一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构的制作方法

本实用新型涉及桥梁建筑施工技术领域，尤其涉及一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构。

背景技术：

现有桥梁建设中，跨度较大的通常采用连续钢结构的薄壁空心桥墩。薄壁空心桥墩常规施工中都采用满堂支架法。对于施工场地狭小，不具备常规满堂支架法施工条件的情况，需采用特殊支撑机构。薄壁空心桥墩在混凝土浇筑过程中的侧向压力，会造成模板的变形，尤其是混凝土浇筑的高度越高，体现的模板变形越明显；而且对拉螺杆会在浇筑过程中留在浇筑体内部，对桥墩的设计使用年限造成影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，以解决对拉螺杆在抵抗侧向压力中的局限性问题，以及对拉螺杆对薄壁空心桥墩设计使用年限的影响问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，包括：

钢管柱，所述钢管柱设有多个，多个所述钢管柱间隔设置在待浇筑的薄壁空心桥墩的沿桥长方向的两侧及其中间，且底部固定在承台上；所述钢管柱的朝向所述薄壁空心桥墩的一侧支撑有模板；

分配梁，所述分配梁设有多个，多个所述分配梁设置在所述薄壁空心桥墩的沿所述桥长方向的两侧，多个所述分配梁在所述钢管柱的长轴方向间隔分布且固定连接在多个所述钢管柱上；

对拉件，所述对拉件的两端分别连接位于所述薄壁空心桥墩的沿桥长方向的两侧的相同高度的两个所述分配梁的端部，所述对拉件位于所述薄壁空心桥墩的沿所述桥宽方向的两端。

可选地，当所述对拉件的压力值达到或高于预设值时，所述一体化支撑机构还包括增强桁架，所述增强桁架设置在所述薄壁空心桥墩的沿桥长方向的两侧，且固定在同一侧的多个所述钢管柱上，所述增强桁架位于相应的所述对拉件的下方。

可选地，所述增强桁架为框架结构，所述框架结构内部设有多个加强筋，所述增强桁架套设在同一侧的多个所述钢管柱上并固定连接。

可选地，所述薄壁空心桥墩的沿所述桥长方向的两侧的多个所述钢管柱与所述模板之间设有第一连接件，所述第一连接件包括双拼槽钢和双拼工字钢，所述双拼槽钢的一端与所述双拼工字钢固定连接，另一端与所述钢管柱固定连接，所述双拼工字钢背离所述双拼槽钢的一侧连接所述模板。

可选地，所述双拼槽钢的两个槽钢通过第二连接件连接，所述第二连接件设有至少两个，分别连接于所述双拼槽钢的两侧。

可选地，还包括对撑件，所述对撑件设有多个，多个所述对撑件设于所述薄壁空心桥墩的中间且在绕每个所述钢管柱周向间隔均布，所述对撑件的第一端连接位于薄壁空心桥墩的中间的所述钢管柱，第二端连接所述薄壁空心桥墩的中间的两个所述模板，所述第二端的高度高于所述第一端的高度，每个所述钢管柱周向的多个所述对撑件位于同一个圆锥面内。

可选地，还包括加强件，所述加强件为多个，每个所述加强件设于所述钢管柱与所述分配梁之间，所述加强件包括第一板件和第二板件，所述第一板件固定连接在所述第二板件的一侧且相互垂直，所述第一板件连接所述钢管柱，所述第二板件的背离所述第一板件的侧面连接所述分配梁。

可选地，所述第一板件的端部为圆弧面，所述圆弧面的弧度与所述钢管柱的外圆面相适应，所述圆弧面与所述钢管柱的外圆面相贴合并焊接固定。

可选地，所述承台表面设有预埋面板，所述预埋面板上设有多个锚筋，多个所述锚筋呈多排多列分布，多个所述锚筋的一端与所述预埋面板固定连接，另一端朝向所述承台的内部，所述预埋面板的背离所述锚筋的一侧固定连接所述钢管柱。

可选地，所述对拉件为精轧螺纹钢件；所述增强桁架为多个双拼工字钢组成的框架结构件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，通过在薄壁空心桥墩的沿桥长方向的两侧和中间设置多个钢管柱，便于在多个钢管柱之间连接分配梁，并在两侧的分配梁之间设置对拉件，对拉件位于薄壁空心桥墩的沿桥宽方向的两端，在混凝土浇筑施工过程中，对拉件不会留在浇筑体内部，可以在施工结束后随钢管柱一起拆卸，因此对拉件不会影响薄壁空心桥墩的设计使用年限。采用分配梁连接对拉件且分配梁连接在多个钢管柱上，可以增加对拉件之间的相对强度，减少或避免模板以及钢管柱的侧向变形。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构的第一视角视图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构的第二视角视图，第二视角与第一视角在水平方向垂直；

图3是是图1中a区域放大示意图；

图4本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构的第三视角视图，第三视角为顶视方向；

图5是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中增强桁架的结构示意图；

图6是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中第一连接件的第一视角视图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中第一连接件的第二视角视图，第二视角与第一视角垂直；

图8是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中加强件的连接位置示意图；

图9是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中加强件的结构示意图；

图10是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中加强件与钢管柱之间的安装位置示意图；

图11是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中预埋面板结构示意图；

图12是本实用新型具体实施方式提供的一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构中预埋面板与锚筋之间的位置关系示意图；

图13是图12中b区域放大示意图，示意了预埋面板与锚筋之间焊接位置。

图中：

100.薄壁空心桥墩；200.承台

1.钢管柱；2.分配梁；3.对拉件；4.增强桁架；

41.加强筋；5.第一连接件；51.双拼槽钢；52.双拼工字钢；

53.第二连接件；6.对撑件；7.加强件；71.第一板件；

72.第二板件；8.预埋面板；9.锚筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，如图1-图4所示，该一体化支撑机构包括钢管柱1、分配梁2和对拉件3，其中，钢管柱1设有多个，多个钢管柱1间隔设置在待浇筑的薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧及其中间，且底部固定在承台200上；钢管柱1的朝向薄壁空心桥墩100的一侧设置模板；分配梁2设有多个，多个分配梁2设置在薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧，多个分配梁2在钢管柱1的长轴方向z间隔分布且固定连接在多个钢管柱1上；对拉件3两端分别连接位于薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧的相同高度的两个分配梁2的端部，对拉件3位于薄壁空心桥墩100的沿桥宽方向y的两端。

本实用新型的薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，通过在薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧和中间设置多个钢管柱1，便于在多个钢管柱1之间连接分配梁2，并在两侧的分配梁2之间设置对拉件3，对拉件3位于薄壁空心桥墩100的沿桥宽方向y的两端，在混凝土浇筑施工过程中，对拉件3不会留在浇筑体内部，可以在施工结束后随钢管柱1一起拆卸，因此对拉件3不会影响薄壁空心桥墩100的设计使用年限。采用分配梁2连接对拉件3且分配梁2连接在多个钢管柱1上，可以增加对拉件3之间的相对强度，减少或避免模板侧向变形。

需要解释说明的是，薄壁空心桥墩100两侧的多个钢管柱1，在x方向设置两排，靠近薄壁空心桥墩100的第一排多个钢管柱1为竖直方向，多个分配梁2连接在第一排多个钢管柱1的背离薄壁空心桥墩100的一侧，分配梁2为水平设置，分配梁2的两端分别突出于第一排多个钢管柱1中首尾两个钢管柱1，如图4，当分配梁2的两端连接对拉杆3时，对拉杆3位于待浇筑的薄壁空心桥墩100的外侧，不与待浇筑的薄壁空心桥墩100相接触，因此浇筑混凝土时也不会将对拉杆3浇筑于薄壁空心桥墩100内，不影响薄壁空心桥墩100的设计使用年限。如图1，远离薄壁空心桥墩100的第二排多个钢管柱1为倾斜设置，倾斜方向为远离第一排钢管柱1的方向，可以在增加钢管柱1整体的顶部承载顶部模板的面积，提高稳定性和强度。如图2所示，对拉件3的两端连接于位于薄壁空心桥墩100的两侧的两个分配梁2的端部，具体地，对拉件3的两端分别穿设两个分配梁2，在分配梁2的背离薄壁空心桥墩100的一侧，对拉件3上套设有双拼工字钢后继进行固定，固定方式可以是螺母拧紧，也可以是销钉配合垫片栓接锁紧，当然，也可以焊接。双拼工字钢增加了对拉件3两端的拉力和强度，有利于对拉件3承载更高的压力值，以抵抗模板侧向压力变形，对模板形成更好的支撑。

可选地，当对拉件3的压力值达到或高于预设值p值时，一体化支撑机构还包括增强桁架4，增强桁架4设置在薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧，且固定在同一侧的多个钢管柱1上，增强桁架4位于相应的对拉件3的下方。薄壁空心桥墩100主要适用于高桥建设中，随着浇筑过程的进行，混凝土高度增加，模板侧向压力也随之增加，当模板侧向压力达到或高于预设值p值时，作用在钢管柱1上拉力增加，可能导致钢管柱1侧向变形，为控制钢管柱1侧向变形，本实施例中，对钢管柱1采用增强桁架4进行增强。在压力值超过p值的墩身高度区间内，采用增强桁架4配合对拉件3的方式进行双重增强，增强桁架4整体位于对拉件3的下方，与对拉件3形成组件，在墩身高度方向z间隔布置。预设值p值是指钢管柱1开始发生侧向变形时，浇筑的混凝土的侧向压力作用在对拉杆3上的压力值，该压力值通常用拉力大小表征。

如图5所示，增强桁架4为框架结构，框架结构内部设有多个加强筋41，增强桁架4套设在同一侧的多个钢管柱1上并固定连接。具体地，增强桁架4可以在安装时从钢管柱1的顶部套设，也可以在组装的时候逐步形成套设结构，多个加强筋41在增强桁架4内部首尾相接，第一排钢管柱1穿设于增加桁架4内部多个加强筋41形成的空隙，钢管柱1与增强桁架4的内侧壁固定连接，第二排钢管柱1根据安装的高度，通常位于增强桁架4的外部，并与增强桁架4的外侧壁固定连接，如此可以将同一侧的多个钢管柱1的相对位置进行固定，防止钢管柱1的侧向压力作用下发生变形。作为优选地，增强桁架4为多个双拼工字钢组成的框架结构件，本实施例中采用四个32a双拼工字钢组成四边形框架结构，框架结构内部的多个加强筋41的两端分别连接框架结构的长度方向两个双拼工字钢的内侧壁，相邻加强筋41之间呈直角并在两个双拼工字钢的内侧壁依次首尾相接形成支撑，该四边形框架结构呈水平布置，以抵抗钢管柱1在水平方向的侧向压力，增加钢管柱1的强度。

结合图6和图7，薄壁空心桥墩100的沿桥长方向x的两侧的多个钢管柱1与模板之间设有第一连接件5，第一连接件5包括双拼槽钢51和双拼工字钢52，双拼槽钢51的一端与双拼工字钢52固定连接，另一端与钢管柱1固定连接，双拼工字钢52背离双拼槽钢51的一侧连接模板。如图6和图7所示，双拼槽钢51的开口相对，间隔设置在双拼工字钢52的一端，双拼槽钢51与双拼工字钢52的长轴垂直，通过双拼工字钢52将双拼槽钢51连接在模板上，方便与模板横肋进行固定，同时可以增加双拼槽钢51的连接强度。

作为优选地，双拼槽钢51的两个槽钢通过第二连接件53连接，第二连接件53设有至少两个，分别连接于双拼槽钢51的两侧。如图6所示，第二连接件53一般焊接在双拼槽钢51的侧面，以固定两个槽钢的相对位置，尤其是双拼槽钢51的轴向方向较长时，需要在长轴方向间隔设置多个第二连接件53，具体双拼槽钢51的长轴长度，为现场实际测量得到。第二连接件53一般选择等边角钢缀条或缀板，垂直于双拼槽钢51焊接固定。在双拼槽钢51朝向钢管柱1的一侧设有圆弧面，与钢管柱1的外圆周面相配合形成良好接触以便焊接固定。

如图1和图4，本实用新型的薄壁空心桥墩的一体化支撑机构还包括对撑件6，对撑件6设有多个，多个对撑件6设于薄壁空心桥墩100的中间且在绕每个钢管柱1周向间隔均布，对撑件6的第一端连接位于薄壁空心桥墩100的中间的钢管柱1，第二端的高度高于第一端的高度，第二端的外侧抵接在薄壁空心桥墩100的中间的两个模板上，顶部支撑顶部模板，每个钢管柱1周向的多个对撑件6位于同一个圆锥面内。如图1和图4所示，对撑件6采用杆件，底部支撑在钢管柱1上，顶部用于支撑顶部模板。对撑件6与钢管柱1连接的部分具有倾斜圆弧面，与钢管柱1的外圆周面弧度相适应接触并焊接固定。同一个钢管柱1周向的多个对撑件6的底部延长线相交于钢管柱1的中轴线上同一点。

如图8-图10，本实用新型的薄壁空心桥墩的一体化支撑机构还包括加强件7，加强件7为多个，每个加强件7设于钢管柱1与分配梁2之间，加强件7包括第一板件71和第二板件72，第一板件71固定连接在第二板件72的一侧且二者相互垂直，第一板件71连接钢管柱1，第二板件72的背离第一板件71的侧面连接分配梁2。

作为优选地，第一板件71的端部为圆弧面，圆弧面的弧度与钢管柱1的外圆面相适应，圆弧面与钢管柱1的外圆面相贴合并焊接固定。

如图10所示，第一板件71设有两个，间隔且相互平行，一端与第二板件固定连接，另一端与钢管柱1连接，分配梁2采用双拼工字钢，分配梁2与第二板件72的背离第一板件71的侧面连接，面连接可以形成更好的支撑。第一板件71在垂直于第二板件72的高度方向的长度大于钢管柱1的半径，第一板件71端部圆弧面的深度优选为钢管柱1的半径，以便更好的抓握钢管柱1后焊接固定，加强件7增加了分配梁2和钢管柱1之间的接触面积，可以加强接触位置的连接强度，防止钢管柱1在载荷作用下发生破坏。设计两个第一板件71相互平行且间隔设置，可以实现对钢管柱1的两点连接，防止因为板厚太薄导致接触面积小而发生板面倾斜的情况，影响连接稳定性。

如图11-图13，在一些实施例中，薄壁空心桥墩100的一体化支撑机构的承台200表面设有预埋面板8，预埋面板8上设有多个锚筋9，多个锚筋9呈多排多列分布，多个锚筋9的一端与预埋面板8固定连接，另一端朝向承台200的内部，预埋面板8的背离锚筋9的一侧固定连接钢管柱1的底部。

如图12所示，多个锚筋9的一端固定连接在预埋面板8的一端并与预埋面板8一起浇筑在承台200内部，其中，预埋面板8的一个侧面与浇筑后的承台200的上表面齐平，以便将钢管柱1的底部焊接固定在预埋面板8上。预埋面板8与锚筋9之间，如图13所示，锚筋9插入预埋面板8内的部分采用穿孔塞焊方式固定，预埋面板8表面与锚筋9之间采用贴脚焊方式固定，以保证锚筋9与预埋面板8之间的连接强度。

本实用新型提供的薄壁空心桥墩的一体化支撑机构，对拉件3为精轧螺纹钢件。与现有技术中常采用的对拉螺杆相比，抗拉强度大，可以根据侧向压力的情况选择直径不同的螺纹钢，螺纹钢杆件的直径32mm满足一般对拉压力需求。对于高度较高的桥墩，采用对拉件3配合增强桁架4的组合方式进行加固，防止模板侧向变形。针对墩身不同高度处与第一排钢管柱1之间的距离可能发生变化，设置第一连接件5连接钢管柱1和墩身模板的模板横肋。在薄壁空心桥墩的中间部分，设置一排钢管柱1，钢管柱1与模板之间设置对撑件6，以对中间模板进行支撑，防止侧向变形。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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