一种用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩的制作方法

1.本实用新型属于桥梁建造领域，更具体地，涉及一种用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩。


背景技术：

2.随着我国交通事业的蓬勃发展，在台风等恶劣气候区域修建大跨度桥梁的需求更加迫切。目前，现有跨越大江、大河的大跨度钢桁拱桥施工中，均是将在工厂中预制完成的杆件运到施工现场进行拼装，因桥梁跨度大、工程量大，为保证工期通常从所跨越的河流两岸同时向跨中组拼。
3.但是现有技术因施工的工期较长，桥梁在合龙之前处于大悬臂状态，当遇到台风等恶劣天气，由于风荷载的作用，处于大悬臂状态的桥梁会发生较大变形和振动。为保证桥梁安全，需要设置临时支墩，现有临时支墩与桥梁之间通常为刚性接触，不能减小强风对桥梁的冲击和振动，在强风天气作用下往往造成桥梁摆动幅度过大、甚至共振，造成人员和财产损失。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩，旨在解决现有技术中临时支墩无法减小强风的冲击和振动的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩，该抗风临时支墩包括牛腿、阻尼器和支撑结构，其中：
6.所述牛腿的一端与所述阻尼器连接，其另一端用于与待支撑结构连接，进而将所述抗风临时支墩与所述待支撑结构连接；
7.所述阻尼器与所述支撑结构连接，以利用所述阻尼器将作用在所述待支撑结构上的风能耗散；
8.所述支撑结构包括分配梁、竖向钢管桩和横向连接系，所述分配梁与所述阻尼器连接；所述竖向钢管桩的上端与所述分配梁连接，其下端用于固定在河床中，同时所述横向连接系与所述竖向钢管桩连接以提高所述支撑结构的稳定性。
9.作为进一步优选的，所述分配梁包括预设数量的连接横杆和两根纵杆，其中所述连接横杆的两端分别与所述两根纵杆连接构成所述分配梁的主体结构，同时外侧的所述连接横杆与所述阻尼器连接，并保证所述阻尼器与分配梁的作用点位于所述分配梁的对称线上。
10.作为进一步优选的，所述分配梁还包括预设数量的斜杆，两根所述斜杆为一组，设置在两根连接横杆之间，并且分别于所述连接横杆连接构成等腰三角形，以提高所述分配梁的稳定性。
11.作为进一步优选的，所述分配梁中连接横杆的数量为四个以上。
12.作为进一步优选的，所述分配梁的数量为两个以上，并且相互平行设置。
13.作为进一步优选的，每个所述分配梁上沿横桥向方向对称连接有两个所述阻尼器。
14.作为进一步优选的，所述竖向钢管桩的下部采用钢管内部开孔的方式进行灌注。
15.作为进一步优选的，所述横向连接系的数量为3个～5个。
16.作为进一步优选的，所述竖向钢管桩的数量为3个～5个。
17.作为进一步优选的，所述用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩还包括斜向钢管桩，所述斜向钢管桩沿横桥向方向设置在所述抗风临时支墩的两侧。
18.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
19.1.本实用新型通过在抗风临时支墩上设置阻尼器，并利用阻尼器将牛腿和分配梁连接，以此通过阻尼器、牛腿和分配梁的共同作用抵抗大跨度桥梁结构的风载，并利用阻尼器将风能耗散，减小其对拱桥的冲击，进而降低风载作用下拱桥的振动频率和摆动幅度，避免拱桥发生共振；
20.2.尤其是，本实用新型通过对分配梁结构和阻尼器的安装位置进行优化，利用斜杆和连接横杆连接构成等腰三角形，能够有效提高分配梁的稳定性，同时将阻尼器与分配梁的作用点设置在分配梁的对称线上，使得分配梁受力合理、变形协调，能够有效提高抗风临时支墩的稳定性和安全性；
21.3.同时，本实用新型沿横桥向方向设置斜向钢管桩，因斜向钢管桩受轴向压力，能够减小竖向钢管柱所受弯矩，并且充分利用材料性能降低自重，进而能够有效节约抗风临时支墩的制造成本；
22.4.此外，本实用新型提供的抗风临时支墩中的竖向钢管桩采用内部引孔方式在河床岩层中施工灌注桩以进行锚固，保证竖向钢管桩能够抵抗竖向拉力和压力，以抵御由于强风对立柱造成的上拔力和压力。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例提供的用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩的立面图；
24.图2是本实用新型实施例提供的用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩的断面图；
25.图3是本实用新型实施例中抗风临时支墩的立面图；
26.图4是本实用新型实施例中抗风临时支墩的侧面图；
27.图5是本实用新型实施例中抗风临时支墩的平面图；
28.图6是本实用新型实施例中分配梁的立面图；
29.图7是本实用新型实施例中分配梁的平面图；
30.图8是本实用新型实施例中分配梁的侧面图；
31.图9是本实用新型实施例中牛腿与阻尼器连接大样图；
32.图10是本实用新型实施例中竖向钢管桩与钻孔灌注桩连接大样图。
33.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
34.1、钢桁拱桥，1
‑
1、钢桁拱桥下横梁，2、牛腿，3、阻尼器，3
‑
1、铰，4、分配梁，4
‑
1、连
接横杆，4
‑
2、斜杆，4
‑
3、纵杆，5、竖向钢管桩，6、斜向钢管桩，7、横向连接系，8、钻孔灌注桩，9、抗风临时支墩。
具体实施方式
35.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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
36.如图1～6所示，本实用新型实施例提供了一种用于大跨度桥梁施工过程的抗风临时支墩，该抗风临时支墩9包括牛腿2、阻尼器3和支撑结构，其中：
37.牛腿2的一端与阻尼器3连接，其另一端用于与钢桁拱桥下横梁1
‑
1连接，进而将抗风临时支墩与钢桁拱桥1连接，并将钢桁拱桥1的荷载传递到抗风临时支墩9上；
38.如图9所示，阻尼器3的两端分别通过铰3
‑
1与分配梁4和牛腿2进行铰接，从而利用阻尼器3将分配梁4和牛腿2连接，工作时通过阻尼器3的耗能原理将作用到钢桁拱桥1上的风能耗散，减小风载对钢桁拱桥1的冲击，进而降低风载作用下钢桁拱桥的振动频率和摆动幅度，避免钢桁拱桥发生共振；
39.支撑结构包括竖向钢管桩5、横向连接系7和分配梁4，竖向钢管桩5和横向连接系7相互连接，竖向钢管桩5的上端与分配梁4连接，其下端用于固定在河床中，从而实现抗风临时支墩的固定，利用支撑结构与牛腿2和阻尼器3共同抵抗作用到桥梁1上的风载，进而保证强风天气下处于大悬臂状态桥梁的安全性。
40.进一步，如图7所示，分配梁4包括连接横杆4
‑
1、纵杆4
‑
3和斜杆4
‑
2，其中连接横杆4
‑
1与纵杆4
‑
3连接构成分配梁4的主体结构，连接横杆4
‑
1的数量为四个以上；两根斜杆4
‑
2为一组，设置在两根连接横杆4
‑
1之间，并且分别与连接横杆4
‑
1连接构成等腰三角形，以提高分配梁4的稳定性；每个分配梁4上的两个阻尼器3分别与两侧的连接横杆4
‑
1连接并且沿横桥向方向对称设置，工作时阻尼器3将力传递到连接横杆4
‑
1和斜杆4
‑
2构成的等腰三角形的一个节点上，使分配梁4各杆件主要受轴向荷载，受力合理。同时分配梁4为平面对称结构，阻尼器3与分配梁4的作用点位于分配梁4的对称线上，使得分配梁4以及其下的竖向钢管桩5受力合理、变形协调，进而能够充分发挥材料特性。如图8所示，分配梁的数量为两个以上，沿顺桥向方向平行设置，以此提高抗风临时支墩的抗风能力。
41.进一步，用于大跨度桥梁施工的抗风临时支墩还包括斜向钢管桩6，斜向钢管桩6沿横桥向方向设置在抗风临时支墩的两侧，在强风天气下斜向钢管柱6受轴向压力，减小竖向钢管柱5所受弯矩，充分利用材料性能，降低自重，节约抗风临时支墩的成本。如图10所示，竖向钢管桩5采用钢管内部开孔的方式进行灌注，通过在河床岩层中施工钻孔灌注桩8进行锚固，抵御强风对竖向钢管桩5造成的压力和上拔力。横向连接系和竖向钢管桩的数量分别为3个～5个，根据荷载大小和地质情况进行具体计算，以此保证抗风临时支墩的强度、刚度和稳定性。
42.本领域的技术人员容易理解，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。