CN219218660U - 一种单桩多柱钢支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单桩多柱钢支撑结构，包括承台，所述承台下方中心处设有一根桩基，所述承台上方设有多根立柱，所述承台内部设有钢筋受力体系，所述钢筋受力体系包括由水平钢筋纵横交错设于所述承台顶面处的受力主筋体系以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于所述承台中的架立钢筋体系，所述受力主筋体系中的钢筋直径不小于所述架立钢筋体系中的钢筋直径。本实用新型的单桩多柱钢支撑结构采用一桩多柱的结构，可以有效的减少桩基数量，具有节省基础工程量，降低临时工程造价，降低自然环境的影响，施工周期短等优点。本实用新型的单桩多柱钢支撑结构的承台顶面设置受力主筋体系，承台中设置架立钢筋体系，满足多柱单桩的受力要求。

Description

一种单桩多柱钢支撑结构

技术领域

本实用新型属于桥梁领域，尤其涉及一种用于桥梁施工的支撑结构。

背景技术

目前，混凝土现浇箱梁桥、钢箱梁桥多采用钢支撑、贝雷梁支架体系施工。当桥梁位于河流冲积平原、湖区、近海滩涂等软土层厚度大、地基承载力低的地质不良地段时，由于地基处理难度大，桥梁施工钢支撑一般采用桩基础。当桥梁高度较大时，为保证钢支撑的稳定性，一般采用多排立柱，立柱之间采用平联连接，且每根立柱下均设置桩基础。上述施工方案需要设置多个桩基础，存在桩基础工程量大、施工周期长、临时设施造价高、对环境破坏大等缺点。

此外，常规钢支撑的施工一般采用起重设备吊装整根钢管立柱，调整立柱位置和姿态正确后，再与基础连接，然后焊接立柱之间平联。采用上述施工方式时，钢管立柱整体吊装重量和体积大，在起吊状态下调整位置和垂直度较困难。平联安装时采用焊接，拆除时采用乙炔氧焰切割，平联的拆装均需进行长时间高空作业，施工周期长，作业人员安全风险大，工程质量难以保证，且乙炔氧焰切割拆除后会造成钢管立柱外皮损伤，再次使用时，安全及质量难以保证，平联构件可重复利用性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有基础工程量小、高空作业量少、施工周期短、可重复利用性好等优点的单桩多柱钢支撑结构。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种单桩多柱钢支撑结构，包括承台，所述承台下方中心处设有一根桩基(也仅有一根)，所述承台上方设有多根立柱(均匀分布)，所述承台内部设有钢筋受力体系，所述钢筋受力体系包括由水平钢筋纵横交错设于所述承台顶面处的受力主筋体系以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于所述承台中的架立钢筋体系，所述受力主筋体系中的钢筋直径不小于所述架立钢筋体系中的钢筋直径。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述钢筋受力体系还包括由水平钢筋纵横交错设于所述承台底面处的底面钢筋网以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于所述承台侧面处的侧面钢筋网，所述构架立钢筋体系设于所述受力主筋体系、底面钢筋网以及侧面钢筋网围成的空间中。

本实用新型中的单桩多柱钢支撑结构，不同于传统的多桩单柱或一桩一柱结构，采用多柱单桩结构，承台主要承受剪力与负弯矩，承台顶面设置钢筋直径较大的受力主筋体系，承受负弯矩，承台中设置架立钢筋体系，起抗剪作用，承台底面及侧面分别设置底面钢筋网及侧面钢筋网，起到抗裂作用。更优选的结构中，受力主筋体系中的钢筋直径更大，比如可采用直径为28mm的钢筋，而架立钢筋体系、底面钢筋网以及侧面钢筋网中的钢筋直径可相对更小，比如可采用直径为12mm的钢筋。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述桩基为钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩内设有螺旋箍筋与多根竖直设置的竖向主筋，所述螺旋箍筋包绕所述竖向主筋设置，所述竖向主筋向上延伸至所述承台中，且延伸部分向外倾斜设置。承台底部固设有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩顶部向上延伸至承台内。钻孔灌注桩的竖向主筋伸入承台，并向外侧弯折一定角度，上述倾斜设置的延伸段可以保证钻孔灌注桩与承台的整体性与受力性能，更加有利于承台中的力传递至钻孔灌注桩中。钻孔灌注桩的顶部的竖向钢筋向上延伸至承台内的长度可为10-20cm，目的是增强钻孔灌注桩与承台的整体性。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述立柱由多段钢管竖向可拆卸拼装而成，相邻所述立柱的对应钢管之间可拆卸设有平联体系。本实用新型中，立柱采用标准节段拼装，可选的，一个标准节段高度为6m。钢管包括直缝焊接钢管、螺旋焊接钢管、无缝钢管、矩形钢管或方形钢管中的任一种。更优选的，相邻立柱的每段对应钢管之间均可拆卸地设有平联体系，以保证相邻立柱的受力性能。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，多段钢管之间通过法兰螺栓组件连接，且所述法兰螺栓组件的法兰盘与钢管之间还设有多个竖向设置的第一加劲板。法兰螺栓组件可包括法兰盘和法兰螺栓，除了最底部的钢管，其他钢管的两端均设有法兰盘，相邻标准节段之间通过法兰螺栓实现上下连接，法兰盘可与钢管焊接，并设有第一加劲板，用于改善法兰盘受力，增强与钢管连接的整体性。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，位于所述立柱最下方的一段钢管下方固设有(如焊接)钢管柱脚，所述钢管柱脚与所述钢管之间设有多个竖向设置的第二加劲板，所述钢管柱脚通过地脚螺栓组件固设于所述承台上。通过设置钢管柱脚，有利于保证最下方的一段钢管通过地脚螺栓组件实现与承台的固接。通过设置第二加劲板，有利于保证钢管柱脚与钢管之间的连接整体性。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述钢管柱脚上均匀开设有多个螺孔，所述地脚螺栓组件包括预埋设于所述承台中的地脚螺栓、位于所述钢管柱脚上方的紧固螺母和压板以及位于所述钢管柱脚下方的调平螺母，所述地脚螺栓的预埋端设有弯钩，所述钢管柱脚与所述承台之间设有用于与所述调平螺母相配合的现浇混凝土层。紧固螺母设于压板之间，通过拧动紧固螺母，可以实现钢管柱脚与承台的固接。钢管柱脚下方设置调平螺母，方便对初始安装节段垂直度进行调节，调节完成后，再浇筑现浇混凝土层。地脚螺栓预埋端设有弯钩，可增强抗拔能力。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述平联体系包括横撑与斜撑，相邻所述立柱的对应钢管在对应位置处固设有节点板，相邻所述立柱的对应钢管之间通过所述横撑的两端与节点板的可拆卸连接和所述斜撑的两端与节点板的可拆卸连接而实现连接。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述节点板在与所述横撑和所述斜撑的相邻处开设有螺孔，所述横撑和所述斜撑的两端也开设有螺孔，所述横撑和所述斜撑的两端均通过紧固板、螺栓与所述节点板固接。紧固板上也对应开设有螺孔，通过与横撑和斜撑上的螺孔对应，再通过螺栓，可以实现横撑、斜撑与节点板的可拆卸固接。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述节点板与所述钢管之间设有多个第三加劲板。节点板与钢管可采用焊接方式，并设置第三加劲板，用于改善节点板受力，增强与钢管连接的整体性。

上述单桩多柱钢支撑结构中，优选的，所述横撑与斜撑可为直缝焊接钢管、螺旋焊接钢管、无缝钢管、矩形钢管、方形钢管、槽钢、工字钢、角钢、H型钢、T型钢或L型钢中的任一种。

本实用新型的立柱按照标准化节段全装配化设计，可在地面快速进行标准节段拼装，大大减少了高空作业工作量。标准节段安装的平面位置和垂直度调整难度小，对起重设备、作业人员的要求较低，施工质量易保证，整体性和稳定性好，施工周期短。标准节段拆除速度快，无需采用乙炔氧焰切割，不会对构件造成损坏，方便重复利用。节段可进一步拆分为单个构件，方便转运。因此，在立柱结构上，本实用新型的装拆速度快，安全性高，构件周转利用率高，缩短施工周期，经济效益显著。

本实用新型的单桩多柱钢支撑结构可采用的典型施工步骤如下：测量定位、施工桩基、施工承台、地面进行标准节段组装、标准节段吊装及连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的单桩多柱钢支撑结构采用一桩多柱的结构，可以有效的减少桩基数量，具有节省基础工程量，降低临时工程造价，降低自然环境的影响，施工周期短等优点，具有显著的环保和经济效益。

2、本实用新型的单桩多柱钢支撑结构的承台顶面设置受力主筋体系，承受负弯矩，承台中设置架立钢筋体系，起抗剪作用，满足多柱单桩的受力要求。

3、本实用新型的单桩多柱钢支撑结构具有结构简单、施工方便等优点，可广泛应用于软土层厚度大、地基承载力低的地质不良地段。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例的单桩多柱钢支撑结构的结构示意图(上方虚线框中的结构为施工荷载)。

图2为实施例中承台的配筋示意图。

图3为实施例中承台顶面处的主筋网的结构示意图。

图4为实施例中桩基的配筋示意图。

图5为实施例中竖向相邻钢管之间的法兰螺栓组件的立面图。

图6为实施例中竖向相邻钢管之间的法兰螺栓组件的平面图。

图7为实施例中钢管柱脚与承台连接的立面图。

图8为实施例中钢管柱脚与承台连接的平面图。

图9为实施例中地脚螺栓组件的结构示意图。

图10为实施例中相邻钢管通过横撑与斜撑连接的结构示意图。

图11为图10中A的放大图。

图12为图11中1-1的断面图。

图13为图10中B的放大图。

图例说明：

1、承台；2、桩基；201、螺旋箍筋；202、竖向主筋；3、立柱；301、钢管；302、法兰螺栓组件；303、第一加劲板；304、钢管柱脚；305、第二加劲板；306、地脚螺栓；307、紧固螺母；308、压板；309、调平螺母；310、现浇混凝土层；4、受力主筋体系；5、架立钢筋体系；6、底面钢筋网；7、侧面钢筋网；8、平联体系；801、横撑；802、斜撑；803、节点板；804、紧固板；805、第三加劲板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1-图4所示，本实施例的单桩多柱钢支撑结构，包括承台1(为方形)，承台1下方中心处设有一根桩基2，承台1上方设有多根立柱3(本实施例图示出为4根，分别位于承台1的上方4个角处)，承台1内部设有钢筋受力体系，钢筋受力体系包括由水平钢筋纵横交错设于承台1顶面处的受力主筋体系4以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于承台1中的架立钢筋体系5，受力主筋体系4中的钢筋直径不小于架立钢筋体系5中的钢筋直径。

如图2-图4所示，本实施例中，钢筋受力体系还包括由水平钢筋纵横交错设于承台1底面处的底面钢筋网6以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于承台1侧面处的侧面钢筋网7，架立钢筋体系5设于受力主筋体系4、底面钢筋网6以及侧面钢筋网7围成的空间中。

本实施例中，受力主筋体系4中的钢筋直径可为28mm，而架立钢筋体系5、底面钢筋网6以及侧面钢筋网7中的钢筋直径可相对更小，比如可采用直径为12mm的钢筋。

本实施例中，桩基2为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩内设有螺旋箍筋201与多根竖直设置的竖向主筋202，螺旋箍筋201包绕竖向主筋202设置，竖向主筋202向上延伸至承台1中，且延伸部分向外倾斜设置，延伸长度可为10cm或20cm。

如图1、图10所示，本实施例中，立柱3由多段钢管301竖向可拆卸拼装而成，相邻立柱3的对应钢管301之间可拆卸设有平联体系8。具体的，本实施例中，钢管301的竖向长度可为6m，总共可为4段，钢管301的种类、直径、厚度可不限，满足对应条件下的受力性能即可。相邻立柱3的每段对应钢管301之间均可拆卸地设有平联体系8，以4根按方形排列的钢管301为例，相邻是指横向相邻或纵向相邻，处于斜对角位置的两根钢管301之间一般可不设置平联体系8。

如图5-图6所示，本实施例中，多段钢管301之间通过法兰螺栓组件302连接，且法兰螺栓组件302的法兰盘与钢管301之间还设有多个竖向设置的第一加劲板303。法兰盘与钢管301采用环形焊接，第一加劲板303的数量不限，如均匀设有8个。

如图7-图9所示，本实施例中，位于立柱3最下方的一段钢管301下方环形焊接设有钢管柱脚304，钢管柱脚304与钢管301之间设有多个竖向设置的第二加劲板305，钢管柱脚304通过地脚螺栓组件固设于承台1上。第二加劲板305的数量不限，如均匀设有8个。

本实施例中，钢管柱脚304上均匀开设有多个螺孔，地脚螺栓组件包括预埋设于承台1中的地脚螺栓306、位于钢管柱脚304上方的紧固螺母307和压板308以及位于钢管柱脚304下方的调平螺母309，地脚螺栓306的预埋端设有弯钩，钢管柱脚304与承台1之间设有用于与调平螺母309相配合的现浇混凝土层310。现浇混凝土层310可采用C40无收缩细石混凝土。

如图10-图13所示，本实施例中，平联体系8包括横撑801与斜撑802，相邻立柱3的对应钢管301在对应位置处焊接有节点板803，相邻立柱3的对应钢管301之间通过横撑801的两端与节点板803的可拆卸连接和斜撑802的两端与节点板803的可拆卸连接而实现连接。

本实施例中，节点板803在与横撑801和斜撑802的相邻处开设有螺孔，横撑801和斜撑802的两端也开设有螺孔，横撑801和斜撑802的两端均通过紧固板804、螺栓与节点板803固接。

本实施例中，横撑801与斜撑802均为工字钢，节点板803与钢管301之间设有多个第三加劲板805。

本实施例中所采用的螺栓、螺母等紧固连接组件均可采用通用零件即可，并无特殊要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，包括承台(1)，所述承台(1)下方中心处设有一根桩基(2)，所述承台(1)上方设有多根立柱(3)，所述承台(1)内部设有钢筋受力体系，所述钢筋受力体系包括由水平钢筋纵横交错设于所述承台(1)顶面处的受力主筋体系(4)以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于所述承台(1)中的架立钢筋体系(5)，所述受力主筋体系(4)中的钢筋直径不小于所述架立钢筋体系(5)中的钢筋直径。

2.根据权利要求1所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述钢筋受力体系还包括由水平钢筋纵横交错设于所述承台(1)底面处的底面钢筋网(6)以及由水平钢筋和竖直钢筋交错设于所述承台(1)侧面处的侧面钢筋网(7)，所述架立钢筋体系(5)设于所述受力主筋体系(4)、底面钢筋网(6)以及侧面钢筋网(7)围成的空间中。

3.根据权利要求1所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述桩基(2)为钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩内设有螺旋箍筋(201)与多根竖直设置的竖向主筋(202)，所述螺旋箍筋(201)包绕所述竖向主筋(202)设置，所述竖向主筋(202)向上延伸至所述承台(1)中，且延伸部分向外倾斜设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述立柱(3)由多段钢管(301)竖向可拆卸拼装而成，相邻所述立柱(3)的对应钢管(301)之间可拆卸设有平联体系(8)。

5.根据权利要求4所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，多段钢管(301)之间通过法兰螺栓组件(302)连接，且所述法兰螺栓组件(302)的法兰盘与钢管(301)之间还设有多个竖向设置的第一加劲板(303)。

6.根据权利要求4所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，位于所述立柱(3)最下方的一段钢管(301)下方固设有钢管柱脚(304)，所述钢管柱脚(304)与所述钢管(301)之间设有多个竖向设置的第二加劲板(305)，所述钢管柱脚(304)通过地脚螺栓组件固设于所述承台(1)上。

7.根据权利要求6所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述钢管柱脚(304)上均匀开设有多个螺孔，所述地脚螺栓组件包括预埋设于所述承台(1)中的地脚螺栓(306)、位于所述钢管柱脚(304)上方的紧固螺母(307)和压板(308)以及位于所述钢管柱脚(304)下方的调平螺母(309)，所述地脚螺栓(306)的预埋端设有弯钩，所述钢管柱脚(304)与所述承台(1)之间设有用于与所述调平螺母(309)相配合的现浇混凝土层(310)。

8.根据权利要求4所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述平联体系(8)包括横撑(801)与斜撑(802)，相邻所述立柱(3)的对应钢管(301)在对应位置处固设有节点板(803)，相邻所述立柱(3)的对应钢管(301)之间通过所述横撑(801)的两端与节点板(803)的可拆卸连接和所述斜撑(802)的两端与节点板(803)的可拆卸连接而实现连接。

9.根据权利要求8所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述节点板(803)在与所述横撑(801)和所述斜撑(802)的相邻处开设有螺孔，所述横撑(801)和所述斜撑(802)的两端也开设有螺孔，所述横撑(801)和所述斜撑(802)的两端均通过紧固板(804)、螺栓与所述节点板(803)固接。

10.根据权利要求8所述的单桩多柱钢支撑结构，其特征在于，所述节点板(803)与所述钢管(301)之间设有多个第三加劲板(805)。

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