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一种道路桥梁工程的结构桁架及安全检测方法

申请号 CN202410318267.9 申请日 2024-03-20 公开(公告)号 CN117904944A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 厦门合诚工程检测有限公司; 发明人 倪伟龙; 康明旭; 廖渊智; 周汝森; 高逸斌; 黄尚峰; 黄叹生;
摘要 本 发明 涉及 桥梁 工程领域,公开了一种道路桥梁工程的 钢 结构桁架及安全检测方法,包括安装在桥墩上的 支撑 机构以及安装在桥梁上的第一桥梁板体和第二桥梁板体,所述支撑机构分别支撑于第一桥梁板体和第二桥梁板体的下端面在桥梁的铰接机构或活动处安装支撑机构是为了与桥梁的连接形成软连接,在桥梁晃动、弯曲时不至于断裂,影响整体构造的安全性,并且支撑梁是嵌入第二桥梁板体内的,当第二桥梁板体移动、弯曲时,是能够准确传递压 力 的,并且能够有效的避免支撑梁从与第二桥梁板体的抵接状态中脱离,更进一步的增加了两者之间的连接 稳定性 。
权利要求

1.一种道路桥梁工程的结构桁架,其特征在于,包括安装在桥墩(a)上的支撑机构(1)以及安装在桥梁上的第一桥梁板体(2)和第二桥梁板体(3),所述支撑机构(1)分别支撑于第一桥梁板体(2)和第二桥梁板体(3)的下端面;
所述桥墩(a)表面具有向内凹陷的均压定位槽(a1),所述支撑机构(1)安装于均压定位槽(a1)内,且支撑机构(1)的下部左右两侧均与均压定位槽(a1)表面之间存在活动间隙,所述均压定位槽(a1)中部具有一贯穿过支撑机构(1)的均压支撑体(a2),所述均压支撑体(a2)贯穿过支撑机构(1)后分别与第一桥梁板体(2)、第二桥梁板体(3)相抵;
所述支撑机构(1)包括承重(12)以及对称安装在承重块(12)左右两侧的支撑组,支撑组成扩口状结构,大口径一端朝向第一桥梁板体(2)与第二桥梁板体(3)设置,支撑组的上端分别抵在第一桥梁板体(2)与第二桥梁板体(3)的下侧,所述承重块(12)的前后两侧均倾斜安装有一个液压支撑辊(121),且每个液压支撑辊(121)均通过一连接轴体(1211)分别于第一桥梁板体(2)和第二桥梁板体(3)相连;
所述支撑组上下两部表面均具有一向外凸起的支撑部,且位于下侧的支撑部嵌入均压定位槽(a1)内;
每个支撑组的前后两侧分别通过一支撑件(13)与桥墩(a)的上端面相抵,且支撑件(13)中部至上部呈弧状轮廓。
2.根据权利要求1所述的一种道路桥梁工程的钢结构桁架,其特征在于,所述支撑组包括对称设置的支撑梁(11),所述支撑梁(11)由上板(11a)、侧板(11b)以及底板(11c)组成,所述上板(11a)通过侧板(11b)与底板(11c)相连,所述侧板(11b)呈倾斜状设置,前后两个支撑梁(11)中的底板(11c)相互靠近设置;
所述上板(11a)与侧板(11b)的连接端具有管状孔(112)与第一形变缺口(113),所述管状孔(112)通过第一形变缺口(113)延伸至支撑梁(11)的外侧,所述第一形变缺口(113)呈扩口状结构,第一形变缺口(113)小口径一端与管状孔(112)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种道路桥梁工程的钢结构桁架,其特征在于,所述底板(11c)的厚度从中部至外侧逐渐减少以形成支撑机构(1)与均压定位槽(a1)之间的活动间隙,并且前后两个底板(11c)的相邻面均具有一第二形变缺口(114),两个第二形变缺口(114)组成用于一个形变槽;
所述第二形变缺口(114)从底板(11c)的侧面中部向下延伸至边缘,且形变槽的宽度从上至下逐渐增加。
4.根据权利要求2所述的一种道路桥梁工程的钢结构桁架,其特征在于,所述承重块(12)两侧分别设有一个卡槽(122),而两侧的支撑梁(11)表面均具有相对应的定位板体(111),当将支撑梁(11)安装在承重块(12)的两侧时,定位板体(111)嵌入卡槽(122)内,且卡槽(122)的下端面呈倾斜状表面以在定位板体(111)与卡槽(122)之间形成供定位板体(111)摆动的间隙。
5.根据权利要求1‑4任一所述的一种道路桥梁工程的钢结构桁架,其特征在于,所述支撑件(13)包括壳体(131)、活动件(132),壳体(131)内设有用于安装活动件(132)的滑槽,活动件(132)通过一衔接块(1321)插入滑槽内,而衔接块(1321)表面具有滑动槽(1322),且滑槽内具有相对应的卡块(1311),所述卡块(1311)嵌入滑动槽(1322)内;
衔接块(1321)与卡块(1311)之间存在活动空间,且衔接块(1321)与卡块(1311)呈活塞连接,当活动件(132)向下移动时,通过衔接块(1321)挤压活动空间内的空气。
6.根据权利要求5所述的一种道路桥梁工程的钢结构桁架,其特征在于,所述桥墩(a)的上端还对称安装有两个安全检测气缸(14),两个安全检测气缸(14)的分别与第一桥梁板体(2)、第二桥梁板体(3)相抵,所述安全检测气缸(14)包括外管体(141)、活塞杆(142)、激光准仪(143)、气压检测器(144),所述外管体(141)内设有管状活动槽,活塞杆(142)由外至内插入管状活动槽内,且与其形成活塞连接,管状活动槽的下端与气压检测器(144)的输出端相连通,且管状活动槽内安装有弹簧,而活塞杆(142)上端通过一滚珠(1421)与第二桥梁板体(3)的下端面相抵,且激光水准仪(143)安装于活塞杆(142)上端。
7.一种基于权利要求6所述的道路桥梁工程的钢结构桁架的安全检测方法,其特征在于,安全检测方法通过安全检测气缸(14)实现,当安装在桥梁上的第二桥梁板体(3)随着桥梁的重量增加而向下略微摆动时,会挤压活塞杆(142)下移,让管状活动槽内的空气排入气压检测器(144)内,通过检测气压检测器(144)内的气压,得知活塞杆(142)的下移深度,并且通过激光水准仪(143)检测桥梁表面向下弯曲的程度。

说明书全文

一种道路桥梁工程的结构桁架及安全检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁工程领域,具体的是一种道路桥梁工程的钢结构桁架及安全检测方法。

背景技术

[0002] 道路桥梁工程中的钢结构桁架是一种重要的结构形式,广泛应用于各种大型桥梁和道路工程中,钢结构桁架具有高强度、轻质、易于加工和安装等优点,因此在现代桥梁建设中得到了广泛应用,钢结构桁架是由多个钢杆件通过节点连接而成的空间结构,其形状可以是三形、四边形或其他多边形,在桥梁工程中,钢结构桁架通常用于主梁、桥墩、斜拉桥等部分,承受桥梁的自重、车辆荷载和荷载等作用;而现有的应用于道路桥梁工程上的钢结构桁架一般是通过铆钉、插销与主架构之间的配合来形成桁架本体的固定与连接,该种连接固定方式仅仅适用于通行流量较小的桥梁上应用,而像跨海大桥或多车道大桥,需要承载的车流量巨大,为了能够让桥梁随着车流大小而产生适应性弯曲,桥梁表面会等距设置着铰接机构,而通过硬连接安装的桁架本体容易在桥梁承载较多车流且桥梁表面弯曲时,被挤压或拉扯而造成桁架本体的断裂、形变,从而对桥梁本体的安全造成影响。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种道路桥梁工程的钢结构桁架及安全检测方法,其克服了背景技术中所描述的不足。
[0004] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是:一种道路桥梁工程的钢结构桁架,包括安装在桥墩上的支撑机构以及安装在桥梁上的第一桥梁板体和第二桥梁板体,所述支撑机构分别支撑于第一桥梁板体和第二桥梁板体的下端面;
所述桥墩表面具有向内凹陷的均压定位槽,所述支撑机构安装于均压定位槽内,且支撑机构的下部左右两侧均与均压定位槽表面之间存在活动间隙,所述均压定位槽中部具有一贯穿过支撑机构的均压支撑体,所述均压支撑体贯穿过支撑机构后分别与第一桥梁板体、第二桥梁板体相抵;
所述支撑机构包括承重以及对称安装在承重块左右两侧的支撑组,支撑组成扩口状结构,大口径一端朝向第一桥梁板体与第二桥梁板体设置,支撑组的上端分别抵在第一桥梁板体与第二桥梁板体的下侧,所述承重块的前后两侧均倾斜安装有一个液压支撑辊,且每个液压支撑辊均通过一连接轴体分别于第一桥梁板体和第二桥梁板体相连;
所述支撑组上下两部表面均具有一向外凸起的支撑部,且位于下侧的支撑部嵌入均压定位槽内;
每个支撑组的前后两侧分别通过一支撑件与桥墩的上端面相抵,且支撑件中部至上部呈弧状轮廓。
[0005] 一较佳技术方案:所述支撑组包括对称设置的支撑梁,所述支撑梁由上板、侧板以及底板组成,所述上板通过侧板与底板相连,所述侧板呈倾斜状设置,前后两个支撑梁中的底板相互靠近设置;所述上板与侧板的连接端具有管状孔与第一形变缺口,所述管状孔通过第一形变缺口延伸至支撑梁的外侧,所述第一形变缺口呈扩口状结构,第一形变缺口小口径一端与管状孔相连通。
[0006] 一较佳技术方案:所述底板的厚度从中部至外侧逐渐减少以形成支撑机构与均压定位槽之间的活动间隙,并且前后两个底板的相邻面均具有一第二形变缺口,两个第二形变缺口组成用于一个形变槽;所述第二形变缺口从底板的侧面中部向下延伸至边缘,且形变槽的宽度从上至下逐渐增加。
[0007] 一较佳技术方案:所述承重块两侧分别设有一个卡槽,而两侧的支撑梁表面均具有相对应的定位板体,当将支撑梁安装在承重块的两侧时,定位板体嵌入卡槽内,且卡槽的下端面呈倾斜状表面以在定位板体与卡槽之间形成供定位板体摆动的间隙。
[0008] 一较佳技术方案:所述支撑件包括壳体、活动件,壳体内设有用于安装活动件的滑槽,活动件通过一衔接块插入滑槽内,而衔接块表面具有滑动槽,且滑槽内具有相对应的卡块,所述卡块嵌入滑动槽内;衔接块与卡块之间存在活动空间,且衔接块与卡块呈活塞连接,当活动件向下移动时,通过衔接块挤压活动空间内的空气。
[0009] 一较佳技术方案:所述桥墩的上端还对称安装有两个安全检测气缸,两个安全检测气缸的分别与第一桥梁板体、第二桥梁板体相抵,所述安全检测气缸包括外管体、活塞杆、激光准仪、气压检测器,所述外管体内设有管状活动槽,活塞杆由外至内插入管状活动槽内,且与其形成活塞连接,管状活动槽的下端与气压检测器的输出端相连通,且管状活动槽内安装有弹簧,而活塞杆上端通过一滚珠与第二桥梁板体的下端面相抵,且激光水准仪安装于活塞杆上端。
[0010] 一种基于道路桥梁工程的钢结构桁架的安全检测方法,安全检测方法通过安全检测气缸实现,当安装在桥梁上的第二桥梁板体随着桥梁的重量增加而向下略微摆动时,会挤压活塞杆下移,让管状活动槽内的空气排入气压检测器内,通过检测气压检测器内的气压,得知活塞杆的下移深度,并且通过激光水准仪检测桥梁表面向下弯曲的程度。
[0011] 本技术方案与现有技术相比,它具有如下优点:本发明中的支撑组可以理解为现有技术中的桥墩与桥梁本体之间的衔接物、支撑物,而有必要解释的是,桥梁的建造与安装并非是所有桥墩上均通过支撑组进行支撑,而为了能够给桥梁充分的支撑效果,故而只在桥梁上的铰接机构或活动端处进行安装、支撑,而桥梁的其他位置均可不作改变,通过桥墩直接进行支撑,在桥梁的铰接机构或活动处安装支撑机构是为了与桥梁的连接形成软连接,在桥梁晃动、弯曲时不至于断裂,影响整体构造的安全性,并且支撑梁是嵌入第二桥梁板体内的,当第二桥梁板体移动、弯曲时,是能够准确传递压的,并且能够有效的避免支撑梁从与第二桥梁板体的抵接状态中脱离,更进一步的增加了两者之间的连接稳定性
[0012] 为了避免支撑梁中受力不均的问题,本发明中底板的厚度从至外侧逐渐减少以形成支撑机构与均压定位槽之间的活动间隙,并且前后两个底板的相邻面均具有一,两个组成用于一个形变槽,让两个底板相邻面的随着底板的倾斜而相互抵触,在底板受力后通过与均压定位槽的配合,形成限位,避免支撑梁整体随着第二桥梁板体的下移、晃动而产生位移,影响整体的安全质量
[0013] 当活动件向下移动时,通过衔接块挤压活动空间内的空气,可以将本发明中的支撑件理解为用于支撑第一桥梁板体与第二桥梁板体的存在,当第一桥梁板体或第二桥梁板体向下移动时,会对支撑件进行挤压,由于支撑件内的衔接块与卡块形成活塞连接,因此在衔接块逐渐深入滑槽内时,会挤压滑槽内的空间,通过压缩空气的方式来形成缓冲,通过形成软连接的方式来对第一桥梁板体或第二桥梁板体持续形成抵接支撑。附图说明
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015] 图1为本发明整体结构示意图。
[0016] 图2为支撑机构结构示意图。
[0017] 图3为支撑机构分解示意图。
[0018] 图4为支撑机构不同角度的结构示意图。
[0019] 图5为支撑梁示意图。
[0020] 图6为支撑件示意图。
[0021] 图7为安全监测气缸示意图。
[0022] 图中:支撑机构1、支撑梁11、上板11a、侧板11b、底板11c、定位板体111、管状孔112、第一形变缺口113、第二形变缺口114、承重块12、液压支撑辊121、连接轴体1211、卡槽
122、支撑件13、壳体131、卡块1311、活动件132、衔接块1321、滑动槽1322、安全检测气缸14、外管体141、活塞杆142、滚珠1421、激光水准仪143、气压检测器144;
第一桥梁板体2;
第二桥梁板体3;
桥墩a、均压定位槽a1、均压支撑体a2。

具体实施方式

[0023] 如图1‑图6所示,一种道路桥梁工程的钢结构桁架,包括安装在桥墩a上的支撑机构1以及安装在桥梁上的第一桥梁板体2和第二桥梁板体3,所述支撑机构1分别支撑于第一桥梁板体2和第二桥梁板体3的下端面,需要提前解释的是,本发明中的钢结构桁架是在建造桥梁时与桥梁一同拼接、安装成型的,可以将本发明中的钢结构桁架理解为,安装于桥墩a与桥梁之间的结构、设备,并通过本发明来支撑桥梁中组成背景技术中所述的铰接机构的第一桥梁板体2与第二桥梁板体3,让桥梁在承受较大车流而向下弯曲时,可通过支撑机构1来进行支撑,同时,本发明中的钢结构桁架通过设计,让其与第一桥梁板体2、第二桥梁板体3形成软连接,从而避免桥梁向下弯曲时对钢结构桁架造成的挤压、撕裂等情况,而导致钢结构桁架的损坏。
[0024] 为了实现相应功能、解决相应问题,本发明中的钢结构桁架做出了如下设计,以下将对其一一介绍:由于本发明中的支撑机构1安装于桥墩a上,为了让桥墩a与支撑机构1能够形成更为稳定的连接,故而在所述桥墩a表面成型了内凹陷的均压定位槽a1,让支撑机构1安装于均压定位槽a1内,且支撑机构1的下部左右两侧均与均压定位槽a1表面之间存在活动间隙,而设置活动间隙的目的是为了当支撑机构1被下压的桥梁挤压弯曲时,能够有一定的形变空间,在保证对第一桥梁板体2、第二桥梁板体3支撑效果的情况下,让支撑机构1具有一定的形变能力,从而避免支撑机构1在支撑第一桥梁板体2、第二桥梁板体3的过程中出现如背景技术中所述的技术问题;
并且,所述均压定位槽a1中部具有一贯穿过支撑机构1的均压支撑体a2,所述均压支撑体a2贯穿过支撑机构1后分别与第一桥梁板体2、第二桥梁板体3相抵,旨在通过均压支撑体a2对第一桥梁板体2、第二桥梁板体3进行支撑,并且如图2、3所示的,均压支撑体a2上端靠近第二桥梁板体3的一侧边缘具有倒角,因此当第二桥梁板体3随着重量下移弯曲时并不会直接挤压均压支撑体a2的上部边缘而导致均压支撑体a2或第二桥梁板体3的下部边缘凹陷破裂等等情况。
[0025] 并且,本发明中的支撑机构1包括承重块12以及对称安装在承重块12左右两侧的支撑组,支撑组成扩口状结构,大口径一端朝向第一桥梁板体2与第二桥梁板体3设置,支撑组的上端分别抵在第一桥梁板体2与第二桥梁板体3的下侧,所述承重块12的前后两侧均倾斜安装有一个液压支撑辊121,且每个液压支撑辊121均通过一连接轴体1211分别于第一桥梁板体2和第二桥梁板体3相连,并且支撑组上下两部表面均具有一向外凸起的支撑部,且位于下侧的支撑部嵌入均压定位槽a1内,并且,每个支撑组的前后两侧分别通过一支撑件13与桥墩a的上端面相抵,且支撑件13中部至上部呈弧状轮廓,基于此可知,本发明中的支撑机构1在安装时可先将承重块12安装至均压定位槽a1内,再依次将支撑组分别安装在承重块12的两侧,如此之后便可安装第一桥梁板体2与第二桥梁板体3,让支撑组对第一桥梁板体2与第二桥梁板体3进行支撑,并按安装了液压支撑辊121之后一同期待支撑作用,而本发明中的支撑组可以理解为现有技术中的桥墩与桥梁本体之间的衔接物、支撑物,而有必要解释的是,桥梁的建造与安装并非是所有桥墩上均通过支撑组进行支撑,而为了能够给桥梁充分的支撑效果,故而只在桥梁上的铰接机构或活动端处进行安装、支撑,而桥梁的其他位置均可不作改变,通过桥墩a直接进行支撑,在桥梁的铰接机构或活动处安装支撑机构
1是为了与桥梁的连接形成软连接,在桥梁晃动、弯曲时不至于断裂,影响整体构造的安全性;
并且如图2所示的,支撑梁11是嵌入第二桥梁板体3内的,当第二桥梁板体3移动、弯曲时,是能够准确传递压力的,并且能够有效的避免支撑梁11从与第二桥梁板体3的抵接状态中脱离,更进一步的增加了两者之间的连接稳定性。
[0026] 进一步的,所述支撑组包括对称设置的支撑梁11,所述支撑梁11由上板11a、侧板11b以及底板11c组成,所述上板11a通过侧板11b与底板11c相连,所述侧板11b呈倾斜状设置,前后两个支撑梁11中的底板11c相互靠近设置,而为了能够在桥梁晃动、弯曲时支撑梁
11能够更好的受力形变并对桥梁进行支撑,故而本发明中的所述上板11a与侧板11b的连接端具有管状孔112与第一形变缺口113,所述管状孔112通过第一形变缺口113延伸至支撑梁
11的外侧,所述第一形变缺口113呈扩口状结构,第一形变缺口113小口径一端与管状孔112相连通,当上板11a随着第二桥梁板体3的弯曲而被挤压时,管状孔112处能够有效受力,让上板11a以管状孔112为支点产生形变向下略微倾斜,并时刻保持对第二桥梁板体3的支撑效果,并且由于上板11a在向下倾斜并时,会同时挤压侧板11b的上部,并让侧板11b也随之向右倾斜, 让支撑梁11的整体都产生形变;
而为了避免支撑梁11中受力不均的问题,本发明中底板11c的厚度从至外侧逐渐减少以形成支撑机构1与均压定位槽a1之间的活动间隙,并且前后两个底板11c的相邻面均具有一第二形变缺口114,两个第二形变缺口114组成用于一个形变槽,所述第二形变缺口
114从底板11c的侧面中部向下延伸至边缘,且形变槽的宽度从上至下逐渐增加,通过如此设计可知,当上板11a被第二桥梁板体3下移挤压时,会一同挤压侧板11b、底板11c,让底板
11c以其中部为支点随着第二桥梁板体3的下压而倾斜,并让两个底板11c相邻面的第二形变缺口114随着底板11c的倾斜而相互抵触,如此设置的目的是为了让底板11c在受力后通过与均压定位槽a1的配合,形成限位,避免支撑梁11整体随着第二桥梁板体3的下移、晃动而产生位移,影响整体的安全质量,并且如图5所示的,底板11c呈L状,在第二桥梁板体3未下移时,便是通过底板11c靠近第二形变缺口114上部的表面形成抵接形态,从而稳定两个支撑梁11之间的连接状态。
[0027] 并且,为了增加支撑梁11与承重块12之前的连接稳定性,以及避免支撑梁11被挤压而过于形变,故而本发明需要通过承重块12对支撑梁11形成活动距离的限制,因此本发明中的承重块12两侧分别设有一个卡槽122,而两侧的支撑梁11表面均具有相对应的定位板体111,当将支撑梁11安装在承重块12的两侧时,定位板体111嵌入卡槽122内,且卡槽122的下端面呈倾斜状表面以在定位板体111与卡槽122之间形成供定位板体111摆动的间隙。
[0028] 并且,所述支撑件13包括壳体131、活动件132,壳体131内设有用于安装活动件132的滑槽,活动件132通过一衔接块1321插入滑槽内,而衔接块1321表面具有滑动槽1322,且滑槽内具有相对应的卡块1311,所述卡块1311嵌入滑动槽1322内,而衔接块1321与卡块1311之间存在活动空间,且衔接块1321与卡块1311呈活塞连接,当活动件132向下移动时,通过衔接块1321挤压活动空间内的空气,可以将本发明中的支撑件13理解为用于支撑第一桥梁板体2与第二桥梁板体3的存在,当第一桥梁板体2或第二桥梁板体3向下移动时,会对支撑件13进行挤压,由于支撑件13内的衔接块1321与卡块1311形成活塞连接,因此在衔接块1321逐渐深入滑槽内时,会挤压滑槽内的空间,通过压缩空气的方式来形成缓冲,通过形成软连接的方式来对第一桥梁板体2或第二桥梁板体3持续形成抵接支撑。
[0029] 并且,所述桥墩a的上端还对称安装有两个安全检测气缸14,两个安全检测气缸14的分别与第一桥梁板体2、第二桥梁板体3相抵,所述安全检测气缸14包括外管体141、活塞杆142、激光水准仪143、气压检测器144,所述外管体141内设有管状活动槽,活塞杆142由外至内插入管状活动槽内,且与其形成活塞连接,管状活动槽的下端与气压检测器144的输出端相连通,且管状活动槽内安装有弹簧,而活塞杆142上端通过一滚珠1421与第二桥梁板体3的下端面相抵,且激光水准仪143安装于活塞杆142上端;
而基于上述内容本发明中还提出了一种基于道路桥梁工程的钢结构桁架的安全检测方法,该安全检测方法通过安全检测气缸14实现,当安装在桥梁上的第二桥梁板体3随着桥梁的重量增加而向下略微摆动时,会挤压活塞杆142下移,让管状活动槽内的空气排入气压检测器144内,通过检测气压检测器144内的气压,得知活塞杆142的下移深度,并且通过激光水准仪143检测桥梁表面向下弯曲的程度;
并且在安装安全监测气缸14时,并不需要所有的桥墩a上都安装着安全检测气缸
14,只需要桥梁的首尾两端上的桥墩a上安装既可,便可对桥梁向下弯曲的最深段进行检测。
[0030] 以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
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