專利名稱：拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，特別是涉及一種拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國橋梁建設(shè)日益向著大跨、重載的方向發(fā)展，橋梁施工過程中采用的臨時支墩、支架立柱、扣索塔架、纜索吊塔架等大型臨時柱式結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載也越來越大。 在橋梁的施工過程中，為了拼裝臨時便橋支墩、大型塔架及大型支架，經(jīng)常用到拼裝式立柱。傳統(tǒng)的拼裝式立柱結(jié)構(gòu)，如建筑鋼管腳手架、萬能桿件，公路裝配式鋼梁桁架(貝雷梁) 受壓截面均為型鋼或小型鋼管，承載能力小，已遠遠不能滿足橋梁工程施工的需要。目前工程施工通常使用大直徑鋼管作為承受較大豎向荷載的立柱結(jié)構(gòu)。這些鋼管立柱結(jié)構(gòu)基本上是根據(jù)具體工程需要個別制造，而非標準化的零部件，鋼管之間的聯(lián)結(jié)系也多采用焊接結(jié)構(gòu)，加工費時費工，現(xiàn)場安裝難度大。在使用完成后，這種非標準化的焊接結(jié)構(gòu)只能進行破壞性的拆除，拆除過程對鋼管破壞嚴重、損耗大，拆除施工不方便，且拆下的結(jié)構(gòu)無法直接用到其它工程，需重新改造。綜上所述，傳統(tǒng)的立柱結(jié)構(gòu)普遍存在承載能力小、連接不可靠、 安裝和拆除不方便、通用性較差、重復(fù)使用率較低、經(jīng)濟實用性較差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種承載能力大、連接可靠、 安裝和拆除快速方便、通用性高、可多次重復(fù)使用、能在平面和立面任意組合延伸、經(jīng)濟實用的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)。本發(fā)明提供的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，包括多根分別在水平方向和/或豎直方向相互連接的立柱節(jié)段，所述立柱節(jié)段包括立柱鋼管，所述立柱鋼管的外表面上設(shè)置有用于在水平方向與周邊立柱節(jié)段螺栓連接的接頭，兩端設(shè)置有用于在豎直方向與上下立柱節(jié)段螺栓連接的端部法蘭盤；多根立柱節(jié)段之間通過聯(lián)結(jié)桿、節(jié)點板、所述接頭或端部法蘭盤中的至少一種連接成一體。在上述技術(shù)方案中，所述端部法蘭盤為帶有加勁肋的環(huán)形鋼板，所述環(huán)形鋼板沿外圓周設(shè)置有間隔均勻的螺栓孔。在上述技術(shù)方案中，所述接頭包括靠近立柱鋼管兩端布置的端部T形接頭和靠近立柱鋼管中部布置的中部T形接頭，所述端部T形接頭由兩塊排列成T形的鋼板及一塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成，其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔；所述中部T 形接頭由兩塊排列成T形的鋼板及兩塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成，其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔。在上述技術(shù)方案中，所述立柱鋼管外表面的上半部、下半部各設(shè)置有4組關(guān)于立柱鋼管中心對稱布置的所述端部T形接頭和中部T形接頭。在上述技術(shù)方案中，所述立柱鋼管和中部T形接頭之間焊接有環(huán)形接頭，所述環(huán)形接頭為帶有4組螺栓孔的環(huán)形鋼板，每組螺栓孔呈直線排列，相鄰螺栓孔之間的距離相等。在上述技術(shù)方案中，多根立柱節(jié)段之間還通過水平對角聯(lián)結(jié)桿和水平節(jié)點板以螺栓連接成一體，所述水平對角聯(lián)結(jié)桿為兩端設(shè)有螺栓孔的型鋼或鋼管，水平節(jié)點板為設(shè)有單排螺栓孔和雙排螺栓孔的鋼板，所述環(huán)形接頭通過所述單排螺栓孔與水平節(jié)點板連接， 所述水平對角聯(lián)結(jié)桿一端通過所述雙排螺栓孔與水平節(jié)點板連接。在上述技術(shù)方案中，多根立柱節(jié)段之間還通過T形節(jié)點板、斜向聯(lián)結(jié)桿和橫向聯(lián)結(jié)桿以螺栓連接成一體，所述斜向聯(lián)結(jié)桿和橫向聯(lián)結(jié)桿均為兩端設(shè)有螺栓孔的型鋼或鋼管，所述T形節(jié)點板由兩塊帶有螺栓孔、排列成T形的鋼板固定連接組成，位于T形翼緣處的鋼板上的螺栓孔用于與端部T形接頭或中部T形接頭連接，腹板上的螺栓孔用于與斜向聯(lián)結(jié)桿或橫向聯(lián)結(jié)桿連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)由于立柱節(jié)段采用標準化的長度和標準化的連接結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，連接可靠， 上、下立柱節(jié)段間及立柱節(jié)段與各方向的節(jié)點板和聯(lián)結(jié)桿間均采用螺栓連接，避免了現(xiàn)場焊接作業(yè)，安裝快捷方便，現(xiàn)場工作量小。(2)由于大部分部件之間都采用螺栓連接安裝，使用完成之后，拆除過程也相當方便快捷，拆除過程對各部件沒有損壞。拆除之后，各部件可直接重復(fù)利用，同時標準化的部件也利于運輸、存儲和保養(yǎng)，可有效提高周轉(zhuǎn)次數(shù)，降低損耗率，提高經(jīng)濟效益。(3)本發(fā)明中的立柱節(jié)段采用大直徑(0. 6m 1. 2m)焊接鋼管作為承受豎向荷載的構(gòu)件，承載能力強大。(4)由于采用了 T形節(jié)點板轉(zhuǎn)接橫向聯(lián)結(jié)桿和斜向聯(lián)結(jié)桿，采用水平節(jié)點板轉(zhuǎn)接水平對角聯(lián)結(jié)桿的方法，立柱節(jié)段可采用并列式、標準小柱距、標準大柱距等多種水平排列方式；同時，在僅僅更換非標準的T形節(jié)點板和水平節(jié)點板的情況下，立柱節(jié)段還可采用任意柱距的水平排列方式。通過以上方法，立柱節(jié)段可以在水平和豎直方向任意組拼延伸成各種柱距、各種高度的柱群，適用于不同功能要求的大型臨時柱式結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于組拼橋梁工程領(lǐng)域特別是橋梁施工中的便橋臨時支墩、現(xiàn)澆支架立柱、扣索塔架、纜索吊機塔架等承受巨大豎向荷載的大型臨時柱式結(jié)構(gòu)。




圖1是本發(fā)明實施例中立柱節(jié)段的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1端部的平面剖視圖3是圖1中部的平面剖視圖4是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖5是圖4中A部分的局部放大圖6是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖7是圖6中B部分的局部放大圖8是本發(fā)明實施例3中立柱節(jié)段間連接處的局部放大圖9是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖10是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖11是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-立柱節(jié)段，2-T形節(jié)點板，3-水平節(jié)點板，4-斜向聯(lián)結(jié)桿，5-橫向聯(lián)結(jié)桿，6-水平對角聯(lián)結(jié)桿，7-立柱鋼管，8-端部法蘭盤，9-端部T形接頭，10-中部T形接頭， 11-環(huán)形接頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明實施例提供的拼裝式鋼管立柱，包括多根分別在水平方向和/或豎直方向相互連接的立柱節(jié)段1，參見圖1所示，立柱節(jié)段1包括由大直徑鋼管構(gòu)成的立柱鋼管7、端部法蘭盤8、端部T形接頭9、中部T形接頭10和環(huán)形接頭11，一起組裝焊接而成具有標準長度的整體部件。大直徑鋼管通常是直徑為0. 6m 1. 2m、壁厚為IOmm 25mm的焊接鋼管。立柱鋼管7的外表面上設(shè)置有用于在水平方向與周邊立柱節(jié)段1螺栓連接的接頭，即端部T形接頭9和中部T形接頭10，立柱鋼管7外表面的上半部、下半部各設(shè)置有4組關(guān)于立柱鋼管7中心對稱布置的端部T形接頭9和中部T形接頭10。立柱鋼管7的上下兩端設(shè)置有用于在豎直方向與上下立柱節(jié)段1螺栓連接的端部法蘭盤8。參見圖2所示，端部法蘭盤 8為帶有加勁肪的環(huán)形鋼板，該環(huán)形鋼板沿外圓周設(shè)置有間隔均勻的螺栓孔，焊接于立柱鋼管7兩端。參見圖1和圖2所示，端部T形接頭9靠近立柱鋼管7的兩端布置，端部T形接頭 9由兩塊排列成T形的鋼板及一塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成，其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔。參見圖1和圖3所示，中部T形接頭10靠近立柱鋼管7中部布置，中部T形接頭10由兩塊排列成T形的鋼板及兩塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成， 其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔。立柱鋼管7和中部T形接頭10之間焊接有環(huán)形接頭11，環(huán)形接頭11為帶有4組螺栓孔的環(huán)形鋼板，每組螺栓孔呈直線排列，相鄰螺栓孔之間的距離相等。本發(fā)明實施例包括多根立柱節(jié)段1，可在水平方向和/或豎直方向進行多種組拼擴展，例如豎直方向上、下立柱節(jié)段1之間通過端部法蘭盤8螺栓連接，水平方向上的立柱節(jié)段1之間可以通過端部T形接頭9、中部T形接頭10直接連接，也可以通過T形節(jié)點板 2、水平節(jié)點板3、斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿5以及水平對角聯(lián)結(jié)桿6等部件(下文進行具體說明)以螺栓連接成整體。下面通過5個具體實施例對多根立柱節(jié)段1在水平方向和/或豎直方向進行多種組拼擴展的技術(shù)方案進行詳細說明。實施例1 豎直方向組拼參加圖4和圖5所示，為使本發(fā)明在豎直方向上進行組拼擴展，可采用兩根或兩根以上的立柱節(jié)段1通過相互之間的端部法蘭盤8以螺栓連接成整體，最底部的端部法蘭盤 8可與基礎(chǔ)錨栓連接，最頂部的端部法蘭盤8可與上部結(jié)構(gòu)連接。通過實施例1可知本發(fā)明可拼裝成任意與標準的立柱節(jié)段1長度成倍數(shù)高度的柱式結(jié)構(gòu)。實施例2 水平方向組拼，即并列式擴展參加圖6和圖7所示，為使本發(fā)明在水平方向進行組拼擴展，可采用兩排或兩排以上的立柱節(jié)段1，通過相互之間的端部T形接頭9及中部T形接頭10以螺栓相互連接在一起，成為緊靠的柱列，可以承受成倍的豎向荷載。通過實施例2可知本發(fā)明可拼裝成任意數(shù)量立柱節(jié)段1構(gòu)成的并列式結(jié)構(gòu)。實施例3 水平方向組拼擴展，標準小柱距排列為使本發(fā)明在水平方向進行組拼擴展，還可采用兩排或兩排以上的立柱節(jié)段1以一定的柱距排列，排與排之間的立柱節(jié)段1通過T形節(jié)點板2、水平節(jié)點板3、斜向聯(lián)結(jié)桿4、 橫向聯(lián)結(jié)桿5以及水平對角聯(lián)結(jié)桿6等部件以螺栓連接成一體。斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿 5、水平對角聯(lián)結(jié)桿6為長度不等的型鋼或鋼管，兩端均設(shè)有螺栓孔，用于與T形節(jié)點板2或水平節(jié)點板3連接。參見圖8所示，T形節(jié)點板2為兩塊排列成“T”形的鋼板焊接而成，兩塊鋼板上均設(shè)有螺栓孔，其中位于T形翼緣處的鋼板上的螺栓孔，用于與立柱節(jié)段1的端部T形接頭9 或中部T形接頭10連接，腹板上的螺栓孔用于與斜向聯(lián)結(jié)桿4或橫向聯(lián)結(jié)桿5連接。水平節(jié)點板3為一塊設(shè)有兩組螺栓孔的鋼板，兩組螺栓孔分別為單排螺栓孔和雙排螺栓孔，其中單排組螺栓孔用于與立柱節(jié)段1的環(huán)形接頭11連接，雙排組螺栓孔用于與水平對角聯(lián)結(jié)桿6的一端連接。參見圖9所示，采用較短的斜向聯(lián)結(jié)桿4和橫向聯(lián)結(jié)桿5，通過T形節(jié)點板2，在豎直方向上將立柱節(jié)段1之間相應(yīng)的每一組端部T形接頭9和/或中部T形接頭10均連接起來， 可將立柱節(jié)段1按標準小柱距在水平方向擴展，成為穩(wěn)定性更好，承受荷載能力更大的柱群。實施例4 水平方向組拼擴展，標準大柱距排列參見圖10所示，若采用較長的斜向聯(lián)結(jié)桿4和橫向聯(lián)結(jié)桿5，在豎直方向?qū)⒘⒅?jié)段1之間相應(yīng)每間隔一個的端部T形接頭9和/或中部T形接頭10連接起來，可將立柱節(jié)段1按標準大柱距在水平方向擴展。通過實施例3和4可知只需采用特制螺栓孔角度的T形節(jié)點板2，及特制長度的斜向聯(lián)結(jié)桿4和橫向聯(lián)結(jié)桿5，就可將立柱節(jié)段1按任意柱距在水平方向組拼擴展。實施例5 豎直方向和水平方向綜合組拼擴展參見圖11所示，上下之間、排與排之間的立柱節(jié)段1通過T形節(jié)點板2、水平節(jié)點板3、斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿5以及水平對角聯(lián)結(jié)桿6等部件以螺栓連接成一體，水平方向采用多種柱距排列組裝以適應(yīng)不同的功能要求可采用端部T形接頭9、中部T形接頭10 直接連接的并列式；也可采用較短的斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿5，在豎直方向與每一組端部T形接頭9或中部T形接頭10連接的標準小柱距；也可采用較長的斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿5，在豎直方向與每間隔一個的端部T形接頭9或中部T形接頭10連接的標準大柱距；也可采用特制螺栓孔角度的T形節(jié)點板2、水平節(jié)點板3與特制長度的斜向聯(lián)結(jié)桿4、橫向聯(lián)結(jié)桿5和水平對角聯(lián)結(jié)桿6連接的任意柱距。綜合應(yīng)用上述豎直方向和水平方向擴展功能的組合，可以將多根立柱節(jié)段1立體組合成為任意高度、任意柱距的大型柱群，以適應(yīng)組拼各種大型臨時柱式結(jié)構(gòu)，例如橋梁工程領(lǐng)域，特別是橋梁施工中的便橋臨時支墩、現(xiàn)澆支架立柱、扣索塔架、纜索吊機塔架等。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，包括多根分別在水平方向和/或豎直方向相互連接的立柱節(jié)段(1)，其特征在于所述立柱節(jié)段(1)包括立柱鋼管(7)，所述立柱鋼管(7)的外表面上設(shè)置有用于在橫向與周邊立柱節(jié)段(1)螺栓連接的接頭，兩端設(shè)置有用于在豎向與上下立柱節(jié)段(1)螺栓連接的端部法蘭盤(8)；多根立柱節(jié)段(1)之間通過聯(lián)結(jié)桿、節(jié)點板、所述接頭或端部法蘭盤(8)中的至少一種連接成一體。
2.如權(quán)利要求1所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于所述端部法蘭盤(8)為帶有加勁肋的環(huán)形鋼板，所述環(huán)形鋼板沿外圓周設(shè)置有間隔均勻的螺栓孔。
3.如權(quán)利要求1所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于所述接頭包括靠近立柱鋼管(7)兩端布置的端部T形接頭(9)和靠近立柱鋼管(7)中部布置的中部T形接頭(10)， 所述端部T形接頭(9)由兩塊排列成T形的鋼板及一塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成，其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔；所述中部T形接頭(10)由兩塊排列成T 形的鋼板及兩塊與兩鋼板均垂直的加勁肋鋼板組成，其中位于T形翼緣處的鋼板上設(shè)置有螺栓孔。
4.如權(quán)利要求3所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于所述立柱鋼管(7)外表面的上半部、下半部各設(shè)置有4組關(guān)于立柱鋼管(7)中心對稱布置的所述端部T形接頭(9) 和中部T形接頭(10)。
5.如權(quán)利要求3所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于所述立柱鋼管(7)和中部 T形接頭(10)之間焊接有環(huán)形接頭(11)，所述環(huán)形接頭(11)為帶有4組螺栓孔的環(huán)形鋼板，每組螺栓孔呈直線排列，相鄰螺栓孔之間的距離相等。
6.如權(quán)利要求5所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于多根立柱節(jié)段(1)之間還通過水平對角聯(lián)結(jié)桿(6)和水平節(jié)點板(3)以螺栓連接成一體，所述水平對角聯(lián)結(jié)桿(6) 為兩端設(shè)有螺栓孔的型鋼或鋼管，水平節(jié)點板C3)為設(shè)有單排螺栓孔和雙排螺栓孔的鋼板，所述環(huán)形接頭(11)通過所述單排螺栓孔與水平節(jié)點板C3)連接，所述水平對角聯(lián)結(jié)桿 (6) 一端通過所述雙排螺栓孔與水平節(jié)點板( 連接。
7.如權(quán)利要求3至6任一項權(quán)利要求所述的拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，其特征在于多根立柱節(jié)段(1)之間還通過T形節(jié)點板O)、斜向聯(lián)結(jié)桿(4)和橫向聯(lián)結(jié)桿(5)以螺栓連接成一體，所述斜向聯(lián)結(jié)桿(4)和橫向聯(lián)結(jié)桿(5)均為兩端設(shè)有螺栓孔的型鋼或鋼管，所述T形節(jié)點板⑵由兩塊帶有螺栓孔、排列成T形的鋼板固定連接組成，位于T形翼緣處的鋼板上的螺栓孔用于與端部T形接頭(9)或中部T形接頭(10)連接，腹板上的螺栓孔用于與斜向聯(lián)結(jié)桿⑷或橫向聯(lián)結(jié)桿(5)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種拼裝式鋼管立柱系統(tǒng)，包括多根分別在水平方向和/或豎直方向相互連接的立柱節(jié)段，所述立柱節(jié)段包括立柱鋼管，所述立柱鋼管的外表面上設(shè)置有用于在水平方向與周邊立柱節(jié)段螺栓連接的接頭，兩端設(shè)置有用于在豎直方向與上下立柱節(jié)段螺栓連接的端部法蘭盤；多根立柱節(jié)段之間通過聯(lián)結(jié)桿、節(jié)點板、所述接頭或端部法蘭盤中的至少一種連接成一體。本發(fā)明的優(yōu)點是承載能力大、連接可靠、安裝和拆除快速方便、通用性高、可多次重復(fù)使用、能在平面和立面任意組合延伸、經(jīng)濟實用。
文檔編號E01D21/00GK102261043SQ20111019030
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者宋小三, 張靜, 李軍堂, 毛偉琦, 汪芳進, 涂滿明, 王東輝, 王令俠, 田繼開, 許佳平 申請人:中鐵大橋局股份有限公司