一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法 |
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申请号 | CN202311753587.9 | 申请日 | 2023-12-20 | 公开(公告)号 | CN117738250A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
申请人 | 中国水利水电第四工程局有限公司; | 发明人 | 吴邵; 顾锡学; 李效全; 贾绪锦; 汪文辉; 王春磊; 王亚飞; 肖坤; 欧阳海漫; 赵旭; 刘培玉; 王永宁; 程继栋; 伏东利; 邓强; 何坤; 邱志强; 张雄伟; 赵旭敏; 张雪松; 贾玉梅; 卿锶; 吴兆祥; 李玲; 董禹江; 吴培培; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种隧道下穿高 铁 桥梁 基础 的 变形 监测与控制方法,属于工程施工技术领域,它解决了现有监测方法安全性较差、延长工期,并且也会提高施工的成本等技术问题。本隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法,包括以下步骤:在桥梁的桥墩顶部和桥墩底部、梁体的宽度方向两侧、桥梁基础上分别布置变形检测装置;在高铁不运行期间和运行期间分别对数据进行采集,进行有限元数值模拟,数值模拟的结果与实时的检测数据进行对比,验证模型的准确性;根据验证后的模型模拟隧道下穿施工下桥墩的变形,确定变形会影响高铁桥梁的部位;对变形影响高铁桥梁的部位的桥梁。本发明具有降低施工的成本,缩短工期,提高施工的安全性的优点。 | ||||||
权利要求 | 1.一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法技术领域[0001] 本发明属于工程施工技术领域,涉及一种变形监测与控制方法,特别是一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法。 背景技术[0002] 隧道下穿高铁桥梁施工可能会对桥墩和梁体结构的安全产生不利影响,及时掌握桥梁结构健康状态是确保高铁运营安全的重要前提。高铁通过频率高、速度快,对线路的变形要求很高,运营高铁对梁轨上监测设备的布设有着严格的管理控制,具有高度敏感性。 [0003] 经检索,如中国专利文献公开了一种盾构隧道施工下穿高铁桥梁的桥梁监测与评价方法【申请号:201810705989.4;公开号:CN 108960621 B】。这种梁监测与评价方法,包括实时数据采集、数据整理、建立评价模型、数据复核和模型评价结果的步骤,对桥梁结构分区后通过光纤光栅传感器实时监测采集数据,能直观地描述变形的空间传递特征,然后通过数据整理计算出能反映出桥梁结构状况的数据,运用整理后的数据建立评价模型,并设置警示阈值,对于超过警示阈值的数据进行复核确认,防止出现误判,最后根据评价模型得到模型评价结果。本发明的监测与评价方法监测范围全面、精度高、稳定性好、效率高、成本低、监测设备使用寿命长,能实现自动远程监控,减小线上监测工作对营运高铁的干扰,适用于大型工程和需长期实时监测项目的敏感监测对象。 [0004] 该专利中公开的监测方法虽然可以实现对隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测,但是,该方法只能对变形进行监测,而不能对变形进行提交控制,一般都是在隧道下穿施工过程中,发现变形超出安全范围才会进行控制,不仅安全性较差,而且需要停止隧道下穿作业,延长工期,并且也会提高施工的成本。 发明内容[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法,该发明要解决的技术问题是:如何实现降低施工的成本,缩短工期,提高施工的安全性。 [0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法,包括以下步骤:S1、在桥梁的 桥墩顶部和桥墩底部、梁体的宽度方向两侧、桥梁基础上分别布置变形检测装置;S2、在高铁不运行期间和运行期间分别对数据进行采集,进行有限元数值模拟,数值模拟的结果与实时的检测数据进行对比,验证模型的准确性;S3、根据验证后的模型模拟隧道下穿施工下桥墩的变形,确定变形会影响高铁桥梁的部位;S4、对变形影响高铁桥梁的部位的桥梁,将底部相邻的桥墩通过加强机构进行加固,加固后再次进行数据采集,并进行有限元数值模拟;S5、若S4模拟出的变形数据仍会影响高铁桥梁正常运行,则利用加固机构进行加固,若S4模拟出的变形数据不会影响高铁桥梁正常运行,则可以进行后续施工;S6、在施工过程中继续利用采集的数据进行有限元数值模拟,实时更新桥梁变形的数据,若发现数据异常,则进行停工处理。 [0007] 所述步骤S3中,在对变形会影响高铁桥梁的部位确定时,对变形的部位进行区域划分,并根据区域进行变形等级的分级,根据变形等级确定后续对桥梁的加固方式。 [0008] 所述桥梁的加固方式包括利用加强机构进行加固、利用加固机构进行加固、利用加强机构和加固机构同时进行加固。 [0009] 在进行步骤S5时,可以根据模拟隧道下穿施工下桥墩的变形给出施工方案和注意事项,降低施工时意外的情况发生。 [0010] 在施工完成后,可以根据检测的数据进行有限元数值模拟,利用模型模拟拆除加固机构和加强机构后,桥梁的变形,决定是否对加强机构和加固机构进行拆除回收。 [0011] 所述桥梁包括撑柱、桥梁基础和桥墩,加强机构包括两个加强梁、第一连接板和两个第二连接板,两个第一连接板上开设有滑槽,两个第一连接板的两端均开设有第一螺栓孔,两个第二连接板的两端均固定有滑动板,滑动板穿过滑槽并与滑动连接,滑动板的端部开设有第二螺栓孔,加强梁的两端分别与两个桥墩上的第一连接板或第二连接板连接。 [0012] 采用以上结构,在安装时,将两个第二连接板两端的滑动板插入到滑槽内,然后两个第一连接板上的第一螺栓孔通过第一螺栓进行连接,两个第二连接板上的第二螺栓孔通过第二螺栓进行连接,通过对第一螺栓和第二螺栓上螺母的旋进,使得第一连接板和第二连接板组成的连接框可以适应不同大小的桥墩,保证连接的顺利进行,并且也不会对桥墩造成破坏,而且在后续拆装时比较便捷,降低了施工的难度,该结构可以有效的限制在隧道下穿施工过程中桥梁的位移,极大的提高既有桥梁结构的安全性。 [0013] 所述加固机构包括插柱,插柱插入地下并位于桥梁与隧道下穿的位置之间,插柱的内部开设有空腔,插柱上滑动连接有若干横向插杆,横向插杆为多边形柱体结构,且横向插杆的端部为尖锥状,插柱的内部设置有驱动机构,驱动机构与横向插杆连接,相邻的插柱通过连接机构连接。 [0014] 采用以上结构,初始时横向插杆位于插柱的内部,可以将插柱拆入到地下,然后通过驱动机构将横向插杆伸出插柱,然后再通过连接机构将相邻的插柱进行连接,整体形成对土壤的阻挡加固机构,从而对桥梁与隧道施工之间的地基进行阻挡加工,降低因隧道下穿施工地面产生的形变,且横向插杆的设置,不仅可以极大的提高对地基的加固效果,而且可以提高插柱的稳定性。 [0015] 所述驱动机构包括压座、旋转连接在空腔内的螺纹杆,螺纹杆与横向插杆螺纹连接,螺纹杆上远离横梁插杆的一端固定有驱动齿轮,驱动齿轮的前后两侧分别啮合有第一齿板和第二齿板,相邻的第一齿板通过第一连接架连接,相邻的第二齿板通过第二连接架连接,最上方的第一齿板的上端固定有第一压柱,最上方的第二齿板的上端固定有第二压柱,插柱的上端固定有基座,第一压柱和第二压柱的上端伸出到基座的上端,基座的上端开设有凹槽,凹槽的内部固定有金属板,压座的下侧固定有磁铁,磁铁伸进凹槽内并与金属板吸附,基座与压座通过螺栓连接,第一压柱和第二压柱位于压座的内部。 [0016] 采用以上结构,在对插柱进行安装时,可以利用磁铁与金属板的配合,将压座与基座连接,然后利用下压设备将插柱压进地面,当插柱压进地面后,将压座取下,然后利用下压设备对第一压柱进行下压,从而使得第一压柱带动第一齿板下降,第一齿板通过驱动齿轮带动螺纹杆旋转,螺纹杆旋转带动横向插杆伸出插柱并插入地基内,最后再将压座与基座通过螺栓连接即可,操作简单便捷,该结构的设置,便于将加固机构插入到地面内,不需要将地基挖坑,防止施工对桥梁产生影响,并且在需要将加固机构取出时,可以将压座取下,然后利用下压设备对第二压柱进行下压,从而通过驱动齿轮带动螺纹杆反转,就可以使得横向插杆收进插柱内,便于后续利用设备将插柱拔出,加大的降低了施工的成本。 [0017] 所述连接机构包括连接座、第一加强柱和第二加强柱,连接座内开设有连接腔,第一加强柱和第二加强柱均匀连接腔滑动连接,第一加强柱和第二加强柱位于连接腔内的部分上均设置有齿槽,连接腔的内部旋转连接有限位齿轮,限位齿轮与齿槽啮合,限位齿轮的上端固定有限位柱,限位柱的上端开设有限位槽,限位槽的上端开设有椭圆形导向槽,连接座的内部开设有限位腔,限位腔的内部上端设置有倾斜面,限位腔的内部设置有若干限位环,限位腔的内部固定有弹簧,弹簧的另一端与限位环抵触,连接座上滑动连接有锁定柱,锁定柱穿过限位环的内周,锁定柱的截面与限位环的内周均为方形结构,锁定柱的上端固定有按压板,锁定柱的下端伸进连接腔内并固定有连接环,连接环的内周通过单向轴承连接有限位插块,限位插块与限位槽配合,连接座的侧面开设有与限位腔连通的解锁孔,压座上固定有插座,插座上开设有插槽,第一加强柱和第二加强柱的另一端分别与相邻的两个插槽插接。 [0018] 采用以上结构,在对相邻的压座进行连接时,可以首先将第一加强柱的端部插入到一个压座的插槽内,将第一加强柱和插槽通过螺栓进行固定,然后拉动第二加强柱,使得第二加强柱拆入到另一个压座的插槽内并通过螺栓进行固定后,通过压板带动锁定柱下降,使得限位插块首先与椭圆形导向槽接触,在椭圆形导向槽的导向下,使得限位插块旋转进入到限位槽内,防止因驱动齿轮旋转,使得限位插块难以进入到限位槽内,而单向轴承的设置,使得限位插块只可以向一个方向旋转,而限位插块的旋转方向与两个加强柱相互远离时驱动齿轮的旋转方向相同,从而在实现便于安装的同时,保证对第一加强柱和第二加强柱的限位效果,需要拆卸时,通过解锁孔将限位环拨正,即可将锁定柱拔出,从而使得两个加强柱可以相互靠近。 [0020] 采用以上结构,在安装加强梁时,可以将安支撑板支撑在地面时,利用支撑板和液压缸的支撑力将加强梁撑起,便于将连接框安装在桥墩上,在安装完成后,可以将支撑板焊接在基座上,使得加强机构与加固机构形成一个整体,在隧道下穿施工过程中,可以根据检测数据检测桥梁的形变,并通过液压缸的伸缩对桥梁的形变进行调整,进一步降低隧道下穿施工过程中桥梁的形变,确保高铁运行的安全性。 [0021] 与现有技术相比,本隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法具有以下优点:1、采用本发明的变形检测与控制方法,可以在隧道施工前,对桥梁进行加固,从而降低隧道施工期间停工的概率,缩短工期,降低施工的成本,也可以降低桥梁变形对高铁运行安全的影响。 [0022] 2、加强结构的设置,在安装时,将两个第二连接板两端的滑动板插入到滑槽内,然后两个第一连接板上的第一螺栓孔通过第一螺栓进行连接,两个第二连接板上的第二螺栓孔通过第二螺栓进行连接,通过对第一螺栓和第二螺栓上螺母的旋进,使得第一连接板和第二连接板组成的连接框可以适应不同大小的桥墩,保证连接的顺利进行,并且也不会对桥墩造成破坏,而且在后续拆装时比较便捷,降低了施工的难度,该结构可以有效的限制在隧道下穿施工过程中桥梁的位移,极大的提高既有桥梁结构的安全性。 [0023] 3、加固机构的设置,初始时横向插杆位于插柱的内部,可以将插柱插入到地下,然后通过驱动机构将横向插杆伸出插柱,然后再通过连接机构将相邻的插柱进行连接,整体形成对土壤的阻挡加固机构,从而对桥梁与隧道施工之间的地基进行阻挡加工,降低因隧道下穿施工地面产生的形变,且横向插杆的设置,不仅可以极大的提高对地基的加固效果,而且可以提高插柱的稳定性。 [0024] 4、驱动机构的设置,在对插柱进行安装时,可以利用磁铁与金属板的配合,将压座与基座连接,然后利用下压设备将插柱压进地面,当插柱压进地面后,将压座取下,然后利用下压设备对第一压柱进行下压,从而使得第一压柱带动第一齿板下降,第一齿板通过驱动齿轮带动螺纹杆旋转,螺纹杆旋转带动横向插杆伸出插柱并插入地基内,最后再将压座与基座通过螺栓连接即可,操作简单便捷,该结构的设置,便于将加固机构插入到地面内,不需要将地基挖坑,防止施工对桥梁产生影响,并且在需要将加固机构取出时,可以将压座取下,然后利用下压设备对第二压柱进行下压,从而通过驱动齿轮带动螺纹杆反转,就可以使得横向插杆收进插柱内,便于后续利用设备将插柱拔出,加大的降低了施工的成本。 [0025] 5、连接结构的设置,在对相邻的压座进行连接时,可以首先将第一加强柱的端部插入到一个压座的插槽内,将第一加强柱和插槽通过螺栓进行固定,然后拉动第二加强柱,使得第二加强柱插入到另一个压座的插槽内并通过螺栓进行固定后,通过压板带动锁定柱下降,使得限位插块首先与椭圆形导向槽接触,在椭圆形导向槽的导向下,使得限位插块旋转进入到限位槽内,防止因驱动齿轮旋转,使得限位插块难以进入到限位槽内,而单向轴承的设置,使得限位插块只可以向一个方向旋转,而限位插块的旋转方向与两个加强柱相互远离时驱动齿轮的旋转方向相同,从而在实现便于安装的同时,保证对第一加强柱和第二加强柱的限位效果,需要拆卸时,通过解锁孔将限位环拨正,即可将锁定柱拔出,从而使得两个加强柱可以相互靠近。附图说明 [0026] 图1是本发明的流程图。 [0027] 图2是本发明的整体结构示意图。 [0028] 图3是本发明中插柱的结构示意图。 [0029] 图4是本发明中第一齿板和第二齿板的结构示意图。 [0030] 图5是本发明中加固机构的结构示意图。 [0031] 图6是本发明中连接机构的结构示意图。 [0032] 图7是本发明中连接座的结构示意图。 [0033] 图8是本发明中限位柱的结构示意图。 [0034] 图9是本发明中连接框的结构示意图。 [0035] 图10是本发明中第二连接板的结构示意图。 [0036] 图11是本发明中第一连接板的结构示意图。 [0037] 图中,1、撑柱;2、桥梁基础;3、桥墩;4、第二加强柱;5、连接框;6、加强梁;7、第一螺栓孔;8、插柱;9、隧道;10、横向插杆;11、基座;12、压座;13、支撑板;14、液压缸;15、螺纹杆;16、驱动齿轮;17、第一压柱;18、第一连接架;19、凹槽;20、金属板;21、磁铁;22、第一齿板; 23、第二齿板;24、第二压柱;25、连接机构;26、第一加强柱;27、插座;28、连接座;29、限位齿轮;30、限位柱;31、限位槽;32、椭圆形导向槽;33、连接腔;34、限位插块;35、连接环;36、锁定柱;37、限位腔;38、限位环;39、弹簧;40、压板;41、解锁孔;42、第一连接板;43、第二连接板;44、滑动板;45、第二螺栓孔;46、滑槽。 具体实施方式[0038] 以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。 [0039] 如图1‑图11所示,本隧道下穿高铁桥梁基础的变形监测与控制方法,包括以下步骤:S1、在桥梁的桥墩顶部和桥墩底部、梁体的宽度方向两侧、桥梁基础上分别布置变形检测装置;S2、在高铁不运行期间和运行期间分别对数据进行采集,进行有限元数值模拟,数值模拟的结果与实时的检测数据进行对比,验证模型的准确性;S3、根据验证后的模型模拟隧道下穿施工下桥墩的变形,确定变形会影响高铁桥梁的部位;S4、对变形影响高铁桥梁的部位的桥梁,将底部相邻的桥墩通过加强机构进行加固,加固后再次进行数据采集,并进行有限元数值模拟;S5、若S4模拟出的变形数据仍会影响高铁桥梁正常运行,则利用加固机构进行加固,若S4模拟出的变形数据不会影响高铁桥梁正常运行,则可以进行后续施工;S6、在施工过程中继续利用采集的数据进行有限元数值模拟,实时更新桥梁变形的数据,若发现数据异常,则进行停工处理。 [0040] 所述步骤S3中,在对变形会影响高铁桥梁的部位确定时,对变形的部位进行区域划分,并根据区域进行变形等级的分级,根据变形等级确定后续对桥梁的加固方式。 [0041] 所述桥梁的加固方式包括利用加强机构进行加固、利用加固机构进行加固、利用加强机构和加固机构同时进行加固。 [0042] 在进行步骤S5时,可以根据模拟隧道下穿施工下桥墩的变形给出施工方案和注意事项,降低施工时意外的情况发生。 [0043] 在施工完成后,可以根据检测的数据进行有限元数值模拟,利用模型模拟拆除加固机构和加强机构后,桥梁的变形,决定是否对加强机构和加固机构进行拆除回收。 [0044] 所述桥梁包括撑柱1、桥梁基础2和桥墩3,加强机构包括两个加强梁6、第一连接板42和两个第二连接板43,两个第一连接板42上开设有滑槽46,两个第一连接板42的两端均开设有第一螺栓孔7,两个第二连接板43的两端均固定有滑动板44,滑动板44穿过滑槽46并与滑动连接,滑动板44的端部开设有第二螺栓孔45,加强梁6的两端分别与两个桥墩3上的第一连接板42或第二连接板43连接。 [0045] 采用以上结构,在安装时,将两个第二连接板43两端的滑动板44插入到滑槽46内,然后两个第一连接板42上的第一螺栓孔7通过第一螺栓进行连接,两个第二连接板43上的第二螺栓孔45通过第二螺栓进行连接,通过对第一螺栓和第二螺栓上螺母的旋进,使得第一连接板42和第二连接板43组成的连接框5可以适应不同大小的桥墩3,保证连接的顺利进行,并且也不会对桥墩3造成破坏,而且在后续拆装时比较便捷,降低了施工的难度,该结构可以有效的限制在隧道9下穿施工过程中桥梁的位移,极大的提高既有桥梁结构的安全性。 [0046] 所述加固机构包括插柱8,插柱8插入地下并位于桥梁与隧道9下穿的位置之间,插柱8的内部开设有空腔,插柱8上滑动连接有若干横向插杆10,横向插杆10为多边形柱体结构,且横向插杆10的端部为尖锥状,插柱8的内部设置有驱动机构,驱动机构与横向插杆10连接,相邻的插柱8通过连接机构25连接。 [0047] 采用以上结构,初始时横向插杆10位于插柱8的内部,可以将插柱8插入到地下,然后通过驱动机构将横向插杆10伸出插柱8,然后再通过连接机构25将相邻的插柱8进行连接,整体形成对土壤的阻挡加固机构,从而对桥梁与隧道9施工之间的地基进行阻挡加工,降低因隧道9下穿施工地面产生的形变,且横向插杆10的设置,不仅可以极大的提高对地基的加固效果,而且可以提高插柱8的稳定性。 [0048] 所述驱动机构包括压座12、旋转连接在空腔内的螺纹杆15,螺纹杆15与横向插杆10螺纹连接,螺纹杆15上远离横梁插杆的一端固定有驱动齿轮16,驱动齿轮16的前后两侧分别啮合有第一齿板22和第二齿板23,相邻的第一齿板22通过第一连接架18连接,相邻的第二齿板23通过第二连接架连接,最上方的第一齿板22的上端固定有第一压柱17,最上方的第二齿板23的上端固定有第二压柱24,插柱8的上端固定有基座11,第一压柱17和第二压柱24的上端伸出到基座11的上端,基座11的上端开设有凹槽19,凹槽19的内部固定有金属板20,压座12的下侧固定有磁铁21,磁铁21伸进凹槽19内并与金属板20吸附,基座11与压座 12通过螺栓连接,第一压柱17和第二压柱24位于压座12的内部。 [0049] 采用以上结构,在对插柱8进行安装时,可以利用磁铁21与金属板20的配合,将压座12与基座11连接,然后利用下压设备将插柱8压进地面,当插柱8压进地面后,将压座12取下,然后利用下压设备对第一压柱17进行下压,从而使得第一压柱17带动第一齿板22下降,第一齿板22通过驱动齿轮16带动螺纹杆15旋转,螺纹杆15旋转带动横向插杆10伸出插柱8并插入地基内,最后再将压座12与基座11通过螺栓连接即可,操作简单便捷,该结构的设置,便于将加固机构插入到地面内,不需要将地基挖坑,防止施工对桥梁产生影响,并且在需要将加固机构取出时,可以将压座12取下,然后利用下压设备对第二压柱24进行下压,从而通过驱动齿轮16带动螺纹杆15反转,就可以使得横向插杆10收进插柱8内,便于后续利用设备将插柱8拔出,极大的降低了施工的成本。 [0050] 所述连接机构25包括连接座28、第一加强柱26和第二加强柱4,连接座28内开设有连接腔33,第一加强柱26和第二加强柱4均匀连接腔33滑动连接,第一加强柱26和第二加强柱4位于连接腔33内的部分上均设置有齿槽,连接腔33的内部旋转连接有限位齿轮29,限位齿轮29与齿槽啮合,限位齿轮29的上端固定有限位柱30,限位柱30的上端开设有限位槽31,限位槽31的上端开设有椭圆形导向槽32,连接座28的内部开设有限位腔37,限位腔37的内部上端设置有倾斜面,限位腔37的内部设置有若干限位环38,限位腔37的内部固定有弹簧39,弹簧39的另一端与限位环38抵触,连接座28上滑动连接有锁定柱36,锁定柱36穿过限位环38的内周,锁定柱36的截面与限位环38的内周均为方形结构,锁定柱36的上端固定有按压板40,锁定柱36的下端伸进连接腔33内并固定有连接环35,连接环35的内周通过单向轴承连接有限位插块34,限位插块34与限位槽31配合,连接座28的侧面开设有与限位腔37连通的解锁孔41,压座12上固定有插座27,插座27上开设有插槽,第一加强柱26和第二加强柱 4的另一端分别与相邻的两个插槽插接。 [0051] 采用以上结构,在对相邻的压座12进行连接时,可以首先将第一加强柱26的端部插入到一个压座12的插槽内,将第一加强柱26和插槽通过螺栓进行固定,然后拉动第二加强柱4,使得第二加强柱4插入到另一个压座12的插槽内并通过螺栓进行固定后,通过压板40带动锁定柱36下降,使得限位插块34首先与椭圆形导向槽32接触,在椭圆形导向槽32的导向下,使得限位插块34旋转进入到限位槽31内,防止因驱动齿轮16旋转,使得限位插块34难以进入到限位槽31内,而单向轴承的设置,使得限位插块34只可以向一个方向旋转,而限位插块34的旋转方向与两个加强柱相互远离时驱动齿轮16的旋转方向相同,从而在实现便于安装的同时,保证对第一加强柱26和第二加强柱4的限位效果,需要拆卸时,通过解锁孔 41将限位环38拨正,即可将锁定柱36拔出,从而使得两个加强柱可以相互靠近。 [0052] 所述基座11上焊接固定有支撑板13,支撑板13的上端铰链有液压缸14,液压缸14的上端与加强梁6铰链。 [0053] 采用以上结构,在安装加强梁6时,可以将支撑板13支撑在地面时,利用支撑板13和液压缸14的支撑力将加强梁6撑起,便于将连接框5安装在桥墩3上,在安装完成后,可以将支撑板13焊接在基座11上,使得加强机构与加固机构形成一个整体,在隧道9下穿施工过程中,可以根据检测数据检测桥梁的形变,并通过液压缸14的伸缩对桥梁的形变进行调整,进一步降低隧道9下穿施工过程中桥梁的形变,确保高铁运行的安全性。 [0054] 本发明的工作原理是:在高铁不运行期间和运行期间分别对数据进行采集,进行有限元数值模拟,数值模拟的结果与实时的检测数据进行对比,验证模型的准确性,根据验证后的模型模拟隧道9下穿施工下桥墩3的变形,确定变形会影响高铁桥梁的部位;对变形影响高铁桥梁的部位的桥梁,将底部相邻的桥墩3通过加强机构进行加固,加固后再次进行数据采集,并进行有限元数值模拟;若S4模拟出的变形数据仍会影响高铁桥梁正常运行,则利用加固机构进行加固,若S4模拟出的变形数据不会影响高铁桥梁正常运行,则可以进行后续施工;在施工过程中继续利用采集的数据进行有限元数值模拟,实时更新桥梁变形的数据,若发现数据异常,则进行停工处理,在施工完成后,可以根据检测的数据进行有限元数值模拟,利用模型模拟拆除加固机构和加强机构后,桥梁的变形,决定是否对加强机构和加固机构进行拆除回收。在加强机构安装时,可以将安支撑板13支撑在地面时,利用支撑板13和液压缸14的支撑力将加强梁6撑起,便于将连接框5安装在桥墩3上,将两个第二连接板 43两端的滑动板44插入到滑槽46内,然后两个第一连接板42上的第一螺栓孔7通过第一螺栓进行连接,两个第二连接板43上的第二螺栓孔45通过第二螺栓进行连接,通过对第一螺栓和第二螺栓上螺母的旋进,使得第一连接板42和第二连接板43组成的连接框5可以适应不同大小的桥墩3,保证连接的顺利进行,在加固机构安装时,初始时横向插杆10位于插柱8的内部,在对插柱8进行安装时,可以利用磁铁21与金属板20的配合,将压座12与基座11连接,然后利用下压设备将插柱8压进地面,当插柱8压进地面后,将压座12取下,然后利用下压设备对第一压柱17进行下压,从而使得第一压柱17带动第一齿板22下降,第一齿板22通过驱动齿轮16带动螺纹杆15旋转,螺纹杆15旋转带动横向插杆10伸出插柱8并插入地基内,最后再将压座12与基座11通过螺栓连接即可,然后再将第一加强柱26的端部插入到一个压座12的插槽内,将第一加强柱26和插槽通过螺栓进行固定,然后拉动第二加强柱4,使得第二加强柱4插入到另一个压座12的插槽内并通过螺栓进行固定后,通过压板40带动锁定柱 36下降,使得限位插块34首先与椭圆形导向槽32接触,在椭圆形导向槽32的导向下,使得限位插块34旋转进入到限位槽31内,防止因驱动齿轮16旋转,使得限位插块34难以进入到限位槽31内,而单向轴承的设置,使得限位插块34只可以向一个方向旋转,而限位插块34的旋转方向与两个加强柱相互远离时驱动齿轮16的旋转方向相同,从而在实现便于安装的同时,保证对第一加强柱26和第二加强柱4的限位效果,最后将支撑板13焊接在基座11上,使得加强机构与加固机构形成一个整体,加固机构整体形成对土壤的阻挡加固,从而对桥梁与隧道9施工之间的地基进行阻挡加工,降低因隧道9下穿施工地面产生的形变,且横向插杆10的设置,不仅可以极大的提高对地基的加固效果,而且可以提高插柱8的稳定性。 |