一种托架预压机构的制作方法

1.本实用新型涉及了桥梁施工技术领域，具体涉及了一种托架预压机构。


背景技术：

2.大跨度连续梁和连续刚构桥在桥梁工程领域中被大量应用，尤其是在山区的高等级公路建设中，涉及到大量的高墩大跨桥梁。连续梁桥和连续刚构高墩墩顶0#块的施工是后期悬臂施工的基础，混凝土方量一般均较大，为支撑0#块现浇混凝土而设置的托架是至关重要的结构。托架是固定在墩身上部以承担0号块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构，为了检验整个托架的承受能力和稳定性，消除托架的非弹性变形，测出托架弹性变形为调整模板标高提供数据依据，在正式浇筑箱梁砼之前对托架进行荷载预压成了悬臂施工的关键环节。
3.目前，托架预压的方式主要包括以下几种：
4.第一种方式：采用在托架水箱抽水预压或放置重物堆载预压。但是，由于预压荷载较大，托架上方堆载面积较小，导致预压水箱或者加载块堆积较高，危险性高，荷载的分布和两侧的平衡不易控制。
5.第二种方式：采用反力架和多个大吨位的千斤顶进行预压。但是，由于需要设置较多的千斤顶需要不断进行人工干预，加载速度慢，施工周期长，荷载大小和方向难以准确把握；另一方面，多个千斤顶均置于托架上方，安装和移除均存在较大的风险。
6.第三种方式：采用承台内部预埋钢绞线再结合千斤顶进行张拉加载的方式进行预压。但是，每一级荷载下，钢绞线张拉锚固后，预应力损失难以准确估计，预压荷载量值的控制难；当承台较小或托架悬臂长度较大时，钢绞线往往是倾斜的，引起托架的受力与实际的受力状态有差异；当墩身高度较大时，该方法耗费的材料多，操作困难，适用性较差。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于：针对现有托架预压技术中存在的预压施工危险性高、预压荷载量和方向难以准确把握、适用性较差、加载速度慢施工周期长、安装和移除存在较大风险等技术问题，提供了一种托架预压机构，该托架预压机构结构简单，便于安装和拆卸，在预压过程中安全性高，加载速度快，施工周期短，同时，可以准确把握预压荷载大小和方向，适用性强，便于广泛推广应用。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
9.一种托架预压机构，墩身上端的两侧设置有托架，在墩身两侧的托架上分别沿墩身长度方向铺设有第一分配梁和第二分配梁，包括沿墩身长度方向设置的至少一个预压单元，
10.所述预压单元包括千斤顶、第一反力架、第二反力架、第一支撑柱和第二支撑柱；
11.所述第一支撑柱设置在墩身顶部靠近一分配梁的一侧，所述第一支撑柱的底部与墩身顶部固定连接，所述第一支撑柱的顶部与第一反力架可活性连接；所述第二支撑柱设
置在墩身顶部靠近二分配梁的一侧，所述第二支撑柱的底部与墩身顶部固定连接，所述第二支撑柱的顶部与第二反力架可活动性连接；
12.所述千斤顶设置于所述第一支撑柱与所述第二支撑柱之间，所述千斤顶的顶部设置有垫板，所述千斤顶的底部与墩身的顶面固定连接；
13.所述第一反力架与所述第二反力架活动连接，所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点与所述垫板固定连接；所述第一反力架远离所述千斤顶的一端与第一分配梁连接，所述第二反力架远离所述千斤顶的一端与所述第二分配梁连接。
14.本实用新型提供的托架预压机构包括沿墩身长度方向间隔设置的至少一个预压单元，每个预压单元包括一个千斤顶、第一反力架、第二反力架、第一支撑柱和第二支撑柱，该托架预压机构结构简单，便于安装和拆卸。在预压过程中安全性高，加载速度快，施工周期短，同时，可以准确把握预压荷载大小和方向，适用性强，便于广泛推广应用。
15.其中，在预压过程中，在千斤顶对所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点施力后，所述第一反力架和所述第二反力架相应的产生对墩身两侧的反力，其中，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间为可活动链接，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间形成的可活动链接点可作为杠杆作用的支点，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间为可活动链接，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间形成的可活动链接可作为杠杆作用的支点，所述第一反力架与所述第二反力架之间形成的活动连接点受力后通过杠杆作用分别传递给所述第一反力架与第一分配梁的连接点，以及所述第二反力架与第二分配梁的连接点，并进一步的将反力传递给第一分配梁和第二分配梁及相应的下方托架。每一个预压单元仅需要一个千斤顶，避免了较多千斤顶需要不断进行人工干预，加载速度慢施工周期长的缺点，该预压机构结构简单，便于安装和拆卸，安全性高。同时，千斤顶施加力，相应的第一反力架和第二反力架通过杠杆作用对墩身两端的托架形成反力，传力路径明确，荷载大小容易计算，可以有效控制墩身两侧的预压荷载的平衡性和方向性，操作简单，适用性强。
16.作为本实用新型的优选方案，所述千斤顶的顶部设置有压力传感器，所述压力传感器的顶部于垫板固定连接，所述垫板的顶面与所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点固定连接。通过压力传感器可以准确控制所施加荷载的大小，准确把握预压荷载大小和方向可以有效提高预压效率，降低施工周期。
17.作为本实用新型的优选方案，所述预压单元设置在托架的上方。
18.作为本实用新型的优选方案，所托架预压机构包括沿墩身长度方向间隔设置的至少二个预压单元。如2个预压单元，3个预压单元，4个预压单元。进一步的，所托架预压机构包括沿墩身长度方向间隔设置的至少三个预压单元，所述预压单元沿墩身长度方向均匀间隔设置。沿墩身长度方向均匀间隔设置多个预压单元，分散荷载施加点，可以有效控制墩身两侧的预压荷载的平衡性和方向性。
19.作为本实用新型的优选方案，所述第一支撑柱的底部通过预埋在墩身顶部的螺杆与墩身顶部进行螺栓固定连接；所述第二支撑柱的底部通过预埋在墩身顶部的螺杆与墩身顶部进行螺栓固定连接。
20.作为本实用新型的优选方案，所述第一支撑柱的顶部与所述第一反力架铰接连接；所述第二支撑柱的顶部与所述第二反力架铰接连接。
21.作为本实用新型的优选方案，所述第一反力架和第二反力架为三角形结构件，所述第一反力架的底边与所述第一支撑柱的顶部固定连接，所述第二反力架的底边与所述第二支撑柱的顶部固定连接。
22.作为本实用新型的优选方案，所述第一反力架与所述第二反力架铰接连接，所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点与所述垫板的顶部通过销轴固定连接。
23.作为本实用新型的优选方案，所述第一支撑柱与所述第二支撑柱沿墩身长度方向对称设置；所述第一支撑柱与所述第二支撑柱的高度相等。
24.作为本实用新型的优选方案，所述第一支撑柱、所述第二支撑柱、所述第一反力架、所述第二反力架和所述千斤顶位于同一平面内。
25.作为本实用新型的优选方案，所述千斤顶到所述第一支撑柱的距离与所述千斤顶到所述第二支撑柱的距离相等。
26.作为本实用新型的优选方案，所述千斤顶的底部通过设置在墩身顶面的预埋钢板与墩身的顶面固定连接，所述预埋钢板的底部连接有锚固钢筋的一端，锚固钢筋的另一端伸入墩身内部。进一步的，锚固钢筋伸入墩身内部的一端连接有抗裂钢筋网片。
27.作为本实用新型的优选方案，所述第一反力架远离所述千斤顶的一端通过第一梁块与第一分配梁连接，所述第一梁块的底部与所述第一分配梁连接，所述第一梁块的顶部与所述第一反力架铰接连接。进一步的，所述第二反力架远离所述千斤顶的一端通过第二梁块与第二分配梁连接，所述第二梁块的底部与所述第二分配梁连接，所述第二梁块的顶部与所述第二反力架铰接连接。
28.作为本实用新型的优选方案，所述千斤顶为液压千斤顶。优选地，所述千斤顶为大吨位液压千斤顶。
29.作为本实用新型的优选方案，所述第一分配梁和所述第二分配梁为工字钢分配梁。
30.作为本实用新型的优选方案，利用托架预压机构的托架预压方法，包括以下步骤：
31.步骤1、在墩身两侧的托架上分别沿墩身长度方向铺设有第一分配梁和第二分配梁，确定沿墩身长度方向间隔设置的至少一个预压单元的位置，安装预压单元；
32.步骤2、将每个预压单元中的千斤顶与油压泵连接，打开油压泵，同时对预压单元中的千斤顶进行施压，相应的，利用千斤顶对托架进行预压；
33.步骤3、当对托架的荷载达到预压总荷载量后，持压一段时间，关掉油压泵，完成对托架的预压。
34.该托架预压方法，操作简单，便于实施，安全性高，可有效控制墩身两侧的预压荷载平行性，大大减少了人力物力的消耗，可以实现对不同高度和不同场地条件的墩身托架的预压，适用性强，便于推广应用。
35.进一步的，所述步骤1中，预压单元主要由以下方法进行安装的：
36.步骤s1、在墩身顶部分别安装第一支撑柱和第二支撑柱；
37.步骤s2、在步骤s1安装好的第一支撑柱安装第一反力架，然后在步骤s1安装好的第二支撑柱安装第二反力架，之后，将所述第一反力架与所述第二反力架进行活动连接；
38.步骤s3、安装千斤顶，千斤顶的顶部安装垫板，并将所述第一反力架所述第二反力
架铰接点与垫板通过销轴进行连接；
39.步骤s4、将第一反力架远离千斤顶的一端与第一分配梁进行连接，将第二反力架远离千斤顶的一端与所述第二分配梁进行连接，完成预压单元的安装。
40.进一步的，所述步骤s3中，在千斤顶和垫板之间安装压力传感器。
41.进一步的，所述步骤2中，同时对预压单元中的千斤顶进行施压，相应的，利用千斤顶对托架进行预压。
42.进一步的，所述步骤3中，持压的时间为20h～28h。
43.进一步的，所述步骤3中，持压过程中托架沉降量不超过3mm。
44.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
45.1、本实用新型提供的托架预压机构包括沿墩身长度方向间隔设置的至少一个预压单元，每个预压单元包括一个千斤顶、第一反力架、第二反力架、第一支撑柱和第二支撑柱，该托架预压机构结构简单，便于安装和拆卸。
46.2、本实用新型提供的托架预压机构，在预压过程中，在千斤顶对所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点施力后，所述第一反力架和所述第二反力架相应的产生对墩身两侧的反力，其中，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间为可活动链接，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间形成的可活动链接点可作为杠杆作用的支点，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间为可活动链接，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间形成的可活动链接可作为杠杆作用的支点，所述第一反力架与所述第二反力架之间形成的活动连接点受力后通过杠杆作用分别传递给所述第一反力架与第一分配梁的连接点，以及所述第二反力架与第二分配梁的连接点，并进一步的将反力传递给第一分配梁和第二分配梁及相应的下方托架。每一个预压单元仅需要一个千斤顶，避免了较多千斤顶需要不断进行人工干预，加载速度慢施工周期长的缺点，安全性高。
47.3、本实用新型的托架预压机构中，千斤顶施加力，相应的第一反力架和第二反力架通过杠杆作用对墩身两端的托架形成反力，传力路径明确，荷载大小容易计算，可以有效控制墩身两侧的预压荷载的平衡性和方向性，操作简单，适用性强。
48.4、本实用新型所述预压单元还包括压力传感器，通过压力传感器可以准确控制所施加荷载的大小，准确把握预压荷载大小和方向可以有效提高预压效率，降低施工周期。
附图说明
49.图1是本实用新型托架预压机构的立面布置结构示意图。
50.图2是本实用新型托架预压机构在墩顶的俯视结构示意图。
51.图标：1
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墩身；2
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托架；21
‑
第一分配梁；211
‑
第一梁块；22
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第二分配梁；221
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第二梁块；3
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千斤顶；31
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压力传感器；32
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垫板；33
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预埋钢板；4
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第一反力架；5
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第二反力架；6
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第一支撑柱；7
‑
第二支撑柱。
具体实施方式
52.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
53.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本
实用新型，并不用于限定本实用新型。
54.实施例1
55.如图1和图2所示，一种托架预压机构，墩身1上端的两侧设置有托架2，在墩身1两侧的托架2上分别沿墩身长度方向铺设有第一分配梁21和第二分配梁22，所述第一分配梁21和所述第二分配梁22为双梁工字钢分配梁。包括沿墩身1长度方向间隔设置的两个预压单元，其中墩身长度方向为图2中箭头a所指的方向。所述预压单元位于托架2的上方。
56.如图1所示，所述预压单元包括一个千斤顶3、第一反力架5、第二反力架6、第一支撑柱6和第二支撑柱7；其中，所述第一反力架5和第二反力架6为三角形结构件，千斤顶3为大吨位液压千斤顶；
57.所述第一支撑柱6设置在墩身1顶部靠近一分配梁21的一侧，所述第一支撑柱6的底部通过预埋在墩身1顶部的螺杆与墩身1顶部进行螺栓固定连接，所述第一支撑柱6的顶部与所述第一反力架5的底边铰接连接；所述第二支撑柱7设置在墩身1顶部靠近二分配梁22的一侧，所述第二支撑柱7的底部通过预埋在墩身1顶部的螺杆与墩身1顶部进行螺栓固定连接，所述第二支撑柱7的顶部与所述第二反力架6的底边铰接连接，所述第一支撑柱6与所述第二支撑柱7沿墩身长度方向对称平行设置；所述第一支撑柱6与所述第二支撑柱7的高度相等；
58.所述千斤顶3设置于所述第一支撑柱6与所述第二支撑柱7之间，所述千斤顶3到所述第一支撑柱6的距离与所述千斤顶3到所述第二支撑柱7的距离相等。所述第一支撑柱6、所述第二支撑柱7、所述第一反力架5、所述第二反力架6和所述千斤顶3位于同一平面内。
59.所述千斤顶3的顶部连接有压力传动器，压力传感器31的顶部连接有垫板32，所述第一反力架5的一端与所述第二反力架6的一端铰接连接，所述第一反力架5、所述第二反力架6之间形成的铰接点与垫板32顶部通过销轴固定连接。所述千斤顶3的底部通过设置在墩身1顶面的预埋钢板33与墩身1的顶面固定连接，所述预埋钢板33的底部连接有锚固钢筋的一端，锚固钢筋的另一端伸入墩身1内部，锚固钢筋伸入墩身1内部的一端连接有抗裂钢筋网片。
60.所述第一反力架5远离所述千斤顶3的一端通过第一梁块211与第一分配梁21连接，所述第一梁块211的底部与所述第一分配梁21连接，所述第一梁块211的顶部与所述第一反力架5铰接连接；所述第二反力架6远离所述千斤顶3的一端通过第二梁块221与第二分配梁22连接，所述第二梁块221的底部与所述第二分配梁22连接，所述第二梁块221的顶部与所述第二反力架6铰接连接。
61.上述托架2预压机构包括沿墩身1长度方向间隔设置的两个预压单元，每个预压单元包括一个千斤顶3、第一反力架5、第二反力架6、第一支撑柱6和第二支撑柱7，该托架2预压装置结构简单，便于安装和拆卸。在预压过程中安全性高，加载速度快，施工周期短，同时，可以准确把握预压荷载大小和方向，适用性强，便于广泛推广应用。
62.实施例2
63.一种利用实施例1中托架预压机构的托架预压的方法，包括以下步骤：
64.步骤1、在墩身1两侧的托架2上分别沿墩身长度方向铺设有第一分配梁21和第二分配梁22，确定沿墩身长度方向间隔设置的至少两个预压单元的位置，安装预压单元，预压单元主要由以下方法进行安装的：步骤s1、在墩身1顶部分别安装第一支撑柱6和第二支撑
柱7；步骤s2、在步骤s1安装好的第一支撑柱6安装第一反力架5，然后在步骤s1安装好的第二支撑柱7安装第二反力架6，之后，将所述第一反力架5的一端与所述第二反力架6的一端进行铰接连接，所述第一反力架5所述第二反力架6铰接点与垫板32通过销轴进行连接；步骤s3、安装千斤顶3，千斤顶3的顶部安装压力传感器31，压力传感器31的顶部与所述步骤s2的垫板32进行连接；步骤s4、将第一反力架5远离千斤顶3的一端与第一分配梁21进行连接，将第二反力架6远离千斤顶3的一端与所述第二分配梁22进行连接，完成预压单元的安装。
65.步骤2、将每个预压单元中的千斤顶3与油压泵连接，打开油压泵，同时对预压单元中的千斤顶3进行分级施压，相应的，千斤顶3对托架2进行分级预压；
66.步骤3、当对托架2的荷载达到预压总荷载量后，持压24h，24h内托架2沉降量不超过3mm，关掉油压泵，完成对托架2的预压。
67.在预压过程中，在千斤顶对所述第一反力架、所述第二反力架之间形成的活动连接点施力后，所述第一反力架和所述第二反力架相应的产生对墩身两侧的反力，其中，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间为可活动链接，所述第一支撑柱与所述第一反力架之间形成的可活动链接点可作为杠杆作用的支点，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间为可活动链接，所述第二支撑柱与所述第二反力架之间形成的可活动链接可作为杠杆作用的支点，所述第一反力架与所述第二反力架之间形成的活动连接点受力后通过杠杆作用分别传递给所述第一反力架与第一分配梁的连接点，以及所述第二反力架与第二分配梁的连接点，并进一步的将反力传递给第一分配梁和第二分配梁及相应的下方托架。该托架预压方法，操作简单，便于实施，安全性高，可有效控制墩身两侧的预压荷载平行性，大大减少了人力物力的消耗，可以实现对不同高度和不同场地条件的墩身托架的预压，适用性强，便于推广应用。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。