CN111766157B - 拉锚式栏杆水平推力检测装置及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及栏杆构件抵抗水平推力性能的检测技术，具体涉及一种拉锚式栏杆水平推力检测装置及实施方法，包括高度可调的竖向支撑架，所述竖向支撑架的上部经与其可拆连接的柔性钢丝绳连接有便携式液压千斤顶，竖向支撑架的上部还设置有另一端与永磁起重器相连接的锚索。该装置达到了加载卸载方便，施力准确易控，装置轻便易携带和经济性好等要求，特别适用于桥梁工程等领域钢桥面的栏杆水平推力安全检测，对于桥梁工程领域中的混凝土桥梁等设置的栏杆和扶手的检测，若提前预埋永磁起重器锚固所需的钢板，也可采用本发明所述的装置和方法进行检测。

Description

拉锚式栏杆水平推力检测装置及实施方法

技术领域

本发明涉及栏杆构件抵抗水平推力性能的检测技术，具体涉及一种拉锚式栏杆水平推力检测装置及实施方法。

背景技术

随着经济的快速增长和城市建设的日益发展，城市道路的交通量迅速增长，而城市人口的快速增长和市民出行的过街需求与车辆的快速通行之间存在严重的冲突。为了满足城镇居民的快速和安全的出行需求，就需要在城市内部人流量大的各个交叉口建设数量众多的过街人行天桥。这些过街人行天桥都需要设置栏杆和扶手等安全防护结构，其目的既要满足一定的美学要求又要能保障使用者的人身安全。因此，防护栏杆的设计和安装均应满足相关力学性能检测指标，以达到牢固、安全的使用要求。

2018年中华人民共和国住房和城乡建设部发布《栏杆楼梯及扶手》（JG/T558-2018）替代了1992年发布的《住宅楼梯、栏杆、扶手》（1992），对民用建筑楼梯栏杆及扶手的一般要求、试验方法和检测规则进行了详细的规定；而我国的《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）仅对栏杆设计过程中的水平推力和竖向荷载进行了规定，缺少相应的规范对天桥栏杆的承载力试验和检测方法。

传统的方法主要包括：（1）采用无缝钢管搭设龙门架和设置压重块进行荷载转换的方式进行试验，费工费时，适用性低。（2）利用既有墙体作为反力墙，为水平推力装置提供反力支撑，同时设置相应的反力架以保持平衡，如专利CN105699188A、CN108535007A、CN207133118U和CN108562430A等。此类方法所涉及的试验装置复杂，便携性较差，且对于没有墙体可支撑人行天桥的栏杆则不再适用。而CN108303247A的加载固定架缺少应有的后锚系统，实施存在困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拉锚式栏杆水平推力检测装置及实施方法，该装置可以快速安装，解决了目前常用的试验装置在实施过程中受场地约束大、加载装置沉重和搬运困难等不利于检测装置应用的问题。

本发明的技术方案在于：一种拉锚式栏杆水平推力检测装置，包括高度可调的竖向支撑架，所述竖向支撑架的上部经与其可拆连接的柔性钢丝绳连接有便携式液压千斤顶，竖向支撑架的上部还设置有另一端与永磁起重器相连接的锚索。

进一步地，所述竖向支撑架包括竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的下端螺接有调节螺杆，竖向支撑杆的上端竖向固定有外螺纹钢管，所述外螺纹钢管上螺接有用于与柔性钢丝绳可拆连接并可调节高度的套管。

进一步地，所述套管的上、下部分别设置有限位环形槽，所述便携式液压千斤顶的座壳上固定有锚板，所述锚板的上、下分别设置有柔性钢丝绳，所述柔性钢丝绳绕置于对应的限位环形槽上且两端头与锚板的两侧部对应连接。

进一步地，所述套管的中部设置有限位法兰，所述限位法兰上沿环形间隔设置有耳板，所述耳板上设置有连接孔，所述锚索穿过其中一连接孔与永磁起重器上的拉环连接固定。

进一步地，所述竖向支撑杆的数目为两根且并排设置，竖向支撑杆的下端分别设置有调节螺杆，两竖向支撑杆之间经固定板相焊接。

进一步地，所述外螺纹钢管的下端焊接于两竖向支撑杆之间的上端中部。

进一步地，所述便携式液压千斤顶的伸缩杆上设置有传力垫板。

进一步地，所述便携式液压千斤顶上为具有数显手动液压泵的微型液压千斤顶。

一种拉锚式栏杆水平推力检测装置的应用方法，包括以下步骤：

步骤1：安放竖向支撑架并置于钢桥面上，初步调整竖向支撑架和栏杆扶手之间的水平位置，连接锚索；

步骤2：调整设置于竖向支撑架下端的调节螺杆，通过水平仪辅助调整支撑架在立面方向的垂直度；根据栏杆扶手的高度，旋转套管至所需的加载高度；

步骤3：安装柔性钢丝绳、传力垫板和便携式液压千斤顶，并初步固定便携式液压千斤顶；

步骤4：打开永磁起重器，并将其牢固吸附于钢桥面板上，通过便携式液压千斤顶的数显手动液压泵初步施加荷载，将施力装置固定；

步骤5：安装调整试验检测所需的变形测试仪器，按规程的测试要求和过程进行相关的加载试验和测试，根据试验结果评判被测栏杆抵抗水平荷载的性能。

进一步地，对于面板或实体为混凝土的桥体，则需提前预埋锚固永磁起重器用的钢板。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

（1）该装置可以快速安装，构造和原理简单，实施方法简便，容易为试验检测人员所掌握和应用；该装置解决了栏杆水平推力检测时后锚力施加困难的问题和传统中检测方法中采用重物堆载，设备沉重，不易搬运的问题；

（2）该装置施力原理和构造简单，使用方便，施力体系采用传力路径明确的拉压体系，即采用便便携式液压千斤顶施加的水平荷载，充分发挥了柔性钢丝索的高强度性能和型钢支撑构件的受压性能；并且采用轻便简单高效的拉锚系统、通过手动液压泵的油压表读数实时控制所施加荷载的大小，可以达到加载卸载方便，加载效率高，施力准确易控，装置轻便易携带和经济性好；

（3）该装置所用的竖向支撑架质量轻便且高度可调，可以适应不同高度栏杆的检测，结构构造简单，整体重量清，搬运容易，可以实现快速安装、拆卸和携带，节约人力物力。

（4）实施方法特别适用于桥梁工程等领域钢桥栏杆抗水平推力安全检测，对于桥梁工程领域的混凝土桥梁等设置的栏杆和扶手的检测，若提前预埋永磁起重器锚固所需的钢板，也可采用本发明所述的方法进行检测。

附图说明

图1为本发明的拉锚式栏杆水平推力检测装置的侧立面布置示意图；

图2为本发明的拉锚式栏杆水平推力检测装置的平面布置示意图；

图3为本发明的竖向支撑架立面构造示意图；

图中：10、竖向支撑架；11、竖向支撑杆；12、调节螺杆；13、外螺纹钢管；14、套管；15、上限位环形槽；16、下限位环形槽；17、限位法兰；18、耳板；19、连接孔；20、柔性钢丝绳；30、便携式液压千斤顶；31、锚板；32、传力垫板；33、数显手动液压泵；40、永磁起重器；50锚索；100、钢桥面板或预埋钢板；101、栏杆立柱；102、栏杆扶手。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图3

一种拉锚式栏杆水平推力检测装置，包括高度可调的竖向支撑架10，所述竖向支撑架的上部经与其可拆连接的柔性钢丝绳20连接有便携式液压千斤顶30，竖向支撑架的上部还设置有另一端与永磁起重器40相连接的锚索50，从而通过无需电力或其他动力的支持、体积小、自重轻、吸持力强的永磁起重器为检测装置提供后锚力。

本实施例中，为了便于调整高度，所述竖向支撑架包括竖向支撑杆11，所述竖向支撑杆的下端螺接有调节螺杆12，竖向支撑杆的上端竖向固定有外螺纹钢管13，所述外螺纹钢管上螺接有用于与柔性钢丝绳可拆连接并可调节高度的套管14，从而通过调节螺杆可以调节竖向支撑架的竖向支撑杆的垂直度，减小加载误差。

本实施例中，所述套管的上、下部对应设置有上限位环形槽15和下限位环形槽16，所述便携式液压千斤顶的座壳上固定有锚板31，所述锚板的上、下分别设置有柔性钢丝绳30，所述柔性钢丝绳绕置于对应的限位环形槽上且两端头与锚板的两侧部对应连接，从而通过上限位环形槽15和下限位环形槽16防止荷载施加过程中柔性钢丝绳（水平钢丝绳）跑位或者滑落，造成加载失败。

本实施例中，为了更好的与锚索连接，所述套管的中部设置有限位法兰17，所述限位法兰的下侧面上沿环形间隔设置有与套管固定的耳板18，耳板在平面上成梅花形布置有多个。所述耳板上分别设置有连接孔19，所述锚索的一端穿过其中一连接孔且另一端与永磁起重器上的拉环连接固定，以承担由水平的柔性钢丝绳传递的力。

本实施例中，为了提高强度，所述竖向支撑杆的数目为两根且并排设置，竖向支撑杆的下端分别设置有调节螺杆，两竖向支撑杆之间经采用规格型钢构件通过焊接连接，所述外螺纹钢管的下端焊接于两竖向支撑杆之间的上端中部。

本实施例中，所述便携式液压千斤顶的伸缩杆上设置有传力垫板32，避免加载过程中栏杆扶手产生局部变形，将所施加的荷载均匀扩散至栏杆扶手上。便携式液压千斤顶所施加的水平力通过传力垫板传递给柔性钢丝绳，所述柔性钢丝绳再将荷载传递给竖向支撑架。

本实施例中，所述便携式液压千斤顶上为具有数显手动液压泵33的微型液压千斤顶，以便手动施加水平荷载，并通过数显手动液压泵的油压表读数实时控制所施加荷载的大小。所施加的水平荷载通过柔性钢丝绳和锚索传递给锚固于钢桥面板上的永磁起重器，不仅锚固效果好，荷载大小易控制，而且装置轻便易携带，检测效率高。

本实施例中，水平的柔性钢丝绳和锚索通过设置于其上的紧固装置来调整其长度和松紧。

一种拉锚式栏杆水平推力检测装置的应用方法，包括以下步骤：

步骤1：安放竖向支撑架并置于钢桥面上，初步调整竖向支撑架和栏杆扶手之间的水平位置，连接锚索；

步骤2：调整设置于竖向支撑架下端的调节螺杆，通过水平仪辅助调整支撑架在立面方向的垂直度；根据栏杆扶手的高度，旋转套管至所需的加载高度；

步骤3：安装柔性钢丝绳、传力垫板和便携式液压千斤顶，并通过辅助装置初步固定便携式液压千斤顶；

步骤4：打开永磁起重器，并将其牢固吸附于钢桥面板上，通过便携式液压千斤顶的数显手动液压泵初步施加荷载，将施力装置固定；对于面板或实体为混凝土的桥体，则需根据试验要求，提前预埋锚固永磁起重器用的钢板；

步骤5：安装调整试验检测所需的变形测试仪器，按规程的测试要求和过程进行相关的加载试验和测试，根据试验结果评判被测栏杆抵抗水平荷载的性能。

实施过程中，所述拉锚式栏杆水平推力检测装置通过便携式液压千斤顶和数显手动液压泵施加水平荷载，并通过与数显式手动液压泵的油压表实时控制所施加荷载的大小。在便携式液压千斤顶和栏杆扶手之间设置有传力垫板，以将所施加的荷载均匀扩散至栏杆扶手上，避免加载过程中便携式液压千斤顶所施加的局部荷载使栏杆扶手产生局部变形。该装置中水平的柔性钢丝绳传递的水平力最终转化为竖向支撑架的轴向压力和锚索的拉力，并最终传至地面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的拉锚式栏杆水平推力检测装置并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种拉锚式栏杆水平推力检测装置的应用方法，其中拉锚式栏杆水平推力检测装置包括高度可调的竖向支撑架，其特征在于，所述竖向支撑架的上部经与其可拆连接的柔性钢丝绳连接有便携式液压千斤顶，竖向支撑架的上部还设置有另一端与永磁起重器相连接的锚索；所述竖向支撑架包括竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的下端螺接有调节螺杆，竖向支撑杆的上端竖向固定有外螺纹钢管，所述外螺纹钢管上螺接有用于与柔性钢丝绳可拆连接并可调节高度的套管；所述套管的上、下部分别设置有限位环形槽，所述便携式液压千斤顶的座壳上固定有锚板，所述锚板的上、下分别设置有柔性钢丝绳，所述柔性钢丝绳绕置于对应的限位环形槽上且两端头与锚板的两侧部对应连接；所述套管的中部设置有限位法兰，所述限位法兰上沿环形间隔设置有耳板，所述耳板上设置有连接孔，所述锚索穿过其中一连接孔与永磁起重器上的拉环连接固定；所述竖向支撑杆的数目为两根且并排设置，竖向支撑杆的下端分别设置有调节螺杆，两竖向支撑杆之间经固定板相焊接；所述外螺纹钢管的下端焊接于两竖向支撑杆之间的上端中部；所述便携式液压千斤顶的伸缩杆上设置有传力垫板；所述便携式液压千斤顶上为具有数显手动液压泵的微型液压千斤顶；应用方法包括以下步骤：

步骤1：安放竖向支撑架并置于钢桥面上，初步调整竖向支撑架和栏杆扶手之间的水平位置，连接锚索；

步骤2：调整设置于竖向支撑架下端的调节螺杆，通过水平仪辅助调整支撑架在立面方向的垂直度；根据栏杆扶手的高度，旋转套管至所需的加载高度；

步骤3：安装柔性钢丝绳、传力垫板和便携式液压千斤顶，并初步固定便携式液压千斤顶；

步骤4：打开永磁起重器，并将其牢固吸附于钢桥面板上，通过便携式液压千斤顶的数显手动液压泵初步施加荷载；

步骤5：安装调整试验检测所需的变形测试仪器，按规程的测试要求和过程进行相关的加载试验和测试，根据试验结果评判被测栏杆抵抗水平荷载的性能。

2.根据权利要求1所述的一种拉锚式栏杆水平推力检测装置的应用方法，其特征在于，对于面板或实体为混凝土的桥体，则需提前预埋锚固永磁起重器用的钢板。