一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置 |
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| 申请号 | CN202410142751.0 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN117868005A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 广东省建筑工程机械施工有限公司; | 发明人 | 刘涛; 罗国彰; 张力文; 毕永韬; 李伟才; 张锡榕; 宋绍志; 王世敏; 龙天明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种独柱墩 桥梁 抗倾覆自平衡装置，桥梁包括主梁和柱墩，主梁架设在柱墩的顶部，抗倾覆自平衡装置包括：两组抗倾覆组件，两组抗倾覆组件均固定在主梁的底部，并分别位于在柱墩沿主梁的宽度方向的两侧，两组抗倾覆组件用于调整主梁的 重心 ；两组 开关 组件，两组开关组件分别设置在柱墩沿主梁的宽度方向的两侧，两组开关组件分别与相远离的抗倾覆组件通讯连接，以控制抗倾覆组件开启或关闭；开关组件包括第一开关和第二开关，当第一开关和第二开关相 接触 时，抗倾覆组件开启，当第一开关和第二开关相分离时，抗倾覆组件关闭；当主梁发生倾覆时，开关组件能够控制抗倾覆组件调整主梁的重心，使得主梁在杠杆原理的作用下平衡。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置，所述桥梁包括主梁(1)和柱墩(2)，所述主梁(1)架设在柱墩(2)的顶部，其特征在于，所述抗倾覆自平衡装置包括： |
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| 说明书全文 | 一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置技术领域[0001] 本发明涉及桥梁加固领域，尤其涉及一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置。 背景技术[0002] 桥梁是一种跨越河流、湖泊、道路或其他障碍物的建筑物，通常由桥墩、桥面和其他支撑结构组成，桥梁作为一种重要的交通设施，对于人们的出行和经济的发展具有重要意义；随着社会的发展和人们生活水平的提高，使得汽车行业不断进步，同时带来了桥梁交通量的急剧增加和汽车载重量的提升等问题，从而使得桥梁建设也在不断发展和改进。 [0003] 独柱墩桥梁具有桥墩占地空间小、桥下空间大、施工工艺简单、建设成本低等优点而被广泛应用，但对于现在高速发展的交通行业来说，独柱墩桥梁存在承载力低、横向稳定性差、隔震性能弱等问题，其中，横向稳定性差是独柱墩桥梁目前存在的主要问题，由于独柱墩一般采用单支座支承，很难提供有效的抗扭约束，在极端偏心荷载作用下，一旦独柱墩的抗倾覆能力不足以抵抗偏心扭矩，整个桥面板将发生倾覆。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置，以解决现有技术中独柱墩桥梁的横向稳定性差、抗倾覆能力不足的问题。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： [0006] 一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置，所述桥梁包括主梁和柱墩，所述主梁架设在柱墩的顶部，所述抗倾覆自平衡装置包括： [0007] 两组抗倾覆组件，两组所述抗倾覆组件均固定在主梁的底部，并分别位于在柱墩沿主梁的宽度方向的两侧，两组所述抗倾覆组件用于调整主梁的重心； [0009] 所述开关组件包括第一开关和第二开关，所述第一开关安装在主梁的底部，所述第二开关支撑在柱墩上，当所述第一开关和第二开关相接触时，所述抗倾覆组件开启，当所述第一开关和第二开关相分离时，所述抗倾覆组件关闭。 [0010] 根据上述技术手段，通过两组抗倾覆组件和两组开关组件，当主梁发生倾覆时，下压一侧的开关组件控制位于另一侧的抗倾覆组件开启，从而调整主梁的重心，使得主梁在杠杆原理的作用下平衡主梁的倾覆，具体的，当主梁向一侧倾覆下压至一定程度时，主梁下压一侧的第一开关和第二开关相接触，使得另一侧的抗倾覆组件开启，调整主梁的重心，使得主梁平衡，从而使得独柱墩桥梁的横向稳定性好、抗倾覆能力强。 [0011] 进一步的，所述开关组件还包括弹性件，所述弹性件一端与所述主梁底部连接，所述弹性件另一端与所述柱墩连接。 [0012] 根据上述技术手段，通过设置弹性件在主梁发生倾覆时，主梁一侧下压弹性件，主梁另一侧拉伸压弹性件，弹性件为主梁提供一定的支撑力和拉力，具体的，当主梁倾覆程度较小时，通过弹性件提供的支撑力和拉力能够平衡主梁，当主梁倾覆程度增大，超出弹性件提供的支撑力和拉力时，主梁下压一侧的第一开关和第二开关相接触，使得另一侧的抗倾覆组件开启，调整主梁的重心，使得主梁平衡，从而使得独柱墩桥梁的横向稳定性好、抗倾覆能力强。 [0013] 进一步的，所述柱墩上端固定有环形加固梁，所述弹性件另一端与所述环形加固梁连接。 [0014] 根据上述技术手段，环形加固梁提高了柱墩的承载能力、抗震性能和受力性能，且方便桥梁的施工和维护，从而增加桥梁的整体性能和使用寿命。 [0015] 进一步的，所述弹性件为螺旋弹簧，所述第一开关为预警传感片，所述第二开关为预警传感轴，所述预警传感轴穿设在所述螺旋弹簧内，所述预警传感轴底部固定在所述环形加固梁上，所述预警传感轴顶部与所述预警传感片相对应，且所述预警传感轴顶部与所述预警传感片之间存在间隙。 [0016] 根据上述技术手段，螺旋弹簧方便安装、具有较大的弹性变形能力，可吸收振动和冲击量，从而减震性能好，当主梁发生倾覆时，主梁一侧压缩螺旋弹簧，从而带动该侧的预警传感片向预警传感轴顶部靠近，主梁另一侧拉伸螺旋弹簧，从而带动该侧的预警传感片远离预警传感轴顶部，当螺旋弹簧压缩至不足以支撑倾斜的主梁时，预警传感片与预警传感轴顶部相接触，使得另一侧的抗倾覆组件开启，调整主梁的重心，使得主梁平衡，同时相接触的预警传感片和预警传感轴能够对倾斜的主梁提供一定的支撑力，抗倾覆能力强、稳定性好、减震效果好。 [0017] 进一步的，所述抗倾覆组件包括配重器和驱动装置，所述驱动装置和配重器驱动连接，且所述驱动装置与对应的开关组件通讯连接，所述驱动装置用于驱动配重器沿主梁的宽度方向移动。 [0018] 根据上述技术手段，当主梁发生倾覆时，主梁一侧压缩螺旋弹簧，主梁另一侧拉伸螺旋弹簧，当螺旋弹簧压缩至不足以支撑倾斜的主梁时，预警传感片与预警传感轴顶部相接触，使得另一侧的驱动装置开启，从而驱动装置驱动配重器沿主梁的宽度方向向远离柱墩的方向移动，使得主梁在杠杆原理的作用下调整主梁的重心，使得主梁平衡，当预警传感片与预警传感轴顶部相分离时，配重器复位至初始位置，结构简单、抗倾覆能力强。 [0019] 进一步的，所述抗倾覆组件还包括安装箱，所述安装箱内设置有与配重器相匹配的滑槽，所述配重器和驱动装置均安装在滑槽内。 [0020] 根据上述技术手段，滑槽的长度沿主梁的宽度方向设置，导向配重器，使得配重器在移动的过程中稳定性更好，便于安装。 [0021] 进一步的，所述配重器的两侧均安装有缓冲件，所述缓冲件用于缓冲配重器与滑槽两端内壁的撞击力。 [0022] 根据上述技术手段，驱动装置驱动配重器沿滑槽移动的过程在，其两侧容易与滑槽两端内壁发生撞击，通过设置缓冲件，减小配重器与滑槽两端内壁的撞击力，提高配重器和安装箱的使用寿命，抗震效果好。 [0023] 进一步的，所述抗倾覆组件还包括触发装置和报警装置，所述触发装置安装在滑槽远离柱墩的一端内壁上，并能与配重器相抵触，所述触发装置和报警装置通讯连接。 [0024] 根据上述技术手段，在驱动装置驱动配重器在滑槽内向远离柱墩的方向移动，以使主梁在杠杆原理的作用下调整主梁的重心的过程中，当配重器的行程至最大并与触发装置相抵触时，主梁倾覆未平衡，报警装置启动，以提示工作人员便于做好进一步的防御和疏通准备。 [0025] 进一步的，所述驱动装置为电动滑轨，所述电动滑轨的长度方向沿主梁的宽度方向设置。 [0026] 根据上述技术手段，电动滑轨为配重器提供驱动力，并导向配重器，使得配重器在移动的过程中稳定性好，同时便于安装。 [0027] 进一步的，所述环形加固梁上设置有凹槽。 [0028] 根据上述技术手段，凹槽既能起到减轻环形加固梁自重的效果，还能够用于放置粘接剂使得环形加固梁能够更加牢固的固定在柱墩上。 [0029] 本发明实现的有益效果： [0030] 本发明通过两组抗倾覆组件和两组开关组件，当主梁发生倾覆时，下压一侧的开关组件控制位于另一侧的抗倾覆组件开启，从而调整主梁的重心，使得主梁在杠杆原理的作用下平衡主梁的倾覆，具体的，当主梁向一侧倾覆下压至一定程度时，主梁下压一侧的第一开关和第二开关相接触，使得另一侧的抗倾覆组件开启，调整主梁的重心，使得主梁平衡，从而使得独柱墩桥梁的横向稳定性好、抗倾覆能力强。附图说明 [0031] 图1为本发明整体结构示意图； [0032] 图2为本发明图1的俯视图； [0033] 图3为本发明图1中4的放大图； [0034] 图4为本发明抗倾覆组件的结构示意图； [0035] 图5为本发明抗倾覆组件的轴测视图。 [0036] 其中，1‑主梁；2‑柱墩；3‑抗倾覆组件；31‑配重器；32‑驱动装置；33‑安装箱；34‑滑槽；35‑缓冲件；36‑触发装置；4‑开关组件；41‑第一开关；42‑第二开关；43‑弹性件；5‑环形加固梁；51‑凹槽。 [0037] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。具体实施例 [0038] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施例中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。 [0039] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。 [0040] 在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0041] 在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。 [0042] 在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。 [0043] 在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。 [0044] 以下结合具体附图，对本发明的技术方案进行详细的介绍描述。 [0045] 本实施例中，一种独柱墩桥梁抗倾覆自平衡装置，如图1和图3所示，所述桥梁包括主梁1和柱墩2，所述主梁1架设在柱墩2的顶部，所述抗倾覆自平衡装置包括：两组抗倾覆组件3，两组所述抗倾覆组件3均固定在主梁1的底部，并分别位于在柱墩2沿主梁1的宽度方向的两侧，两组所述抗倾覆组件3用于调整主梁1的重心；两组开关组件4，两组所述开关组件4分别设置在柱墩2沿主梁1的宽度方向的两侧，两组所述开关组件4分别与相远离的抗倾覆组件3通讯连接，以控制抗倾覆组件3开启或关闭；所述开关组件4包括第一开关41和第二开关42，所述第一开关41安装在主梁1的底部，所述第二开关42支撑在柱墩2上，当所述第一开关41和第二开关42相接触时，所述抗倾覆组件3开启，当所述第一开关41和第二开关42相分离时，所述抗倾覆组件3关闭。 [0046] 本实施例通过两组抗倾覆组件3和两组开关组件4，当主梁1发生倾覆时，主梁1下压一侧的开关组件4控制位于另一侧的抗倾覆组件3开启，从而调整主梁1的重心，使得主梁1在杠杆原理的作用下平衡主梁1的倾覆，具体的，当主梁1向一侧倾覆下压至一定程度时，主梁1下压一侧的第一开关41和第二开关42相接触，使得另一侧的抗倾覆组件3开启，调整主梁1的重心，使得主梁平衡，从而使得独柱墩桥梁的横向稳定性好、抗倾覆能力强。 [0047] 本实施例中，所述开关组件4还包括弹性件43，所述弹性件43一端与所述主梁1底部连接，所述弹性件43另一端与所述柱墩2连接。 [0048] 本实施例如图2和图3所示，通过设置弹性件43为主梁1提供支撑力和拉力，具体的，当主梁1的倾覆程度较小时，通过弹性件43提供的支撑力和拉力能够平衡主梁1，当主梁1的倾覆程度增大，超出弹性件43所能提供的支撑力和拉力时，主梁1下压一侧的第一开关 41和第二开关42相接触，使得另一侧的抗倾覆组件3开启，从而调整主梁1的重心，使得主梁 1平衡，两级抗倾覆系统使得独柱墩桥梁的横向稳定性好、抗倾覆能力强。 [0049] 本实施例中，所述柱墩2上端固定有环形加固梁5，所述弹性件43另一端与所述环形加固梁5连接；如图1所示，本实施例的环形加固梁5提高了柱墩2的承载能力、抗震性能和受力性能，且方便桥梁的施工和维护，从而增加桥梁的整体性能和使用寿命。 [0050] 进一步的，作为优选实施例，所述弹性件43为螺旋弹簧，所述第一开关41为预警传感片，所述第二开关42为预警传感轴，所述预警传感轴穿设在所述螺旋弹簧内，所述预警传感轴底部固定在所述环形加固梁5上，所述预警传感轴顶部与所述预警传感片相对应，且所述预警传感轴顶部与所述预警传感片之间存在间隙。 [0051] 本实施例，螺旋弹簧方便安装、具有较大的弹性变形能力，可吸收振动和冲击量，从而减震性能好，如图3所示，具体的，当主梁1发生倾覆时，主梁1一侧压缩螺旋弹簧，从而带动该侧的预警传感片向预警传感轴顶部靠近，主梁另一侧拉伸螺旋弹簧，从而带动该侧的预警传感片远离预警传感轴顶部，当螺旋弹簧压缩至不足以支撑倾斜的主梁1时，预警传感片与预警传感轴顶部相接触，使得另一侧的抗倾覆组件3开启，调整主梁1的重心，使得主梁1平衡，同时相接触的预警传感片和预警传感轴能够对倾斜的主梁提供一定的支撑力，抗倾覆能力强、稳定性好、减震效果好。 [0052] 本实施例中，所述抗倾覆组件3包括配重器31和驱动装置32，所述驱动装置32和配重器31驱动连接，且所述驱动装置32与对应的开关组件4通讯连接，所述驱动装置32用于驱动配重器31沿主梁1的宽度方向移动。 [0053] 本实施例如图4和图5所示，当主梁1发生倾覆时，主梁1一侧压缩螺旋弹簧，主梁另一侧拉伸螺旋弹簧，当螺旋弹簧压缩至不足以支撑倾斜的主梁时，预警传感片与预警传感轴顶部相接触，使得另一侧的驱动装置32开启，从而驱动装置32驱动配重器31沿主梁1的宽度方向向远离柱墩2的方向移动，使得主梁1在杠杆原理的作用下调整主梁1的重心，使得主梁1平衡，当预警传感片与预警传感轴顶部相分离时，配重器31复位至初始位置，结构简单、抗倾覆能力强。 [0054] 本实施例中，所述抗倾覆组件3还包括安装箱33，所述安装箱33内设置有与配重器31相匹配的滑槽34，所述配重器31和驱动装置32均安装在滑槽35内。 [0055] 本实施例如图4和图5所示，安装箱33内设置滑槽34，且滑槽34的长度沿主梁的宽度方向设置，具有导向配重器31的作用，使得配重器31在移动的过程中稳定性更好，且便于安装。 [0056] 本实施例中，所述配重器31的两侧均安装有缓冲件35，所述缓冲件35用于缓冲配重器31与滑槽34两端内壁的撞击力。 [0057] 本实施例如图4和图5所示，驱动装置32驱动配重器31沿滑槽34移动的过程在，其两侧容易与滑槽34两端内壁发生撞击，通过设置缓冲件35，减小配重器31与滑槽34两端内壁的撞击力，提高配重器31和安装箱33的使用寿命，且抗震效果好。 [0058] 本实施例中，所述抗倾覆组件3还包括触发装置36和报警装置，所述触发装置36安装在滑槽34远离柱墩2的一端内壁上，并能与配重器31相抵触，所述触发装置36和报警装置通讯连接。 [0059] 本实施例如图4和图5所示，在驱动装置32驱动配重器31在滑槽34内向远离柱墩2的方向移动，以在杠杆原理的作用下调整主梁1的重心的过程中，当配重器31的行程至最大并与触发装置36相抵触时，报警装置启动，以提示工作人员便于做好进一步的防御和疏通准备；其中，触发装置36可以为报警按钮，报警按钮可以沿配重器31的移动方向伸缩，当主梁1倾覆，使得配重器31的行程至最大，且主梁1仍未平衡时，配重器31继续向远离柱墩2的一端移动，从而配重器31能够与报警按钮抵触并按压报警按钮，报警装置启动，当主梁1平衡时，配重器31复位至滑槽34靠近柱墩2的一侧，报警按钮自动回弹复位，报警装置关闭，报警装置可以是蜂鸣报警器，也可以是警示灯。 [0060] 本实施例中，所述驱动装置32为电动滑轨，所述电动滑轨的长度方向沿主梁1的宽度方向设置；本实施例电动滑轨包括电机和双轨，如图5所示，电机为配重器31提供驱动力，且双轨导向配重器31，使得配重器31在移动的过程中稳定性好，同时便于安装。 [0062] 上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。 |
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