CN109930494A - 适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，涉及桥梁施工的技术领域，旨在解决现有顶推装置未设置有纵向、横向和曲线调节结构，导致其无法满足纵横坡和曲线桥梁的施工需要。其包括滑道，滑道上滑移设置有滑箱，滑箱内竖直设置有顶升顶，顶升顶的下壁滑移设置于滑箱的底壁上，滑道上水平设置有顶推顶，顶推顶的缸体与活塞杆分别连接于滑道和滑箱上，滑箱上垂直于顶推顶水平设有纠偏顶，纠偏顶的缸体固定于滑箱外侧、活塞杆顶设于顶升顶的侧壁上，顶升顶上方设有上座，上座与顶升顶之间设有球铰结构，上座与滑箱之间设有限位结构。本发明具有自适应纵横坡的坡度和桥梁曲线的变化，确保顶推装置受力均匀的效果。

Description

适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置

技术领域

本发明涉及桥梁施工的技术领域，尤其是涉及一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置。

背景技术

目前在桥梁梁体的顶推施工技术中，由于载荷的不均匀等原因，会产生桥线偏差，因此，对梁体的实时纠偏成为难题。一般的纠偏方式为：在梁体的侧面设置纠偏点，当测量到梁体有偏差情况时，停下桥面顶推工作，并根据偏差的方向及大小进行纠偏，等待纠偏结束后方可继续顶推工作，这种纠偏方式会大大增加顶推工作的时间，降低施工效率。

为解决上述问题，公开号为CN107841957A的发明公开了一种大吨位钢箱梁顶推装置、顶推系统及顶推方法，顶推装置包括顶升伸缩设备、平推伸缩设备和纠偏伸缩设备，所述顶升设备、平推伸缩设备和纠偏伸缩设备均安装在滑移箱体上，该滑移箱体底部设置有用于滑动的滑移底座，所述平推伸缩设备、纠偏伸缩设备相对伸缩的两端分别连接至滑移箱体和滑移底座上。

上述顶推装置通过设置三个伸缩设备，将顶推装置看作三维坐标系后，三个伸缩设备分别布置在三维坐标系的三个轴向方向上，且三个油缸两两垂直，竖直方向上设置顶升伸缩设备，通过顶升伸缩设备将钢箱梁顶起；钢箱梁向目标位置移动的方向为纵向方向，所述平推伸缩设备的伸缩方向与该纵向方向相同，通过平移伸缩设备的顶推，使钢箱梁向目标位置移动；当钢箱梁在移动过程中发生位置偏移时，通过顶推装置的纠偏伸缩设备推动钢箱梁左右移动，进行位置调节，保证钢箱梁处于正确的纵向移动方向上。

但在实际施工过程中，一些桥梁往往需要设置一定的纵坡、横坡或曲线，因此，梁体的底板也具有一定的纵、横坡度，而利用上述装置进行顶推时，由于顶升设备的上端水平设置，因此容易导致顶升设备受力不均而发生损坏，从而延误正常施工。为此，需要在顶推装置上设置纵向和横向调平结构，使之适应于纵横坡和曲线处桥梁的施工需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其能够自适应纵横坡的坡度和桥梁曲线的变化，确保顶推装置受力均匀。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，包括滑道，所述滑道上滑移设置有滑箱，所述滑箱内竖直设置有顶升顶，所述顶升顶的下壁滑移设置于所述滑箱的底壁上，所述滑道上水平设置有顶推顶，所述顶推顶的缸体与活塞杆分别连接于所述滑道和滑箱上，所述滑箱上垂直于所述顶推顶水平设有纠偏顶，所述纠偏顶的缸体固定于滑箱外侧、活塞杆顶设于顶升顶的侧壁上，所述顶升顶上方设有上座，所述上座的顶面设为平面，所述上座与所述顶升顶之间设有球铰结构，所述上座顶设于所述球铰结构的顶部，所述上座与所述滑箱之间设有限位结构。

通过采用上述技术方案，在桥梁梁体的顶升过程中，上座的顶面与梁体的底壁接触进行施力，顶推顶用于控制滑箱在水平方向的移动，此处的水平方向在实际施工过程中为桥梁的延伸方向，顶升顶用于顶推梁体上升，当梁体在上升过程中发生横向的偏移时，启动纠偏顶，纠偏顶对顶升顶的位置进行纠正，顶升顶带着桥梁梁体一起移动，使之处于正确位置，在上述桥梁梁体的架设过程中，当需要对桥梁的纵横坡段或曲线桥段进行施工时，此时梁体底面处于倾斜状态，由于本装置中设置了球铰结构，且上座顶设于球铰结构的顶部，因此球铰结构能够根据上座的倾斜而调整自身的角度，使其上顶面与上座始终处于贴合接触的状态，由此实现倾斜状态下对上座的稳定支撑，限位结构用于在上座发生倾斜时对其进行限位，防止上座滑落，同时也能够限制球铰结构所处的位置，避免球铰结构脱落，上述顶推装置对桥梁纵横坡的坡度和桥梁弯道的变化具有自适应性，能够在纵横坡和曲线桥梁的施工中进行桥梁梁体的准确顶推，同时还能保持顶升顶的活塞杆顶部的受力均匀。

本发明进一步设置为：所述球铰结构包括下端面为球面、上端面为平面的球芯，所述顶升顶的活塞杆端部中央设有与所述球芯的球面部分配合的凹槽，所述上座与所述球芯的平面部分紧贴设置。

通过采用上述技术方案，球芯下端的球面顶设于凹槽内，当球芯上端面上的上座由于桥梁梁体的倾斜而受力发生偏斜时，该偏斜的力作用于球芯上，使得球芯在凹槽内发生转动，从而起到自适应桥梁的纵横坡的坡度的作用，但球芯在转动过程中与凹槽的接触面积始终保持不变且球芯的受力集中点都在球心的位置，因此其整体受力均匀，具有较好的承力效果。

本发明进一步设置为：所述凹槽的内部形状为与所述球芯的球面部分贴合的下凹的球形面。

通过采用上述技术方案，球芯在转动过程中始终与凹槽的内壁紧密贴合，从而使得球芯与凹槽在配合面处整体受力，减小了局部的应力集中。

本发明进一步设置为：所述凹槽为竖直的圆柱孔，圆柱孔的直径小于所述球芯的球面部分上的最大圆的直径。

通过采用上述技术方案，球芯在转动过程中始终只与圆柱孔的上边缘紧密贴合，接触面积较小，因此球芯与凹槽之间的滑动摩擦力较小，球芯在凹槽内的转动更加流畅。

本发明进一步设置为：所述限位结构包括相对开设于所述滑箱相互正对的两侧壁上的腰形槽和滑移设置于两两相对的所述腰形槽内的滑柱，所述滑柱的直径小于所述腰形槽的宽度，所述腰形槽竖直设置，所述滑柱互相平行的设有两根且分别位于所述顶升顶的两侧，所述滑柱中间贯穿所述上座、两端分别穿出所述腰形槽设置并于穿出端分别设有挡止件。

通过采用上述技术方案，当上座在桥梁梁体的作用下发生倾斜时，滑柱随着上座的倾斜而在腰形槽内上、下滑移，并且两根滑柱及各个滑柱的两端可以不同步滑移，从而实现了既限制上座发生超出腰形槽限定范围的大幅度的倾斜，又能保证上座在小幅度范围内倾斜的效果。

本发明进一步设置为：所述挡止件包括外形大于所述腰形槽宽度的挡止片和垂直于所述滑柱的长度方向穿设于所述滑柱两端的挡销，所述挡销与所述滑箱外侧壁之间的距离大于所述挡止片的厚度。

通过采用上述技术方案，挡销从滑柱的两个端部限制挡止片，而挡止片只能在滑箱的侧壁与挡销之间进行移动，当滑柱在上座的倾斜过程中发生滑移时，挡止片能够将滑柱固定在一定的滑移范围内，避免滑柱滑移脱落，同时，由于挡销与滑箱外侧壁之间的距离大于挡止片的厚度，因此，上座不会被两侧的挡止片抱死，而是可以在一定范围内发生倾斜和移动，从而适应桥梁的坡段和弯曲度。

本发明进一步设置为：所述顶升顶的活塞杆包括与活塞直接连接的活塞筒和螺纹连接于所述活塞筒内的活塞芯，所述凹槽设于所述活塞芯的顶部，所述活塞芯的上部还设有驱动所述活塞芯伸缩的施力结构。

通过采用上述技术方案，当桥梁梁体需要顶起的高度较低时，可以将活塞芯通过施力结构而驱动下降，使活塞芯进入活塞筒中，只利用活塞筒的高度来顶起桥梁梁体；当桥梁梁体需要顶起的高度较高时，可利用施力结构驱动活塞芯上升，从而使得桥梁梁体在顶升顶的行程内被顶起的更高。

本发明进一步设置为：所述施力结构包括沿所述活塞芯的截面直径方向贯穿所述活塞芯的插孔，所述插孔至少交叉设有两个。

通过采用上述技术方案，人员可以通过将扳手或其他施力杆件插设于插孔中，通过转动杆件来驱使活塞芯在活塞筒内转动，从而使得活塞芯上升或下降，结构简单，使用方便，至少两个插孔交叉设置的方式使得人员在转动杆件的时候可以从同一侧通过倒换插孔的方式使活塞芯发生旋转，从而实现活塞芯的上升或下降，进一步方便了人员的操作。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过在顶升顶的上方设置上座，并在上座与顶升顶之间设置球铰结构，在上座与滑箱之间设置限位结构，从而使得装置对桥梁纵横坡的坡度和桥梁弯道的变化具有自适应性，进而实现在纵横坡或曲线桥梁的施工中进行桥梁梁体的准确顶推，同时还能保持顶升顶的活塞杆顶部的受力均匀；

2.通过将顶升顶的活塞杆设为活塞筒和活塞芯螺纹套接的形式，使得顶升顶的顶推高度增加，提高了装置的适用性。

附图说明

图1是本发明披露的一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置的实施例一的整体结构示意图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是本发明披露的一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置的实施例二的结构剖视图。

图中，1、滑道；2、滑箱；3、顶推顶；4、纠偏顶；5、顶升顶；51、活塞筒；52、活塞芯；6、上座；7、球铰结构；71、球芯；72、凹槽；8、限位结构；81、滑柱；82、腰形槽；83、挡止件；831、挡止片；832、挡销；9、施力结构；91、插孔；10、滑槽；11、滑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1、图2，为本发明公开的一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，包括滑道1，滑道1上滑移设置有上端开口的滑箱2，滑道1上沿滑道1的延伸方向水平设置有顶推顶3，顶推顶3的缸体固定连接于滑道1上、活塞杆固定连接于滑箱2上；滑箱2内竖直设置有顶升顶5，滑箱2两侧垂直于顶推顶3水平设置有两个纠偏顶4，纠偏顶4的缸体分别固定于滑箱2外侧、活塞杆顶设置于顶升顶5的侧壁上，为了保证顶升顶5在纠偏顶4的作用下沿垂直于滑道1的方向滑移运动，滑箱2的侧壁上平行于纠偏顶4的顶出方向开设有滑槽10，顶升顶5两侧固定连接有滑杆11，滑杆11滑移设置于滑槽10内。顶升顶5上方设置有上座6，上座6的顶面设置为平面，用以顶起桥梁梁体，上座6与顶升顶5之间设置有球铰结构7，上座6顶设于球铰结构7的顶部，上座6与滑箱2之间设置有限位结构8。

本发明此实施例中以钢箱梁的顶推过程为例说明本装置的使用过程。

在钢箱梁的顶升过程中，首先根据桥梁的结构设定顶推装置的顶推位置，然后将多个顶推装置放置于预定位置的桥墩上并进行固定，其中顶推装的两侧分别设有垫梁，顶推装置的滑道1平行于桥梁的延伸方向；顶推装置的动作顺序为：顶升顶5将钢箱梁顶起，然后顶推顶3将滑箱2顶出一个行程的距离，之后顶升顶5下降脱离钢箱梁而将钢箱梁放置于垫梁上，顶推顶3收回一个行程回到原位，之后再重复上述动作顺序进入下一次顶升。当监测到钢箱梁在上升过程中发生横向的偏移时，需要及时停止顶升顶5的顶升动作并启动纠偏顶4，纠偏顶4推动顶升顶5带着钢箱梁一起移动，使钢箱梁处于正确的位置后才能再次启动顶升顶5进行工作。

在上述钢箱梁的架设过程中，当遇到具有纵横坡或弯道的桥梁时，由于钢箱梁需要具有一定的倾斜度，因此钢箱梁的底面也处于倾斜状态，此时由于设置了球铰结构7，且上座6顶设于球铰结构7的顶部，因此球铰结构7能够在钢箱梁的重力作用下根据上座6的倾斜而调整自身的角度，使其上顶面与上座6始终处于贴合接触的状态，由此实现倾斜状态下对上座6的稳定支撑，限位结构8用于在上座6发生倾斜时对其进行限位，防止上座6滑落，同时也能够限制球铰结构7所处的位置，避免球铰结构7脱落。

参照图1、图2，球铰结构7包括下端面为球面、上端面为平面的球芯71，顶升顶5的活塞杆端部中央设置有与球芯71的球面部分配合的凹槽72，凹槽72的内部形状为与球芯71的球面部分贴合的下凹的球形面，上座6与球芯71的平面部分紧贴设置。在上述结构中，球芯71转动的角度可以根据顶推需要在确保安全的条件下进行设定。

球铰结构7及上座6在装配好后，球芯71下端的球面顶设于凹槽72内，当球芯71上端面上的上座6由于钢箱梁的倾斜而受力发生偏斜时，该偏斜的力作用于球芯71上，使得球芯71在凹槽72内发生转动，从而起到自适应桥梁的纵横坡的坡度的作用。

参照图1、图2，限位结构8包括开设于滑箱2相互正对的两侧壁上的腰形槽82和滑移设置于腰形槽82内的滑柱81，本发明此时实施例中的腰形槽82共设有两组，且每组包含两个腰形槽82，两个腰形槽82均处于滑箱2互相正对的面上的正对位置，滑柱81的直径小于腰形槽82的宽度，腰形槽82竖直设置，滑柱81互相平行的设置有两根且两根滑柱81分别位于顶升顶5的两侧，滑柱81中间贯穿上座6、两端分别穿出腰形槽82设置并于穿出端分别穿设有挡止件83，挡止件83包括外形大于腰形槽82宽度的挡止片831和垂直于滑柱81的长度方向穿设于滑柱81两端的挡销832，两侧挡销832与对应方向上的滑箱2外侧壁之间的距离均大于挡止片831的厚度。

当上座6在钢箱梁的作用下发生倾斜时，滑柱81随着上座6的倾斜而在腰形槽82内上、下滑移，并且两根滑柱81及各个滑柱81的两端可以不同步地进行滑移，当滑柱81滑移到其一端的挡止片831顶设于挡销832与滑箱2的侧壁之间时，上座6难以再进行该方向上的倾斜。上述结构实现了既限制上座6发生超出腰形槽82限定范围的大幅度的倾斜，又能保证上座6在小幅度范围内倾斜的效果，从而使之适应桥梁的纵横坡和曲线段的施工。

参照图2，为了增加顶升顶5的顶升行程，提高顶推装置的适用性，顶升顶5的活塞杆包括与活塞直接连接的活塞筒51和螺纹连接于活塞筒51内的活塞芯52，凹槽72设置于活塞芯52的顶部，活塞芯52的上部还设有驱动活塞芯52伸缩的施力结构9，施力结构9包括沿活塞芯52的截面直径方向贯穿活塞芯52的插孔91，本发明此实施例中的插孔91交叉设置有两个。

当钢箱梁需要顶起的高度较低时，可以将刚性杆件插入活塞芯52上的插孔91中，并推动杆件带着活塞芯52进行转动而驱动活塞芯52下降，使活塞芯52进入活塞筒51中，只利用活塞筒51的高度来顶起钢箱梁；当钢箱梁需要顶起的高度高于活塞筒51本身的行程时，人员同样可将刚性杆件插入活塞芯52上的插孔91中，并推动杆件带着活塞芯52进行反向转动而驱动活塞芯52上升，从而使得钢箱梁在顶升顶5的行程内被顶起的更高。

实施例二

本发明此实施例所披露的一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置与实施例一基本相同，其不同之处在于凹槽72的形状不同，具体为：参照图3，凹槽72为竖直设置的圆柱孔，圆柱孔的直径小于球芯71的球面部分上的最大圆的直径。

本实例而实施例一的区别效果在于：实施例一中的球芯71在转动过程中始终与凹槽72的内壁紧密贴合，从而使得凹槽72在与球芯71的配合面处整体受力，减小了局部的应力集中，提高了球铰结构7的使用寿命；而本实施例中的球芯71在转动过程中始终只与圆柱孔的上边缘紧密贴合，接触面积较小，因此球芯71与凹槽72之间的滑动摩擦力较小，球芯71在凹槽72内的转动更加流畅。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，包括滑道(1)，所述滑道(1)上滑移设置有滑箱(2)，所述滑箱(2)内竖直设置有顶升顶(5)，所述顶升顶(5)的下壁滑移设置于所述滑箱(2)的底壁上，所述滑道(1)上水平设置有顶推顶(3)，所述顶推顶(3)的缸体与活塞杆分别连接于所述滑道(1)和滑箱(2)上，所述滑箱(2)上垂直于所述顶推顶(3)水平设有纠偏顶(4)，所述纠偏顶(4)的缸体固定于滑箱(2)外侧、活塞杆顶设于顶升顶(5)的侧壁上，其特征在于：所述顶升顶(5)上方设有上座(6)，所述上座(6)的顶面设为平面，所述上座(6)与所述顶升顶(5)之间设有球铰结构(7)，所述上座(6)顶设于所述球铰结构(7)的顶部，所述上座(6)与所述滑箱(2)之间设有限位结构(8)。

2.根据权利要求1所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述球铰结构(7)包括下端面为球面、上端面为平面的球芯(71)，所述顶升顶(5)的活塞杆端部中央设有与所述球芯(71)的球面部分配合的凹槽(72)，所述上座(6)与所述球芯(71)的平面部分紧贴设置。

3.根据权利要求2所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述凹槽(72)的内部形状为与所述球芯(71)的球面部分贴合的下凹的球形面。

4.根据权利要求2所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述凹槽(72)为竖直的圆柱孔，圆柱孔的直径小于所述球芯(71)的球面部分上的最大圆的直径。

5.根据权利要求1所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述限位结构(8)包括相对开设于所述滑箱(2)相互正对的两侧壁上的腰形槽(82)和滑移设置于两两相对的所述腰形槽(82)内的滑柱(81)，所述滑柱(81)的直径小于所述腰形槽(82)的宽度，所述腰形槽(82)竖直设置，所述滑柱(81)互相平行的设有两根且分别位于所述顶升顶(5)的两侧，所述滑柱(81)中间贯穿所述上座(6)、两端分别穿出所述腰形槽(82)设置并于穿出端分别设有挡止件(83)。

6.根据权利要求5所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述挡止件(83)包括外形大于所述腰形槽(82)宽度的挡止片(831)和垂直于所述滑柱(81)的长度方向穿设于所述滑柱(81)两端的挡销(832)，所述挡销(832)与所述滑箱(2)外侧壁之间的距离大于所述挡止片(831)的厚度。

7.根据权利要求2所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述顶升顶(5)的活塞杆包括与活塞直接连接的活塞筒(51)和螺纹连接于所述活塞筒(51)内的活塞芯(52)，所述凹槽(72)设于所述活塞芯(52)的顶部，所述活塞芯(52)的上部还设有供所述活塞芯(52)伸缩的施力结构(9)。

8.根据权利要求7所述的适用于曲线和纵横坡的桥梁施工顶推装置，其特征在于：所述施力结构(9)包括沿所述活塞芯(52)的直径方向贯穿所述活塞芯(52)的插孔(91)，所述插孔(91)至少交叉设有两组。