CN202298465U - 一种桥梁顶升系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁顶升系统，其包括：液压油缸千斤顶、与液压油缸千斤顶相配合的机械式随动支撑机构，以及PLC同步顶升控制装置，本实用新型相对现有技术具有以下优点和有益效果：油缸突然失压，随动支撑螺杆便可自锁保持，有效支托重载工件，避免重载滑落，保证了重载工件顶升的安全性。

Description

一种桥梁顶升系统

技术领域

本实用新型涉及一种建筑工程用的辅助装置，尤其涉及一种桥梁顶升系统。 

背景技术

目前，由于城市规划和发展的需要，许多建筑、桥梁等需要改建，但是其中不乏很多仍然具有很高使用价值的建筑物，如果按照传统的方法拆了重建将耗费大量人力和财力。因此在建筑行业中各种顶升技术，移位技术和重点加固技术迅速发展，成为利用建筑物，保护建筑物的最科学最先进的方法。当然，在桥梁施工改建方面也同样运用到了上述技术。 

桥梁顶升技术的应用对于在保护桥梁上部结构的完整性的同时，抬升桥梁的高度来满足通航要求，有着非常重要的意义，它既节省了投资的成本，又缩短了施工的工期，对交通的压力影响小。 

当然在桥梁顶升的过程中使用油压顶升缸(液压千斤顶)顶升重物是工程中常见的施工方法，尤其是几百吨以上的重载工件施工情况，油压顶升是唯一可行的选择。但是，如果液压千斤顶在顶升时发生意外内泄的意外因素，使重载顶升的安全性受到限制。 

并且，在采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的 局限，无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效，具有极大的安全隐患。 

综上所述，随着大型桥梁工程的建设需要，一种新的、专门适合大型桥梁顶升用的安全的顶升系统的发明是势在必行的。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种在油缸的油压突然消失时仍能有效支撑重载工件、避免工件滑落的包括机械式随动支撑机构的顶升系统；提供一种PLC液压同步顶升技术，从根本上解决了油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效的技术难题，填补了我国在该领域的一项空白，且已达到国际先进水平。 

本实用新型提供一种能够用于大型桥梁顶升工程的顶升系统，为大型桥梁顺利安全的完成顶升提供保障。 

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现： 

一种桥梁顶升系统，其特征在于，其包括：液压油缸千斤顶、与液压油缸千斤顶相配合的机械式随动支撑机构，以及PLC同步顶升控制装置。 

所述机械式随动支撑机构为随动螺旋千斤顶或随动机械支撑千斤顶。 

所述随动螺旋千斤顶包括可自锁保持静态支撑的随动支撑螺杆。 

所述随动机械支撑千斤顶上挂有一个承载圆螺母，圆螺母的外侧 制成齿轮状。 

所述PLC同步顶升控制装置包括与液压千斤顶根据分布位置分组相应的位移传感器组成位置闭环。 

所述顶升行程监测采用精度为0.01mm的光栅尺。 

所述对主桥采用多点PLC同步顶升控制系统进行顶升，每个控制点对应于千斤顶分组点。 

所述顶升系统还包括采用钢箱混凝土，外形为长方体钢箱，钢箱内放置钢筋网片的垫决。 

本实用新型相对现有技术具有以下优点和有益效果： 

1、一旦油缸突然失压，随动支撑螺杆便可自锁保持，有效支托重载工件，避免重载滑落，保证了重载工件顶升的安全性； 

2、由液压千斤顶与机械式随动支撑机构的准确配合，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低，同时千斤顶根据分布位置分组，与相应的位移传感器(光栅尺)组成位置闭环，以方便的控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为±1.0mm，可以很好的保证顶升过程的同步性，确保顶升时上部结构的安全。 

附图说明：

通过以下对本实用新型的实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为： 

图1是本实用新型桥梁顶升系统的倒置的液压油缸千斤顶示意图； 

图2是本实用新型桥梁顶升系统的液压油缸千斤顶与机械式随动支撑机构的配合分布示意图； 

图3是本实用新型桥梁顶升系统的液压油缸千斤顶与机械式随动支撑机构的示意图； 

具体实施方式：

下面结合图中的实例对本实用新型作进一步的描述。 

如图所示的一种桥梁顶升系统，其包括：液压油缸千斤顶1(顶升千斤顶)、与液压油缸千斤顶相配合的机械式随动支撑机构，以及PLC液压同步顶升装置。 

在实际工程中，使用油压顶升缸1(液压千斤顶)顶升重物是工程中常见的施工方法，尤其是几百吨以上的重载工件施工情况，油压顶升是唯一可行的选择。如果液压千斤顶在顶升时发生意外内泄的意外因素，使重载顶升的安全性受到限制。 

本实用新型的顶升系统克服现有技术中存在的不足，提供一种在油缸的油压突然消失时仍能有效支撑重载工件、避免工件滑落的机械式随动支撑机构。即在桥梁的主墩和边墩的上方需同时安装顶升千斤顶1和随动螺旋千斤顶2，在顶升和更换支撑垫块时，主墩和边墩受力在顶升千斤顶1和随动螺旋千斤顶2之间转换。 

顶升油缸的附近有一个或数个带支座的机械式随动支撑机构一 随动机械支撑千斤顶2，随动机械支撑千斤顶2轻轻抵住重载工件并与油缸的顶升过程同步，随动重载移动；随动机械支撑千斤顶2上挂有一个承载圆螺母，圆螺母的外侧制成齿轮。一旦油缸突然失压，随动支撑螺杆便可自锁保持，有效支托重载工件，避免重载滑落，保证了重载工件顶升的安全性。 

当然上述的此处的随动机械支撑千斤顶机还作为临时支承。随动机械支撑千斤顶好包括一个或数个随动支撑螺杆，其保护顶升油缸的工作安全。 

在实际的顶升过程中，千斤顶安装为便于顶升操作(垫块倒运方便)，所有千斤顶均按向下方向倒置安装，即千斤顶底座固定在连续梁下方，千斤顶随箱梁的升高而上升。千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直。以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。 

对于桥梁主墩随动千斤顶的运输：主墩随动千斤顶靠外侧较远，所以安装时在其下安装钢板滑移到指定位置。 

在主墩和边墩顶部与垫块接触处放四氟板，减小摩擦力。 

以实际施工中的同三国道跨黄浦江横潦泾桥整体顶升工程为例，其主墩随动螺旋机械千斤顶2布置如下： 

放置在桥墩顶部，受桥墩位置所限，在每个支座处对称布置16台400吨的随动螺旋机械千斤顶，即每个墩布置16台400吨的随动千斤顶。主墩的支座反力为4260吨，16台千斤顶能承受的压力为6400吨，随动承压的安全储备系数为1.50。 

其桥梁边墩顶升油缸千斤顶布置如下： 

千斤顶放置在桥墩顶部，在每个支座处对称布置8台200吨的千 斤顶，即每个墩布置16台200吨的千斤顶。边墩的支座反力为944吨，16台千斤顶能提供的顶升力为3200吨，顶升安全储备系数为3.38。 

放置在桥墩顶部，受桥墩位置所限，在每个支座处布置2台400吨的随动螺旋机械千斤顶，即每个墩布置4台400吨的随动千斤顶。边墩的支座反力为944吨，4台千斤顶能承受的压力为1600吨，随动承压的安全储备系数为1.69。 

整个桥梁顶升系统中顶升液压千斤顶分组：主桥主墩同一个支座位置两边的10台千斤顶分成一组，每个主墩分成4组；主桥边墩同一个支座位置两边的8台千斤顶分组一组，每个边墩分成4组；整座主桥共分成16个组。 

随动螺旋机械千斤顶和液压千斤顶分组对应分成16个组，自成一个体系。每组设一个位移监控控制点。 

在采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效，具有极大的安全隐患。本工程所采用的PLC液压同步顶升技术，从根本上解决了这一长期困扰移位工程界的技术难题，填补了我国在该领域的一项空白，且已达到国际先进水平。 

PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。由液压千斤顶，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分组，与相应的位移传感器(光栅尺)组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为±1.0mm，这样就可以很好的保证 顶升过程的同步性，确保顶升时上部结构的安全。 

顶升行程监测：采用精度为0.01mm的光栅尺； 

对主桥采用16点同步控制系统进行顶升(顶升千斤顶分16点控制)，每个控制点对应于千斤顶分组点。 

当然，由于千斤顶的行程有限，所以每次顶升行程在10cm，而对于整体顶升158cm来说，需整体顶升16个行程。每顶升一个行程，千斤顶下需在其下垫一个垫块，垫块根据顶升高度做成工具式垫块，根据顶升高度设置垫块高为10cm。 

垫块采用钢箱混凝土，外形为长方体钢箱，钢箱内放置钢筋网片。单个垫块高度误差小于±0.3mm，同一支点1580mm高的垫块累计误差不超过6mm。为控制顶升垫块的误差最小化，垫块采用钢板焊接成型，并上车床铣刨，内灌高强(C50)混凝土。 

顶升后各垫块之间焊接连接成一整体。 

垫块安装难点：顶升垫块较大，单个重量较重，墩柱顶离承台较高。 

可采用以下方法：1)在墩顶边上制作可移动的支架(支架顶部略高于墩标高，支架下方安装车轮)；2)把制作好的垫块用吊车吊至移动的支架顶部(在水中的地方采用浮吊或从桥面上吊下来，在岸上安装采用普通吊车)3.13墩柱接高 

在实际操作中的顶升接高顺序： 

1)在液压油缸千斤顶(顶升千斤顶)、与液压油缸千斤顶相配合的机械式随动支撑机构，以及PLC液压同步顶升装置的配合下将桥梁整体进行顶升。 

2)顶升到位后，先把支座安装好并把整个桥梁落到随动千斤顶下 的垫块，然后拆除顶升液压千斤顶及其下面的垫块。 

3)对支座下的各个垫块(作为永久支撑与新浇混凝土成为一个整体)之间进行焊接连接(对最上面的垫块进行防锈处理)。 

4)对墩柱的钢筋进行接高，并对墩接高的钢筋进行绑扎(在垫块上焊接钢筋)。 

5)对墩柱浇筑混凝土接高。 

6)对柱四周安装钢抱柱箍。 

7)对抱柱箍刷防锈漆。 

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。 

Claims (8)

1.一种桥梁顶升系统，其特征在于，其包括：液压油缸千斤顶、与液压油缸千斤顶相配合的机械式随动支撑机构，以及PLC同步顶升控制装置。

2.根据权利要求1所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述机械式随动支撑机构为随动螺旋千斤顶或随动机械支撑千斤顶。

3.根据权利要求2所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述随动螺旋千斤顶包括可自锁保持静态支撑的随动支撑螺杆。

4.根据权利要求2所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述随动机械支撑千斤顶上挂有一个承载圆螺母，圆螺母的外侧制成齿轮状。

5.根据权利要求4所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述PLC同步顶升控制装置包括与液压千斤顶根据分布位置分组相应的位移传感器组成位置闭环。

6.根据权利要求1所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述顶升行程监测采用精度为0.01mm的光栅尺。

7.根据权利要求1所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述对主桥采用多点PLC同步顶升控制系统进行顶升，每个控制点对应于千斤顶分组点。

8.根据权利要求1所述的桥梁顶升系统，其特征在于，所述顶升系统还包括采用钢箱混凝土，外形为长方体钢箱，钢箱内放置钢筋网片的垫块。 

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