一种预制立柱垂直度调节装置及其调节方法与流程

本发明属于桥梁下部结构施工领域，尤其涉及桥梁预制拼装施工工艺中预制立柱与承台拼装过程中的垂直方向的定位校正。

背景技术：

随着国内城市桥梁施工中预制拼装施工工艺的推广普及，钢筋套筒灌浆连接技术逐渐在预制立柱、预制盖梁等预制混凝土构件的竖向连接中得到应用。但是采用套筒灌浆技术的预制立柱，其拼装施工工艺由于其复杂性和高精度要求，一直得不到广泛的实际应用。

传统房屋建筑的预制拼装工艺中，可以通过伸缩调节管配合轴线定位的方式，来控制预制构件在同一水平面内的拼接和定位。然而城市高架桥中的预制立柱(或墩柱)，其设计规格日益增大，高度从十余米至几十米不等，实际重量可达百吨。对于体积及重量均较大的预制立柱构件而言，其与底部承台拼接时，会产生竖向垂直度偏移的问题，从而影响上部结构的拼接质量。因此，拼装过程中预制立柱(或墩柱)的垂直度精调校正，是一项亟待解决的技术难题。

由于现有技术中的预制立柱存在与底部承台相接时垂直度方向的定位精度较低、且垂直定位精度难控制等技术问题，因此本发明研究设计出一种预制立柱垂直度调节装置及其调节方法。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的预制立柱存在与底部承台相接时垂直度方向的定位精度较低、且垂直定位精度难控制的缺陷，从而提供一种预制立柱垂直度调节装置及其调节方法。

本发明提供一种预制立柱垂直度调节装置，其包括支撑于承台上的底部支座和用于与预制立柱的侧面相接的顶部支座、以及相对转动地连接在所述底部支座和所述顶部支座之间的整体能做伸缩运动的主杆部件，所述主杆部件的轴 线方向与所述底部支座的下底面之间大致垂直，且所述顶部支座与预制立柱相接的工作面与所述主杆部件的轴线方向大致平行。

优选地，所述主杆部件包括主杆和与所述主杆一端固定相连接的可伸长或缩回的液压缸。

优选地，所述液压缸包括内密封腔和设置于所述内密封腔中可伸出密封腔并可伸长或缩短的活塞杆，所述活塞杆与所述主杆相连接。

优选地，所述液压缸连接于所述主杆的下端。

优选地，所述液压缸上设置有便于人工移动该调节装置的把手。

优选地，在所述底部支座与所述液压缸之间连接有可转动的底部转动机构；和/或，在所述顶部支座与所述主杆之间连接有可转动的顶部转动机构。

优选地，所述底部转动机构和/或所述顶部转动机构为销轴的结构。

优选地，所述底部支座上开设有第一连接孔，通过法兰和螺栓被连接安装到所述承台上；和/或，所述顶部支座上开设有第二连接孔，并通过螺栓安装至预制立柱上；和/或，所述承台是地面。

本发明还提供一种预制立柱垂直度调节方法，其使用前述的预制立柱垂直度调节装置，将预制立柱与底部承台之间相垂直地定位并固定安装到该承台上。

优选地，步骤一：将垂直度调节装置底部支座固定到承台上；

步骤二：将垂直度调节装置顶部支座固定到预制立柱上；

步骤三：控制液压缸内密封容积来调整调节装置长度，校正预制立柱垂直度。

本发明提供的一种预制立柱垂直度调节装置及其调节方法具有如下有益效果：

1.有效地实现了预制立柱与承台相接时与其之间垂直度方向的精确定位和进行垂直度方向的定位校正，使得预制立柱与底部承台拼接时预制立柱垂直度方向的定位精度高、控制操作简单、方便；

2.通过液压缸的方式能够有效地实现主杆部件的伸长或缩短，为其提供运动的液压动力；

3.通过将液压缸设置为内密封腔和活塞杆的结构形式，并将活塞杆与主杆相连接，能够通过内密封腔内提供液压动力使得活塞杆做伸缩运动，进而带动 主杆做上、下的往复运动，最终作用到预制立柱上，实现对其垂直精度的调节；

4.通过在底部支座和液压缸之间设置底部转动机构的结构形式，能够实现主杆部件绕着底部支座(或是承台)之间形成相对转动，可对主杆部件与承台之间的垂直度进行调节作用；通过在顶部支座和主杆之间设置顶部转动机构的结构形式，能够实现顶部支座绕着主杆之间形成相对转动，可对顶部支座与主杆之间的垂直度进行调节作用。

附图说明

图1是本发明的预制立柱垂直度调节装置的正视立面结构示意图；

图2是本发明的预制立柱垂直度调节装置的侧视立面结构示意图。

图中附图标记表示为：

1—顶部支座，2—主杆部件，21—主杆，22—液压缸，3—底部支座，4—顶部转动机构，5—底部转动机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

本发明提供一种预制立柱垂直度调节装置，其包括支撑于承台上的底部支座3和用于与预制立柱的侧面相接的顶部支座1、以及相对转动地连接在所述底部支座3和所述顶部支座1之间的整体能做伸缩运动的主杆部件2，所述主杆部件2的轴线方向与所述底部支座3的下底面之间垂直或大致垂直，所述底部支座3的下底面以与该承台相贴合的方式被支撑于承台上，且所述顶部支座1与预制立柱相接的工作面与所述主杆部件2的轴线方向平行或大致平行。

通过本发明的预制立柱垂直度定位装置，能够先将调节装置通过底部支座定位并固定于承台上靠近预制立柱的位置处，并通过与底部支座相连并与其垂直或大致垂直的可伸缩主杆部件的伸缩运动，由于顶部支座与预制立柱间固定，进而再带动主杆部件相对于底部支座之间做转动运动以及带动顶部支座相对于主杆部件之间做转动运动，整体上伸长时使得主杆部件和顶部支座向左偏转(参见图2)、缩短时使得主杆部件和顶部支座向右偏转(参见图2)，从 而推动或拉动预制立柱朝左或朝右进行偏转，由于顶部支座与预制立柱相接的工作面与主杆部件的轴线方向成平行或大致平行地设置，因此顶部支座的工作面与底部支座的底面(即承台的支撑面)之间呈垂直或近似垂直的关系，便可以通过顶部支座的上下伸缩的运动对预制立柱的侧面进行校正和调节作用，当预制立柱与承台之间不为垂直的关系(即预制立柱与承台之间发生倾斜)，则通过顶部支座工作面的带动推动或拉动作用，能够有效地使得预制立柱与承台之间最终达到垂直或近似垂直的结果。这样能够实现对预制立柱与承台之间垂直度方向的有效精确的定位和进行垂直度方向的定位校正，使得预制立柱与底部承台拼接时预制立柱垂直度方向的定位精度高、控制操作简单、方便。

优选地，所述主杆部件2包括主杆21和与所述主杆21一端固定相连接的可伸长或缩回的液压缸22。通过液压缸的方式能够有效地实现主杆部件的伸长或缩短，为主杆的运动提供液压动力的作用。

优选地，所述液压缸22包括内密封腔和设置于所述内密封腔中可伸出密封腔并可伸长或缩短的活塞杆，所述活塞杆与所述主杆21相连接。通过将液压缸设置为内密封腔和活塞杆的结构形式，并将活塞杆与主杆相连接，能够通过内密封腔内提供液压动力使得活塞杆做伸缩运动，进而带动主杆做上、下的往复运动，最终作用到预制立柱上，实现对其垂直精度的调节。

优选地，所述液压缸22连接于所述主杆21的下端。这是液压缸的优选设置位置，将液压缸设置于主杆的下端能够有效地推动主杆向上做伸张延伸运动以及往下做收缩延伸运动，进而带动顶部支座对预制立柱相对于承台之间的垂直度做精确的调节。

优选地，所述液压缸22上设置有便于人工移动该调节装置的把手。通过在液压缸上设置把手的方式能够有效且方便地移动该预制立柱垂直度调节装置，操作简单、方便。

优选地，在所述底部支座3与所述液压缸22之间连接有可转动的底部转动机构5；和/或，在所述顶部支座1与所述主杆21之间连接有可转动的顶部转动机构4。通过在底部支座和液压缸之间设置底部转动机构的结构形式，能够实现主杆部件绕着底部支座(或是承台)之间形成相对转动的功能和效果，可对主杆部件与承台之间的垂直度进行调节作用；通过在顶部支座和主杆之间设置顶部转动机构的结构形式，能够实现顶部支座绕着主杆之间形成相对转动 的功能和效果，可对顶部支座与主杆之间的垂直度进行调节作用。

优选地，所述底部转动机构5和/或所述顶部转动机构4为销轴的结构。这是底部转动机构和/或顶部转动机构的优选种类、结构及实施方式，能够将需要连接的两个部件之间实现有效的转动连接，使得被连接的一个部件相对于另一部件之间产生相对转动、以调整二者之间相对转角的位置关系。

优选地，所述底部支座3上开设有第一连接孔，通过法兰和螺栓被连接安装到所述承台上；和/或，所述顶部支座1上开设有第二连接孔，并通过螺栓安装至预制立柱上；和/或，所述承台是地面或是地面上的特定支座。通过在底部支座上开设的第一连接孔的结构形式，能够有效地将其通过法兰和螺栓的方式被安装并连接至承台上，通过在顶部支座上开设第二连接孔的结构形式，能够有效地将顶部支座通过螺栓的方式被固定至预制立柱上，承台选择为底面或是地面上的特定支座，这是承台的优选结构和实施方式。

本发明还提供一种预制立柱垂直度调节方法，其使用前述的预制立柱垂直度调节装置，将预制立柱与底部承台之间相垂直地定位并固定安装到该承台上。通过本发明的预制立柱垂直度定位装置，能够先将调节装置通过底部支座定位并固定于承台上靠近预制立柱的位置处，并通过与底部支座相连并与其垂直或大致垂直的可伸缩主杆部件的伸缩运动，进而再带动与主杆部件相连的顶部支座以与承台垂直或近似垂直地上下运动，由于顶部支座与预制立柱相接的工作面与主杆部件的轴线方向成平行或大致平行地设置，因此顶部支座的工作面与底部支座的底面(即承台的支撑面)之间呈垂直或近似垂直的关系，便可以通过顶部支座的上下伸缩的运动对预制立柱的侧面进行校正和调节作用，当预制立柱与承台之间不为垂直的关系(即预制立柱与承台之间发生倾斜)，则通过顶部支座工作面的贴合推动作用，能够有效地使得预制立柱与承台之间最终达到垂直或近似垂直的结果。这样能够实现对预制立柱与承台之间垂直度方向的有效精确的定位和进行垂直度方向的定位校正，使得预制立柱与底部承台拼接时预制立柱垂直度方向的定位精度高、控制操作简单、方便。

上述方案中，将垂直度调节装置的底部支座通过螺栓安装到固定端支座上，后将顶部支座通过螺栓与预制立柱上的预留螺杆相连接，完成垂直度调节装置的安装。通过控制液压缸内密封容积来调整调节装置长度，并通过液压将侧向推力从固定端传递至预制立柱侧面，实现对预制侧向垂直度的校正。

优选地，步骤一：将垂直度调节装置底部支座固定到承台上。

步骤二：将垂直度调节装置顶部支座固定到预制立柱上。

步骤三：控制液压缸内密封腔来调整调节装置长度，校正预制立柱垂直度。

这是预制立柱垂直度位置的定位安装方法的具体操作步骤和操作方法，有效地实现了将预制立柱以相对于承台之间垂直度精确定位地安装于底部承台上，并且有效地对预制立柱与承台之间拼装过程中的垂直度进行校正。

下面结合附图介绍一下本发明的工作原理和优选实施例：

考虑到预制桥梁立柱构件体积重量较为庞大，现场拼装过程中其垂直度定位较难控制。本发明提出了一种预制立柱垂直度调节装置，用于在预制立柱吊装过程中，对其垂直度进行精确控制以保证其精度符合标准要求。

参考图1至图2所示，一种预制立柱垂直度调节装置，包括设置在装置顶端的顶部支座1，设置于顶部与底部支座之间的主杆2，设置于主杆与底部支座之间的液压缸3，设置在装置底端的底部支座4，设置在主杆与顶部支座间的顶部转动机构5，以及设置在液压缸与底部支座之间的底部转动机构6。

安装垂直度调节装置时，先将底部支座4通过螺栓安装到固定端支座上，然后将顶部支座1通过螺栓与预制立柱上的预留螺杆相连接，完成垂直度调节装置的安装固定。

校正预制立柱垂直度时，调整液压缸3内密封容积来控制垂直度调节装置的长度，并利用液压将侧向推力从固定端传递至预制立柱侧面，实现对预制侧向垂直度的校正。

有益效果：能对预制立柱在现场拼装过程中，精确控制预制立柱的垂直度，解决预制立柱(或墩柱)与承台之间的拼接精度难控制的问题，有效保证预制桥梁立柱(墩柱)的现场安装质量。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型。