专利名称：用于建筑物顶升施工的随动支撑系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁加高技术，具体涉及一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统。
背景技术：
目前现在的河道、铁路、公路改造中，桥梁的净空及现有桥梁线形与新建桥梁线形衔接等问题是改造中的难点问题。目前国内许多跨河道高速道路桥梁，由于桥下净空不足，面临着改造的问题。对于旧桥的改造，传统的方法是将旧桥拆除重建，这将耗费大量财力物力，且施工周期较长对社会影响较大。桥梁顶升技术作为一种新型的桥梁改造技术，具有经济合理，施工周期短，对社会环境影响较小的优点，具有传统方法无可比拟的优势。为了尽可能减少对社会影响，缩短施工周期，甚至不中断交通，需要对桥梁进行顶升施工。 目前，桥梁顶升技术中常用的施工方法是液压油缸顶升，尤其在大吨位的桥梁顶升工程中，液压顶升是唯一选择。液压油缸体系能提供强大的顶升力，整个液压油缸体系由油管连接，所以在顶升时可共同发挥作用。目前液压油缸整体顶升体系尤其是同步顶升技术已基本成熟，采用PLC液压同步控制顶升已在多项目工程中成功运用。在以往工程中液压顶升体系本身也作为桥梁顶升工程中的支撑体系。但是，液压顶升体系作为支撑体系存在很大的风险顶升时若出现液压内泄、油管爆裂等意外，会使桥梁顶升的安全性受到威胁，甚至发生不可估量的安全事故。在中国专利200910046134中披露了一种自动跟随支撑系统及方法，该专利中使用了一种利用电机驱动的跟随支撑装置来对于上部结构进行支撑，通过测微计和控制器测量跟随支撑装置和上部结构之间的距离，控制电机转动驱动跟随支撑装置进行自动跟随顶升。该方法和该系统设计的目的是在液压油缸失压时作为辅助支撑工具，但是在实际使用中具有如下缺点一、该方法(系统)中采用测微计测量跟随支撑装置和上部结构间距的方式来控制跟随支撑装置进行顶升，该设计构思在实际施工中较难实现。不同于机加工技术领域，在建筑施工技术领域中一般无法做到较高的精度，上部结构的底部的平整度相对较差，在此种环境中采用测微计会出现较大的误差。二、即使抛开上述误差因素，上述跟随支撑系统仍有无法被克服的问题。由于测微计无法测量微小的距离，导致跟随支撑装置无法紧密贴合上部结构而始终存在一个间隙。如该专利实施例中所提及的分界值为1_，即意味着跟随支撑装置顶升到位后与上部结构之间仍然存在I mm左右的间隙。除上述无法被克服的间隙外，经过实验证实，当顶升液压油缸受力托换到跟随支撑系统受力时，随着上部荷载转换到跟随支撑系统上时，跟随支撑装置还会出现较大位移压缩，位移压缩原因分析有两点其一、跟随支撑系统内部是采用机械螺纹来承载，通过机械螺纹的弹性变形来承受上部的荷载，当上部结构荷载转换时，机械螺纹部件被压缩，产生一个位移变化值；其二、由于受力支点位置的变化，引起的上部结构自身的压缩变形，由于跟随支撑装置无法主动跟进，不能消除上部结构自身的变形量。当转换受力时，数千吨的荷载由顶升液压油缸处转移到跟随支撑装置处，对应的上部结构产生压缩变形。由上述的原理可以得出，当转换受力时，上部结构会出现一个明显的下落，该下落的位移行程为以上所描述的间隙加上位移压缩的总和。当然，在常规的垫块支撑上部结构时上述现象同样存在，但是由于顶升液压油缸收缸过程中，荷载是逐渐转换的，故此上部结构下落的过程始终处于被支撑的状态。而当顶升液压油缸失压回落时，荷载瞬间转换，此时上部结构将以近乎没有支撑的方式下落，而这样下落在施工中是非常危险的。三、跟随支撑装置上外挂的伺服电机较大，使得跟随支撑装置平面尺寸较大，使用时不易安装。由以上论述可知，该自动跟随支撑系统及方法在实际使用中存在一定无法克服的缺陷，应用到桥梁顶升施工中仍然存在较大的风险。
发明内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，通过在垫块支撑体系中增设跟随壳体和跟随液压油缸，使得在油缸的油压突然消失时通过跟随液压油缸或跟随壳体仍能有效支撑上部顶升桥梁、避免上部桥梁滑落。本实用新型目的实现由以下技术方案完成一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，涉及反力基础、待顶升的建筑物上部结构和设于所述上部结构及反力基础之间的顶升液压油缸，其特征在于所述随动支撑系统包括跟随壳体和跟随液压油缸，所述跟随壳体具有相互平行的上、下支撑表面，并具有至少一个垂直所述上、下支撑表面设置的腔体，所述腔体具有位于所述下支撑表面上的开口 ；所述跟随液压油缸被套装于所述腔体内，所述跟随壳体和所述跟随液压油缸分别固定于所述上部结构底部、或二者相固接并整体安装于所述上部结构底部，所述上支撑表面与所述上部结构底部贴合；所述跟随液压油缸的顶升端可从所述开口伸出/完全缩入所述腔体内。所述跟随壳体上、下支撑表面之间的间距与所述顶升液压油缸最小高度相同。所述跟随壳体上支撑表面外缘具有法兰，所述法兰通过螺栓固定于所述盖梁底部。所述跟随壳体相对所述下支撑表面的的另一端设有安装底板，所述安装底板上表面构成所述上支撑表面，其下表面与所述跟随液压油缸固定连接。所述安装底板与所述盖梁底部栓接。所述跟随液压油缸的基座固定设于所述上部结构底部。所述跟随液压油缸的侧壁上固定安装所述跟随壳体。所述跟随壳体的腔体内设置有至少一个所述跟随液压油缸。所述跟随壳体内具有至少二个具有向下开口的腔体，相邻的两个所述腔体间通过加强肋板分隔，所述加强肋板下端面与所述跟随壳体下端面一起构成所述下支撑表面；每一所述的腔体内套装有一个所述的跟随液压油缸。本实用新型的优点如下I、本实用新型的跟随液压油缸采用机械承载，避免了液压泄漏或密封漏油等事、故，相对于液压液压油缸具有很好的安全可靠度。2、本实用新型的跟随液压油缸采用液压驱动，在多台跟随顶共同跟随时，保证了多台跟随顶作用时的同步性，试验验证了这一点。液压驱动的跟随顶无需伺服电机，所以相对于机械驱动体量较小，易于安装和使用。3、经过数次试验的对比验证，该实用新型具有很高的安全可靠度，具有良好的同步性，可操作性以及整体受力性能，能够作为一种在油缸的油压突然消失或油管爆裂时仍能有效支撑上部桥升桥梁，避免上部桥梁滑落的跟随支撑机构，从而为桥梁顶升工程安全提供可靠保证。
附图I为桥梁顶升状态立面结构示意图；附图2为桥梁顶升部位水平布置示意图；附图3为附图I的局部放大示意图；附图4为实施例2跟随壳体结构状态示意图；附图5为实施例2跟随壳体平面结构示意图；附图6为实施例3跟随壳体结构状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解如图1-6所示，标号1-14分别表示连续箱梁I、桥墩2、支撑表面3、顶升液压油缸4、跟随液压油缸5、法兰6、永久垫块7、临时垫块8、跟随壳体9、加强肋板10、侧板11、安装底板12、腔体13。实施例I :参见图1-3所示，本实施例中所涉及桥梁的上部结构采用三跨变截面预应力混凝土连续箱梁1，连续箱梁I底部通过桥墩2支撑。参见图1，本实施例中桥墩2包括两个主墩和两个边墩。基于此结构，本实施例采用直接顶升法，即以桥墩2 (主墩和边墩)为反力基础，在桥墩2与连续箱梁I底部之间安装顶升液压油缸4，通过PLC电脑同步控制，整体顶升箱梁(箱梁上部局部需进行加固)的方法实现抬高主桥桥面标高的目的。随动支撑系统主要包括跟随壳体9和跟随液压油缸5。其中跟随壳体9为一个高度与顶升液压油缸4最小高度相同的钢箱，该钢箱呈底部开口的长方体状构造，由安装底板12和垂直焊接在安装底板12外周的侧板11构成。跟随壳体下端面(本实施例I中为侧板11的下端面)水平设置以构成支撑表面。在跟随壳体9中，由安装底板12和侧板11围合成一个开口朝下的腔体13，该腔体13内安装有一个跟随液压油缸5。设置跟随液压油缸5是为了避免在顶升液压油缸4的油压突然消失时，连续箱梁I滑落。跟随液压油缸5由液压驱动泵站驱使进行工作，其内部采用机械螺纹来承载，通过机械螺纹的弹性变形来承受上部的荷载，跟随液压油缸5为被动受力，即可以承受较大的荷载，而提供的主动力远小于可承受载荷。需要注意的是，和对比文件相比，跟随液压油缸5的主动力可以使其顶紧反力基础，并抵消一部分自身的变形量和上部结构的变形量，当顶升液压油缸4失压回落，荷载瞬间转换时，上部结构虽仍然会出现一定的位移，但此时的位移是受到随动液压油缸4的支撑的。跟随液压油缸5的内侧密封，安装进出油管，油管连接至液压泵站或者称为控制泵站上。顶升时，把该泵站打开，泵站内的油通过油管进入跟随液压油缸5内，通过油压驱动跟随液压油缸5内部的螺纹装置，跟随液压油缸5自动跟进；收缸时，回油，跟随液压油缸5内的油进入泵站。跟随液压油缸5的内部旋转动力由液压泵站提供，通过调节旋转方向即可实现装置的上升和下降。跟随液压油缸5的最小高度小于腔体13的高度，其顶升端可从所述腔体13的开口处伸出/缩入所述腔体13内。跟随液压油缸5的基座固定安装在跟随壳体9的安装底板12上，跟随壳体9直接固定在箱梁I底部的钢板上，通过安装底板12紧密贴合箱梁I底部的钢板来承载载荷。参见图4，跟随壳体9安装底板12的内侧凸设有若干螺杆，跟随液压油缸5的基座安装在该螺杆上。跟随壳体9底板的外侧则设置有法兰6，通过法兰6与与箱梁I底部的钢板栓接固定。在安装时，首先将跟随液压油缸5栓接在跟随壳体9的安装底板12上，之后将跟随壳体9贴合箱梁I底部的钢板，并通过螺栓连接法兰6和箱梁I底部的钢板。本安装方式可 先在地面进行跟随液压油缸5和跟随壳体9的组装，再整体安装固定，安装方式相对简单。本实施例中施工工艺主要包括如下步骤顶升液压油缸4按照单次顶升位移进行顶升，同时控制跟随液压油缸5自动跟进;当顶升液压油缸4顶升到单次顶升位移后，顶升液压油缸4停止顶升，跟随液压油缸5停止跟进；跟随液压油缸5收缸，之后在跟随壳体9和桥墩2之间垫放永久垫块7 ；顶升液压油缸4收缸，跟随壳体9的支撑表面压紧永久垫块7并受力，桥梁全部荷载由顶升液压油缸4转换到跟随壳体9和永久垫块7上；在顶升液压油缸4下放置临时垫块8 ；顶升液压油缸4下临时垫块8放置好后，重复上述步骤，直至顶升到略高于设计标闻;将顶升液压油缸4上的自螺纹旋紧，拆除跟随液压油缸5和跟随壳体9，之后原跟随壳体9的空间内安装永久垫块7及支座，然后顶升液压油缸4上的自螺纹打开，箱梁I下落至设计标高,此时支座与永久垫块7密贴，拆除顶升液压油缸4，对主桥桥墩2接高。以下实施例2-4除跟随壳体9及跟随液压油缸5安装方式与实施例I不同外，其余施工步骤与实施例I相同。故此仅对于跟随壳体9及跟随液压油缸5的结构及安装方式进行说明。实施例2 参见图4-5,本实施例2中跟随壳体9内设置有若干加强肋板10,该加强肋板10垂直焊接于安装底板12上，其两侧端面与侧板11内表面焊接或者相互之间焊接，并将所述跟随壳体9分隔为若干腔体13。在每一腔体13内，套装并固定有一个跟随液压油缸5。加强肋板10的下端面与侧板11的下端面平齐，并组合构成跟随壳体的支撑表面。实施例2中跟随液压油缸5安装在跟随壳体9方式、以及跟随壳体9安装在箱梁I底部与实施例I相同，故在此不再赘述。[0049]由于需要对于上部结构进行支持，所以跟随液压油缸5通常成组使用。本实施例2中将一组跟随液压油缸5设置在一个跟随壳体9内，可以有效的节省安装空间；并在跟随液压油缸5设置加强肋板10，不仅提高了跟随壳体9的强度，而且增加了支撑表面的面积，分散应力。实施例3 参见图6，本实施例3中跟随壳体9大致呈长方体状钢方管，由四块侧板11相互焊接构成。侧板11 一端外缘焊接有用于和箱梁I栓接的法兰6，另一端构成支撑表面。侧板11的高度同样与顶升液压油缸4最小高度相同。跟随壳体9中空的内腔用于套装跟随液压油缸5。在安装时，跟随壳体9和跟随液压油缸5分别与箱梁I固定，首先将跟随液压油缸5的基座栓接在箱梁I底部，之后将跟随壳体9套装在跟随液压油缸5外，并通过螺栓将法兰6和箱梁I栓接固定。实施例4 本实施例4中跟随壳体9大致呈长方体状方管，由四块侧板11相互焊接构成。每一块侧板11都与跟随液压油缸5的外壁栓接固定。跟随液压油缸5的基座栓接在箱梁I底部。在安装时，首先将跟随壳体9套装跟随液压油缸5分别与箱梁I固定，首先将跟随壳体9套装在跟随液压油缸5外，并将跟随壳体9固定在跟随液压油缸5的外壁上，之后将跟随液压油缸5的基座栓接在箱梁I底部，由此完成二者和箱梁I的相对固定。由于跟随壳体9并不是固定在箱梁I底部，所以本实施例I中跟随壳体9支撑表面到箱梁I底部的间距与所述顶升液压油缸5最小高度相同。
权利要求1.一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，涉及反力基础、待顶升的建筑物上部结构和设于所述上部结构及反力基础之间的顶升液压油缸，其特征在于所述随动支撑系统包括跟随壳体和跟随液压油缸，所述跟随壳体具有相互平行的上、下支撑表面，并具有至少一个垂直所述上、下支撑表面设置的腔体，所述腔体具有位于所述下支撑表面上的开口 ；所述跟随液压油缸被套装于所述腔体内，所述跟随壳体和所述跟随液压油缸分别固定于所述上部结构底部、或二者相固接并整体安装于所述上部结构底部，所述上支撑表面与所述上部结构底部贴合；所述跟随液压油缸的顶升端可从所述开口伸出/完全缩入所述腔体内。
2.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随壳体上、下支撑表面之间的间距与所述顶升液压油缸最小高度相同。
3.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随壳体上支撑表面外缘具有法兰，所述法兰通过螺栓固定于所述盖梁底部。
4.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随壳体相对所述下支撑表面的的另一端设有安装底板，所述安装底板上表面构成所述上支撑表面，其下表面与所述跟随液压油缸固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述安装底板与所述盖梁底部栓接。
6.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随液压油缸的基座固定设于所述上部结构底部。
7.根据权利要求I或6所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随液压油缸的侧壁上固定安装所述跟随壳体。
8.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随壳体的腔体内设置有至少一个所述跟随液压油缸。
9.根据权利要求I所述的一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统，其特征在于所述跟随壳体内具有至少二个具有向下开口的腔体，相邻的两个所述腔体间通过加强肋板分隔，所述加强肋板下端面与所述跟随壳体下端面一起构成所述下支撑表面；每一所述的腔体内套装有一个所述的跟随液压油缸。
专利摘要本实用新型涉及桥梁加高技术，具体涉及一种用于建筑物顶升施工的随动支撑系统。所述随动支撑系统包括跟随壳体和跟随液压油缸，所述跟随壳体具有相互平行的上、下支撑表面，并具有至少一个垂直所述上、下支撑表面设置的腔体，所述腔体具有位于所述下支撑表面上的开口；所述跟随液压油缸被套装于所述腔体内，所述跟随壳体和所述跟随液压油缸分别固定于上部结构底部、或二者相固接并整体安装于所述上部结构底部，所述上支撑表面与所述上部结构底部贴合；所述跟随液压油缸的顶升端可从所述开口伸出/完全缩入所述腔体内。其优点是具有很高的安全可靠度、良好的同步性、可操作性以及整体受力性能，为桥梁顶升工程安全提供可靠保证。
文档编号E01D22/00GK202509410SQ20122013672
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者张斌, 胡劲松, 葛以衡, 赵国强, 陈立生 申请人:上海城建市政工程(集团)有限公司