上部设置有填充混凝土14，填充混凝土14作为承压桩106的局部加强用，填充混凝土14高度为50cm，填充混凝土14上部设置有钢板A13，钢板A13用于填充混凝土14的封顶，同时也作为聚四氟乙烯滑动橡胶支座15底部支撑用，钢板A13与承压桩106顶部间距3cm，钢板A13上部设置有聚四氟乙烯滑动橡胶支座15，聚四氟乙烯滑动橡胶支座15上设置有竖杆101，聚四氟乙烯滑动橡胶支座15可以使得竖杆101与承压桩106之间产生相对滑动，聚四氟乙烯滑动橡胶支座15下部与承压桩106之间的间隙内设置有填充木楔块16，填充木楔块16可以使得聚四氟乙烯滑动橡胶支座15始终位于承压桩106的中心上；

承压桩滑动支座2采用聚四氟乙烯滑动橡胶支座15，安装时该支座下部嵌入承压桩106内，且位于承压桩106截面中心，周围与承压桩106(钢管桩107)间隙空余部分采用木楔块填充固定。该装置也具备两方面功能，一方面用于传递上部台座竖杆101竖向作用力，将竖向力传递至承压桩106承担；另一方面可以使得承压桩106与竖杆101之间产生相对滑动趋势，可完全消除承压桩106受水平剪力作用的影响。

制梁底座滑动支座3包括若干与钢管桩107对应的设置在制梁底座18外围的抱箍19，抱箍19包括上下两块U形的抱箍板，抱箍板两侧均设置有锚固连接板20，同侧抱箍板通过紧固螺栓21锚固，以连接上下两块抱箍板；

两侧锚固连接板20和下方的钢管桩107之间均设置有系索22，系索22连接抱箍19与下部钢管桩107用，可以使两者之间产生水平向相对滑移；

制梁底座滑动支座3设置于制梁底座18与地锚(钢管桩107)之间，主要目的是解决制梁底座18在使用生产过程中因受温度变形及压缩变形所产生的地锚水平相对位移问题，该装置通过抱箍19及系索22使得制梁底座18和地锚之间具有一定量的相对水平位移空间。

转动系统包括弧形转向法兰盘和球型固定支座；

远离滑动系统的一对水平杆端部设置有弧形转向法兰盘，弧形转向法兰盘的上下两侧均设置有连接板一，竖杆的朝向滑动系统的一侧设置有与弧形转向法兰盘配合的弧形钢箱，弧形钢箱的上下两侧均设置有与连接板一配合的连接板二，连接板一和连接板二上均设置有若干安装孔，穿过安装孔设置有螺母和螺栓连接，螺栓的规格型号为M24；

弧形转向法兰盘置设置于水平杆与竖杆之间，一方面可连接水平杆与竖杆，使得二者之间进行水平轴力传递；另一方面能够使得竖杆与水平杆之间产生一定量的相对角位移，可消除二者连接处出现较大弯矩的影响。使用时为减小竖杆与垂直方向的相对角位移，可对竖杆设置预偏角位移(向左)，如此也可减小竖杆与水平杆之间的相对角位；

球型固定支座设置于竖杆与制梁底座连接处，该支座与弧形转向法兰盘共同工作，使得竖杆可以在平面内相对转动；当竖杆出现转动偏角时，水平力仍然能够沿球型固定支座传递至制梁底座，解决张拉系统水平传力问题。

连接板一和连接板二之间的螺栓外围设置有橡胶垫板。

连接板二和橡胶垫板之间的螺栓外围设置有ii型弹条，同橡胶垫板一同起到弹性伸缩变形作用；

弧形转向法兰盘和弧形钢箱之间设置有聚四氟乙烯橡胶滑片，聚四氟乙烯橡胶滑片使得弧形转向法兰盘和弧形钢箱之间可以相互转动；

安装孔的直径大于螺栓的直径，这样可以进一步使得弧形转向法兰盘和弧形钢箱之间可以相互转动。

靠近抗拔桩的水平杆一端和竖杆之间设置有若干拉绳连接。

施工方法为：

S1.根据现场需求设计张拉台座尺寸，根据张拉台座设计图及现场制梁底座布置图，提前在预定位置打入桩；

S2.根据张拉台座设计图进行工厂预制加工，并在现场进行组拼安装。

S3.根据设计安装滑动系统及转动系统，安装完成后进行预偏值设置及试验张拉(通过穿心千斤顶进行张拉)。

S4.施工完成后安全拆除各部分装置进行回收以备再次使用。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，包括制梁底座(18)，所述制梁底座(18)下部通过滑动系统设置有若干钢管桩(107)，所述制梁底座(18)上部设置有应力束(104)；

所述制梁底座(18)一侧设置有张拉台座，所述张拉台座包括由所述钢管桩(107)构成的抗拔桩(105)和承压桩(106)，所述抗拔桩(105)和所述承压桩(106)通过所述滑动系统设置有水平杆(108)和竖杆(101)；

所述制梁底座(18)上方设置有与所述竖杆(101)平行的副杆(103)，所述副杆(103)和所述竖杆(101)通过设置的若干拉杆(102)连接，所述拉杆(102)穿过所述竖杆(101)后设置有穿心千斤顶，所述应力束(104)通过单孔锚具锚固在所述副杆(103)上。

2.根据权利要求1所述的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，所述滑动系统包括抗拔桩滑动支座(1)、承压桩滑动支座(2)和制梁底座滑动支座(3)；

所述抗拔桩滑动支座(1)包括设置在所述抗拔桩(105)上端内部的钢板十字撑(12)，所述钢板十字撑(12)中部设置有预留孔(11)，所述抗拔桩(105)上方设置有H形的横向分配梁(7)，穿过所述横向分配梁(7)设置有精轧直螺纹钢筋(24)，所述精轧直螺纹钢筋(24)上端设置有锚具(23)，所述锚具(23)和所述横向分配梁(7)之间的所述精轧直螺纹钢筋(24)外围设置有垫片(6)，所述横向分配梁(7)和所述抗拔桩(105)之间设置有一对所述水平杆(108)，所述精轧直螺纹钢筋(24)下端穿过所述预留孔(11)后设置有U型锚具(10)。

3.根据权利要求2所述的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，所述横向分配梁(7)下侧面设置有一对弧形的滑片A(8)，所述抗拔桩(105)上端设置有一对与所述滑片A(8)对应的弧形的滑片B(9)，两侧所述滑片A(8)和所述滑片B(9)之间分别滑动设置有所述水平杆(108)。

4.根据权利要求2所述的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，所述承压桩滑动支座(2)包括设置在所述承压桩(106)上端的钢板B(17)，所述钢板B(17)上部设置有填充混凝土(14)，所述填充混凝土(14)上部设置有钢板A(13)，所述钢板A(13)上部设置有聚四氟乙烯滑动橡胶支座(15)，所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座(15)上设置有所述竖杆(101)，所述聚四氟乙烯滑动橡胶支座(15)下部与所述承压桩(106)之间的间隙内设置有填充木楔块(16)。

5.根据权利要求2所述的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，所述制梁底座滑动支座(3)包括若干与所述钢管桩(107)对应的设置在所述制梁底座(18)外围的抱箍(19)，所述抱箍(19)包括上下两块U形的抱箍板，所述抱箍板两侧均设置有锚固连接板(20)，同侧所述抱箍板通过紧固螺栓(21)锚固；

两侧所述锚固连接板(20)和下方的所述钢管桩(107)之间均设置有系索(22)。

6.根据权利要求1所述的折线先张法工字梁台座变形协调滑动系统，其特征在于，靠近所述抗拔桩(105)的所述水平杆(108)一端和所述竖杆(101)之间设置有若干拉绳连接。