CN215758573U - 一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，包括多组沿钢箱梁顶推方向上布设的顶推机构，每组所述顶推机构包括四个通过连接杆固定连接成一排整体的组合支架，组合支架的顶部安装有向上延伸承托钢箱梁的托轮箱；所述托轮箱包括上端敞口的外箱，外箱的内壁对称转动连接有两个顶部延伸出外箱承托钢箱梁的托轮；位于顶推机构外侧的两个外箱相互远离的侧壁上安装有用于驱动托轮转动的动力机构。顶推过程无需过多的人工调整，人员投入少。采用托举顶推方式，两侧设有限位机构，倾覆、偏位风险小，安全性好。根据曲线半径计算内外托轮转速，并在顶推过程中实时调整，顶推精度高。

Description

一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置

技术领域

本专利申请涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置。

背景技术

现阶段，我国高速公路网的主要干道网络已基本建成，高速公路路网在不断加密，新建高速公路与既有高速交叉互联的大型互通越来越多。而随着国民经济的发展，既有高速公路车流量越来越大，封闭或者半封闭既有高速进行曲线匝道桥现浇梁施工的方式已经被逐步淘汰，发展为采用钢箱梁的方式进行跨越。钢箱梁具有工厂化生产、安装快速等特点，适合于快速完成跨越既有高速桥梁的架设。但采用支架法安装钢箱梁、整体吊装都不可避免需要占用高速公路，造成交通拥堵，交通导改、封闭费用比较高。为此，采用顶推或者拖拉方法架设钢箱梁跨既有高速的方式被广泛应用。由于匝道跨越既有高速公路的大部分匝道桥均位于小半径曲线上，常规顶推跨越往往需要5-10天，工期长、安全风险大。

现阶段钢箱梁顶推一般采用后顶式、拖拉式和步履式千斤顶顶推法三种方法。

1)后顶式是在梁尾端设置反力墩和千斤顶，在中间墩顶设置摩阻力小的滑板，通过大推力千斤顶顶推前进。

2)拖拉式是通过各临时墩上的布设好的液压千斤顶拖拉连接梁体底部的钢绞线，以此带动梁段在临时墩墩顶设置的滑道上向前移动。

3)步履式是通过一套集顶升、平移、横向调整于一体的液压千斤顶设备来进行梁体的顶进。本方法精度较高，施工安全，但速度较慢，跨越高速公路需要2-3天。

现有技术存在以下缺点：

1)后顶式顶推方案受到建桥工地附近地形的限制，要求大吨位千斤顶，需要设置中间临时墩架和滑道，对墩台受力较大，角度调整困难，顶进速度慢，不适合于跨越既有高速公路施工。

2)拖拉式顶推方案受到建桥工地附近地形的限制，需要设置一定数的滑道和临时墩架，对墩台受力较大，角度调整困难，顶进速度慢，同样不适合于跨越既有高速公路施工。

3)步履式顶推方案用于小曲线段钢箱梁顶推，需要不断调整顶推角度，跨越高速公路需要2-3天时间，对既有高速公路运营影响较大。

为了适应新时期基础建设特点，本实用新型在于研究一种新型托举平移装置，解决山区复杂地形下了的高速公路小半径互通匝道钢箱梁快速、安全、精准的顶推需求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，包括多组沿钢箱梁顶推方向上布设的顶推机构，每组所述顶推机构包括四个通过连接杆固定连接成一排整体的组合支架，组合支架的顶部安装有向上延伸承托钢箱梁的托轮箱；

所述托轮箱包括上端敞口的外箱，外箱的内壁对称转动连接有两个顶部延伸出外箱承托钢箱梁的托轮；

位于顶推机构外侧的两个外箱相互远离的侧壁上安装有用于驱动托轮转动的动力机构。

进一步的，所述组合支架包括支腿，支腿的上端连接有承载箱，承载箱的上端连接有用于支撑托轮箱的安装座。

进一步的，所述安装座包括四个呈矩阵分布的立杆，位于横向上的两个立杆的侧壁连接有承托外箱底部的横担；

每组顶推机构上连接杆的数量为两个，两个连接杆放置在四个承载箱横向两侧的上端面上，且连接杆螺栓连接在相对应的立杆侧壁上。

进一步的，所述动力机构包括安装在外箱侧壁中部上的变频减速电机，变频减速电机的输出轴穿过外箱到达外箱内部的一端连接有主动齿轮，托轮上固定套接有与主动齿轮啮合的从动齿轮，动力机构还包括用于控制变频减速电机的变频调速控制箱。

进一步的，所述顶推机构还包括有安装在组合支架内用于调节托轮箱高度的顶升调节系统。

进一步的，所述顶升调节系统包括底部安装在承载箱上的千斤顶，千斤顶的上端抵在外箱的下端面。

进一步的，所述顶推机构还包括有数量不少于两组的限位机构，顶推机构两端的托轮箱的外侧壁上至少安装一组限位机构。

进一步的，所述限位机构包括连接在外箱外侧壁上的支撑架，支撑架的上端连接有开口朝向钢箱梁侧壁的U型板，U型板的内壁通过销轴转动连接有滚动面向U型板外延伸的滚轮。

进一步的，所述U型板竖向段的外侧壁连接有加筋板，加筋板的下端连接在支撑架的上端面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、顶推过程无需过多的人工调整，人员投入少。

2、采用托举顶推方式，两侧设有限位机构，倾覆、偏位风险小，安全性好。

3、根据曲线半径计算内外托轮转速，并在顶推过程中实时调整，顶推精度高。

4、顶推速度快，对于40m一跨的钢箱梁只需4小时可完成顶推，减少桥下高速、铁路封闭时间，降低安全风险，减少施工成本。

附图说明

图1为本实用新型顶推机构布设立体结构示意图；

图2为本实用新型组合支架与连接杆结构示意图；

图3为本实用新型图2的左视结构示意图；

图4为本实用新型托轮箱立体结构示意图；

图5为本实用新型托轮箱与变频减速电机装配立体结构示意图；

图6为本实用新型图1另一视角的立体结构示意图；

图7为本实用新型托轮箱与限位机构装配立体结构示意图。

附图标号说明：组合支架1、支腿11、承载箱12、安装座13、立杆131、横担132、顶升调节系统2、千斤顶21、托轮箱3、外箱31、托轮32、连接杆4、变频减速电机5、变频调速控制箱6、限位机构7、支撑架71、U型板72、滚轮73、加筋板74。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：

一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，包括多组沿钢箱梁顶推方向上布设的顶推机构，如图1所示，每组顶推机构包括四个通过连接杆4固定连接成一排整体的组合支架1，组合支架1的顶部安装有向上延伸承托钢箱梁的托轮箱3，如图4所示，托轮箱3包括上端敞口的外箱31，外箱31的内壁对称转动连接有两个顶部延伸出外箱31承托钢箱梁的托轮32；

如图1所示，位于顶推机构外侧的两个外箱31相互远离的侧壁上安装有用于驱动托轮32转动的动力机构，动力机构包括安装在外箱31侧壁中部上的变频减速电机5，如图5所示，变频减速电机5的输出轴穿过外箱31到达外箱31内部的一端连接有主动齿轮，托轮32上固定套接有与主动齿轮啮合的从动齿轮，动力机构还包括用于控制变频减速电机5的变频调速控制箱6。

变频减速电机5包括变频电动机以及与变频电动机输出轴连接的减速机，减速机采用行星摆线针减速机，选择法兰连接、二级减速，功率为1.5kw，变频电动机采用锥形转子三相异步电动机，功率为1.5kw，转速为1308转/分钟，托轮32速度应均匀、缓慢，保证钢箱梁平稳前进。在变频电动机和托轮32间设置减速机，不但可大幅降低转速，还可大幅提高扭矩，提升托轮箱3托举顶推能力。

如图2和图3所示，组合支架1包括支腿11，支腿11是由两个φ600*8钢管组成，在钢管的侧边焊接撑脚，撑脚与钢管焊接为一个整体，沿着钢箱梁顶推方向在钢管两侧设置，撑脚与钢管角度为30-45°，支腿11的上端连接有承载箱12，承载箱12是由底板、并排焊接在底板上的多个工字钢以及焊接在工字钢上的顶板组成，相邻两个工字钢并排焊接成型，承载箱12的上端连接有用于支撑托轮箱3的安装座13，主要是起支撑托轮箱3，并限制托轮箱3左右位移的作用，安装座13包括四个呈矩阵分布的立杆131，位于横向上的两个立杆131的侧壁连接有承托外箱31底部的横担132；每组顶推机构上连接杆4的数量为两个，两个连接杆4放置在四个承载箱12横向两侧的上端面上，且连接杆4螺栓连接在相对应的立杆131侧壁上，将四个组合支架1连接为一个整体，增加组合支架1横向稳定性。

顶推机构还包括有安装在组合支架1内用于调节托轮箱3高度的顶升调节系统2，如图1和图6所示，顶升调节系统2包括底部安装在承载箱12上的千斤顶21，千斤顶21的上端抵在外箱31的下端面；其中，千斤顶21为液压千斤顶，四个并列的千斤顶21与四根分路油管连接，四根分路油管通过多通连接器连接到一根主油管上，组成一个并联系统，主油管与含油泵的智能控制机相连，实现四个千斤顶21同步顶升，在分路油管上设置一阀门，用以控制千斤顶是否同步参与顶升工作，另外，在每个千斤顶21的下端垫有垫板，根据调整的高度需求，选择在千斤顶21下放置垫板的数量。顶升调节系统2用于顶升过程中，调节钢箱梁的坡度，以方便钢箱梁爬升至下一个桥墩。

顶推机构还包括有数量不少于两组的限位机构7，如图7所示，顶推机构两端的托轮箱3的外侧壁上至少安装一组限位机构7，限位机构7包括连接在外箱31外侧壁上的支撑架71，支撑架71的上端连接有开口朝向钢箱梁侧壁的U型板72，U型板72的内壁通过销轴转动连接有滚动面向U型板72外延伸的滚轮73，U型板72竖向段的外侧壁连接有加筋板74，加筋板74增加滚轮73横向抵抗力，加筋板74的下端连接在支撑架71的上端面上，用于限制钢箱梁顶推过程偏离中心线，并通过滚轮73带动钢箱梁前进，避免钢箱梁被卡死，增加变频减速电机5的负载能力。

本用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，通过两个变频减速电机5驱动带动钢箱梁下端两侧托轮箱3上的托轮32滚动，将钢箱梁托举向前顶推。两个带有变频减速电机5的托轮箱3设在钢箱梁两侧底板下，根据曲线半径，内外侧设置不同的转动速度，以实现曲线转动。另外，通过两侧的滚轮73，限制钢箱梁顶推偏离中心线，并带动钢箱梁前进。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，包括多组沿钢箱梁顶推方向上布设的顶推机构，其特征在于：每组所述顶推机构包括四个通过连接杆(4)固定连接成一排整体的组合支架(1)，组合支架(1)的顶部安装有向上延伸承托钢箱梁的托轮箱(3)；

所述托轮箱(3)包括上端敞口的外箱(31)，外箱(31)的内壁对称转动连接有两个顶部延伸出外箱(31)承托钢箱梁的托轮(32)；

位于顶推机构外侧的两个外箱(31)相互远离的侧壁上安装有用于驱动托轮(32)转动的动力机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述组合支架(1)包括支腿(11)，支腿(11)的上端连接有承载箱(12)，承载箱(12)的上端连接有用于支撑托轮箱(3)的安装座(13)。

3.根据权利要求2所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述安装座(13)包括四个呈矩阵分布的立杆(131)，位于横向上的两个立杆(131)的侧壁连接有承托外箱(31)底部的横担(132)；

每组顶推机构上连接杆(4)的数量为两个，两个连接杆(4)放置在四个承载箱(12)横向两侧的上端面上，且连接杆(4)螺栓连接在相对应的立杆(131)侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述动力机构包括安装在外箱(31)侧壁中部上的变频减速电机(5)，变频减速电机(5)的输出轴穿过外箱(31)到达外箱(31)内部的一端连接有主动齿轮，托轮(32)上固定套接有与主动齿轮啮合的从动齿轮，动力机构还包括用于控制变频减速电机(5)的变频调速控制箱(6)。

5.根据权利要求2所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述顶推机构还包括有安装在组合支架(1)内用于调节托轮箱(3)高度的顶升调节系统(2)。

6.根据权利要求5所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述顶升调节系统(2)包括底部安装在承载箱(12)上的千斤顶(21)，千斤顶(21)的上端抵在外箱(31)的下端面。

7.根据权利要求1所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述顶推机构还包括有数量不少于两组的限位机构(7)，顶推机构两端的托轮箱(3)的外侧壁上至少安装一组限位机构(7)。

8.根据权利要求7所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述限位机构(7)包括连接在外箱(31)外侧壁上的支撑架(71)，支撑架(71)的上端连接有开口朝向钢箱梁侧壁的U型板(72)，U型板(72)的内壁通过销轴转动连接有滚动面向U型板(72)外延伸的滚轮(73)。

9.根据权利要求8所述的一种用于曲线钢箱梁架设的转角补偿托举顶推装置，其特征在于：所述U型板(72)竖向段的外侧壁连接有加筋板(74)，加筋板(74)的下端连接在支撑架(71)的上端面上。

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