[发明专利]一种用于施工临时支顶的单支腿夹板式活络装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于施工临时支顶的单支腿夹板式活络装置，用于对钢支撑施加预加轴力，属于基建施工辅助工件技术领域。可应用于基坑内支撑、桥梁临时支顶、暗挖隧道钢支撑等。

背景技术

在基坑工程、下穿桥梁施工、暗挖隧道等大型基建施工项目中，作为支护结构的钢支撑在维护开挖面稳定和限制桥体位移方面起到了十分重要的作用。目前钢支撑的活络装置采用楔形活络装置和厢式活络装置。这两种方法均在用千斤顶施加预应力后，打入钢楔块，待稳定后撤离千斤顶。由钢楔传力，容易造成钢楔处应力集中，并且活络装置连接节点刚度小，局部易屈曲。基坑和暗挖隧道在开挖过程中，随着深度的增大，作用在支护结构上的土压力增大，这就需要钢支撑有较大的刚度和承载能力来维持基坑或暗挖隧道开挖面的稳定；同时钢支撑的固定节段有确定的规格参数，这就需要具有一定的可调节伸缩量的钢支撑活络装置来调节钢支撑的长度，以适应开挖基坑和暗挖隧道的不同宽度。当地下工程下穿桥梁施工引起桥墩不均匀下沉时，对桥梁的受力产生不利影响，因此在地下工程下穿施工中，需要对梁部结构进行临时支顶，地下工程施工完成后再调整或更换桥梁支座。目前用于桥梁支顶施工多采用液压千斤顶，但液压千斤顶的液压不易长期保持。随着我国基坑工程、下穿桥梁施工、暗挖隧道工程的不断增多，亟待解决钢支撑体系整体性差的问题，因此钢支撑活络装置需要研究采用新的结构，以加强钢支撑刚度和保证承载能力可靠。

发明内容

基于上述要求，本发明提出了一种用于施工临时支顶的单支腿夹板式活络装置。通过高强螺栓将两块夹板连接起来，其中夹板的圆弧形内壁与支腿的外表面冲刨成可以相互咬合的沟槽，两块夹板内壁的圆弧形接触面挤压支腿产生摩擦力和咬合力来承受和传递钢支撑轴力，最后两块夹板与支腿之间通过高强螺栓的拧紧而压紧，两者稳定固定在一起。单支腿夹板式活络装置的夹板与支腿为圆弧面接触，整体性好；装置通过高强螺栓拧紧和松动来装配和拆卸，可操作性强；夹板式活络装置既能有效地承受钢支撑轴压力，也可以承受土层向外变形的拉力，围檩与钢支撑整体性得到了改善。

为达到上述要求，本发明的技术方案如下：

一种用于施工临时支顶的单支腿夹板式活络装置，该装置包括夹板1、固定支腿2、活动支腿3、高强螺栓4；两块夹板1平行设置，经过切削的夹板1两端对称设置有螺栓孔5，螺栓孔5一端设置有螺帽固定块11，夹板1的内壁冲刨成沟槽10；固定支腿2包括实心圆钢Ⅰ6、固定支腿处端板7，实心圆钢Ⅰ6一端焊接有固定支腿处端板7，实心圆钢Ⅰ6外表面冲刨成和夹板1内壁相互咬合的沟槽10；活动支腿3包括实心圆钢Ⅱ8、活动支腿处端板9，实心圆钢Ⅱ8一端焊接有支腿处端板9，实心圆钢Ⅱ8外表面冲刨成和夹板1的内壁相互咬合的沟槽10；高强螺栓4由普通高强螺栓经过切削制成，将普通高强螺栓的圆形截面螺帽沿直线进行切削，切削直线与高强螺栓4的螺杆外壁相切，经过切削的螺帽卡在螺帽固定块11上，便于紧固作业。两块夹板1通过高强螺栓4箍住固定支腿2、活动支腿3，夹板1的沟槽内壁与支腿沟槽摩擦面接触，加载时通过高强螺栓4的拧紧使两块夹板1的圆弧形内壁挤压咬合支撑腿表面而形成单支腿夹板式活络装置12。

单支腿夹板式活络装置12的两端即固定支腿处端板7与活动支腿处端板9分别与钢支撑管14连接。实心圆钢Ⅰ6与固定支腿处端板7同圆心，实心圆钢Ⅱ8与活动支腿处端板9同圆心，实心圆钢Ⅰ6与实心圆钢Ⅱ8同圆心。

进一步地，所述固定支腿2和活动支腿3长度总共为300～500mm，夹板1长度为300～500mm。所述支腿处端板7的厚度为20～30mm，用于防止钢支撑轴力过大使支腿顶部端板局部出现大变形。

进一步地，夹板1的上半套由厚壁钢管切割后两侧焊接厚钢板加工而成，其中钢板的一侧裁制成与厚壁钢管外缘吻合的弧度，在两端厚钢板上沿长度方向分别对称设置螺栓孔，螺栓孔高度为60～80mm，钢管厚度为55～65mm，钢板高度为60～65mm。每隔50～60mm的距离，在厚壁钢管和厚钢板上围焊有翼板，翼板外直角段倒角，翼板厚度为20mm。

进一步地，夹板1的下半套是在夹板上半套的基础上再加工而成，紧贴厚壁钢管的外壁、厚钢板加焊螺帽固定块11，每两个翼板中间均焊有螺帽固定块11，长度为两个翼板之间的距离，螺帽固定块11的长度直线与螺栓孔外切，高度为10～15mm。

进一步地，夹板1上的螺栓孔沿长度方向布置成两排，螺栓孔的总数为8～12个。夹板1上半套和下半套的螺栓孔中心间距为60～90mm，螺栓孔中心与夹板边缘距离为20～50mm。