一种可卸载弹性支撑装置及利用其临时支撑荷载的方法_2

文档序号:8296000阅读:来源:国知局
图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种可卸载弹性支撑装置及利用其临时支撑荷载的方法作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图,详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便,下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致,但这不能成为本发明技术方案的限制。
[0027]实施例一:结合图1和图2说明本发明的可卸载弹性支撑装置100,它包括由上至下设置的弹性支架20和卸载组件30,其中,弹性支架20套设于卸载组件30内,且能够沿卸载组件30内壁作纵向的相对滑动;
[0028]弹性支架20包括内套筒21、固接于内套筒21底部的底板22、竖向设置于内套筒21内的芯轴23,及固接在芯轴23顶部的上盖板。芯轴23的底端穿过底板22的中心孔并由螺母23’锁紧。上盖板由端板24和外套筒25连接而成,外套筒25套设在内套筒21外部且能够沿内套筒21纵向相对滑动。上盖板、内套筒21及底板22共同构成一闭合空腔一26,设置于空腔一 26内的蝶簧组27套设于芯轴23上。蝶簧组27的顶端与上盖板的端板24相抵,使得上盖板的端板24与内套筒21之间保持一定间隙,弹性支架20受压后,为外套筒25向下滑动提供一定伸缩余量。
[0029]卸载组件30包括底部连接有封底板32的砂筒31,及设置于砂筒31内的隔板33。隔板33通过连接架34与弹性支架20的底板22螺栓连接。砂筒31的顶部螺栓连接有圆环形端板35,弹性支架20的底板22和砂筒31的隔板33均设置于砂筒31内且与砂筒31的内径配合,弹性支架20内套筒21的外径与圆环形端板35的中心孔相配合,使得内套筒21能够带动隔板33沿砂筒31内壁纵向相对滑动。圆环形端板35的设置,能够避免底板22和隔板33滑出砂筒31。隔板33、封底板32与砂筒31构成一闭合空腔二 36,空腔二 36用于填充砂(图中未示出)。本实施例中,砂筒31侧壁的下部均布四个与空腔二 36连通的排砂管37,当然,排砂管37的数量也可根据设计需要进行调整。本发明通过松开排砂管37,使砂流出砂筒31,使得可卸载弹性支撑装置100在压力作用下高度降低,从而达到卸载的目的,本实施例可卸载弹性支撑装置100规格有两种,分别为承载800000kg,最大位移16_ ;及承载1000000kg,最大位移24mm。
[0030]本发明的可卸载弹性支撑装置100由弹性支架20和卸载组件30组成,弹性支架20能够沿卸载组件30纵向相对滑动,由于装配时对蝶簧组27进行了预压缩,当荷载作用在弹性支架20顶部时,蝶簧组27开始受力小于设定数值时,弹性支架20保持刚性。此时整个弹性支架20为刚性支撑,可以确保上部钢结构施工时构件不下挠,保证钢结构施工质量。当荷载大于设定数值时,弹性支架20进入弹性状态,弹性支架20开始产生位移,此时上部永久钢结构已形成整体,永久钢结构自身开始承受部分荷载,从而限制了弹性支架20上荷载,保护了地下结构的安全。当需卸载支撑装置100时,只需打开排砂管37的出口,使砂体流出砂筒31,即可降低支撑装置100的高度,从而达到卸载的目的,本发明的可卸载弹性支撑装置100结构简单,易于操作,卸载方便且对结构无损伤,能够反复使用,降低了施工成本。
[0031]为避免可卸载弹性支撑装置100超载而引发安全事故,可在内套筒21的外壁设置超载标记线(图中未示出),用以监测超载情况的发生;较佳的,也可在内套筒21上安装压力传感器(图中未示出),并使压力传感器与报警装置信号连接,当超载情况发生时,报警装置能够发出警示信号,便于施工人员及时控制载荷的增加。
[0032]进一步地,可卸载弹性支撑装置100还包括设置于弹性支架20端板24上的承压板28,承压板28由胶木板制成,且螺纹连接在端板24上。当钢结构荷载放置在可卸载弹性支撑装置100的顶部时,胶木板材料的承压板28可以释放钢结构的水平力。胶木板全称为环氧酚醛层压纸板,它是使用品质优良的漂白木积纸及棉绒纸做为补强物,并以高纯度、全合成的石化原料所反应制成的酚醛树脂做为树脂粘合剂制造而成。
[0033]继续参考图1,为使可卸载弹性支撑装置100能够稳定地支撑在外部结构上,砂筒31外壁的底部连接均布有螺栓孔的支座底板38,能够将可卸载弹性支撑装置100螺栓连接在外部结构上。为增强结构的稳定性,支座底板38与排砂管37之间连接有竖向的加劲肋。
[0034]较佳的,隔板33侧壁设有环形凹槽,环形凹槽内设有O型密封圈33’,O型密封圈33’的设置使得隔板33与砂筒31内壁的贴合更为紧密,防止空腔二 36内的砂在压力作用下外漏。
[0035]继续参考图1,排砂管37倾斜设置于砂筒31外壁,排砂管37的一端与砂筒31相通,其另一端(即自由端)向靠近支座底板38的方向倾斜,一端呈圆锥形的螺栓40螺纹连接在排砂管37的自由端。砂筒31内的砂体受力时,四个呈圆锥形的螺栓40拧紧在排砂管37的自由端,阻止砂体滑落,卸载时,松开一个或多个螺栓40,砂体则沿排砂管37向外流出,使得弹性支架20下沉,可卸载弹性支撑装置100高度下降,从而实现卸载。为了便于砂体的反复利用,可在排砂管37下部设置砂体回收装置。本实施例中采用的砂为铁砂,当然,也可采用其他类似的砂,此处不作限定。
[0036]更佳的,砂筒31内空腔二 36的底部设有近似锥台形的导砂板39,导砂板39与排砂管37相对的一侧为倾斜面,导砂板39倾斜面的宽度为10mm?150mm,高度为80mm?120mm,其相对于水平面的倾斜角度α为30°?60°。本实施例中,导砂板39的倾斜面的宽度为120mm,高度为110mm,其相对于水平面的倾斜角度α为45°。导砂板39的设置更利于砂体向下滑动,以加快卸载速度。
[0037]可卸载弹性支撑装置100还包括圆柱形的蝶簧座29,蝶簧座29套设于芯轴23上,且位于蝶簧组27与底板22之间。蝶簧座29与端板24共同起到固定蝶簧组27的作用。更佳的,外套筒25的外壁还均布有若干用于吊装的凸耳25’。
[0038]本实施例中,根据计算确定支撑节点的最大载荷和最大位移后,选择合适的蝶形弹簧规格、数量以及叠加方式,由于荷载较大,蝶簧组27选用了 12片蝶形弹簧,一片蝶形弹簧受力42000kg,位移8mm,3片为一个蝶簧单元,共4个蝶簧单元,相邻两个蝶簧单元相对设置,每个蝶簧单元由3个蝶簧叠置而成,其受力是3片蝶形弹簧受力之和,采用4个蝶簧单元是为了增大位移,即为一个单元位移的3倍。
[0039]实施例二:结合图1和图2说明利用本发明的可卸载弹性支撑装置临时支撑荷载的方法,具体步骤如下:
[0040]SlOl:首先计算确定支撑节点承受的最大载荷和最大位移,根据设计需要的支撑刚度、承载力及变形来确定蝶形弹簧的规格、数量及叠加方式,装配可卸载弹性支撑装置100,通过砂筒31底部封底板32上的螺栓孔32’向空腔二 36内灌入砂体,并用闷
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