CN106065574A - 步履顶推施工过拼板的方法 - Google Patents

Abstract

一种步履顶推施工过拼板的方法，在升降千斤顶设置有梳齿板，梳齿板顶部通过垫板支承于构件的底部，其中梳齿板顶部沿构件移动方向设置有凹槽，该凹槽的宽度大于构件底部凸出物的宽度，当需近拼接板位置时，拆除垫板，梳齿板直接承载构件，拼接板的螺栓与梳齿板凹槽缝契合，从而保证平顺通过。通过后再将垫板放回梳齿板上。其优点是实现用一个总控系统对多个顶推单元进行三维控制实现连续同步工作，控制精度高，降低劳动强度，减少人力成本；结构紧凑、简单，拆装容易，成本低，工作空间小；设备一次安装后即可直到完工，克服常规牵引方式只能前进不能后退的缺点；具有动态纠偏功能，可及时在行进过程中进行纠偏，当顶推遇到构件连接处或其它情况仍然可以进行顶推施工。

Description

步履顶推施工过拼板的方法

技术领域

本发明涉及工程用施工机械技术领域，特别涉及一种针对大型构件整体平移用的步履顶推施工过拼板的方法。

背景技术

连续顶推技术已越来越广泛地应用于大型构件的平移施工中。对于大跨度的结构如桥梁钢箱梁顶推施工中，现有的施工方法一般采用连续顶推或拖移的办法，需要将钢箱梁或混凝土梁用体外索进行临时加固，而成桥解除；采用钢绞线牵引的形式，每顶推一段，钢绞线需重新安装。该方法施工工序繁琐，成本高，且只能前进不能后退，同时反复起动的水平推力或拉力对柔性桥墩的受力工况不利。授权公告号为CN 201678949 U的发明公开一种步履式顶推装置，包括滑箱、滑道、平移千斤顶、顶升千斤顶和纠偏千斤顶组件；滑箱由滑箱主体单元和连接滑箱主体单元的滑箱主体连接体组成，滑箱主体单元之间、滑箱主体单元和滑箱主体连接体之间以及各滑箱主体连接体之间通过螺栓活动连接；滑道由滑道主体单元、滑道主体连接体组成，滑道主体单元之间、滑道主体单元和滑道主体连接体之间、各滑道主体连接体之间通过螺栓活动连接；滑箱整体放置在滑道上，呈上下结构，顶升千斤顶安装在位于滑道上的顶升千斤顶安装筒内、平移千斤顶安装在位于滑道上的平移千斤顶安装板上，纠偏千斤顶组件安装在位于滑道上的纠偏千斤顶安装架上，该装置通过平移千斤顶、顶升千斤顶的交替工作实现步履式顶推，不需要将钢箱梁或混凝土梁用体外索进行临时加固，也不需使用钢绞线。但其存在如下缺陷：１、滑道、滑箱的结构复杂且体积大、重量重，加工难度大，成本高，所需工作空间大。２、每个顶推单元需４台顶升千斤顶和４台顶推千斤顶，不但设备成本高，而且所需工作及安置空间大，不能对实现工字梁及螺栓拼接结构的构件顶推。

发明内容

本发明的目的就是提供一种统结构简单，工作空间小，成本低，施工简便、速度快的步履顶推施工过拼板的方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种步履顶推施工过拼板的方法，包括步骤：

（1）、顶推系统设置步骤：包括总控中心、动力装置、升降装置、顶推装置、纠偏装置等子系统，各子系统通过高压油管、数据传输线缆及控制元件，所述总控中心负责整套系统工作的指挥和控制，设有电控箱、电脑（或触摸屏）、ＰＬＣ控制单元、变频器、模拟采集模块、压力传感器、位移传感器、压力继电器；动力装置包括n台液压泵站，液压泵站包括油箱、变频电机、多口多压输出的单元径向柱塞泵和控制阀组，控制阀组包括与单元径向柱塞泵柱塞相配套的电磁换向阀、溢流阀；升降装置包括m台顶升千斤顶、安装在顶升千斤顶活塞上的球形板、安装在球形板上的梳齿板及垫板、安装在顶升千斤顶油缸上的位移传感器；顶推装置包括m台水平千斤顶、设置在水平千斤顶底部的滑箱、安装在水平千斤顶油缸上的位移传感器；每一套升降装置和一套顶推装置组成一个顶推单元；一台泵站可控制多个顶推单元（视泵站设置的单元柱塞泵数量而定）；所述纠偏装置负责当构件在顶推过程中产生偏离时的纠正工作，其包括m台纠偏千斤顶、设置在纠偏千斤活塞顶端的滚轮、设置在纠偏千斤顶油缸上的位移传感器；

（2）、顶推参数设置步骤：在主控中心设置：水平顶推位移标准值、顶升位移标准值、构件的偏离方向标准值、顶升千斤顶活塞位移差标准值、水平顶推千斤顶活塞位移差标准值；

（3）、顶推参数控制策略：实时测量每一台顶推单元平台的水平顶推值、顶升值，构件的偏离方向值，将实时测量的参数由主控中心与设置的参数进行比较，当：

顶升时，当任两台顶升千斤顶的活塞位移值之差大于顶升千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于顶升千斤顶活塞位移差标准值，停止的顶升千斤顶重新启动工作，这样可保证各顶升千斤顶的同步性。任何顶升千斤顶的顶升值达到顶升位移标准值后即停止工作，而没有达到顶升位移标准值的继续工作，直到全部顶升千斤顶顶升值均达到顶升位移标准值后即完成一个行程的顶升，并开始水平顶推；

顶推时，当任两台水平顶推千斤顶的活塞位移值之差大于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值，停止的水平顶推千斤顶重新启动工作，这样可保证各水平顶推千斤顶的同步性。任何水平顶推千斤顶的顶推值达到顶推位移标准值后即停止工作，而没有达到顶推位移标准值的继续工作，直到全部水平顶推千斤顶顶推值均达到顶推位移标准值后即完成一个行程的顶推，开始落梁；

构件移动偏离方向值超出偏离方向标准值，主控中心向偏离方向的纠偏装置发出指令，对构件施加偏离方向相反的力进行纠偏，构件移动偏离方向值回复到偏离方向标准值时，主控中心发出停止纠偏指令，停止纠偏作业。

（4）、拼接板调整步骤：本步骤是在升降千斤顶设置有梳齿板，梳齿板顶部通过垫板支承于构件的底部，其中梳齿板顶部沿构件移动方向设置有凹槽，该凹槽的宽度大于构件底部凸出物的宽度，当需过拼接板位置时，拆除垫板，梳齿板直接承载构件，拼接板的螺栓与梳齿板凹槽缝契合，从而保证平顺通过。通过后再将垫板放回梳齿板上。

进一步的：还包括自动找平的调整和方向的柔性调整步骤：本步骤是在顶升千斤顶上部与球形板连接成球面凹凸槽连接或者弧面凹凸槽连接的结构，使得球形板得以沿球形面摆动，自动找平的调整和方向的柔性调整。

本发明的优点是：

１、实现用一个总控系统对多个顶推单元进行三维控制实现连续同步工作，控制精度高，降低劳动强度，减少人力成本。

２、结构紧凑、简单，拆装容易，成本低，工作空间小。

３、不必对构件进行临时加固，不必采用钢绞线，设备一次安装后即可直到完工，无须因钢绞线长度不够中途拆装设备，可节省建桥费用。

４、设备系统将滑移面由箱梁底部改到顶推设备与滑板之间，同时竖向升降千斤顶安装球头装置，可自动对中避免了对箱梁底部的损伤及千斤顶侧向受力，同时顶推时桥墩不受水平荷载，主梁和桥墩都不会损伤，使结构在顶推过程中确保安全。

5、具有动态纠偏功能，可及时在行进过程中进行纠偏，最大限度保持构件的直线运动,避免构件运行失稳，从而保证箱梁的坡度、全桥线形。

6、克服常规牵引方式只能前进不能后退的缺点。

7、可扩展性强，通用性高：根据工程实际，通过增加或减少泵站和千斤顶数量来增加或减少顶推单元，从而满足不同跨度、不同吨位的工程施工需要。

8、当顶推遇到构件连接处或其它情况仍然可以进行顶推施工。

附图说明

图1为本发明的步履式顶推系统控制网络图。

图2为本发明的步履式顶推系统安装连接图。

图3为本发明顶推单元示意图

图4为本发明的纠偏装置正视图

图5为本发明的纠偏装置俯视图

图6为本发明的球形板结构示意图

图7是图6的左视图

图8为本发明的梳齿板结构示意图

图9为图8的B方向视图

图10是图8的A方向视图

图11为本发明的过拼接板工作示意图

图12为本发明实施时多个顶推单元布置图

图中附图标记为：。

图中附图标记为： A.升降装置，B.顶推装置，C.纠偏装置，D.构件，E.纠偏装置安装平台，Ｆ.顶推单元安装平台，Ｇ. 落梁支架，１.顶升千斤顶，２.球形板，３.梳齿板，４.垫板，5.位移传感器a，6.水平顶推千斤顶，7.位移传感器b，8.滑箱，9.反力架，10.球铰装置，11.钢垫块，12. 滚轮， 13.滚轮安装支架，14.位移传感器c，15.纠偏千斤顶，16.活动钢垫板，17.纠偏反力架， 18.顶升千斤顶活塞，19.螺栓，20.水平千斤顶活塞，21.拼接板，22.拼接板螺栓，23.凹槽。

具体实施方式

本发明包括步骤：

（1）、顶推系统设置步骤：包括总控中心、动力装置、升降装置、顶推装置、纠偏装置等子系统，各子系统通过高压油管、数据传输线缆及控制元件，所述总控中心负责整套系统工作的指挥和控制，设有电控箱、电脑（或触摸屏）、ＰＬＣ控制单元、变频器、模拟采集模块、压力传感器、位移传感器、压力继电器；动力装置包括n台液压泵站，液压泵站包括油箱、变频电机、多口多压输出的单元径向柱塞泵和控制阀组，控制阀组包括与单元径向柱塞泵柱塞相配套的电磁换向阀、溢流阀；升降装置包括m台顶升千斤顶、安装在顶升千斤顶活塞上的球形板、安装在球形板上的梳齿板及垫板、安装在顶升千斤顶油缸上的位移传感器；顶推装置包括m台水平千斤顶、设置在水平千斤顶底部的滑箱、安装在水平千斤顶油缸上的位移传感器等。每一套升降装置和一套顶推装置组成一个顶推单元；一台泵站可控制多个顶推单元（视泵站设置的单元柱塞泵数量而定）。所述纠偏装置负责当构件在顶推过程中产生偏离时的纠正工作，其包括m台纠偏千斤顶、设置在纠偏千斤活塞顶端的滚轮、设置在纠偏千斤顶油缸上的位移传感器；

（2）、顶推参数设置步骤：在主控中心设置：水平顶推位移标准值、顶升位移标准值、构件的偏离方向标准值、顶升千斤顶活塞位移差标准值、水平顶推千斤顶活塞位移差标准值；

（3）、顶推参数控制策略：实时测量每一台顶推单元平台的水平顶推值、顶升值，构件的偏离方向值，将实时测量的参数由主控中心与设置的参数进行比较，当：

顶升时，当任两台顶升千斤顶的活塞位移值之差大于顶升千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于顶升千斤顶活塞位移差标准值，停止的顶升千斤顶重新启动工作，这样可保证各顶升千斤顶的同步性。任何顶升千斤顶的顶升值达到顶升位移标准值后即停止工作，而没有达到顶升位移标准值的继续工作，直到全部顶升千斤顶顶升值均达到顶升位移标准值后即完成一个行程的顶升，并开始水平顶推；

顶推时，当任两台水平顶推千斤顶的活塞位移值之差大于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值，停止的水平顶推千斤顶重新启动工作，这样可保证各水平顶推千斤顶的同步性。任何水平顶推千斤顶的顶推值达到顶推位移标准值后即停止工作，而没有达到顶推位移标准值的继续工作，直到全部水平顶推千斤顶顶推值均达到顶推位移标准值后即完成一个行程的顶推，开始落梁；

构件移动偏离方向值超出偏离方向标准值，主控中心向偏离方向的纠偏装置发出指令，对构件施加偏离方向相反的力进行纠偏，构件移动偏离方向值回复到偏离方向标准值时，主控中心发出停止纠偏指令，停止纠偏作业。

过拼接板调整步骤：本步骤是在升降千斤顶设置有梳齿板，梳齿板顶部通过垫板支承于构件的底部，其中梳齿板顶部沿构件移动方向设置有凹槽，该凹槽的宽度大于构件底部凸出物的宽度，当需过拼接板位置时，拆除垫板，梳齿板直接承载构件，拼接板的螺栓与梳齿板凹槽缝契合，从而保证平顺通过。通过后再将垫板放回梳齿板上。

自动找平的调整和方向的柔性调整步骤：本步骤是在顶升千斤顶上部与球形板连接成球面凹凸槽连接或者弧面凹凸槽连接的结构，使得球形板得以沿球形面摆动，自动找平的调整和方向的柔性调整。

下面通过一个实例对本发明进行详细说明：

本实施例是设有总控中心、n个液压泵站、n×m个顶推单元；所述顶推单元如图２所示，设有升降装置Ａ、顶推装置Ｂ、纠偏装置Ｃ。n×m个顶推单元是对称分布于构件轴线的两侧，如图9所示。

所述升降装置Ａ设有顶升千斤顶１，球形板２、梳齿板３、垫板４、位移传感器5；顶升千斤顶1上部与球形板2连接成球面凹凸槽连接结构，其中所述顶升千斤顶１的活塞18顶端为凹球面，所述球形板2如图6、7所示，其底端为凸球面，与活塞18凹球面相配，所述球形板2和所述顶升千斤顶活塞18通过设在圆心的螺栓19保持对中，使得球形板2得以沿球形面摆动，进行自动找平的调整和方向的柔性调整；所述梳齿板3如图7、8、9所示，所述球形板2与梳齿板3采用凹凸槽连接结构，从前、后、左、右四个方向对梳齿板3进行限位，其中梳齿板3置于球形板2上面，底端设一凸面，与设在球形板顶端的凹槽相嵌，梳齿板3顶部沿构件移动方向设置有两条凹槽，每条凹槽的宽度大于构件底部凸出物的宽度；所述垫板4放置于梳齿板3之上，在正常顶推时，垫板4直接承载构件；当顶推遇到构件连接处或其它情况下需避开连接螺栓等凸出物时，取下垫板4，梳齿板3直接承载构件，连接螺栓等凸出物可以从梳齿板顶面的凹槽通过。

所述顶推装置Ｂ设有水平顶推千斤顶6、位移传感器7、滑箱8、设在滑箱上的反力架9、设在反力架和水平顶推千斤顶之间的球铰装置10。

施工时在水平千斤顶的活塞20和顶升千斤顶油缸之间设一钢垫块11，通过螺栓连接使水平千斤顶6和顶升千斤顶1形成一个整体，施工完成后可拆分，方便装运。

所述纠偏装置Ｃ如图3、4所示，设有纠偏千斤顶15、纠偏反力架17、设在纠偏千斤顶15和纠偏反力架17之间的活动钢垫板16，所述纠偏千斤顶15前端设有滚轮12和滚轮安装支架13，油缸上设有位移传感器14。

上述系统采用本发明的基本方法为：

利用上述的步履式顶推装置，对构件整体顶推到位的方法，它包括以下步骤：

１、安装顶推系统：将步履式顶推系统拼装在桥墩的顶推装置安装平台上；

２、设定步履式顶推程序：根据施工流程和要求，在总控中心设定相关参数，设定完成启动设备；

３、顶升主梁：顶升千斤顶伸缸，将主梁顶离落梁支架，达设定行程时自动停止，此时主梁载荷由落梁支架转移到顶升千斤顶；

４、顶推主梁：水平顶推千斤顶自动启动并伸缸，推动顶升千斤顶连同主梁在滑箱内向前滑移，至设定行程时自动停止；

５、落梁：顶升千斤顶自动缩缸，主梁重新降落在落梁支架上，此时主梁载荷由顶升千斤顶转移回落梁支架；

６、水平顶推千斤顶回程：水平顶推千斤顶自动缩缸，带动顶升千斤顶回到初始位置。

７、纠偏：如在水平顶推过程中出现偏离并达到设定值，纠编千斤顶自动启动，伸缸，通过滚轮对主梁施加与主梁偏离方向相反的力进行纠偏。

８、过拼接板：当顶推遇到构件连接处或其它情况下需避开连接螺栓等凸出物时，取下垫板，梳齿板直接承载构件，通过后再将垫板放回梳齿板上。

重复1－8步骤，反复循环，直到主梁顶推平移就位。

本发明即适用于大型构件（含钢结构、混凝土等）的水平顶推施工。

施工时，通过主控中心的触摸屏输入施工参数后，启动设备，设备即自动按如下步骤工作：

１、顶升主梁：顶升千斤顶１伸缸，将主梁Ｄ顶离落梁支架Ｇ，同时安装在顶升千斤顶1油缸上的位移传感器5实时测量位移值并将数据传输至总控中心，顶升过程球形板2可自动调整找平。当顶升达到设定行程时，总控中心发出指令，顶升千斤顶１停止，此时主梁载荷由落梁支架转移到顶升千斤顶１；

２、顶推主梁：总控中心发出指令，水平顶推千斤顶６自动伸缸，推动顶升千斤顶１连同球形板２、梳齿板３、垫板４和主梁Ｄ沿滑板８向前滑移，同时安装在水平顶推千斤顶6油缸上的位移传感器7实时测量位移值并将数据传输至总控中心，当达到设定行程时，总控中心发出指令，水平顶推千斤顶６停止伸缸；

３、落梁：顶升千斤顶1自动缩缸，主梁重新降落在落梁支架Ｇ上，此时主梁载荷由顶升千斤顶1转移回落梁支架Ｇ；

4、水平顶推千斤顶回程：水平顶推千斤顶6自动缩缸，带动顶升千斤顶１连同球形板２、梳齿板３、垫板４回到初始位置。

5、纠偏：如在水平顶推过程中出现偏离并达到设定值，纠编千斤顶15自动启动，伸缸，通过滚轮12对主梁Ｄ施加与主梁偏离方向相反的力进行纠偏，同时安装在纠偏千斤顶15油缸上的位移传感器14实时测量位移值并将数据传输至总控中心，当达到纠偏行程时，总控中心发出指令，纠偏千斤顶15停止。

６、过拼接板：当顶推遇到拼接板21或其它情况下需避开连接螺栓等凸出物时，取下垫板４，梳齿板３直接承载构件，如图11所示，拼接板的螺栓22与梳齿板的凹槽23契合，从而保证平顺通过。通过后再将垫板放回梳齿板上。

不断重复上述步骤，即可实现构件的步履式顶推到位。

Claims (2)

1.一种步履顶推施工过拼板的方法，其特征在于：包括步骤：

（1）、顶推系统设置步骤：包括总控中心、动力装置、升降装置、顶推装置、纠偏装置等子系统，各子系统通过高压油管、数据传输线缆及控制元件，所述总控中心负责整套系统工作的指挥和控制，设有电控箱、电脑（或触摸屏）、ＰＬＣ控制单元、变频器、模拟采集模块、压力传感器、位移传感器、压力继电器；动力装置包括n台液压泵站，液压泵站包括油箱、变频电机、多口多压输出的单元径向柱塞泵和控制阀组，控制阀组包括与单元径向柱塞泵柱塞相配套的电磁换向阀、溢流阀；升降装置包括m台顶升千斤顶、安装在顶升千斤顶活塞上的球形板、安装在球形板上的梳齿板及垫板、安装在顶升千斤顶油缸上的位移传感器；顶推装置包括m台水平千斤顶、设置在水平千斤顶底部的滑箱、安装在水平千斤顶油缸上的位移传感器；每一套升降装置和一套顶推装置组成一个顶推单元；一台泵站可控制多个顶推单元（视泵站设置的单元柱塞泵数量而定）；所述纠偏装置负责当构件在顶推过程中产生偏离时的纠正工作，其包括m台纠偏千斤顶、设置在纠偏千斤活塞顶端的滚轮、设置在纠偏千斤顶油缸上的位移传感器；

（2）、顶推参数设置步骤：在主控中心设置：水平顶推位移标准值、顶升位移标准值、构件的偏离方向标准值、顶升千斤顶活塞位移差标准值、水平顶推千斤顶活塞位移差标准值；

（3）、顶推参数控制策略：实时测量每一台顶推单元平台的水平顶推值、顶升值，构件的偏离方向值，将实时测量的参数由主控中心与设置的参数进行比较，当：

顶升时，当任两台顶升千斤顶的活塞位移值之差大于顶升千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于顶升千斤顶活塞位移差标准值，停止的顶升千斤顶重新启动工作，这样可保证各顶升千斤顶的同步性；任何顶升千斤顶的顶升值达到顶升位移标准值后即停止工作，而没有达到顶升位移标准值的继续工作，直到全部顶升千斤顶顶升值均达到顶升位移标准值后即完成一个行程的顶升，并开始水平顶推；

顶推时，当任两台水平顶推千斤顶的活塞位移值之差大于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值时，主控中心发出指令，控制位移值大的千斤顶的电磁换向阀动作，停止对该千斤顶供油，该千斤顶停止工作进行等待，而位移值小的千斤顶继续工作，直到位移值之差小于水平顶推千斤顶活塞位移差标准值，停止的水平顶推千斤顶重新启动工作，这样可保证各水平顶推千斤顶的同步性；任何水平顶推千斤顶的顶推值达到顶推位移标准值后即停止工作，而没有达到顶推位移标准值的继续工作，直到全部水平顶推千斤顶顶推值均达到顶推位移标准值后即完成一个行程的顶推，开始落梁；

构件移动偏离方向值超出偏离方向标准值，主控中心向偏离方向的纠偏装置发出指令，对构件施加偏离方向相反的力进行纠偏，构件移动偏离方向值回复到偏离方向标准值时，主控中心发出停止纠偏指令，停止纠偏作业；

（4）过拼接板调整步骤：本步骤是在升降千斤顶设置有梳齿板，梳齿板顶部通过垫板支承于构件的底部，其中梳齿板顶部沿构件移动方向设置有凹槽，该凹槽的宽度大于构件底部凸出物的宽度，当需过拼接板位置时，拆除垫板，梳齿板直接承载构件，拼接板的螺栓与梳齿板凹槽缝契合，从而保证平顺通过；通过后再将垫板放回梳齿板上。

2.根据权利要求1所述的步履顶推施工过拼板的方法，其特征在于：还包括自动找平的调整和方向的柔性调整步骤：本步骤是在顶升千斤顶上部与球形板连接成球面凹凸槽连接或者弧面凹凸槽连接的结构，使得球形板得以沿球形面摆动，自动找平的调整和方向的柔性调整。