CN221072267U - 一种独柱桥梁钢结构支撑墩 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桥梁工程的领域，公开了一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其包括墩体、压力检测机构和两组顶撑机构，所述压力检测机构连接在所述墩体上，所述压力检测机构用于对桥面的偏斜角度进行检测，两组所述顶撑机构分别位于靠近所述桥面两侧的位置，每组所述顶撑机构均包括顶撑板和驱动组件，所述顶撑板转动连接在所述墩体上，所述驱动组件连接在所述墩体上，所述驱动组件与所述压力检测机构电连接，所述驱动组件与所述顶撑板连接以驱动所述顶撑板转动。本申请在具有保证桥梁抗震能力的同时提高桥梁抗倾覆能力的效果。

Description

一种独柱桥梁钢结构支撑墩

技术领域

本申请涉及桥梁工程的领域，尤其是涉及一种独柱桥梁钢结构支撑墩。

背景技术

我国城市立交、高速匝道等曲线桥梁在建造时，为了减少对桥下空间的占用，同时增加桥下视野以及桥梁美观性，常常采用独柱式支撑墩对桥梁进行支撑。

在独柱桥梁建造时，独柱式支撑墩位于桥梁中部的位置，支撑墩的顶部设置有桥梁支座，然后现浇连续箱梁架设在桥梁支座上，利用支撑墩和桥梁支座共同形成对连续箱梁浇筑成型的桥面的支撑。在桥梁设计建造过程中，工程师往往会对桥梁进行抗倾覆的设计，保证桥梁在使用过程中的安全性。

目前，公告号为CN214061227U的中国实用新型专利，公开了一种独柱墩桥梁防倾覆装置，包括桥墩和桥面；所述桥墩顶部安装有桥面，所述桥墩外侧上方套置有套筒，所述套筒四角处安装有三角支架；所述三角支架顶部安装有安装座，所述安装座四角处开设有安装孔，所述安装孔内插入有锚栓。

针对上述中的相关技术，发明人发现防倾覆装置上的安装座通过锚栓与桥面的固定连接实现对桥面的支撑加固，在发生地震等情况桥面发生振动时，由于防倾覆装置与桥面为刚性连接，导致防倾覆装置与桥面之间容易被剪断，存在容易对桥梁结构造成破坏的缺陷。

实用新型内容

为了缓解防倾覆装置与桥面刚性连接容易对桥梁结构造成破坏的问题，本申请提供一种独柱桥梁钢结构支撑墩。

本申请提供的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，采用如下的技术方案：

一种独柱桥梁钢结构支撑墩，包括墩体、压力检测机构和两组顶撑机构，所述压力检测机构连接在所述墩体上，所述压力检测机构用于对桥面的偏斜角度进行检测，两组所述顶撑机构分别位于靠近桥面两侧的位置，每组所述顶撑机构均包括顶撑板和驱动组件，所述顶撑板转动连接在所述墩体上，所述驱动组件连接在所述墩体上，所述驱动组件与所述压力检测机构电连接，所述驱动组件与所述顶撑板连接以驱动所述顶撑板转动。

通过采用上述技术方案，在墩体上设置压力检测机构，当桥面处于稳定状态时，两个顶撑板均与桥面保持一定距离；当桥面受到车辆负载向一侧倾斜时，压力检测机构检测到的压力会相应发生改变，此时，压力检测机构控制驱动组件启动，使驱动组件驱动顶撑板转动至顶撑位置，进而对桥面进行支撑，降低桥面发生倾覆的可能；由于桥梁在正常使用时，顶撑机构不与桥面接触，进而能够提高桥梁的抗震能力，降低桥梁与防倾覆装置连接处在受到震动时容易发生断裂的可能。

优选的，所述墩体上设置有支撑钢架，所述支撑钢架与所述墩体一体浇筑成型，所述顶撑板转动连接在所述支撑钢架上，所述驱动组件连接在所述支撑钢架上。

通过采用上述技术方案，将支撑钢架与墩体一体浇筑成型，提高支撑钢架的支撑强度，进而保证对桥面的支撑强度。

优选的，所述驱动组件包括电推缸、推动杆和转动杆，所述转动杆转动连接在所述支撑钢架上，所述顶撑板与所述转动杆固定连接，所述推动杆与所述转动杆垂直固定连接，所述电推缸的缸体铰接在所述支撑钢架上，所述电推缸的活塞杆与所述推动杆铰接以推动所述转动杆转动。

通过采用上述技术方案，在桥面发生偏斜时，压力检测机构控制相应一侧电推缸启动，电推缸的活塞杆伸缩带动推动杆转动，推动杆转动带动与其垂直固定连接的转动杆转动，进而带动顶撑板转动，使顶撑板转动至竖直状态，即可实现对桥面的临时支撑。

优选的，所述支撑钢架上设置有两根钢索，两根钢索的一端分别位于靠近所述支撑钢架长度方向两端的位置，每根所述钢索与其靠近的所述支撑钢架的一端固定连接，每根钢索均与所述墩体连接。

通过采用上述技术方案，在墩体上设置两根钢索，利用钢索对支撑钢架的一端施加向上的拉力，进一步提高支撑钢架对桥面的支撑强度，降低支撑钢架端部受力向下弯曲的可能。

优选的，所述墩体上设置有两组调节机构，两组所述调节机构与两根所述钢索一一对应设置，每组所述调节机构均与所述压力检测机构电连接，每根所述钢索远离所述支撑钢架的一端穿过所述调节机构后与桥面远离所述钢索与所述支撑钢架连接处的一端连接，当所述压力检测机构检测到桥梁倾斜时，所述调节机构将所述钢索驱动至张紧状态。

通过采用上述技术方案，在桥面平稳使用时，钢索处于松弛状态，保证桥面有足够的缓冲形变，当桥面发生偏斜时，通过压力检测机构控制相应的调节机构启动，使调节机构驱动其连接的钢索至张紧状态，利用钢索对支撑钢架的端部施加拉力，提高支撑钢架对桥面的支撑强度，同时钢索的另一端能够对桥面上翘的一端施加向下的拉力，提高桥梁的抗倾覆能力。

优选的，每组所述调节机构均包括支撑板、驱动电机、丝杠和滑块，所述支撑板固定连接在所述墩体上，所述驱动电机固定连接在所述支撑板上，所述丝杠转动连接在所述支撑板上，所述驱动电机的主轴与所述丝杠传动连接，所述滑块滑动连接在所述支撑板上，所述滑块与所述丝杠螺纹连接，所述钢索穿设在自身所对应的所述滑块上。

通过采用上述技术方案，当需要张紧钢索时，启动驱动电机，利用驱动电机驱动丝杠转动即可带动滑块滑移，由于钢索穿设在滑块上，通过调节滑块的高度即可对钢索的张紧度进行调节。

优选的，每根所述钢索远离所述支撑钢架的一端均设置有连接组件，每个所述连接组件均包括卡接板和第二螺杆，所述钢索与所述卡接板固定连接，所述第二螺杆穿设在所述卡接板上，所述第二螺杆与所述卡接板螺纹连接，当所述卡接板卡接在桥面一侧时，所述第二螺杆将桥面抵紧。

通过采用上述技术方案，将卡接板卡入桥面的一侧，然后拧动第二螺杆使第二螺杆将桥面抵紧，即可将钢索安装在桥面的一侧，无需使用螺栓将钢索固定，提高钢索固定的便捷性。

优选的，所述压力检测机构包括压力传感器、弹簧和控制器，所述压力传感器连接在所述支撑钢架上，所述弹簧的一端固定连接在所述压力传感器上，所述弹簧远离所述压力传感器的一端顶撑在桥面底部，所述控制器连接在所述支撑钢架上，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述顶撑机构与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，当桥面向一侧发生偏斜时，由于桥面通过弹簧对压力传感器进行施压，使得压力传感器检测到压力发生相应变化后，通过控制器电信号传递至顶撑机构，即可实现对顶撑机构的控制。

优选的，所述支撑钢架上螺纹连接有第一螺杆，所述第一螺杆垂直于所述支撑钢架，所述支撑钢架上滑动连接有承托板，所述第一螺杆的一端与所述承托板转动连接以驱动所述承托板升降，所述压力传感器固定连接在所述承托板上。

通过采用上述技术方案，在安装压力传感器时，转动第一螺杆即可驱动滑块升降，从而便于将压力传感器调节至预设状态，提高压力传感器安装时的便捷性。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过在墩体上设置压力检测机构，当桥面处于稳定状态时，两个顶撑板均与桥面保持一定距离，顶撑机构不与桥面接触，进而能够提高桥梁的抗震能力，降低桥梁与防倾覆装置连接处在受到震动时容易发生断裂的可能；当桥面受到车辆负载向一侧倾斜时，压力检测机构检测到的压力会相应发生改变，此时，压力检测机构控制驱动组件启动，使驱动组件驱动顶撑板转动至顶撑位置，进而对桥面进行支撑，降低桥面发生倾覆的可能。

2.通过在墩体上设置两根钢索，利用钢索对支撑钢架的一端施加向上的拉力，进一步提高支撑钢架对桥面的支撑强度，降低支撑钢架端部受力向下弯曲的可能；

3.通过在墩体上设置调节机构，当压力检测机构检测到桥面发生偏斜时，压力检测机构控制相应的调节机构启动，使调节机构驱动其连接的钢索至张紧状态，利用钢索对支撑钢架的端部施加拉力，提高支撑钢架对桥面的支撑强度，同时钢索的另一端能够对桥面上翘的一端施加向下的拉力，提高桥梁的抗倾覆能力。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中压力检测机构的结构示意图；

图3是本申请实施例中顶撑机构的结构示意图；

图4是本申请实施例中调节组件的结构示意图；

图5是本申请实施例中钢索的结构示意图；

图6是本申请实施例中调节机构的结构示意图。

附图标记：100、墩体；200、支撑钢架；300、压力检测机构；310、压力传感器；320、弹簧；330、压力块；340、调节组件；341、第一螺杆；342、承托板；400、顶撑机构；410、顶撑板；420、驱动组件；421、电推缸；422、推动杆；423、转动杆；500、钢索；510、连接组件；511、卡接板；512、第二螺杆；600、调节机构；610、支撑板；620、驱动电机；630、丝杠；640、滑块。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种独柱桥梁钢结构支撑墩。

参照图1和图2，一种独柱桥梁钢结构支撑墩包括墩体100，墩体100由钢筋混凝土浇筑而成，墩体100上一体浇筑成型有支撑钢架200，支撑钢架200水平设置，支撑钢架200位于靠近墩体100顶部的位置。支撑钢架200上安装有压力检测机构300，压力检测机构300用于对桥面的偏斜进行检测。支撑钢架200上安装有两组顶撑机构400，两组顶撑机构400分别位于靠近支撑钢架200长度两端的位置，每组顶撑机构400均包括转动连接在支撑钢架200上的顶撑板410，顶撑板410的转动轴线平行于桥梁的长度方向；支撑钢架200上安装有驱动组件420，驱动组件420与压力检测机构300电连接，驱动组件420用于驱动顶撑板410转动。

参照图2和图3，驱动组件420包括转动连接在支撑钢架200上的转动杆423，转动杆423的轴线与顶撑板410的转动轴线共线，顶撑板410固定连接在转动杆423上，转动杆423长度方向的一端垂直固定连接有推动杆422；支撑钢架200上铰接有电推缸421，电推缸421与支撑钢架200的铰接轴线平行于转动杆423的轴线，电推缸421与压力检测机构300电连接，电推缸421的活塞杆与所述推动杆422远离所述转动杆423的一端铰接，电推缸421活塞杆与推动杆422的铰接轴线平行。在桥梁平稳使用时，顶撑板410转动至倾斜状态，避免与桥面发生接触，提高桥梁的抗震能力，降低桥梁在受到震动时容易发生断裂的可能；在桥面超载发生偏斜时，桥面偏斜改变对压力传感器310的压力，压力传感器310检测到桥面对其施加的压力发生变化时，控制相应一侧的电推缸421启动，利用的电推缸421的活塞杆伸缩驱动支撑杆转动，进而驱动顶撑板410转动，使顶撑板410转动至竖直状态，即可对偏斜的桥面进行支撑，降低桥面发生侧翻倾覆的可能。

参照图2和图4，压力检测机构300位于靠近支撑钢架200长度方向一侧的位置，压力检测机构300包括调节组件340，调节组件340包括穿设在支撑钢架200上的第一螺杆341，第一螺杆341竖直设置，第一螺杆341与支撑钢架200螺纹连接，支撑钢架200上滑动连接有承托板342，承托板342水平设置，承托板342沿竖直方向滑移，第一螺杆341的一端与承托板342转动连接，第一螺杆341驱动承托板342升降；承托板342上固定连接有压力传感器310，压力传感器310上固定连接有弹簧320，弹簧320竖直设置，弹簧320远离压力传感器310的一端固定连接有压力块330，压力块330在弹簧320的推动下与桥面底部抵紧。支撑钢架200上固定连接有控制器，压力传感器310通过控制器与两个电推缸421电连接。利用第一螺杆341的设置，在对压力传感器310进行安装时，通过转动第一螺杆341驱动承托板342升降即可对压力传感器310承受的压力进行调节，从而便于将压力传感器310调节至预设状态，桥面靠近压力传感器310的一侧向下偏斜时，压力传感器310检测到压力增大，然后压力传感器310通过控制器控制靠近压力传感器310的电推缸421启动，即可驱动相应位置的顶撑板410转动至竖直状态对桥面进行支撑；当桥面远离压力传感器310的一侧向下倾斜时，压力传感器310检测到的压力减小，然后通过控制器控制远离压力传感器310位置的电推缸421启动，即可驱动另一个顶撑板410转动至竖直状态，从而保证对桥面的支撑。

参照图2和图5，为了提高支撑钢架200的强度，降低支撑钢架200受压弯曲变形的可能，支撑钢架200的每个端部均固定连接有钢索500，墩体100上安装有两组调节机构600，两组调节机构600与两根钢索500一一对应设置，调节机构600与其对应的钢索500连接，钢索500的自由端穿过自身所对应的调节机构600后与连接在靠近桥面另一侧的位置。

参照图5和图6，每组调节机构600均包括固定连接在墩体100上的支撑板610，支撑板610竖直设置，支撑板610上固定连接有驱动电机620，压力传感器310通过控制器与驱动电机620电连接，驱动电机620的主轴竖直设置，驱动电机620的主轴同轴固定连接有丝杠630，丝杠630转动连接在支撑板610上，支撑板610上滑动连接有滑块640，滑块640与丝杠630螺纹连接，钢索500远离支撑钢架200的一端穿过滑块640后固定连接在桥面远离钢索500与支撑钢架200连接点的一侧。当桥面平稳使用时，钢索500处于松弛状态。在压力传感器310检测到桥面发生偏斜，控制相应一侧的顶撑板410对桥面进行支撑时，同时控制驱动电机620启动，使驱动电机620驱动丝杠630转动，丝杠630转动带动滑块640移动，使滑块640驱动钢索500至张紧状态，使钢索500对支撑钢架200的端部施加拉力，提高支撑钢架200对桥面的支撑强度，同时钢索500的另一端能够对桥面上翘的一端施加向下的拉力，提高桥梁的抗倾覆能力。

参照图2和图5，为了便于将钢索500固定连接在桥面上，每根钢索500远离支撑钢架200的一端均安装有连接组件510，每组连接组件510均包括卡接板511，卡接板511为U型板，卡接板511能够从桥面的一侧插入桥面上，卡接板511的底部螺纹连接有第二螺杆512，第二螺杆512竖直设置。将卡接板511从桥面的一侧插入，然后拧动第二螺杆512，使第二螺杆512抵紧桥面底部，即可将钢索500钢索500远离支撑钢架200的一端固定连接在桥面的一侧，提高钢索500安装的便捷性，便于对钢索500进行更换。

本申请实施例一种独柱桥梁钢结构支撑墩的实施原理为：通过在支撑钢架200上设置压力传感器310，利用压力传感器310桥梁的偏斜进行检测，当压力传感器310检测到桥梁的其中一侧发生偏斜时，通过控制器控制相应一侧的电推缸421启动，继而利用电推缸421驱动顶撑板410转动至竖直状态，即可对相应一侧的桥面进行支撑，降低桥面发生侧翻倾覆的可能；同时在桥梁平稳使用时，顶撑板410转动至倾斜状态，避免与桥面发生接触，提高桥梁的抗震能力，降低桥梁在受到震动时容易发生断裂的可能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：包括墩体（100）、压力检测机构（300）和两组顶撑机构（400），所述压力检测机构（300）连接在所述墩体（100）上，所述压力检测机构（300）用于对桥面的偏斜角度进行检测，两组所述顶撑机构（400）分别位于靠近桥面两侧的位置，每组所述顶撑机构（400）均包括顶撑板（410）和驱动组件（420），所述顶撑板（410）转动连接在所述墩体（100）上，所述驱动组件（420）连接在所述墩体（100）上，所述驱动组件（420）与所述压力检测机构（300）电连接，所述驱动组件（420）与所述顶撑板（410）连接以驱动所述顶撑板（410）转动。

2.根据权利要求1所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述墩体（100）上设置有支撑钢架（200），所述支撑钢架（200）与所述墩体（100）一体浇筑成型，所述顶撑板（410）转动连接在所述支撑钢架（200）上，所述驱动组件（420）连接在所述支撑钢架（200）上。

3.根据权利要求2所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述驱动组件（420）包括电推缸（421）、推动杆（422）和转动杆（423），所述转动杆（423）转动连接在所述支撑钢架（200）上，所述顶撑板（410）与所述转动杆（423）固定连接，所述推动杆（422）与所述转动杆（423）垂直固定连接，所述电推缸（421）的缸体铰接在所述支撑钢架（200）上，所述电推缸（421）的活塞杆与所述推动杆（422）铰接以推动所述转动杆（423）转动。

4.根据权利要求2所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述支撑钢架（200）上设置有两根钢索（500），两根钢索（500）的一端分别位于靠近所述支撑钢架（200）长度方向两端的位置，每根所述钢索（500）与其靠近的所述支撑钢架（200）的一端固定连接，每根钢索（500）均与所述墩体（100）连接。

5.根据权利要求4所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述墩体（100）上设置有两组调节机构（600），两组所述调节机构（600）与两根所述钢索（500）一一对应设置，每组所述调节机构（600）均与所述压力检测机构（300）电连接，每根所述钢索（500）远离所述支撑钢架（200）的一端穿过所述调节机构（600）后与桥面远离所述钢索（500）与所述支撑钢架（200）连接处的一端连接，当所述压力检测机构（300）检测到桥梁倾斜时，所述调节机构（600）将所述钢索（500）驱动至张紧状态。

6.根据权利要求5所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：每组所述调节机构（600）均包括支撑板（610）、驱动电机（620）、丝杠（630）和滑块（640），所述支撑板（610）固定连接在所述墩体（100）上，所述驱动电机（620）固定连接在所述支撑板（610）上，所述丝杠（630）转动连接在所述支撑板（610）上，所述驱动电机（620）的主轴与所述丝杠（630）传动连接，所述滑块（640）滑动连接在所述支撑板（610）上，所述滑块（640）与所述丝杠（630）螺纹连接，所述钢索（500）穿设在自身所对应的所述滑块（640）上。

7.根据权利要求5所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：每根所述钢索（500）远离所述支撑钢架（200）的一端均设置有连接组件（510），每个所述连接组件（510）均包括卡接板（511）和第二螺杆（512），所述钢索（500）与所述卡接板（511）固定连接，所述第二螺杆（512）穿设在所述卡接板（511）上，所述第二螺杆（512）与所述卡接板（511）螺纹连接，当所述卡接板（511）卡接在桥面一侧时，所述第二螺杆（512）将桥面抵紧。

8.根据权利要求2所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述压力检测机构（300）包括压力传感器（310）、弹簧（320）和控制器，所述压力传感器（310）连接在所述支撑钢架（200）上，所述弹簧（320）的一端固定连接在所述压力传感器（310）上，所述弹簧（320）远离所述压力传感器（310）的一端顶撑在桥面底部，所述控制器连接在所述支撑钢架（200）上，所述压力传感器（310）与所述控制器电连接，所述顶撑机构（400）与所述控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种独柱桥梁钢结构支撑墩，其特征在于：所述支撑钢架（200）上螺纹连接有第一螺杆（341），所述第一螺杆（341）垂直于所述支撑钢架（200），所述支撑钢架（200）上滑动连接有承托板（342），所述第一螺杆（341）的一端与所述承托板（342）转动连接以驱动所述承托板（342）升降，所述压力传感器（310）固定连接在所述承托板（342）上。