一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的制作方法

本发明属于桥梁横撑结构，具体涉及一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构。

背景技术：

1、随着全球化经济的持续发展，中国工业化及科技水平得到了提升。据相关统计文献显示，中国大桥的建设数量已位居世界前列。随着桥梁的建设向着超大跨度发展，斜拉桥随之应运而生。而在斜拉桥施工过程中，为保证斜拉桥塔柱施工的安全和质量，往往需要在塔柱横向内侧设置多道水平横撑，而对于横撑的安装也间接影响着斜拉桥的施工进度。

2、对于横撑的安装，高度较低的塔柱一般采用在地面或下横梁搭设支架直接安装横撑，此种方法施工过程繁琐、施工成本高且存在较大安全隐患；而高度较高的塔柱通常采用设置牛腿结构，将横撑结构吊装至预设高度后与牛腿结构焊接，通过两端千斤顶同时顶升结构来完成安装，此种方法构造复杂、操作困难，若操作不当将会影响塔柱的施工。

3、针对传统的横撑构造存在着施工操作困难、结构使用期间存在较大安全隐患等问题，进而提出一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，将古代建筑物中卯榫结构运用于桥梁横撑中，既提高了桥梁横撑的安全性和经济性又兼有稳定性好、施工简单等优点。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，包括横撑装置、爬锥装置、榫头装置、垫块和预紧装置，爬锥装置的一端埋设在塔柱的侧壁上，榫头装置和垫块通过焊接法兰盘进行螺栓连接于爬锥装置的另一端，横撑装置和榫头装置通过卯榫结构进行连接，预紧装置设置于横撑装置和垫块之间，本方案将横撑装置和榫头装置通过卯榫结构进行连接，代替了现有的螺纹连接，解决了传统的桥梁横撑结构存在着安装过程繁琐、施工操作困难、结构使用期间存在安全隐患大等弊端。本发明采用古代建筑物中大范围使用的卯榫结构，通过榫座与榫头的巧妙结合，从而简化了横撑的安装流程、提高了结构的稳定性和承载能力、降低了焊接和螺栓连接可能出现的安全隐患，从而更好地保证了结构的安全和施工效率的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，包括横撑装置、爬锥装置、榫头装置、垫块和预紧装置，所述爬锥装置的一端埋设在塔柱的侧壁上，所述榫头装置和垫块通过焊接法兰盘进行螺栓连接于所述爬锥装置的另一端，所述横撑装置和所述榫头装置通过卯榫结构进行连接，所述预紧装置设置于所述横撑装置和所述垫块之间。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述横撑装置包含横撑端头、左端榫座和右端榫座，所述左端榫座和所述右端榫座分别位于所述横撑端头的两端，所述榫头装置分别设置有第一榫头和第二榫头，两榫头与两榫座一一对应匹配，通过卯榫结构进行连接；

5、所述爬锥装置包括左端爬锥、右端爬锥和爬锥主体，所述左端爬锥和右端爬锥分别设置于所述爬锥主体一端的两侧，通过确定预设位置在施工塔柱上将所述左端爬锥和右端爬锥预埋于塔柱中，所述爬锥主体的另一端与所述榫头装置和垫块通过焊接法兰盘进行螺栓连接；

6、所述榫头装置包括左端榫头、右端榫头和榫头主体，所述左端榫头和右端榫头分别设置于所述榫头主体的两端，所述左端榫头与所述左端榫座、所述右端榫头与所述右端榫座均通过焊接法兰盘进行螺栓连接；

7、所述垫块用于解决局部承压问题，垫块左端用于承受预紧装置的顶推力，所述垫块右端和所述右端爬锥通过焊接法兰盘进行螺栓连接；

8、所述预紧装置包括千斤顶和钢楔块，所述千斤顶左端通过焊接法兰盘与所述横撑端头进行螺栓连接，另一端用于顶推所述垫块，所述钢楔块的两端分别与所述横撑装置和所述垫块连接，用于抄紧所述横撑装置与垫块。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述横撑装置、爬锥装置、榫头装置和垫块的材料均采用钢材；

10、所述左端榫座与所述右端榫座、所述左端榫头与所述右端榫头的加工及切割应根据设计的卯榫结构事先在工厂或地面进行切割成型且尺寸误差最大不应超过1cm；

11、所述爬锥装置中同一高度应对称设置两个爬锥，所述左端爬锥共设置八个，用于连接所述左端榫头；所述右端爬锥共设置十二个，用于连接所述右端榫头和所述垫块；

12、所述垫块应选择高强度钢板进行加工，为使得所述垫块受力更加均匀，截面应选择圆形截面且截面面积应大于横撑截面面积；

13、所述千斤顶和所述钢楔块均设置于所述横撑装置与所述垫块之间，所述千斤顶用于顶升结构至设定力值，所述钢楔块可将横撑装置与垫块抄紧，且为达到更好的效果，所述千斤顶与所述钢楔块在同一高度应对称设置两个，所述千斤顶同步顶升，所述钢楔块抄紧所述横撑装置与所述垫块。

14、一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的施工方法，包括以下步骤：

15、s1：事先在工厂或地面焊接法兰盘于所需结构上，并准备所述爬锥装置，待塔柱施工至设定高程后预埋所述爬锥装置；

16、s2：待所述爬锥装置预埋至指定位置后，吊装所述榫头装置和所述垫块至指定位置，并将其固定在所述爬锥装置上；

17、s3：待所述榫头装置和所述垫块安装完毕后，应吊装所述横撑装置，将所述左端榫座和所述右端榫座分别插入横撑端头中；

18、s4：待上述结构安装完毕后，将所述预紧装置安装于所述横撑装置与所述垫块之间，所述千斤顶顶升垫块于设定值后使用所述钢楔块将所述横撑装置与所述垫块抄紧。

19、作为本发明的一种优选技术方案，在s1中，预埋爬锥装置的具体要求为：所述爬锥装置的埋设应严格按照事先确定的高程埋设于塔柱中，且高程偏差不应大于2mm。

20、作为本发明的一种优选技术方案，在s2中，加工所述榫头装置与所述垫块的具体要求为：为使得吊装过程更加顺利，所述榫头装置和所述垫块应在地面或工厂事先设置吊眼以方便吊装。

21、作为本发明的一种优选技术方案，在s3中，连接所述横撑装置与所述榫头装置的具体要求为：所述横撑装置与所述榫头装置的连接应做到咬合紧密，若中间缝隙预留过大，应塞入符合尺寸的所述钢楔块或其他装置进行结构抄紧。

22、本发明的有益效果为：

23、本发明提供了一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，包括横撑装置、爬锥装置、榫头装置、垫块和预紧装置，爬锥装置的一端埋设在塔柱的侧壁上，榫头装置和垫块通过焊接法兰盘进行螺栓连接于爬锥装置的另一端，横撑装置和榫头装置通过卯榫结构进行连接，预紧装置设置于横撑装置和垫块之间，本方案将横撑装置和榫头装置通过卯榫结构进行连接，代替了现有的螺纹连接，解决了传统的桥梁横撑结构存在着安装过程繁琐、施工操作困难、结构使用期间存在安全隐患大等弊端。本发明采用古代建筑物中大范围使用的卯榫结构，通过榫座与榫头的巧妙结合，从而简化了横撑的安装流程、提高了结构的稳定性和承载能力、降低了焊接和螺栓连接可能出现的安全隐患，从而更好地保证了结构的安全和施工效率的问题。

技术特征：

1.一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，其特征在于：包括横撑装置、爬锥装置、榫头装置、垫块和预紧装置，所述爬锥装置的一端埋设在塔柱的侧壁上，所述榫头装置和垫块通过焊接法兰盘进行螺栓连接于所述爬锥装置的另一端，所述横撑装置和所述榫头装置通过卯榫结构进行连接，所述预紧装置设置于所述横撑装置和所述垫块之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，其特征在于：所述横撑装置包含横撑端头、左端榫座和右端榫座，所述左端榫座和所述右端榫座分别位于所述横撑端头的两端，所述榫头装置分别设置有第一榫头和第二榫头，两榫头与两榫座一一对应匹配，通过卯榫结构进行连接；

3.根据权利要求2所述的一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，其特征在于：所述横撑装置、爬锥装置、榫头装置和垫块的材料均采用钢材；

4.一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的施工方法，适用于权利要求3所述的一种新型桥梁横撑结构，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的施工方法，其特征在于：在s1中，预埋爬锥装置的具体要求为：所述爬锥装置的埋设应严格按照事先确定的高程埋设于塔柱中，且高程偏差不应大于2mm。

6.根据权利要求4所述的一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的施工方法，其特征在于：在s2中，加工所述榫头装置与所述垫块的具体要求为：为使得吊装过程更加顺利，所述榫头装置和所述垫块应在地面或工厂事先设置吊眼以方便吊装。

7.根据权利要求4所述的一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构的施工方法，其特征在于：在s3中，连接所述横撑装置与所述榫头装置的具体要求为：所述横撑装置与所述榫头装置的连接应做到咬合紧密，若中间缝隙预留过大，应塞入符合尺寸的所述钢楔块或其他装置进行结构抄紧。

技术总结
本发明涉及一种具有卯榫结构的新型桥梁横撑结构，属于桥梁横撑结构技术领域，本发明采用古代建筑物中大范围使用的卯榫结构，通过榫座与榫头的巧妙结合，从而简化了横撑的安装流程、提高了结构的稳定性和承载能力、降低了焊接和螺栓连接可能出现的安全隐患，从而更好地保证了结构的安全和施工效率的问题。

技术研发人员：党巨超,张佳男,曲智富,钟玉刚,高健,王雷,韩成龙,杨长鹏,苏赞耀
受保护的技术使用者：中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8