CN113062228A - 一种无起落跳跃步履式顶推设备及其顶推方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无起落跳跃步履式顶推设备及其顶推方法，本发明通过三向千斤顶和固定式的前支撑油缸与后支撑油缸的起落转换，可以实现梁体在无起落跳跃的情况下向前进行顶推，梁体顶推前行快速平稳，极大地降低了安全风险，质量保证更加可控，施工效率高；在控制系统的控制下，前、后支撑油缸和三向千斤顶竖向油缸交替托起梁体，无需频繁起落梁体；三向千斤顶水平油缸顶推施力，可实现梁体平稳顶推前行充分利用三向千斤顶及前支撑油缸与后支撑油缸，在同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整，结构简洁、受力明确、施工简单、装拆方便、安全可靠，质量易于保证。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，特别地是一种无起落跳跃步履式顶推设备及其顶推方法。
背景技术
在桥梁工程建设中，受交通、环境条件的影响，梁体安装施工无法采用吊机等常规安装方法的情况下，或为不影响中断交通、通航，或峡谷高墩等。常采用顶推施工作业，目前采用的顶推施工做法有：1、拖拉式顶推施工；2、楔进式多点连续顶推施工；3、步履式多点顶推施工等。
目前顶推施工工法具有以下不足之处：
1、拖拉式：施工效率一般，临时墩或桥墩承受的水平力较大，牵拉钢绞线(或钢丝绳、精轧螺纹筋等)的受力点时常需在梁体底板临时设置的牛腿等结构上，因其对梁体可能引起局部受力过大问题，需要对梁体进行局部补强。临时结构和材料用量较大，顶推过程中无自行纠偏能力。
2、楔进式多点连续顶推施工：设备加工难度大，对楔形块加工、滑道制作、液压系统同步性精度要求高，成本较高，且技术复杂，施工难度大。
3、步履式多点顶推施工：以DX步履式顶推设备为例，顶推设备构造复杂，顶推行程短，不利于加快施工进度，且梁体需进行不断起落，梁体呈跳跃式前行，梁体标高同步监测频率高。因梁体起落频繁，操作难度大、安全风险高。特别是大跨长梁，不仅安全风险极大，而且梁体线形控制难度大，稍有不慎，会造成梁体局部损伤或遗留附加内力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备简洁、受力明确，安全可靠、操作方便，施工速度快的无起落跳跃步履式顶推设备及其顶推方法。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种无起落跳跃步履式顶推设备，包括底座板、前支撑油缸、后支撑油缸和三向千斤顶；所述底座板的两端分别设置有前挡板和后挡板；所述前支撑油缸设置于前挡板的顶部；所述后支撑油缸设置于后挡板的顶部；同侧的每个顶起点设置两组三向千斤顶，两组三向千斤顶可以同步切换，所述三向千斤顶放置于所述底座板上；所述前支撑油缸与所述后支撑油缸的顶部与梁底连接，用于支撑梁底并调整好梁底标高位置；所述三向千斤顶分别设置有三向千斤顶竖向油缸、三向千斤顶水平油缸和三向千斤顶横向调节油缸；当所述三向千斤顶竖向油缸向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变时；所述前支撑油缸和所述后支撑油缸同时回油，所述前支撑油缸和所述后支撑油缸的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载由所述三向千斤顶承担；所述三向千斤顶水平油缸的活塞杆和三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆分别抵靠在前挡板或后挡板的侧壁；所述三向千斤顶水平油缸起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到所述三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；或所述三向千斤顶横向调节油缸起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向左或右移动，直到所述三向千斤顶横向调节油缸活塞行程用完停止；同时同侧的另一组三向千斤顶水平油缸顶升托起梁体并保持梁体标高不变，三向千斤顶水平油缸推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；同时所述第一组三向千斤顶竖向油缸的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，所述第一组三向千斤顶水平油缸的活塞或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环。
进一步地，还包括同步液压电气智能控制系统；在所述同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整。
进一步地，梁体一次顶推行程由所述三向千斤顶水平油缸活塞的伸缩长度及底座板空间大小决定，所述三向千斤顶水平油缸的一次有效行程可达1m以上。
进一步地，所述三向千斤顶水平油缸和所述三向千斤顶横向调节油缸的顶推受力作用点在所述挡板上，所述挡板与底座板连成整体，且满足顶推时所需要的强度和刚度；所述挡板所产生的作用力为自平衡内力，桥墩无附加水平力。
进一步地，所述底座板上设置了镶嵌有光滑不锈钢板的定向滑槽；所述定向滑槽用于所述三向千斤顶的滑动。
进一步地，一种无起落跳跃步履式顶推方法，包括以下步骤：
步骤S1、前支撑油缸与后支撑油缸同时工作，梁体由前支撑油缸与后支撑油缸支撑梁底并调整好梁底标高位置；三向千斤顶竖向油缸脱离梁体，三向千斤顶水平油缸活塞回缩至原始位置；
步骤S2、三向千斤顶竖向油缸向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变；前支撑油缸和后支撑油缸同时回油，前支撑油缸和后支撑油缸的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载全部由三向千斤顶承担；
步骤S3、三向千斤顶水平油缸的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向左或右移动，直到三向千斤顶横向调节油缸活塞行程用完停止；
步骤S4、同侧第二组三向千斤顶竖向油缸托起梁体并保持梁体标高不变，水平油顶推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；第一组三向千斤顶竖向油缸的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，三向千斤顶水平油缸的活塞或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环；再进行下一个循环的顶推，依此循环反复交替进行直至完成设计要求的顶推作业。
进一步地，所述步骤S3中，三向千斤顶水平油缸的活塞杆与挡板无需严格固定，三向千斤顶水平油缸的活塞杆可以在挡板表面预定范围内进行调整移动。
本发明的有益效果：
本发明通过三向千斤顶和固定式的前支撑油缸与后支撑油缸的起落转换，可以实现梁体在无起落跳跃的情况下向前进行顶推，梁体顶推前行快速平稳，极大地降低了安全风险，质量保证更加可控，施工效率高；本发明两组三向千斤顶同时切换工作，减少了一组千斤顶回油收缩的等待时间，大大提高了施工效率；本发明充分利用三向千斤顶及前支撑油缸与后支撑油缸，在同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整，结构简洁、受力明确、施工简单、装拆方便、安全可靠，质量易于保证。
附图说明
图1为本发明实施例无起落跳跃—步履式顶推侧面图；
图2为本发明实施例无起落跳跃—步履式顶推正面图。
附图中：1-三向千斤顶竖向油缸；2-三向千斤顶水平油缸；3-前支撑油缸；4-前挡板；5-底座板；6-三向千斤顶；7-三向千斤顶横向调节油缸；8-后支撑油缸；9-后挡板。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
需要说明，在本发明中如涉及“第一”、“第二”的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，一种无起落跳跃步履式顶推设备，包括底座板5、前支撑油缸3、后支撑油缸8和三向千斤顶6；所述底座板5的两端分别设置有前挡板4和后挡板9；所述前支撑油缸3设置于前挡板4的顶部；所述后支撑油缸8设置于后挡板9的顶部；所述三向千斤顶6放置于所述底座板5上；所述前支撑油缸3与所述后支撑油缸8的顶部与梁底连接，用于支撑梁底并调整好梁底标高位置；所述三向千斤顶6分别设置有三向千斤顶竖向油缸1、三向千斤顶水平油缸2和三向千斤顶横向调节油缸7；当所述三向千斤顶竖向油缸1向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变时；所述前支撑油缸3和所述后支撑油缸8同时回油，所述前支撑油缸3和所述后支撑油缸8的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载由所述三向千斤顶6承担；所述三向千斤顶水平油缸2的活塞杆和三向千斤顶横向调节油缸7的活塞杆分别抵靠在前挡板4或后挡板9的侧壁；所述三向千斤顶水平油缸2起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向前或后移动，直到所述三向千斤顶水平油缸2活塞行程用完停止；或所述三向千斤顶横向调节油缸7起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向左或右移动，直到所述三向千斤顶横向调节油缸7活塞行程用完停止；所述前支撑油缸3和后支撑油缸8顶升托起梁体并保持梁体标高不变；所述三向千斤顶竖向油缸1的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，所述三向千斤顶水平油缸2的活塞或三向千斤顶横向调节油缸7的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环。
本发明通过三向千斤顶6和固定式的前支撑油缸3与后支撑油缸8的起落转换，可以实现梁体在无起落跳跃的情况下向前进行顶推，梁体顶推前行快速平稳，极大地降低了安全风险，质量保证更加可控，施工效率高；本发明充分利用三向千斤顶6及前支撑油缸3与后支撑油缸8，在同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整，结构简洁、受力明确、施工简单、装拆方便、安全可靠，质量易于保证。
具体的，本实施例方案中，还包括同步液压电气智能控制系统；在所述同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整。
具体的，本实施例方案中，梁体一次顶推行程由所述三向千斤顶水平油缸2活塞的伸缩长度决定，所述三向千斤顶水平油缸2的一次有效行程可达1m以上。
具体的，本实施例方案中，所述三向千斤顶水平油缸2和所述三向千斤顶横向调节油缸7的顶推受力作用点在所述挡板上，所述挡板与底座板5连成整体，且满足顶推时所需要的强度和刚度；所述挡板所产生的作用力为自平衡内力，桥墩无附加水平力。
具体的，本实施例方案中，所述底座板5上设置了镶嵌有光滑不锈钢板的定向滑槽；所述定向滑槽用于所述三向千斤顶6的滑动，起到定向滑移且摩擦极小的效果。
本发明步履式顶推设备采用多点推进，充分利用了三向千斤顶6的自身功能优势，采用“顶”、“推”、“缩”三个步骤交替进行，可实现梁体在无起落跳跃的条件下，快速平稳前行，极大地降低了施工安全风险，也提高了施工效率。
具体的，本实施例方案中，一种无起落跳跃步履式顶推方法，包括以下步骤：
步骤S1、前支撑油缸3与后支撑油缸8同时工作，梁体由前支撑油缸3与后支撑油缸8支撑梁底并调整好梁底标高位置；三向千斤顶竖向油缸1脱离梁体，三向千斤顶水平油缸2活塞回缩至原始位置；
步骤S2、三向千斤顶竖向油缸1向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变；前支撑油缸3和后支撑油缸8同时回油，前支撑油缸3和后支撑油缸8的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载全部由三向千斤顶6承担；
步骤S3、三向千斤顶水平油缸2的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸2活塞行程用完停止；或三向千斤顶横向调节油缸7的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向左或右移动，直到三向千斤顶横向调节油缸7活塞行程用完停止；
步骤S4、同侧的第二组三向千斤顶竖向油缸1向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变；另一组三向千斤顶水平油缸2的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸2活塞行程用完停止；或三向千斤顶横向调节油缸7的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶6连同其上梁体一同向左或右移动，直到三向千斤顶横向调节油缸7活塞行程用完停止；同时第一组三向千斤顶竖向油缸1的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，三向千斤顶水平油缸2的活塞或三向千斤顶横向调节油缸7的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环；再进行下一个循环的顶推，依此循环反复交替进行直至完成设计要求的顶推作业。
具体的，本实施例方案中，所述步骤S3中，三向千斤顶水平油缸2的活塞杆与挡板无需严格固定，三向千斤顶水平油缸2的活塞杆可以在挡板表面预定范围内进行调整移动。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种无起落跳跃步履式顶推设备，其特征在于：包括底座板、前支撑油缸、后支撑油缸和三向千斤顶；所述底座板的两端分别设置有前挡板和后挡板；所述前支撑油缸设置于前挡板的顶部；所述后支撑油缸设置于后挡板的顶部；同侧的每个顶起点设置两组三向千斤顶，两组三向千斤顶可以同步切换，所述三向千斤顶放置于所述底座板上；所述前支撑油缸与所述后支撑油缸的顶部与梁底连接，用于支撑梁底并调整好梁底标高位置；所述三向千斤顶分别设置有三向千斤顶竖向油缸、三向千斤顶水平油缸和三向千斤顶横向调节油缸；当第一组所述三向千斤顶竖向油缸向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变时；所述前支撑油缸和所述后支撑油缸同时回油，所述前支撑油缸和所述后支撑油缸的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载由所述三向千斤顶承担；所述三向千斤顶水平油缸的活塞杆和三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆分别抵靠在前挡板或后挡板的侧壁；所述三向千斤顶水平油缸起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到所述三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；或所述三向千斤顶横向调节油缸起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向左或右移动，直到所述三向千斤顶横向调节油缸活塞行程用完停止；同时同侧的第二组三向千斤顶竖向油缸顶升托起梁体并保持梁体标高不变，三向千斤顶水平油缸推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；同时所述第一组三向千斤顶竖向油缸的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，所述第一组三向千斤顶水平油缸的活塞或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环。
2.根据权利要求1所述的一种无起落跳跃步履式顶推设备，其特征在于：还包括同步液压电气智能控制系统；在所述同步液压电气智能控制系统的操控下可实现梁体顺桥向、竖向、横桥向的移动或者调整。
3.根据权利要求2所述的一种无起落跳跃步履式顶推设备，其特征在于：梁体一次顶推行程由所述三向千斤顶水平油缸活塞的伸缩长度及底座板空间大小决定，所述三向千斤顶水平油缸的一次有效行程可达1m以上。
4.根据权利要求3所述的一种无起落跳跃步履式顶推设备，其特征在于：所述三向千斤顶水平油缸和所述三向千斤顶横向调节油缸的顶推受力作用点在所述挡板上，所述挡板与底座板连成整体，且满足顶推时所需要的强度和刚度；所述挡板所产生的作用力为自平衡内力，桥墩无附加水平力。
5.根据权利要求4所述的一种无起落跳跃步履式顶推设备，其特征在于：所述底座板上设置了镶嵌有光滑不锈钢板的定向滑槽；所述定向滑槽用于所述三向千斤顶的滑动。
6.一种无起落跳跃步履式顶推方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、前支撑油缸与后支撑油缸同时工作，梁体由前支撑油缸与后支撑油缸支撑梁底并调整好梁底标高位置；三向千斤顶竖向油缸脱离梁体，三向千斤顶水平油缸活塞回缩至原始位置；
步骤S2、三向千斤顶竖向油缸向上起顶支撑梁底并使梁底标高保持不变；前支撑油缸和后支撑油缸同时回油，前支撑油缸和后支撑油缸的活塞均缓慢回缩与梁底分离；梁体荷载全部由三向千斤顶承担；
步骤S3、三向千斤顶水平油缸的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆逐渐伸出起顶施力，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向左或右移动，直到三向千斤顶横向调节油缸活塞行程用完停止；
步骤S4、同侧的令一个组三向千斤顶托起梁体并保持梁体标高不变，推动三向千斤顶连同其上梁体一同向前或后移动，直到三向千斤顶水平油缸活塞行程用完停止；同时第一组三向千斤顶竖向油缸的活塞慢慢回缩下降至与梁体脱离，三向千斤顶水平油缸的活塞或三向千斤顶横向调节油缸的活塞杆收缩并使三向千斤顶复位至初始状态，至此完成一个顶推循环；再进行下一个循环的顶推，依此循环反复交替进行直至完成设计要求的顶推作业。
7.根据权利要求6所述的一种无起落跳跃步履式顶推方法，其特征在于：所述步骤S3中，三向千斤顶水平油缸的活塞杆与挡板无需严格固定，三向千斤顶水平油缸的活塞杆可以在挡板表面预定范围内进行调整移动。
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