一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩

本发明涉及桥梁抢修，特别涉及一种墩身可伸缩的抢修桥墩。

背景技术：

1、我国铁路桥梁数量多、分布广、占比大，在自然灾害下可能发生损毁，在战时亦是敌方重点打击目标，对损毁的桥梁进行快速抢修是交通应急保障领域重点研究课题。

2、既有制式抢修桥墩结构形式单一，为多排立柱+连接系的钢塔架墩（如公开号为cn104894955a、名称为一种高速铁路抢险钢桥墩的中国发明专利申请），现场拼组工作量大，作业繁琐，需要大型起重设备配合，拼架速度慢，栓孔间隙大，墩顶位移大，横向刚度差，整体性差。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种整体可展式抢修桥墩，解决既有铁路抢修桥墩拼组架设速度慢的技术问题，同时提高被抢修桥梁的通车速度。

2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

3、一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其关键技术在于，其包括：

4、n节管状墩身，n为大于等于2的正整数，位于最底部为第一节墩身，最顶部为第n节墩身，上一节墩身套装在与之相邻的下一节墩身内；

5、升降驱动机构，用于驱动第一节墩身以上的墩身垂直升降以实现抢修桥墩伸缩；

6、所述第一节墩身底部设置有用于使抢修桥墩固定的法兰板，所述第n节墩身顶部设置有用于连接桥梁的法兰板；

7、相邻的两节墩身之间设置有用于伸缩运动的限位导向机构，及

8、用于使上一节墩身在升起至预设位置后与下一节墩身固定连接的定位连接机构。

9、作为本发明的一种实施方式，所述限位导向机构包括设置在第一节至第n-1节墩身内壁的若干组竖向通长的内部加劲肋，和设置在第二节至第n节墩身外壁的若干组竖向通长的外部加劲肋，位于上一节的墩身的外部加劲肋和位于下一节的墩身的内部加劲肋相互适配。

10、作为本发明的一种实施方式，每组所述外部加劲肋为两个平行设置的竖向平板，每组所述内部加劲肋为一个截面呈[型的竖向肋板，[型的竖向肋板开口端与墩身内壁固定连接，位于下一节的墩身的内部加劲肋卡置于上一节的墩身的外部加劲肋中。

11、作为本发明的一种实施方式，位于最顶部的第n节墩身和与之相邻的第n-1节墩身之间的定位连接机构为可调定位连接机构，使第n节墩身的伸出高度可调以适应不同墩高的抢修需求。

12、作为本发明的一种实施方式，所述可调定位连接机构为设置在第n-1节墩身顶部的若干第一连接部和竖向通长设置在所述第n节墩身外壁的第二连接部，所述第一连接部和第二连接部相适配，所述第一连接部和第二连接部上均等间距设置有若干螺栓孔，第一连接部和第二连接部通过螺栓固定连接。

13、作为本发明的一种实施方式，所述升降驱动机构包括设置在第一节墩身外壁的多个卷扬机，及分别固定设置在第二节至第n节墩身底部的多条钢丝绳；

14、通过所述卷扬机牵引所述钢丝绳使所述第二节至第n节墩身逐一升起至预设位置进行固定，或

15、第二节至第n-1节墩身同步升起至预设位置进行固定后，卷扬机牵引第n节墩身升起至预设位置进行固定。

16、作为本发明的一种实施方式，第二节墩身上的钢丝绳绕过固定设置在第一节墩身顶部的定滑轮与对应的所述卷扬机连接，位于第三节至第n-1节墩身上的钢丝绳绕过固定设置在其下一节墩身顶部的定滑轮后与其再下一节墩身顶部固定连接，其中n≥4；卷扬机工作时第二节至第n-1节墩身同步升降，第二节至第n-1节墩身同步升起至预设位置进行固定后，解除第二节墩身上的钢丝绳与卷扬机的连接，第n节墩身上的钢丝绳绕过固定设置在第n-1节墩身顶部的定滑轮与卷扬机连接，卷扬机牵引第n节墩身升起至预设位置进行固定。

17、作为本发明的一种实施方式，所述定位连接机构包括设置在上一节墩身底部外侧周圆的底部法兰板和设置在下一节墩身顶部内侧周圆的顶部法兰板，相邻的两节墩身的底部法兰板和顶部法兰板相适配，通过螺栓固定连接。

18、作为本发明的一种实施方式，所述抢修桥墩内部填充结构性材料形成复合结构作为永久性桥墩。

19、作为本发明的一种实施方式，在所述抢修桥墩内一定高度范围设置充气芯模，填充结构性材料后形成空心桥墩。

20、作为本发明的一种实施方式，所述管状墩身的横截面为圆形、矩形或正多边形。

21、作为本发明的一种实施方式，所述抢修桥墩采用轻质高强度金属材料。

22、一种抢修桥墩柱，其包括2-4个如前所述的抢修桥墩，2-4个所述抢修桥墩密排形成所述抢修桥墩柱。

23、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

24、本发明提供的基于可伸缩墩身的抢修桥墩，结构形式简单，构件数量少，拼架效率高。组成墩身的构件截面大、数量少，通过精准导向和法兰连接，大幅减小墩顶位移，提升桥墩横向刚度，提高被抢修桥梁的通车速度；通过自身机构伸展到位，无需大型起重机械配合安装，与既有通过扒杆或吊车组装的桥墩抢修器材相比，提高了抢修效率。抢修桥墩在存储时呈收缩叠合状态，在工作时呈伸展状态，与既有桥墩抢修器材相比，节省了储存空间，便于运输与拼架。

25、桥墩损毁多发生于山谷、河流等地，大型机械无法或无法快速进入抢修现场。本发明通过自身机构伸展到位，无需大型起重机械配合安装，因此适用范围更广。

26、实现了桥墩临时抢修与永久使用的有效结合。既有桥墩抢修器材后期需先拆除应急保通的桥墩抢修器材，再新建永久性桥墩，影响线路正常通车，经济效益差。基于可伸缩墩身的可展抢修桥墩内部灌注混凝土或其它结构性填充料后，可转化为永久桥墩，通过一套装备实现桥墩临时抢修和永久功能恢复。

技术特征：

1.一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：所述限位导向机构包括设置在第一节至第n-1节墩身内壁的若干组竖向通长的内部加劲肋，和设置在第二节至第n节墩身外壁的若干组竖向通长的外部加劲肋，位于上一节的墩身的外部加劲肋和位于下一节的墩身的内部加劲肋相互适配。

3.根据权利要求2所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：每组所述外部加劲肋为两个平行设置的竖向平板，每组所述内部加劲肋为一个截面呈[型的竖向肋板，[型的竖向肋板开口端与墩身内壁固定连接，位于下一节的墩身的内部加劲肋卡置于上一节的墩身的外部加劲肋中。

4.根据权利要求1所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：位于最顶部的第n节墩身和与之相邻的第n-1节墩身之间的定位连接机构为可调定位连接机构，使第n节墩身的伸出高度可调以适应不同墩高的抢修需求。

5.根据权利要求4所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：所述可调定位连接机构为设置在第n-1节墩身顶部的若干第一连接部和竖向通长设置在所述第n节墩身外壁的第二连接部，所述第一连接部和第二连接部相适配，所述第一连接部和第二连接部上均等间距设置有若干螺栓孔，第一连接部和第二连接部通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：所述升降驱动机构包括设置在第一节墩身外壁的多个卷扬机，及分别固定设置在第二节至第n节墩身底部的多条钢丝绳；

7.根据权利要求6所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：第二节墩身底部的钢丝绳绕过固定设置在第一节墩身顶部的定滑轮与对应的所述卷扬机连接，位于第三节至第n-1节墩身底部的钢丝绳绕过固定设置在其下一节墩身顶部的定滑轮后与其再下一节墩身顶部固定连接，其中n≥4；卷扬机工作时第二节至第n-1节墩身同步升降，第二节至第n-1节墩身同步升起至预设位置进行固定后，解除第二节墩身上的钢丝绳与卷扬机的连接，第n节墩身上的钢丝绳绕过固定设置在第n-1节墩身顶部的定滑轮与卷扬机连接，卷扬机牵引第n节墩身升起至预设位置进行固定。

8.根据权利要求1、 4或5任一项所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：所述定位连接机构包括设置在上一节墩身底部外侧的底部法兰板和设置在下一节墩身顶部内侧的顶部法兰板，相邻的两节墩身的底部法兰板和顶部法兰板相适配，通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：所述抢修桥墩内部填充结构性材料形成复合结构作为永久性桥墩。

10.根据权利要求9所述的一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，其特征在于：在所述抢修桥墩内一定高度范围设置充气芯模，填充结构性材料后形成空心桥墩。

技术总结
本发明涉及一种基于可伸缩墩身的抢修桥墩，N节管状墩身，N为大于等于2的正整数，上一节墩身套装在与之相邻的下一节墩身内；升降驱动机构，用于驱动第一节墩身以上的墩身垂直升降以实现抢修桥墩伸缩；相邻的两节墩身之间设置有用于伸缩运动的限位导向机构，及用于使上一节墩身在升起至预设位置后与下一节墩身固定连接的定位连接机构。本发明解决了既有铁路抢修桥墩拼组架设速度慢的技术问题，同时提高被抢修桥梁的通车速度。

技术研发人员：徐光兴,李朝红,陈士通,赵维刚,钟腾飞,卢鹏洁,朱沛华,刘志轩
受保护的技术使用者：石家庄铁道大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5