[發明專利]不利車輛荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置

在審

• 申請號: 202210400688.7
• 申請日: 2022-04-17
• 公開（公告）號: CN114657868A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 李勇;霍晟博;宋成;許宏偉;劉永前;陳樹禮;張彥兵
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/02;E01D19/04;G01L5/00;G01M5/00
• 代理公司: 北京大地智谷知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11957
• 代理人: 孫瀟

本發明涉及一種不利荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置，屬于橋梁抗傾覆調節技術領域。主動調節裝置設置在主梁與橋墩之間，包括拉壓助動器、壓力傳感器、拉線位移計、電動主動滑輪組、普通滑輪組和橋墩下部的配電箱。當獨柱墩橋梁在不利車輛荷載作用下，抗傾覆主動調節裝置通過壓力傳感器來控制自動開關，當壓力傳感器的數值達到裝置啟動范圍時，自動開關接通對應電動主動滑輪，通過鋼絞線與對應普通滑輪的配合，使拉壓助動器對主梁底部或主梁翼緣處產生拉力或推力，用來抵抗獨柱墩橋梁的傾覆，以控制獨柱墩橋梁的傾覆變形處于合理范圍內，提高獨柱墩橋梁的抗傾覆能力。

技術領域

本發明涉及一種調節裝置，特別是一種不利荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置，屬于橋梁抗傾覆調節技術領域。

背景技術

隨著我國城市化速度不斷的發展，城市橋梁的建設也處于快速發展的時期。如今在進行城市橋梁設計時，如何充分利用城市空間、緩解交通壓力、維護城市美觀，是如今橋梁事業面臨的一項重要課題。獨柱墩橋梁由于橋下空間占用土地少、整體結構美觀，并且具有結構輕巧、力線流暢、通透度大、占地量小、施工方便等諸多優點，因而廣泛應用于城市橋梁中。

但由于獨柱墩橋梁墩頂較窄，墩頂支座橫向間距很小，在橫橋向采用單支點支撐，這種結構在汽車超重偏載作用下，對傾覆穩定性非常不利。最近于2021年12月18日，在湖北鄂州，滬渝高速與大廣高速鄂州段發生的獨柱墩橋梁的垮塌又是一個證明獨柱墩橋梁抗傾覆能力薄弱的例子。

如今獨柱墩橋梁的加固主要有以下幾種方法，端支點增設鋼梁以及拉壓支座、增設鋼蓋梁改為多支撐、增設樁柱或改造成花瓶墩，提高橋梁橫向穩定性。本發明結合前人經驗提出了一種不利車輛荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置，在不利車輛荷載作用下抵抗橋梁傾覆。

發明內容

對于上述獨柱墩橋梁的缺陷和技術問題，本發明提出了一種不利車輛荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置，用來提高獨柱墩橋梁的抗傾覆性能，抵抗不利荷載作用下獨柱墩橋梁的傾覆。

本發明采取了如下技術方案：

一種不利車輛荷載作用下的獨柱墩橋梁抗傾覆主動調節裝置，所述橋梁的主梁架設在橋墩上，主梁和橋墩之間設置有支座，橋墩包括兩端的雙柱邊墩以及中間的獨柱中墩，獨柱中墩頂部設置有改造后的蓋梁；

所述主動調節裝置設置在主梁與橋墩之間；

其中，所述主動調節裝置包括拉壓助動器、壓力傳感器、拉線位移計、電動主動滑輪組、普通滑輪組和橋墩下部的配電箱；

所述拉壓助動器在橋梁兩端通過鋼板以及螺栓固定在主梁翼緣與雙柱邊墩的蓋梁之間，在獨柱中墩處通過鋼板以及螺栓固定在改造后的蓋梁與主梁底部之間；

所述拉壓助動器由螺絲桿、轉盤、活塞桿、質量塊和活塞筒組成，其中螺絲桿上、下兩端分別與質量塊、活塞桿螺紋連接，活塞桿向下滑動伸入所述活塞筒內；所述螺絲桿中部與轉盤固定連接，保證轉盤轉動的同時可以帶動螺絲桿沿著活塞桿、質量塊內螺紋轉動，且并保證活塞桿在受鋼絞線拉力的情況下可以在活塞筒中滑動；

所述鋼絞線一端與活塞桿連接，另一端與電動主動滑輪組連接；

另一鋼絞線一端與電動主動滑輪組連接，另一端與活塞桿底部連接；

所述壓力傳感器安裝在支座下邊緣與雙柱邊墩蓋梁之間；所述拉線位移計位于獨柱中墩改造后的蓋梁邊緣；壓力傳感器和拉線位移計與電動主動滑輪組中的自動開關連接，通過壓力傳感器、拉線位移計上的數值變化控制自動開關的閉合。

進一步地，所述電動主動滑輪組包括第一電動主動滑輪以及第二電動主動滑輪；第一電動主動滑輪以及第二電動主動滑輪內均設置有自動開關；所述鋼絞線一端與活塞桿連接，另一端與第一電動主動滑輪連接；另一鋼絞線一端與第二電動主動滑輪連接，另一端與活塞桿底部連接；所述壓力傳感器和拉線位移計均與第一電動主動滑輪以及第二電動主動滑輪中的自動開關連接。