CN220318387U - 一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，转体装置由若干桁架式悬臂梁、若干内横向连梁、若干外横向连梁、上球铰、下球铰、撑脚、滑道、砂筒、牵引索、两个反力座和两个千斤顶组成，桁架式悬臂梁绕桥墩截面形心等角度对称布置，所述桁架式悬臂梁一端固定于桥墩下部，另一端连接撑脚，撑脚落于滑道，滑道呈环形，设置在下承台顶部中心，牵引索锚固于桥墩，缠绕于桁架式悬臂梁外侧，穿过反力支座与千斤顶，上球铰嵌入桥墩底部，下球铰位于所述滑道中心。该转体装置具有消除转体结构上承台、实现转体装置可循环利用、方便封铰作业和降低工程造价的优点。

Description

一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁技术领域，具体是指一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置。

背景技术

桥梁转体施工，是在所跨越障碍的两侧先进行半桥施工，而后以桥梁结构自身为转动体，借助转体装置，分别将两个半桥转体至桥位轴线位置，合拢成桥。目前，该类施工技术已在高山峡谷的桥梁建设、城市与立交铁路的跨线桥梁建设等实际工程得到广泛应用，可实现对既有路线的快速跨越，同时也能有效保障施工期间线下交通的正常运行，应用前景良好。

为防止桥梁在转体过程中出现倾覆现象，转体桥梁往往需制作大体量的上承台，以与撑脚构成可靠的侧向支撑；此外，从减小牵引力的角度出发，大体量的上承台也有利于扩大转盘半径，实现牵引力减小的目的。但不足之处在于，此类上承台不可循环利用，与下承台间隙较小，封铰施工的作业面有限，存在后浇筑混凝土不密实、竖向钢筋布设困难的情况，而且由于承台不可露出地面的建设要求，上承台的增设无疑也增大了基坑深度，使得转体桥梁造价成本提高。

因此，有必要提出一种新型的装配式桥梁转体支撑装置，不仅可以消除上承台、实现转体支撑装置的可循环利用，同时叶有利于为封铰施工提供充分作用面，从而提升桥墩与承台的可靠固结。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决背景技术中提到的问题，提供一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，所述的转体装置由若干桁架式悬臂梁、若干内横向连梁、若干外横向连梁、上球铰、下球铰、撑脚、滑道、砂筒、牵引索、两个反力座和两个千斤顶组成；

所述桁架式悬臂梁绕桥墩截面形心等角度对称布置，所述桁架式悬臂梁一端固定于桥墩下部，另一端连接所述撑脚，所述撑脚落于所述滑道，所述滑道呈环形，设置在下承台顶部中心，所述牵引索锚固于所述桥墩，缠绕于所述桁架式悬臂梁外侧，穿过所述反力座和千斤顶，所述上球铰嵌入桥墩底部，所述下球铰位于所述滑道中心。

作为一种优选方案，所述桥墩下部外侧四周布设若干预埋件，所述预埋件布设位置与所述桁架式悬臂梁布设方式相匹配，所述预埋件用于高强螺栓连接所述桁架式悬臂梁与所述桥墩，所述高强螺栓连接能实现0～180°的水平任意转角。

作为一种优选方案，所述预埋件位于所述桥墩下部设有局部加强的构造，所述构造与所述转体装置的扭矩相匹配；所述桁架式悬臂梁高度由外向里相等或递增，数量与所述撑脚数量相同，高度方向采用高强螺栓连接所述撑脚，横向间采用高强螺栓连接内、外横向连梁，形成转盘；所述撑脚横向采用高强螺栓连接外横向连梁，所述外横向连梁外侧设置凹槽，所述凹槽用于限位牵引索；所述高强螺栓连接处垫有钢片，用于调整高度或长度误差。

作为一种优选方案，所述内横向连梁由若干子连梁组成，各子连梁轴向设置若干孔洞，销轴穿过所述孔洞，实现各子连梁的拼接；所述内横向连梁的长度与所述桁架式悬臂梁的横向间距一致，通过变化销轴插入的孔洞位置，实现所述内横向连梁的长度调节。

作为一种优选方案，所述桁架式悬臂梁由若干桁架单元组成，所述桁架单元设有若干孔洞，相邻桁架单元之间采用销轴穿过所述孔洞进行拼接。

作为一种优选方案，所述桁架单元可分为外桁架单元、标准桁架单元和内桁架单元，由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，所述上弦杆、下弦杆和腹杆的截面形式可为圆形、矩形或工字钢，截面材料可为钢材或钢管混凝土。

作为一种优选方案，所述桁架式悬臂梁的长度与所述滑道半径匹配，通过增加或减少标准桁架单元的数量、并改变桁架单元间销轴插入的孔洞位置，实现所述桁架式悬臂梁的长度调节。

作为一种优选方案，所述销轴直径略小于所述孔洞直径，所述销轴自带螺纹，所述螺纹长度超出所述孔洞，通过配置垫片与螺帽，防止所述销轴脱落。

作为一种优选方案，所述下承台纵向钢筋或预应力筋伸出顶面，用于桥梁转体就位后实现后浇筑台座与所述下承台的竖向可靠连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)消除上承台的设置，节省承台混凝土用量，减小承台高度，降低基坑开挖深度，工程造价更低。

(2)采用装配式支撑装置，施工效率高，可实现支撑装置的循环利用，绿色环保性强。

(3)桁架式悬臂梁转体装置按不同转体吨位标准化设计，桁架式悬臂梁与横向连梁长度可调节，适用各桥墩截面尺寸，普适性好。

附图说明

图1是本实用新型转体装置组装整体示意图。

图2是本实用新型转体装置拆除后台座式连接示意图。

图3是本实用新型桁架式悬臂梁转体支撑转置示意图。

图4是本实用新型桁架式悬臂梁示意图。

图5是本实用新型内横向连梁示意图。

图6是本实用新型外横向连梁与撑脚连接示意图。

如图所示：1—桁架式悬臂梁；2—内横向连梁；3—外横向连梁；4—上球铰；5—下球铰；6—撑脚；7—滑道；8—砂筒；9—牵引索；10—反力座；11—千斤顶；12—桥墩；13—下承台；14—预埋件；15—销轴；16—下承台纵向钢筋；17—预应力筋；18—主梁；19—台座混凝土；20—台座纵向钢筋；1-1—外桁架单元；1-2—标准桁架单元；1-3—内桁架单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合附图，一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，所述的转体装置由若干桁架式悬臂梁1、若干内横向连梁2、若干外横向连梁3、上球铰4、下球铰5、撑脚6、滑道7、砂筒8、牵引索9、两个反力座10和两个千斤顶11组成；

所述桁架式悬臂梁绕桥墩截面形心每隔22.5°、30°、45°或60°布置一道，所述桁架式悬臂梁1一端固定于桥墩12下部，另一端连接所述撑脚6，所述撑脚6落于所述滑道7，所述滑道7呈环形，设置在下承台13顶部中心，所述牵引索9锚固于所述桥墩12，缠绕于所述桁架式悬臂梁1外侧，穿过所述反力座10和所述千斤顶11，所述上球4铰嵌入桥墩12底部，所述下球铰5位于所述滑道7中心。

进一步的，所述上球铰4与所述下球铰5之间设置聚四氟乙烯滑片和黄油，所述撑脚6与所述滑道7之间设置低摩擦系数材料。

进一步的，所述千斤顶11借助所述反力座10，对牵引索9施加大小相等、方向相反的力而形成扭矩，拉动桁架式悬臂梁1形成的转盘而发生转动。

进一步的，所述撑脚6由单根钢管或双根钢管组成，所述双根钢管通过两片平钢板连接，所述钢管内填膨胀混凝土或在管内设置竖向加劲肋。

进一步的，所述桥墩下部外侧四周布设若干预埋件14，所述预埋件14布设位置与所述桁架式悬臂梁1布设方式相匹配，所述预埋件14用于高强螺栓连接所述桁架式悬臂梁1与所述桥墩12，所述高强螺栓连接能实现0～180°的水平任意转角。

进一步的，所述预埋件14位于所述桥墩8下部设有局部加强的构造，所述构造与所述转体装置的扭矩相匹配。

进一步的，所述桁架式悬臂梁1高度由外向里相等或递增，数量与所述撑脚6数量相同，高度方向采用高强螺栓连接所述撑脚6，横向间采用高强螺栓连接内横向连梁2与外横向连梁3，形成转盘。

进一步的，所述撑脚6横向采用高强螺栓连接外横向连梁3，所述外横向连梁6外侧设置凹槽，所述凹槽用于限位牵引索9。

进一步的，所述高强螺栓连接处垫有钢片，用于调整高度或长度误差。

进一步的，所述外横向连梁3正下方设置防止桥梁结构倾覆的砂筒8若干，所述砂筒8置于所述撑脚6之间，绕桥墩截面形心等角度对称设置，所述砂筒8数量与所述撑脚6数量成倍数关系。

进一步的，所述内横向连梁2由若干子连梁组成，各子连梁轴向设置若干孔洞，销轴穿过所述孔洞，实现各子连梁的拼接。

进一步的，所述内横向连梁2的长度与所述桁架式悬臂梁1的横向间距一致，通过变化销轴15插入的孔洞位置，实现所述内横向连梁的长度调节。

进一步的，所述桁架式悬臂梁1由若干桁架单元组成，所述桁架单元设有若干孔洞，相邻桁架单元之间采用销轴15穿过所述孔洞进行拼接。

进一步的，所述桁架单元可分为外桁架单元1-1、标准桁架单元1-2和内桁架单元1-3，由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，所述上弦杆、下弦杆和腹杆的截面形式可为圆形、矩形或工字钢，截面材料可为钢材或钢管混凝土。

进一步的，所述桁架式悬臂梁1的长度与所述滑道7半径匹配，通过增加或减少标准桁架单元的数量、并改变桁架单元间销轴15插入的孔洞位置，实现所述桁架式悬臂梁1的长度调节。

进一步的，所述销轴15直径略小于所述孔洞直径，所述销轴15自带螺纹，所述螺纹长度超出所述孔洞，通过配置垫片与螺帽，防止所述销轴15脱落。

进一步的，所述下承台纵向钢筋16或预应力筋17伸出顶面，用于桥梁转体就位后实现后浇筑台座与所述下承台的竖向钢筋连接或预应力张拉。

本实用新型在具体实时，具体按如下施工步骤进行：

下承台13施工、下球铰5、滑道7安装：下承台13分两次浇筑，待第一次浇筑的混凝土达到规定强度后，清理下球铰5和滑道7的工作区域，检查所需安装部件的质量，按设计位置安装下球铰5和滑道7的支撑钢架，放入下球铰5和滑道，校核定位、调整垂直度和水平度，绑扎下承台13钢筋，完成第二次混凝土浇筑与养护；

上球铰4安装：清理下球铰杂物，随后铺设四氟乙烯滑块，涂抹黄油润滑，吊装上球铰，检查水平度和垂直度，在上、下球铰缝隙处使用胶带等材料进行封闭，防止杂物进入上、下球铰缝隙内部；

桥墩12第一次施工：在设计位置放置砂筒8，通过临时支撑固定上球铰4，绑扎桥墩12下部区域钢筋，按设计位置安装预埋件14，搭设桥墩12下部模板，检查预埋件14位置，浇筑桥墩12下部区域混凝土并养护，待桥墩12下部区域混凝土达到强度要求后，拆除桥墩12模板及支架；

撑脚6与外横向连梁3组装：按着规定位置将撑脚6放置滑道7上，逆时针或顺时针依次将外横向连梁3吊装就位后，进行撑脚6与外横向连梁3的高强螺栓连接；

桁架式悬臂梁1拼接、与桥墩12连接：放置临时支撑，依次吊装外桁架单元1-1、标准桁架单元1-2和内桁架单元1-3，进行外桁架单元1-1与撑脚6、内桁架单元1-3与桥墩12下部预埋件14的高强螺栓连接固定，根据预留长度，选取合适孔洞插入销轴15，完成内桁架单元1-2与内、外桁架单元的拼接，形成桁架式悬臂梁1；

桥墩12第二次施工：在滑道7位置放置砂筒8，接长桥墩12下部钢筋，进行桥墩12中上部钢筋绑扎，搭设桥墩12中上部模板，检查临时支撑的稳定性，随后浇筑桥墩12中上部混凝土并养护；

主梁18施工：通过悬臂浇筑或悬臂拼装或支架施工方法完成主梁18施工；

牵引索9安装：引出牵引索9，并在桁架式悬臂梁1外侧缠绕，另一端穿入反力座10上的千斤顶11；

转体前准备工作：转体前再次检查桁架单元螺栓连接情况，调整撑脚6底与滑道7间的高差，对转体桥梁进行称重试验，调整偏心位置；

转体：桥梁解除临时固定，缓慢张拉牵引索9，严格控制转置速度和角度，实时观察转体桥梁的水平情况，同时也观察撑脚6与滑道7之间是否出现较大的孔隙，如出现较大偏心应查明原因及时调整；

主梁18湿接缝浇筑：桥梁平转到预定位置后，进行主梁18湿接缝的混凝土浇筑与养护；

台座混凝土19浇筑：拆除并回收桁架式悬臂梁1、外横向连梁3、内横向连梁2与撑脚6，焊接台座钢筋20与下承台预留的连通纵向钢筋16，布设横向钢筋，绑扎台座钢筋，搭设台座模板，进行台座混凝土浇筑与养护，完成封铰，若进一步加强桥墩与下承台的竖向连接，后张拉预应力筋17。

本实用新型的优点包括：

1)可消除上承台；

2)提高施工效率与封铰工程质量；

3)支撑装置可回收再利用；

4)支撑装置尺寸可调节，适用各类桥墩截面；

5)减小转体桥梁建设成本

6)绿色环保，可持续性好。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述的转体装置由若干桁架式悬臂梁、若干内横向连梁、若干外横向连梁、上球铰、下球铰、撑脚、滑道、砂筒、牵引索、两个反力座和两个千斤顶组成；

所述桁架式悬臂梁绕桥墩截面形心等角度对称布置，所述桁架式悬臂梁一端固定于桥墩下部，另一端连接所述撑脚，所述撑脚落于所述滑道，所述滑道呈环形，设置在下承台顶部中心，所述牵引索锚固于所述桥墩，缠绕于所述桁架式悬臂梁外侧，穿过所述反力座和千斤顶，所述上球铰嵌入桥墩底部，所述下球铰位于所述滑道中心。

2.根据权利要求1所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述桥墩下部外侧四周布设若干预埋件，所述预埋件布设位置与所述桁架式悬臂梁布设方式相匹配，所述预埋件用于高强螺栓连接所述桁架式悬臂梁与所述桥墩，所述高强螺栓连接能实现0～180°的水平任意转角。

3.根据权利要求2所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述预埋件位于所述桥墩下部设有局部加强的构造，所述构造与所述转体装置的扭矩相匹配；

所述桁架式悬臂梁高度由外向里相等或递增，数量与所述撑脚数量相同，高度方向采用高强螺栓连接所述撑脚，横向间采用高强螺栓连接内、外横向连梁，形成转盘；

所述撑脚横向采用高强螺栓连接外横向连梁，所述外横向连梁外侧设置凹槽，所述凹槽用于限位牵引索；

所述高强螺栓连接处垫有钢片，用于调整高度或长度误差。

4.根据权利要求1所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述内横向连梁由若干子连梁组成，各子连梁轴向设置若干孔洞，销轴穿过所述孔洞，实现各子连梁的拼接；

所述内横向连梁的长度与所述桁架式悬臂梁的横向间距一致，通过变化销轴插入的孔洞位置，实现所述内横向连梁的长度调节。

5.根据权利要求1所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述桁架式悬臂梁由若干桁架单元组成，所述桁架单元设有若干孔洞，相邻桁架单元之间采用销轴穿过所述孔洞进行拼接。

6.根据权利要求5所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述桁架单元可分为外桁架单元、标准桁架单元和内桁架单元，由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，所述上弦杆、下弦杆和腹杆的截面形式可为圆形、矩形或工字钢，截面材料可为钢材或钢管混凝土。

7.根据权利要求1所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述桁架式悬臂梁的长度与所述滑道半径匹配，通过增加或减少标准桁架单元的数量、并改变桁架单元间销轴插入的孔洞位置，实现所述桁架式悬臂梁的长度调节。

8.根据权利要求4、5或7所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述销轴直径略小于所述孔洞直径，所述销轴自带螺纹，所述螺纹长度超出所述孔洞，通过配置垫片与螺帽，防止所述销轴脱落。

9.根据权利要求1所述的一种转体桥梁中桁架式悬臂钢梁的转体装置，其特征在于：所述下承台纵向钢筋或预应力筋伸出顶面，用于桥梁转体就位后实现后浇筑台座与所述下承台的竖向可靠连接。