CN108221711A - 跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置 - Google Patents

Abstract

跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，属于平转梁及高位落梁装置技术领域，包括稳定机构、顶推平转机构及落梁机构，稳定机构布置在简支拱梁体与平转机构扁担梁之间，顶推平转机构包括顶推反力支座、平衡梁、顶推千斤顶及转体滑块，落梁机构包括落梁梁底垫块及落梁机构千斤顶，通过转体滑块、顶推反力支座及平衡梁配合顶推千斤顶顶推简支梁；落梁梁底垫块配合落梁机构千斤顶循环落梁。该装置简单易行，在平转作业时提高了简支拱的稳定性和有效避免了对简支拱梁体的损坏；在落梁时大大提高了施工的安全性及工作效率。为大吨位梁体的平转就位、高位落梁提供了施工经验。本发明工作效率高，安全便捷，适合广泛推广使用。

Description

跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置

技术领域

本发明属于平转梁及高位落梁装置技术领域，特别适用于跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置。

背景技术

转体施工做为一种新的施工方法，不断地被各个国家的工程技术人员使用并完善，如今已经成为一种比较成熟的施工方法，但顶推平转施工技术十分罕见，高位落梁更是难度极大。

转体主要是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作成型后，通过转体就位后再进行浇筑或者拼接的一种施工方法。

转体分为平转、竖转以及平竖转结合三种。

竖转法由于主要应用于混凝土肋拱桥中，一般只能适用于中小跨径的河流。

平转法是转体施工最常使用的施工方法。施工采用的机具设备少，工艺简单、降低了施工费用，具有结构合理，受力明确，力学性能好等特点，从而大大降低施工难度和施工人员的危险性；其次，转体施工法能够较好的克服高山峡谷，水深激流或经常通航的河道上架设大跨度桥梁的困难，尤其是针对修建处于交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥，其优势更加明显，最后，施工速度快，造价低、节约投资，在相同条件下比采用传统悬吊法，桁架伸臂法、搭架法相比，经济效益和社会效益十分显著。但是顶推施工做为一种特殊的施工方法在施工过程中具有特殊性。转体施工法的核心是转动设备与转动能力，在施工过程中保证结构稳定以及体系的顺利转换成为工程是否成功的标志。对于转动体系来说，要使上部构造顺利的转动，除在构造上应选择刚度大、重量轻的桥型外，转动体系的设计和制作也是个非常重要的问题。理想的转动体系必须具备转动灵活和安全稳定这两个条件，另外必须易于制作、便于施工。

因此现有技术当中亟需要一些装置来配合完成顶推转体及高位落梁，使梁体安全准确的放置在设计位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，来使简支拱梁体安全准确的放置在设计位置,增加施工的安全性和质量的控制能力。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，包括平转机构扁担梁、临时基础及转体滑道梁，所述平转机构扁担梁通过平转机构球铰安装在第一桥墩顶部；所述临时基础和第一桥墩位于既有铁路营业线的同一侧，所述转体滑道梁由预制梁节段拼装组成，转体滑道梁一端安装在临时基础顶部，另一端安装在第二桥墩顶部，第二桥墩和第一桥墩位于既有铁路营业线不同侧，其特征在于：第一桥墩和第二桥墩的顶部各设置有两个垫石，在同一桥墩上的两个垫石呈对称设置，该装置还包括稳定机构、顶推平转机构及落梁机构，

其中稳定机构包括稳定垫块，稳定垫块布置在简支拱梁体与平转机构扁担梁之间，稳定垫块数量为四个，四个稳定垫块呈矩形设置在平转机构扁担梁上表面；

其中顶推平转机构包括顶推反力支座、平衡梁、顶推千斤顶及转体滑块，所述顶推反力支座布置在转体滑道梁上部，顶推反力支座与转体滑道梁通过焊接连接在一起；所述平衡梁布置于转体滑道梁上方并顶靠在顶推反力支座上；所述顶推千斤顶设置在平衡梁与转体滑块之间；所述转体滑块布置在简支拱梁体与转体滑道梁之间；

其中落梁机构包括落梁梁底垫块一、落梁梁底垫块二及落梁机构千斤顶，所述落梁梁底垫块一放置于第一桥墩和第二桥墩顶部的垫石上，每个垫石上均叠放有N层落梁梁底垫块一，N>2，落梁梁底垫块二放置于同一桥墩的两个垫石之间，落梁梁底垫块二上方设置有落梁机构千斤顶。

进一步，所述平转机构扁担梁和平转机构球铰之间设置有垫座。

进一步，所述顶推反力支座数量为两个以上，顶推反力支座等间隔布置在转体滑道梁上部。

进一步，所述转体滑块数量两个。

进一步，所述落梁机构与简支拱梁体之间设置有钢垫板。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，该顶推平转及高位落梁装置操作简单易行，在顶推平转及高位落梁作业时避免简支拱梁体的损坏并可以准确的将简支拱梁体放在设计位置；为大吨位混凝土构件顶推平转及高位落梁提供了新的施工方法和经验。本发明工作效率高，安全可靠，可实施性强，适合广泛推广使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置总示意图。

图2为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在转体施工时转体中心侧的结构示意图。

图3为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在转体施工时转体中心侧的局部结构示意图。

图4为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在转体施工时顶推平转侧顶推平转机构的结构示意图。

图5为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置中转体滑块的结构示意图。

图6为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置中顶推反力支座结构示意图。

图7为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在落梁施工时拆除简支拱梁体正下方的转体滑道梁节段对应的状态图。

图8为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在落梁施工时拆除平转机构扁担梁准备阶段对应图。

图9为本发明跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置在落梁施工过程中简支拱梁体两侧的落梁机构结构示意图。

图中各标记如下：1-简支拱梁体，2-稳定垫块，3-平转机构扁担梁，4-临时基础，5-转体滑道梁，6-平转机构球铰，7-第一桥墩，8-既有铁路营业线，9-第二桥墩，10-垫石，11-顶推反力支座，12-平衡梁，13-顶推千斤顶，14-转体滑块，15-落梁梁底垫块一，16-落梁梁底垫块二，17-落梁机构千斤顶，18-垫座，19-平转机构球铰垫石。

具体实施方式

为了更清楚地表明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程和流程并没有详细的叙述。

参照图1至图9所示，本发明的跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，包括平转机构扁担梁3、临时基础4及转体滑道梁5，所述平转机构扁担梁3通过平转机构球铰6安装在第一桥墩7顶部；所述临时基础4和第一桥墩7位于既有铁路营业线8的同一侧，所述转体滑道梁5由预制梁节段拼装组成，转体滑道梁5一端安装在临时基础4顶部，另一端安装在第二桥墩9顶部，第二桥墩9和第一桥墩7位于既有铁路营业线8不同侧，其特征在于：第一桥墩7和第二桥墩9的顶部各设置有两个垫石10，在同一桥墩上的两个垫石10呈对称设置，该装置还包括稳定机构、顶推平转机构及落梁机构，

其中稳定机构包括稳定垫块2，稳定垫块2布置在简支拱梁体1与平转机构扁担梁3之间，稳定垫块2数量为四个，四个稳定垫块2呈矩形设置在平转机构扁担梁3上表面形成稳定支撑结构，其增加了平转机构扁担梁3和简支拱梁体1的契合度，保证其稳定系统的可靠性，又便于后续撤除平转机构扁担梁3；

其中顶推平转机构包括顶推反力支座11、平衡梁12、顶推千斤顶13及转体滑块14，所述顶推反力支座11布置在转体滑道梁5上部，顶推反力支座11与转体滑道梁5通过焊接连接在一起，其有效提供转体过程中的反作用力；所述平衡梁12布置于转体滑道梁5上方并顶靠在顶推反力支座11上，保证顶推过程中两顶推千斤顶13的施力均衡；所述顶推千斤顶13设置在平衡梁12与转体滑块14之间，为顶推转体提供动力；所述转体滑块14布置在简支拱梁体1与转体滑道梁5之间，以减少摩擦力及减小对简支拱梁体1的破坏，转体滑块14数量两个，双滑块布置，保证简支拱梁体1平转过程中的稳定性；

其中落梁机构包括落梁梁底垫块一15、落梁梁底垫块二16及落梁机构千斤顶17，所述落梁梁底垫块一15放置于第一桥墩7和第二桥墩9顶部的垫石10上，每个垫石10上均叠放有N层落梁梁底垫块一15，N>2，落梁梁底垫块二16放置于同一桥墩的两个垫石10之间，落梁梁底垫块二16上方设置有落梁机构千斤顶17。

所述平转机构扁担梁3和平转机构球铰6之间设置有垫座18。

所述顶推反力支座11数量为两个以上，顶推反力支座11等间隔布置在转体滑道梁5上部。

所述落梁机构千斤顶17与简支拱梁体1之间设置有钢垫板，用以加大受力面积和对简支拱梁体1的有效保护，以保证落梁过程简支拱梁体1不受损害。

具体施工流程如下：先进行钻孔桩施工，待桩基检桩合格后进行两桥墩和临时基础承台施工，两桥墩分别为第一桥墩7、第二桥墩9，第一桥墩7和第二桥墩9结构一致，第一桥墩7和临时基础4位于既有铁路营业线8的同一侧，第二桥墩9和第一桥墩7位于既有铁路营业线8不同侧，第一桥墩7为转体中心墩，待临时基础承台混凝土达到设计强度后进行墩身施工，待墩身混凝土达到强度后精确测量，安装转体滑道梁5，转体滑道梁5由预制梁节段拼装组成，在第一桥墩7上安装平转机构球铰6，平转机构球铰6与第一桥墩7接触处设置有平转机构球铰垫石19，平转机构球铰6上部精确安装平转机构扁担梁3，即平转机构扁担梁3通过平转机构球铰6架设在第一桥墩7上，接着进行第一桥墩7和临时基础4间梁下地面强化混凝土垫层施工，待垫层强度达到设计要求后进行预制梁下排架施工，精确控制排架顶高程，进行梁底模板铺设，进行排架预压，精确测量排架沉降量，待结果满足设计要求时进行简支拱梁体1施工，支架搭设以及简支拱梁体1的布筋浇筑，搭设拱支架开始简支拱各拱段的吊装，进行简支拱拱脚的钢构件安装，简支拱拱脚支模，简支拱拱脚混凝土浇筑施工。简支拱拱肋拼装，简支拱拱管内混凝土浇筑，待拱管内混凝土达到设计要求强度后进行排架的拆除。

进行简支拱梁体101变形监测，待测量结果合格后进行转体施工：首先转体滑道梁5上间隔1.2m安装一个顶推反力支座11，接着安设平衡梁12，然后安装顶推千斤顶13，顶推千斤顶13在电控系统的控制下向前顶推0.9m，松开顶推千斤顶13销轴回油，在平衡梁12处加0.9m垫块，重新安装顶推千斤顶13，顶推千斤顶13再向前顶推0.9m，松开顶推千斤顶13销轴回油，将平衡梁12及顶推千斤顶13向前移动一个区间，使简支拱梁体1以平转机构球铰6为转动中心进行转动，依次循环上述步骤至简支拱梁体1转体到设计位置，实现简支拱梁体1远离转动中心的一端通过转体滑道梁5从临时基础4上方滑动到第二桥墩9上方指定位置，精确测量简支拱梁体1转动到达指定位置，完成转体施工。

进行落梁施工：首先在平转机构扁担梁3下方安装落梁机构千斤顶17，通过控制落梁机构千斤顶17顶起平转机构扁担梁3，依次拆除垫座18、平转机构球铰6及平转机构球铰垫石19，在第一桥墩7顶部的两个垫石10上叠放落梁梁底垫块一15，两个垫石10上的叠放落梁梁底垫块一15高度相同，落梁梁底垫块一15放置完成后，控制落梁机构千斤顶17使平转机构扁担梁3下落，拆除平转机构扁担梁3，落梁机构千斤顶17，安装落梁梁底垫块二16及其上方的落梁机构千斤顶17，于此同时在简支拱梁体1正下方的转体滑道梁节段下部安装落梁梁底垫块二16及其上方的落梁机构千斤顶17，解开简支拱梁体1正下方转体滑道梁节段与相邻转体滑道梁节段连接，顶起简支拱梁体1正下方转体滑道梁节段，拆除简支拱梁体1正下方转体滑道梁节段，拆除位置放置落梁梁底垫块二16及其上方的落梁机构千斤顶17，顶起简支拱梁体1，拆除简支拱梁体1正下方转体滑道梁节段的两相邻转体滑道梁节段，拆除位置放置落梁梁底垫块一15，顶起落梁机构千斤顶17，抽出外侧落梁梁底垫块一15，下落落梁机构千斤顶17，抽出用于下落落梁机构千斤顶17的落梁梁底垫块二16一层，依次循环顶起、下落落梁机构千斤顶17交替抽出垫块落梁，落至第一桥墩7及第二桥墩9的支座位置，使用落梁机构千斤顶17进行调梁、落梁，调梁、落梁完成后对支座灌浆，完成落梁工作。通过简支拱梁体1两侧的落梁机构千斤顶17和落梁梁底垫块二16的交替支撑，实现简支拱梁体1的稳固下落，到达指定位置，

本发明提供一种跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，简支拱梁体1为两侧循环下落，使简支拱梁体1两端能够均匀分配载荷受力。为保证顶推平转过程中平转机构扁担梁3的受力稳定，四个稳定垫块2呈矩形设置在平转机构扁担梁3上表面形成稳定支撑结构；落梁梁底垫块一15和落梁梁底垫块二16数量根据落梁高度确定，并专业厂家订货制作，保证落梁梁底垫块使用的安全可靠。

本发明可以带来如下有益效果：本发明的顶推平转及高位落梁装置简单易行，在顶推平转及高位落梁作业时避免简支拱梁体1的损坏和可以准确的将简支拱梁体1放在设计位置；为大吨位混凝土构件顶推平转及高位落梁提供了新的施工方法和经验。本发明工作效率高，安全可靠，已通过实践考证，适合广泛推广使用。

Claims (5)

1.跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，包括平转机构扁担梁(3)、临时基础(4)及转体滑道梁(5)，所述平转机构扁担梁(3)通过平转机构球铰(6)安装在第一桥墩(7)顶部；所述临时基础(4)和第一桥墩(7)位于既有铁路营业线(8)的同一侧，所述转体滑道梁(5)由预制梁节段拼装组成，转体滑道梁(5)一端安装在临时基础(4)顶部，另一端安装在第二桥墩(9)顶部，第二桥墩(9)和第一桥墩(7)位于既有铁路营业线(8)不同侧，其特征在于：第一桥墩(7)和第二桥墩(9)的顶部各设置有两个垫石(10)，在同一桥墩上的两个垫石(10)呈对称设置，该装置还包括稳定机构、顶推平转机构及落梁机构，

其中稳定机构包括稳定垫块(2)，稳定垫块(2)布置在简支拱梁体(1)与平转机构扁担梁(3)之间，稳定垫块(2)数量为四个，四个稳定垫块(2)呈矩形设置在平转机构扁担梁(3)上表面；

其中顶推平转机构包括顶推反力支座(11)、平衡梁(12)、顶推千斤顶(13)及转体滑块(14)，所述顶推反力支座(11)布置在转体滑道梁(5)上部，顶推反力支座(11)与转体滑道梁(5)通过焊接连接在一起；所述平衡梁(12)布置于转体滑道梁(5)上方并顶靠在顶推反力支座(11)上；所述顶推千斤顶(13)设置在平衡梁(12)与转体滑块(14)之间；所述转体滑块(14)布置在简支拱梁体(1)与转体滑道梁(5)之间；

其中落梁机构包括落梁梁底垫块一(15)、落梁梁底垫块二(16)及落梁机构千斤顶(17)，所述落梁梁底垫块一(15)放置于第一桥墩(7)和第二桥墩(9)顶部的垫石(10)上，每个垫石(10)上均叠放有N层落梁梁底垫块一(15)，N>2，落梁梁底垫块二(16)放置于同一桥墩的两个垫石(10)之间，落梁梁底垫块二(16)上方设置有落梁机构千斤顶(17)。

2.根据权利要求1所述的跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，其特征在于：所述平转机构扁担梁(3)和平转机构球铰(6)之间设置有垫座(18)。

3.根据权利要求1所述的跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，其特征在于：所述顶推反力支座(11)数量为两个以上，顶推反力支座(11)等间隔布置在转体滑道梁(5)上部。

4.根据权利要求1所述的跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，其特征在于：所述转体滑块(14)数量两个。

5.根据权利要求1所述的跨越既有铁路营业线简支系杆拱顶推平转及高位落梁装置，其特征在于：所述落梁机构千斤顶(17)与简支拱梁体(1)之间设置有钢垫板。