一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202410132258.0 | 申请日 | 2024-01-30 | 公开(公告)号 | CN117738095A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 山东高速工程建设集团有限公司; | 发明人 | 魏东; 杜伟; 赵晨曦; 杨国涛; 苏雷; 张培玉; 姚福星; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种装配式 钢 桁梁桥顶推施工辅助加强装置，包括 桥梁 系统、振动 传感器 、控制中心、滑动桅杆、控制吊点，钢索和加固组件及 信号 传输、处理器。导梁、第一段主梁和第二段主梁装配连接进行顶推作业，控制吊点布置在导梁 位置 通过 螺栓 板和配套螺栓进行夹紧固定，在第一、第二段主梁分别布设第一、第二滑动桅杆以及振动传感器，在主梁末端布设控制中心，控制吊点和第一、第二滑动桅杆顶部分别布设的滑动轮穿有钢索，钢索右边连接于控制中心的主动轮。振动传感器对顶推全时域梁体振动情况传输至控制中心， 信号处理 器控制 电动机 驱动链条控制主动轮转动，实现对钢索的收放功能，由此实现对控制吊点的起吊落回功能，同时设置的振动 阈值 可实现出现异常信号是及时预警功能。避免了钢桁梁桥在顶推施工过程中受到正负弯矩交替对钢桁梁桥 节点 造成损伤，影响钢桁梁桥正常服役状态。本发明控制吊点和滑动桅杆及控制中心均可通过装配式安装，根据不同钢桁梁桥规模选用多套滑动桅杆，实现均衡受 力 ，保证钢桁梁桥顶推过程内受力合理。其结构合理，装配程度高，施工方便，适应能力强，可以推广应用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置，其特征在于：所述装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置包括桥梁系统、控制中心、振动传感器、滑动桅杆、控制吊点、钢索和加固组件。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置技术领域[0001] 本发明涉及钢桁梁桥顶推施工技术领域，特别涉及一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置。 背景技术[0002] 钢桁梁桥顶推施工是目前一种常见的施工方法，尤其是在既有高架桥、河流或者穿越峡谷，保护区域等特殊环境，顶推施工往往作为优选方案。为避免悬臂阶段弯矩过大对桥梁产生损坏，而采用导梁来减少悬臂跨径。但是，钢桁梁桥在顶推过程往往需要经历悬臂状态、简支状态、简支悬臂状态、最大悬臂状态和成桥状态等阶段。钢桁梁桥从力学模型来看是由一系列杆件在两端铰接连接而组成的具有三角形单元的空间结构，杆件主要受拉力或压力，可以充分发挥材料性能，但是对节点要求极高。不难发现，钢桁梁桥在顶推过程内各阶段受力不一致，处于正负弯矩交替动态过程，容易对节点造成损伤，势必影响钢桁梁桥成桥力学状态。 [0003] 针对此考虑，钢桁梁顶推施工过程应当尽量避免或降低桥梁长时间处于反复拉压受力交替状态，保障钢桁梁桥健康受力状态。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置，以解决钢桁梁桥在顶推施工过程中受到正负弯矩交替对钢桁梁桥节点造成损伤，影响钢桁梁桥正常服役状态。 [0005] 本发明提供了一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置包括桥梁系统、控制中心、振动传感器、滑动桅杆、控制吊点、钢索和加固组件。所述桥梁系统包括导梁，第一段主梁，第二段主梁，第一桥墩，第二桥墩及四个临时墩；所述振动传感器包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器，传感器内置信号发射器，所述第一、第二和第三振动传感器直接测量的物理量包括位移、速度和加速度；所述控制中心包括高强栓钉，夹紧钢板、链条、主动轮和电动机，所述控制中心还包含信号接收器、信号处理器，预警处理器；所述滑动桅杆包括顶部滑动轮、加劲板和螺栓板。 [0006] 进一步地，导梁、第一段主梁和第二段主梁采用装配式施工，所述桥墩和临时墩上布设三向步履式顶推装置用于顶推作业。 [0007] 进一步地，滑动桅杆顶部设有滑动轮用于钢索双向滑动，滑动桅杆底部通过螺栓板和对应的螺栓进行夹紧固定于钢桁梁桥上，通过加劲板进行辅助加强。 [0008] 进一步地，控制吊点布置在导梁位置通过螺栓板和配套螺栓进行夹紧固定。 [0009] 进一步地，振动传感器布置在导梁、第一段主梁和第二段主梁顶面，实现顶推作业全过程内梁体振动情况识别，通过传感器内置的信号发射器将振动信息传输至控制中心的信号接收器，由信号处理器对信号进行处理。 [0010] 进一步地，信号处理器包括振动阈值信息，对实时接收的振动信号做出判断，包括根据振动位移信号判断导梁、主梁位移情况，随后控制电动机工作。此外，所述信号处理器包含的阈值信息对新接收的位移信息、速度信息和加速度信息进行判断，当超出阈值范围，及时做出预警报警，通过预警处理器发出信号。 [0011] 进一步地，控制中心通过高强栓钉和夹紧钢板固定在主梁上，工作原理为通过电动机驱动链条控制主动轮转动，所述主动轮上连接钢索，实现对钢索的收放功能，由此实现对控制吊点的起吊落回功能。 [0012] 优选地，控制吊点数量大于一个，所述滑动桅杆数量大于一个，所述振动传感器数量大于一个，根据实际钢桁梁桥规模具体选择。 [0013] 在一些钢桁梁桥顶推过程中，导梁与第一段主梁连接进行顶推作业，控制吊点布置在导梁位置通过螺栓板和配套螺栓进行夹紧固定，在第一段主梁中后段区域布设第一滑动桅杆，在主梁末端布设控制中心，控制吊点和第一滑动桅杆顶部的第一滑动轮穿有钢索，钢索右边连接于控制中心的主动轮。在导梁和第一段主梁前段布设振动传感器，实现顶推作业全过程内梁体振动情况识别，通过传感器内置的信号发射器将振动信息传输至控制中心的信号接收器，由信号处理器对信号进行处理。信号处理器预设的振动阈值信息，对实时接收的振动信号做出判断，控制电动机工作。此外，对新接收的信号判断，当超出阈值范围，及时做出预警报警，通过预警处理器发出信号。 [0014] 在另一些钢桁梁桥顶推过程中，导梁、第一段主梁和第二段主梁装配连接进行顶推作业，控制吊点布置在导梁位置通过螺栓板和配套螺栓进行夹紧固定，在第一段主梁中后段区域布设第一滑动桅杆，在第二段主梁中后段布设第二滑动桅杆，在主梁末端布设控制中心，控制吊点和第一滑动桅杆及第二滑动桅杆顶部分别布设的滑动轮穿有钢索，钢索右边连接于控制中心的主动轮。在导梁、第一段主梁和第二段主梁前端布设振动传感器，实现顶推作业全过程梁体振动情况识别。 [0015] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：本发明提供了一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置，实现了钢桁梁桥顶推过程内对导梁及主梁受力控制，避免了钢桁梁顶推作业过程内受正负弯矩交替对节点的损伤，最大限度保证钢桁梁桥顶推作业安全性及高效性。此外提供的装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置可根据桥梁实际规模尺寸进行装配，可以适应不同跨越距离的钢桁梁桥顶推施工作业，具有一定普适性。通过设置的振动传感器阈值判断顶推全时域导梁及梁体姿态，通过预警处理器及时作出预警报警。 附图说明 [0016] 下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明，值得注意的是构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。 [0017] 图1为导梁与第一段主梁顶推作业示意图；图2为导梁与第一段及第二段主梁顶推作业示意图； 图3为顶推施工辅助加强装置侧面图； 图4为控制中心示意图； 图5为导梁与第一段主梁顶推作业示意图； 图6为导梁与第一、第二段主梁顶推作业示意图。 [0018] 图中：1为控制中心，2为第一滑动轮，3为第二滑动轮，4为钢索，5为控制吊点，6为导梁，7为第一段主梁，8为第二段主梁，41为第一振动传感器，42为第二振动传感器，43为第三振动传感器，11为高强栓钉，12为夹紧钢板，13为链条，14为主动轮，15为电动机，16为信号接收器，17为信号处理器，18为预警处理器，20为第一桥墩，30为第二桥墩，40为第一临时墩，50为第二临时墩，60为第三临时墩，70为第四临时墩，80为三向步履式顶推系统，21为第一滑动桅杆，31为第二滑动桅杆，22为加劲板，32为螺栓板，24为滑动轮转轴，25为横梁，26为交叉联结系，27为纵梁。 具体实施方式[0019] 结合附图说明对本发明实施例中的技术方案及工艺流程进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，更清晰的明了本发明的工艺流程，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。基于本发明汇总的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护范围。 [0020] 如图1‑图6所示，本发明提供了一种装配式钢桁梁桥顶推施工辅助加强装置包括桥梁系统、控制中心1、振动传感器41、42、43，滑动桅杆21、31，控制吊点5，钢索4和加固组件。桥梁系统包括导梁6，第一段主梁7，第二段主梁8，第一桥墩20，第二桥墩30，四个临时墩40、50、60、70。振动传感器包括第一振动传感器41、第二振动传感器42和第三振动传感器 43，传感器内置信号发射器。导梁及主梁由横梁25、纵梁27和交叉联结系26构成。控制中心1包括高强栓钉11，夹紧钢板12，链条13，主动轮14和电动机15；滑动桅杆21、31包括顶部滑动轮2、3，加劲板22和螺栓板32。控制中心1还包含信号接收器16、信号处理器17，预警处理器 18。 [0021] 其中，导梁6、第一段主梁7和第二段主梁8采用装配式施工，所述桥墩20、30和临时墩40、50、60、70上布设三向步履式顶推装置80用于顶推作业。 [0022] 进一步地，滑动桅杆21、31顶部设有滑动轮2、3用于钢索4双向滑动，滑动桅杆底部通过螺栓板32和对应的螺栓进行夹紧固定于钢桁梁桥上，通过加劲板22进行辅助加强。 [0023] 进一步地，控制吊点5布置在导梁6位置通过螺栓板32和配套螺栓进行夹紧固定。 [0024] 进一步地，振动传感器41、42、43布置在导梁6、第一段主梁7和第二段主梁8顶面，实现顶推作业全过程内梁体振动情况识别，通过传感器内置的信号发射器将振动信息传输至控制中心的信号接收器16，由信号处理器17对信号进行处理。 [0025] 进一步地，信号处理器17包括振动阈值信息，对实时接收的振动信号做出判断，包括根据振动位移信号判断导梁、主梁位移情况，随后控制电动机工作。此外，所述信号处理器包含的阈值信息对新接收的位移信息、速度信息和加速度信息进行判断，当超出阈值范围，及时做出预警报警，通过预警处理器发出信号。 [0026] 进一步地，控制中心1通过高强栓钉11和夹紧钢板12固定在主梁上，工作原理为通过电动机15驱动链条13控制主动轮14转动，所述主动轮14上连接钢索4，实现对钢索的收放功能，由此实现对控制吊点5的起吊落回功能。 [0027] 优选地，控制吊点5数量大于一个，所述滑动桅杆数量大于一个，所述振动传感器数量大于一个，根据实际钢桁梁桥规模具体选择。 [0028] 如图1所示，在只有导梁和第一段主梁顶推进程中，导梁6与第一段主梁7连接进行顶推作业，控制吊点5布置在导梁6位置通过螺栓板32和配套螺栓进行夹紧固定，在第一段主梁7中后段区域布设第一滑动桅杆21，在主梁末端布设控制中心1，控制吊点和第一滑动桅杆顶部的第一滑动轮2穿有钢索4，钢索右边连接于控制中心的主动轮14。在导梁6和第一段主梁7前段布设振动传感器41、42，实现顶推作业全过程内梁体振动情况识别，通过传感器41、42内置的信号发射器将振动信息传输至控制中心1的信号接收器16，由信号处理器17对信号进行处理。信号处理器预设的振动阈值信息，对实时接收的振动信号做出判断，控制电动机15工作。此外，对新接收的信号判断，当超出阈值范围，及时做出预警报警，通过预警处理器18发出信号。 [0029] 如图2所示，在导梁和第一、二段主梁顶推进程中，导梁6、第一段主梁7和第二段主梁8装配连接进行顶推作业，控制吊点5布置在导梁6位置通过螺栓板32和配套螺栓进行夹紧固定，在第一段主梁7中后段区域布设第一滑动桅杆21，在第二段主梁8中后段布设第二滑动桅杆31，在主梁末端布设控制中心1，控制吊点和第一滑动桅杆及第二滑动桅杆顶部分别布设的第一滑动轮2和第二滑动轮3穿有钢索4，钢索右边连接于控制中心的主动轮14。在导梁6、第一段主梁7和第二段主梁8前段布设振动传感器41、42、43，实现顶推作业全过程内梁体振动情况识别，通过传感器内置的信号发射器将振动信息传输至控制中心1的信号接收器16，由信号处理器17对信号进行处理。信号处理器预设的振动阈值信息，对实时接收的振动信号做出判断，控制电动机工作。此外，对新接收的信号判断，当超出阈值范围，及时做出预警报警，通过预警处理器18发出信号。 [0030] 最后应说明的是：本发明提供的实施例基于附图方便解释。实际过程中，分别在钢桁梁桥左右两榀桁架分别布设控制吊点和滑动桅杆，控制吊点和滑动桅杆数量根据桥梁实际规模而定。同样的振动传感器可以根据工程重要级别布设足够量，进一步提升导梁和主梁振动情况，提高顶推全时域安全性。实施例中第一、第二和第三只是方便于解释，并不含有暗示重要性。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈