CN111733703A - 桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法，机构包括：临时墩支撑体系，安装于桥梁纵向方向，跨于桥梁主墩两侧；滑道梁，沿桥梁纵向方向设置于所述主墩与所述临时墩支撑体系上；连续牵引组件，包括拖拉千斤顶、千斤顶反力架、拉索、滑块，所述拖拉千斤顶通过所述千斤顶反力架沿桥梁纵向方向安装固定在所述滑道梁的前端，所述滑块滑设于所述滑道梁上并通过所述拉索连接于所述拖拉千斤顶的移动端；用于竖向推顶桥梁的竖向推顶组件，安装在所述滑道梁及所述临时墩支撑体系上；用于在桥梁拖拉顶推到位后垫设于所述主墩与桥梁之间的多块垫板。解决了底面坡度不断变化的桥梁的顶推施工中垫块倒运时间长，劳动成本高，危险性大等问题。

Description

桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法。

背景技术

在飞速发展的大环境之下，大跨度的桥梁结构的应用越来越广泛，由于跨度大、重量重且结构跨中位置的施工场地有限，特别是跨越河流和高速公路，航道运行和车辆通行给施工带来巨大的困难。但常见的桥梁整体顶推施工各千斤顶反力控制难度较大，施工进度慢，危险性较高，施工成本较高。且针对桥梁底面坡度变化的桥梁，顶推施工在操作中需配置大量的人员调整下方垫块，造成大量的经济浪费和安全管理风险。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法，以解决桥梁底面坡度不断变化的桥梁的顶推施工，通过拖拉机构减少顶推机构顶推时间长、成本高，危险性大等问题。

本发明的第一方面提供了一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其包括：

临时墩支撑体系，安装于桥梁纵向方向，跨于桥梁主墩两侧；

滑道梁，沿桥梁纵向方向设置于所述主墩与所述临时墩支撑体系上；

连续牵引组件，包括拖拉千斤顶、千斤顶反力架、拉索、滑块，所述拖拉千斤顶通过所述千斤顶反力架沿桥梁纵向方向安装固定在所述滑道梁的前端，所述滑块滑设于所述滑道梁上并通过所述拉索连接于所述拖拉千斤顶的移动端；

用于竖向推顶桥梁的竖向推顶组件，安装在所述滑道梁及所述临时墩支撑体系上；

用于在桥梁拖拉顶推到位后垫设于所述主墩与桥梁之间的多块垫板。

作为本发明施工机构的实施方式，所述桥梁包括跨河段和跨路段，至少在所述跨河段的两跨位置以及所述跨路段的下方多处位置均设置有所述临时墩支撑体系。

作为本发明施工机构的实施方式，所述临时墩支撑体系包括设置于所述主墩两侧的桩主体及沿桥梁宽度方向安装于每侧所述桩主体顶部的横向分配梁。

作为本发明施工机构的实施方式，所述竖向推顶组件包括第一竖向千斤顶和第二竖向千斤顶，所述第一竖向千斤顶安装在所述滑道梁的尾端，所述第二竖向千斤顶安装在所述横向分配梁的顶部。

作为本发明施工机构的实施方式，所述第一竖向千斤顶的顶部设置有垫片。

作为本发明施工机构的实施方式，所述滑道梁分段设置，至少在所述跨河段的两跨位置以及所述跨路段的下方位置均设置有所述滑道梁的分段。

作为本发明施工机构的实施方式，所述滑道梁为箱形截面钢梁，内部间隔设置有多块竖向隔板，顶面焊接钢板作为滑动面。

作为本发明施工机构的实施方式，所述滑块的底部在所述滑道梁的宽度方向的两侧设置限位板。

本发明的第二方面还提供了一种利用桥梁结构累积拖拉顶推施工方法，其包括步骤：

于桥梁拖拉顶推的起始侧和终点侧均布置临时墩支撑体系，在所述临时墩支撑体系的上方沿桥梁纵向布置滑道梁；

提供连续牵引组件，将所述连续牵引组件的拖拉千斤顶通过千斤顶反力架安装固定在所述滑道梁的朝向终点侧的前端，将所述滑块及所述滑道梁上的竖向推顶组件设置在所述滑道梁的尾端，所述拖拉千斤顶与所述滑块之间通过拉索连接；

拼装桥梁并吊装至起始侧的所述滑道梁上，所述桥梁的底部落于所述滑块上；

利用所述拖拉千斤顶拖拉所述滑块并带着所述桥梁前进一段距离，进行拖拉操作；

利用所述滑道梁上的竖向推顶组件向上顶起所述桥梁，进行顶推操作；

复位所述拖拉千斤顶及所述滑块，缩回所述竖向推顶组件，进行复位操作；

重复所述拖拉操作、所述顶推操作及所述复位操作，直至所述桥梁拖拉顶推到位；

利用所述临时墩支撑体系顶部的竖向顶推组件顶起所述桥梁，并于桥梁主墩的顶部与所述桥梁之间放置多块垫板；

利用所述临时墩支撑体系顶部的竖向顶推组件对所述桥梁反复进行多组顶升及回落操作，并且在每组所述顶升及回落操作之间取出一块所述垫板，直至取出所有所述垫板。

作为本发明施工方法的实施方式，所述桥梁采用分段拼装，并且当所述桥梁的前一段分段的尾端拖拉顶升至其下方滑道梁的前端时，进行后一段分段的拼装，在后一段分段拼装完成后，继续拖拉顶升的步骤。

本发明桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法的有益效果在于，该拖拉顶推机构结构简单，安全高效，满足不同结构类型和形状的桥梁结构，尤其是底面坡度不断变化的桥梁结构，避免了传统顶推施工中钢垫块的倒运工作，大大节约了施工时间成本和经济成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的千斤顶和钢绞线组装示意图。

图2为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的千斤顶反力架的正面(左)及侧面(右)的示意图。

图3为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的滑道梁、滑块和钢绞线的组装示意图。

图4为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的滑块与钢绞线、锚具的安装示意图。

图5为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的钢绞线与锚具、锚具夹片的安装示意图。

图6为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的钢绞线与锚具、锚具夹片的安装侧面示意图。

图7为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的夹片的外观(左)及内部(右)的示意图。

图8为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的桥梁与临时墩、轨道梁、滑块、千斤顶的安装机构示意图。

图9为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的桥梁结构墩与轨道梁、滑块的安装机构示意图。

图10至图13为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的拖拉千斤顶的工作原理图，其中，图10和图11为向尖头左方向拖拉，图12和图13为向尖头右方向拖拉。

图14至图23为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的施工步骤及整体机构的安装示意图。

图24为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的桥梁拖拉顶推就位后的整理落梁结构安装示意图。

图25为本发明实施例提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的桥梁落梁就位后的示意图。

附图中各数字标号的名称：拖拉千斤顶1、拉索2、千斤顶反力架3、锚具夹片4、钢绞线锚座5、滑块6、橡胶垫片7、限位板8、滑板9、滑道梁10、支撑分配梁11、圆管桩12、混凝土支撑底座13、横向分配梁14、调平垫片15、主墩16、竖向千斤顶17、桥梁结构18、前导梁19。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的技术方案。

如图1～15，本实施例的第一方面提供的一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，以解决桥梁底面坡度不断变化的桥梁的顶推施工，通过拖拉机构减少顶推机构顶推时间长、成本高，危险性大等问题。该桥梁结构累积拖拉顶推施工机构主要包括：临时墩支撑体系、多根滑道梁10、连续牵引组件、竖向推顶组件及多块垫板15，具体来说：

临时墩支撑体系安装于桥梁结构18纵向方向，跨于桥梁结构18的主墩16两侧。

多根滑道梁10沿桥梁结构纵向方向相互间隔地设置于主墩16与临时墩支撑体系上。

连续牵引组件进一步包括拖拉千斤顶1、千斤顶反力架3、拉索2、滑块6，其中，拖拉千斤顶1通过千斤顶反力架3沿桥梁结构纵向方向安装固定在滑道梁10的靠近拖拉顶推终点侧的前端，滑块6滑设于滑道梁10上并通过拉索2连接于拖拉千斤顶1的移动端，配合图1～3所示。

竖向推顶组件为多个竖向千斤顶17，用于竖向推顶桥梁结构的，安装在滑道梁10及临时墩支撑体系上，且安装在滑道梁10上的竖向千斤顶17与安装在临时墩支撑体系上的竖向千斤顶17可不全程安装，在需要是取用，安装的位置也是沿桥梁结构的宽度方向隔开设置，不会发生干预。

多块垫板20，用于在桥梁结构18拖拉顶推至终点侧、到位后垫设于主墩与桥梁之间，并配合临时墩支撑体系上的竖向千斤顶17的反复顶伸及回落操作，完成桥梁结构18的落梁施工。

请参考图14，桥梁结构累积拖拉顶推施工机构中临时墩支撑体系安装在桥梁结构纵向方向，跨于主墩16和主墩16之间，在桥梁结构下方设置三段滑道梁10，在滑道梁10前端安装固定拖拉千斤顶1和千斤顶反力架3，滑道梁10尾部安装滑块6和竖向千斤顶17，在竖向千斤顶17上方安装调平垫片15，调平垫片15的两侧分别向桥梁结构的宽度方向及纵向方向均延伸有一定距离，将点支撑变为面支撑，滑块6上方可以安装不同高度调平垫片15以适应桥梁底面坡度的不断变化，用于调整底部的坡度变化。在滑块6和轨道梁10之间安装MGE滑板9，用于减少拖拉过程的摩擦力，如图3所示。拉索2通过钢绞线锚座5及锚具夹片4与滑块6连接固定，如图3～7所示，钢绞线锚座5锚固在滑块6的中心位置且两端露出滑块6的纵向两侧，锚具夹片4夹紧拉索2并固定在钢绞线锚座5中。拉索2穿过千斤顶反力架3与拖拉千斤顶1连接固定，拉索2优选为钢绞线。滑块6的底部在滑道梁10的宽度方向的两侧分别设置限位板8，可防止拖拉过程中偏移或者脱落。通过滑道梁10上方的拖拉千斤顶1，实现滑块6的前后倒运，从而实现桥梁结构不间断循环拖拉顶推。

较佳地，参考图3及图4，轨道梁10为箱形截面钢梁，每0.5米布置隔板，顶面焊接4mm厚不锈钢板作为滑动面。

请参考图10至图13，桥梁结构累积拖拉顶推施工机构中采用的拖拉千斤顶1为液压千斤顶1，具有水平方向上可移动的功能和反向自锁功能，其中，液压千斤顶1为现有技术，是一种液压拖拉的专用工具，通过液压油缸的荷重伸缸、上下锚具切换、空载缩缸、上下锚具切换实现液压千斤顶对拉索的拖拉流程，被拖拉构件可前进一段距离。

桥梁结构包括跨河段和跨路段，至少在跨河段的两跨位置以及跨路段的下方多处位置均设置有临时墩支撑体系，桥梁结构18的前端设有前导梁19，利用前导梁19有利于实现桥梁结构的跨墩，减少桥梁结构自身结构的悬臂长度和受力影响。滑道梁10分段设置，且至少在跨河段的两跨位置以及跨路段的下方位置均设置有滑道梁10的分段。

配合图8及图9所示，临时墩支撑体系包括：圆管桩12、混凝土承台13，横向分配梁14和支撑分配梁11，作为桥梁结构的主要承重体系，圆管桩12四根为一组，呈四边形矩阵形式布置在桥梁结构的底部，四根圆管桩12底部连接于混凝土承台13，顶部连接于支撑分配梁11，横向分配梁14沿桥梁结构的宽度方向设置在支撑分配梁11的顶部。该临时墩支撑体系通过混凝土承台13支撑一定长度的圆管桩12，避免了钢管桩12作为摩擦桩因受力不均导致的下沉问题。通过上方的横向分配梁14和支撑分配梁11将钢管桩12连成整体受力体系，保证结构的稳定。

本实施例还提供了一种桥梁结构累积拖拉顶推施工方法，主要做法是：在临时墩支撑体系上安装滑道梁，利用临时墩支撑体系完成部分节段的桥梁拼装和跨墩前导梁的安装，在桥梁下方安装滑块，作为桥梁的支撑结构，滑块安装于临时墩支撑体系上方的滑道梁上，滑道梁与滑块之间安装MGE滑板，减少拖拉过程中的水平摩擦力。

利用拖拉千斤顶连接钢绞线拖动滑块前进，进而实现桥梁的顶推前进。

当滑块由滑道梁的尾端拖拉至前端后，通过安装在滑道梁上的竖向千斤顶将桥梁整体顶升一定高度，然后将滑块倒运回轨道梁的尾部，再桥梁的尾端利用滑道梁和临时墩支撑体系继续拼装后一段桥梁结构，待焊接成整体后，再利用连续牵引组件实现桥梁的拖拉前进。通过可循环的拖拉顶推和桥梁的累积拼装，实现桥梁的累积拼装和顶推前进，进而实现桥梁就位。利用混凝土结构的主墩上方的垫板及横向分配梁顶部的竖向千斤顶，时间桥梁的落梁就位和固定。

下面请参考图14至图25，对本实施例的桥梁结构累积拖拉顶推施工方法的具体步骤，做进一步具体说明如下：

步骤一：请参考图14，布置临时墩支撑体系、滑道梁10和连续牵引体系(配套液压泵、控制系统等)，布置竖向千斤顶17。在河道一侧(拖拉起始侧)临时墩支撑体系上方利用履带吊、汽车吊完成拱桥结构预拼装，然后拼装桥梁前端的前导梁19。拼装前导梁19及桥梁结构18的主体钢梁时分别在滑道梁10上设置滑块6，拼装完毕后，调整线形，完成焊接；

步骤二：请参考图14，在滑道梁10端部焊接固定千斤顶反力架3，牵引用拉索2通过与千斤顶反力架3与滑块6连接固定，利用拖拉千斤顶1完成滑块6的拖拉前进。桥梁结构由滑块6支撑，接触面采用硬质橡胶垫7间隔，减少对主梁的油漆破坏，滑块6与轨道梁10之间利用MGE滑板9接触，减少拖拉过程的摩擦力。

步骤三：请参考图15，利用拖拉千斤顶1牵引拉索2和滑块6进行拖拉顶推前进，进而带动桥梁结构18完成拖拉前进。拖拉顶推时，拖拉千斤顶1两侧保持同步，在滑块6上设置限位板8，防止滑块滑移时偏出滑道梁；

步骤四：请参考图16，待桥梁结构18拖拉至轨道梁10前端时，继续拼装桥梁结构的下一节段构件，调整完线形后焊接固定；

步骤五：请参考图17，安装完成后，利用滑道梁10上的竖向千斤顶17配合钢垫片15，完成桥梁结构的整体顶升，然后将滑块6倒换回至滑道梁10的尾部；

步骤六：请参考图18，利用滑道梁10上的竖向千斤顶17回落油缸将桥梁结构放回到滑块6上方；

步骤七：请参考图19至图23，重复步骤三至步骤六，通过桥梁的循环拖拉顶推前进，配合桥梁尾部的拼装安装，实现大跨度桥梁的拖拉顶推跨河施工和就位；

步骤八：请参考图24和图25，拖拉顶推施工就位后，开始线形调整，拆除滑道梁，在横向分配梁14上方安装竖向千斤顶17，在主墩16顶部放置钢垫板20，通过主墩16上方的钢垫板20和横向分配梁14上上的竖向千斤顶17的循环抽垫倒顶的方法，将桥梁落至主墩16上，完成桥梁安装。

本发明提供的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构及其施工方法，

通过拖拉千斤顶牵引滑道梁上的滑块，实现滑块上方桥梁的拖拉前进，通过滑道梁上方竖向千斤顶的顶升，实现拖拉滑块的回位，通过累积拼装施工配合可循环的拖拉顶推施工，实现拱桥的跨河、跨路就位通过临时支撑体系上的竖向千斤顶和桥墩上的钢垫片倒梁的方式实现桥梁的落梁就位。解决了底面坡度不断变化的桥梁的顶推施工中垫块倒运时间长，劳动成本高，危险性大等问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于，包括：

临时墩支撑体系，安装于桥梁纵向方向，跨于桥梁主墩两侧；

滑道梁，沿桥梁纵向方向设置于所述主墩与所述临时墩支撑体系上；

连续牵引组件，包括拖拉千斤顶、千斤顶反力架、拉索、滑块，所述拖拉千斤顶通过所述千斤顶反力架沿桥梁纵向方向安装固定在所述滑道梁的前端，所述滑块滑设于所述滑道梁上并通过所述拉索连接于所述拖拉千斤顶的移动端；

用于竖向推顶桥梁的竖向推顶组件，安装在所述滑道梁及所述临时墩支撑体系上；

用于在桥梁拖拉顶推到位后垫设于所述主墩与桥梁之间的多块垫板。

2.如权利要求1所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述桥梁包括跨河段和跨路段，至少在所述跨河段的两跨位置以及所述跨路段的下方多处位置均设置有所述临时墩支撑体系。

3.如权利要求1或2所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述临时墩支撑体系包括设置于所述主墩两侧的桩主体及沿桥梁宽度方向安装于每侧所述桩主体顶部的横向分配梁。

4.如权利要求3所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述竖向推顶组件包括第一竖向千斤顶和第二竖向千斤顶，所述第一竖向千斤顶安装在所述滑道梁的尾端，所述第二竖向千斤顶安装在所述横向分配梁的顶部。

5.如权利要求4所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述第一竖向千斤顶的顶部设置有垫片。

6.如权利要求2所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述滑道梁分段设置，至少在所述跨河段的两跨位置以及所述跨路段的下方位置均设置有所述滑道梁的分段。

7.如权利要求1所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述滑道梁为箱形截面钢梁，内部间隔设置有多块竖向隔板，顶面焊接钢板作为滑动面。

8.如权利要求1所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构，其特征在于：所述滑块的底部在所述滑道梁的宽度方向的两侧设置限位板。

9.一种利用如权利要求1所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工机构的桥梁结构累积拖拉顶推施工方法，其特征在于，包括步骤：

于桥梁拖拉顶推的起始侧和终点侧均布置临时墩支撑体系，在所述临时墩支撑体系的上方沿桥梁纵向布置滑道梁；

提供连续牵引组件，将所述连续牵引组件的拖拉千斤顶通过千斤顶反力架安装固定在所述滑道梁的朝向终点侧的前端，将所述滑块及所述滑道梁上的竖向推顶组件设置在所述滑道梁的尾端，所述拖拉千斤顶与所述滑块之间通过拉索连接；

拼装桥梁并吊装至起始侧的所述滑道梁上，所述桥梁的底部落于所述滑块上；

利用所述拖拉千斤顶拖拉所述滑块并带着所述桥梁前进一段距离，进行拖拉操作；

利用所述滑道梁上的竖向推顶组件向上顶起所述桥梁，进行顶推操作；

复位所述拖拉千斤顶及所述滑块，缩回所述竖向推顶组件，进行复位操作；

重复所述拖拉操作、所述顶推操作及所述复位操作，直至所述桥梁拖拉顶推到位；

利用所述临时墩支撑体系顶部的竖向顶推组件顶起所述桥梁，并于桥梁主墩的顶部与所述桥梁之间放置多块垫板；

利用所述临时墩支撑体系顶部的竖向顶推组件对所述桥梁反复进行多组顶升及回落操作，并且在每组所述顶升及回落操作之间取出一块所述垫板，直至取出所有所述垫板。

10.如权利要求1所述的桥梁结构累积拖拉顶推施工方法，其特征在于：所述桥梁采用分段拼装，并且当所述桥梁的前一段分段的尾端拖拉顶升至其下方滑道梁的前端时，进行后一段分段的拼装，在后一段分段拼装完成后，继续拖拉顶升的步骤。

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