一种大跨度钢桁梁顶推施工装置及方法 |
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| 申请号 | CN202410078479.4 | 申请日 | 2024-01-18 | 公开(公告)号 | CN117867996A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 四川公路桥梁建设集团有限公司; | 发明人 | 张进飞; 赵中亮; 徐熊; 敬高阳; 李白强; 李杰; 冯天路; 白灵; 姜甚全; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种大跨度 钢 桁梁顶推施工装置及方法，属于顶推施工技术的领域。其包括升降筒、升降机构、固定机构、导向架以及 定位 机构，所述升降筒滑动套设在桥墩上，且所述升降筒由两 块 弧形板体相对铰接而成，所述升降机构设置在升降筒上并用于驱动升降筒沿桥墩进行移动，所述固定机构设置升降筒上并与桥墩相接，所述固定机构用于将升降筒与桥墩固定，所述导向架设置在升降筒的两侧，所述定位机构设置在导向架上并用于对移动至导向架上的钢桁梁进行定位。本申请具有改善顶推施工过程中钢桁梁末端会发生偏移的问题的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种大跨度钢桁梁顶推施工装置，其特征在于：包括升降筒(1)、升降机构(2)、固定机构(3)、导向架(4)以及定位机构(5)，所述升降筒(1)滑动套设在桥墩上，且所述升降筒(1)由两块弧形板体相对铰接而成，所述升降机构(2)设置在升降筒(1)上并用于驱动升降筒(1)沿桥墩进行移动，所述固定机构(3)设置升降筒(1)上并与桥墩相接，所述固定机构(3)用于将升降筒(1)与桥墩固定，所述导向架(4)设置在升降筒(1)的两侧，所述定位机构(5)设置在导向架(4)上并用于对移动至导向架(4)上的钢桁梁进行定位。 |
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| 说明书全文 | 一种大跨度钢桁梁顶推施工装置及方法技术领域[0001] 本申请涉及顶推施工技术的领域，尤其是涉及一种大跨度钢桁梁顶推施工装置及方法。 背景技术[0002] 随着国民经济发展，人们的生活水平不断提高，对快速安全交通的需求越来越高，高速列车以其安全、快速、便捷的特点受到世界上越来越多国家的重视，大量的高速铁路桥急待建设。大跨径大跨度钢桁架桥顶推施工是一种常用的桥梁建设方法，其施工原理是沿桥纵轴方向设置分节段的拼装场，分节拼装梁体，通过顶推装置的垂直支撑力抬起梁体，然后通过顶推装置的水平推力将梁体往前推送顶推装置的单次最大推送距离，如此反复推送将大吨位钢梁推送至安装位置进行落梁安装。 [0003] 而在顶推施工过程中，由于各液压顶推装置之间存在误差，推力可能不均匀，使得钢桁梁两侧行走速度不一致，钢桁梁在行走方向上会产生偏移，钢桁梁的偏移量过大时，将导致钢桁梁无法准确滑行至桥墩就位。发明内容 [0004] 为了改善顶推施工过程中钢桁梁末端会发生偏移的问题，本申请提供一种大跨度钢桁梁顶推施工装置及方法。 [0005] 一方面，本申请提供的一种大跨度钢桁梁顶推施工装置，采用如下的技术方案：一种大跨度钢桁梁顶推施工装置，包括升降筒、升降机构、固定机构、导向架以及定位机构，所述升降筒滑动套设在桥墩上，且所述升降筒由两块弧形板体相对铰接而成，所述升降机构设置在升降筒上并用于驱动升降筒沿桥墩进行移动，所述固定机构设置升降筒上并与桥墩相接，所述固定机构用于将升降筒与桥墩固定，所述导向架设置在升降筒的两侧，所述定位机构设置在导向架上并用于对移动至导向架上的钢桁梁进行定位。 [0006] 优选的，所述升降机构包括齿轮、驱动电机以及齿条，所述桥墩表面沿桥墩的长度方向预埋设置有所述齿条，所述升降筒内壁上开设有驱动腔，所述齿轮转动设置在升降筒上且位于驱动腔内，所述驱动电机嵌设安装至升降筒内，且所述驱动电机的输出轴与齿轮同轴连接，所述齿轮与齿条相啮合。 [0007] 优选的，所述固定机构包括伸缩牛腿，所述桥墩上端环绕开设有多个预留牛腿孔，所述伸缩牛腿在升降筒下端与预留牛腿孔相对环绕设置有多个。 [0008] 优选的，所述升降筒上还设置有导向组件与限位组件，所述限位组件用于阻碍升降筒沿桥墩向下移动，所述导向组件用于在升降筒向上移动时进行导向。 [0009] 优选的，所述导向组件包括导向块以及第一弹簧，桥墩外壁上开设有导向槽，所述导向块滑块设置在升降筒上并与导向槽相对，所述第一弹簧使得导向块始终具有朝向导向槽内移动的趋势。 [0010] 优选的，所述限位组件包括导向架、钢球以及第二弹簧，所述升降筒内壁上环绕开设有多个限位槽，所述限位槽上端浅、下端深，所述导向架为环形板体，所述导向架平行于限位槽底壁的方向滑动设置限位槽两侧壁之间，所述钢球滚动嵌设在导向架内，所述第二弹簧位于限位槽内并使得导向架始终具有朝向限位槽浅端移动的趋势，在所述限位槽的下侧壁上嵌设有电磁铁。 [0011] 优选的，所述导向架铰接设置在升降筒上，所述升降筒上还设置有用于对导向架的倾斜角度进行调节的调节组件。 [0012] 优选的，所述调节组件包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸体与升降筒铰接，所述伸缩油缸的活塞杆末端朝向导向架延伸并与导向架铰接。 [0013] 优选的，所述定位机构包括推动油缸以及定位板，所述定位板在导向架的两侧均有设置，所述推动油缸在导向架的两侧设置有多个，所述推动油缸用于驱动两侧定位板相互靠近或远离。 [0014] 另一方面，本申请提供一种大跨度钢桁梁顶推施工方法，包括以下步骤：将升降筒扣合安装至桥墩上； 通过升降机构驱动升降筒沿桥墩上升至桥墩顶部，通过固定机构将升降筒与桥墩 固定； 进行钢桁梁顶推施工，当钢桁梁的末端移动至导向架上时，通过定位机构对钢桁 梁的末端进行调节定位，调节钢桁梁的末端偏移。 [0015] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.在钢桁梁顶推施工过程中，将升降筒安装至桥墩上，将升降筒通过升降机构起 升至桥墩顶部，并通过固定机构将升降筒固定至桥墩上，此时升降筒两侧的导向架朝向桥墩两侧延伸，顶推施工中，钢桁梁的末端先移动至导向架上，此时导向架上的定位机构对钢桁梁末端的偏移进行调节，从而避免顶推施工中钢桁梁末端偏移过大而导致钢桁梁无法安装到位； 2.升降筒可拆卸安装至桥墩上，同时升降筒自动升降固定，在施工完成后，可驱动升降筒下降并收纳，实现施工装置的重复利用。 附图说明 [0016] 图1是本申请实施例的结构示意图。 [0017] 图2是本申请实施例中升降筒的结构示意图。 [0018] 图3是沿图2中A‑A进行剖视的剖视图。 [0019] 图4是沿图2中B‑B进行剖视的剖视图。 [0020] 附图标记说明：1、升降筒；11、驱动腔；12、导向槽；13、限位槽；2、升降机构；21、齿轮；22、驱动电机；23、齿条；3、固定机构；31、伸缩牛腿；32、预留牛腿孔；4、导向架；5、定位机构；51、推动油缸；52、定位板；6、导向组件；61、导向块；62、第一弹簧；7、限位组件；71、保持架；72、钢球； 73、第二弹簧；74、电磁铁；8、伸缩油缸。 具体实施方式[0021] 以下结合附图1‑4对本申请作进一步详细说明。 [0022] 本申请实施例公开一种大跨度钢桁梁顶推施工装置，参照图1和图2，一种大跨度钢桁梁顶推施工装置包括升降筒1、升降机构2、固定机构3、导向架4以及定位机构5，升降筒1为中空圆柱筒体，且升降筒1由两块弧形板体相对铰接而成，并通过固定螺栓进行可拆卸连接。升降筒1的内径与桥墩的外径相同，升降筒1套设至桥墩上时，升降筒1可沿桥墩的长度方向进行滑动。升降机构2设置在升降筒1上并与桥墩相接，升降机构2用于驱动升降筒1沿桥墩的长度方向进行移动。固定机构3设置升降筒1上并与桥墩相接，固定机构3用于将升降筒1与桥墩固定连接。导向架4为矩形钢架，导向架4在升降筒1的两侧均有设置，定位机构 5设置在导向架4上，当顶推施工中钢桁梁的末端移动至导向架4上时，定位机构5用于对导向架4上的钢桁梁末端进行定位调节，从而对钢桁梁末端的偏移进行调整。 [0023] 在钢桁梁顶推施工过程中，将升降筒1安装至桥墩上，将升降筒1通过升降机构2起升至桥墩顶部，并通过固定机构3将升降筒1固定至桥墩上，此时升降筒1两侧的导向架4朝向桥墩两侧延伸，顶推施工中，钢桁梁的末端先移动至导向架4上，此时导向架4上的定位机构5对钢桁梁末端的偏移进行调节，从而避免顶推施工中钢桁梁末端偏移过大而导致钢桁梁无法安装到位。 [0024] 参照图1‑图3，升降机构2包括齿轮21、驱动电机22以及齿条23，在桥墩施工时，便在桥墩的表面沿桥墩的长度方向预埋嵌设齿条23，在升降筒1的内壁上开设驱动腔11，齿轮21转动安装在升降筒1上且位于驱动腔11内。驱动电机22也安装在升降筒1上且位于驱动腔 11中，驱动电机22的输出轴与齿轮21同轴固定连接，切且齿轮21与齿条23相啮合。将升降筒 1安装至桥墩外时，将齿轮21与齿条23相对，升降筒1安装到位后，启动驱动电机22，驱动电机22驱动齿轮21进行转动，进而驱动齿轮21沿齿条23进行移动，从而驱动升降筒1沿桥墩长度方向移动。 [0025] 参照图2‑图4，在升降筒1上还设置有导向组件6与限位组件7，当升降筒1沿桥墩向上移动时，限位组件7用于阻碍升降筒1沿桥墩向下移动，避免升降筒1在桥墩上下滑。升降筒1在桥墩上竖直方向上移动时，导向组件6对升降筒1进行导向，避免升降筒1在水平方向上发生偏转。 [0026] 参照图2和图3，导向组件6包括导向块61以及第一弹簧62，在桥墩外壁上与齿条23相对开设有导向槽12，导向槽12沿桥墩的长度方向延伸。在升降筒1的内壁上开设有安装槽，导向块61滑块设置在升降筒1上且位于安装槽内，第一弹簧62也位于安装槽内，且第一弹簧62一端与安装槽内壁相连接、另一端与导向块61相连接，第一弹簧62使得导向块61始终具有朝向导向槽12内移动的趋势。升降筒1在桥墩表面移动过程中，导向块61始终位于导向槽12中并沿导向槽12进行滑动，导向块61使得升降筒1无法再水平方向上发生偏移，从而达到对升降筒1进行导向的效果。 [0027] 参照图2和图4，限位组件7包括保持架71、钢球72以及第二弹簧73，在升降筒1内壁上环绕开设有多个限位槽13，限位槽13的底壁倾斜设置，限位槽13上端浅、下端深，保持架71为环形板体，在限位槽13的两侧壁上开设有与限位槽13底壁平行的滑槽，保持架71的两端滑动安装至滑槽内，从而使得保持架71沿平行于限位槽13底壁的方向进行滑动。钢球72滚动嵌设在保持架71内，钢球72的直径大于限位槽13最浅端深度、小于钢球72直径最深端深度，且钢球72的一侧始终保持与限位槽13底壁抵触。第二弹簧73位于限位槽13内，第二弹簧73一端与限位槽13侧壁相连接、另一端与保持架71相连接，第二弹簧73使得保持架71始终具有朝向限位槽13浅端移动的趋势。升降筒1沿桥墩向上移动时，带动钢球72沿限位槽13向下移动，此时钢球72与桥墩表面之间的间隙增大，升降筒1可自由向上移动。升降筒1在重力的作用下具有向下移动的趋势时，此时钢球72在摩擦力以及第二弹簧73的作用下具有沿限位槽13向上移动的趋势，从而钢球72与桥墩外壁之间的间隙减小，钢球72将升降筒1卡紧在桥墩外壁上，从而实现对升降筒1的限位。在限位槽13的下侧壁上嵌设有电磁铁74，保持架71与钢球72均为导磁金属制成，当需要驱动升降筒1沿桥墩下降时，启动电磁铁74，电磁铁74对保持架71以及钢球72产生一个向下的吸力，从而使得钢球72与桥墩表面脱离，使得升降筒1可以自由下降。 [0028] 参照图2和图3，固定机构3包括伸缩牛腿31，结合图1，在桥墩的上端同一水平面上环绕开设有多个预留牛腿孔32，在升降筒1的内壁上且位于升降筒1的下端设置有多个伸缩牛腿31，伸缩牛腿31通过油缸驱动，多个伸缩牛腿31与多个预留牛腿孔32一一对应。升降筒1移动至伸缩牛腿31与预留牛腿孔32相对时，驱动伸缩牛腿31插入至预留牛腿孔32中，从而实现将升降筒1固定至桥墩上的效果。 [0029] 参照图1，导向架4的一端铰接设置在升降筒1上，在升降筒1上还设置有用于对导向架4的倾斜角度进行调节的调节组件。调节组件包括伸缩油缸8，伸缩油缸8在升降筒1上且位于导向架4的两侧均有设置，两个伸缩油缸8的缸体之间通过连接杆、斜撑杆进行加固连接。伸缩油缸8的缸体与升降筒1铰接，伸缩油缸8的活塞杆末端倾斜向上朝向导向架4延伸，且伸缩油缸8的活塞杆末端与导向架4铰接。启动伸缩油缸8，伸缩油缸8的活塞杆伸出或收回，从而带动导向架4进行转动，进而对导向架4的倾斜角度进行调节，使得导向架4便于对不同角度的钢桁梁进行承接导向，提升适用范围。 [0030] 参照图1，定位机构5包括推动油缸51以及定位板52，定位板52为矩形板体，定位板52在导向架4的两侧均有设置，且定位板52的长度方向沿导向架4的长度方向设置，推动油缸51在导向架4的两侧设置有多个，导向架4两侧的推动油缸51分别与对应的定位板52相连接，推动油缸51用于驱动两侧定位板52相互靠近或远离。当钢桁梁末端移动至导向架4上时，同步启动导向架4两侧的推动油缸51，推动导向架4两侧的定位板52相互靠近，从而通过推动油缸51对钢桁架的末端偏移进行调节。 [0031] 本申请实施例一种大跨度钢桁梁顶推施工装置的实施原理为：在钢桁梁顶推施工过程中，将升降筒1安装至桥墩上，将升降筒1通过升降机构2起升至桥墩顶部，并通过固定机构3将升降筒1固定至桥墩上，此时升降筒1两侧的导向架4朝向桥墩两侧延伸，顶推施工中，钢桁梁的末端先移动至导向架4上，此时导向架4上的定位机构5对钢桁梁末端的偏移进行调节，从而避免顶推施工中钢桁梁末端偏移过大而导致钢桁梁无法安装到位。 [0032] 本申请实施例还公开一种大跨度钢桁梁顶推施工方法，包括以下步骤：将升降筒1扣合安装至桥墩上，并使得齿轮21与齿条23相对、导向块61与导向槽12相对； 启动驱动电机22，带动升降筒1沿桥墩向上移动； 待升降筒1上的伸缩牛腿31与预留牛腿孔32相对时，驱动伸缩牛腿31移动至预留 牛腿孔32内； 通过伸缩油缸8调节导向架4角度； 待钢桁架末端移动至导向架4上时，同步启动导向架4两侧的推动油缸51，通过定 位板52对钢桁架末端的偏移进行调节。 [0033] 最后应说明的是：在本申请的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。 [0034] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。 |
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