专利名称：随动支撑垫块的制作方法
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垫块。
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，提供一种随动支撑垫块，不同于常规的垫块，该随动支撑垫块固定安装在待顶升的上部结构底部，其内设置有随动液压油缸，使得在油缸的油压突然消失时通过随动液压油缸或随动支撑垫块本事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随动支撑垫块，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，所述随动支撑垫块具有相互平行的上、下支撑表面，其特征在于所述随动支撑垫块内设有至少一个腔体，所述腔体具有设于所述下支撑表面上的腔体开口，所述腔体内固定安装有一个随动液压油缸和一个与所述随动液压油缸同轴设置的平衡油缸，所述随动液压油缸的顶升方向垂直于所述支撑表面，所述平衡油缸固定于所述腔体的底部，所述随动液压油缸的底座固定安装于所述平衡油缸的顶升端上，所述随动液压油缸垂直，所述顶升端可从所述开口处伸出/完全缩入所述腔体内；所述随动支撑垫块的上支撑表面处设有用于和所述上部结构固定连接的连接装置。所述两个支撑表面之间的间距与所述顶升液压油缸最小高度相同。所述连接装置为凸设于所述随动支撑垫块外的法兰。所述随动支撑垫块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构成所述支撑表面的局部。本实用新型的优点如下I、本实用新型的随动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、本实用新型的随动液压油缸采用液压驱动，在多台随动顶共同随动时，保证了多台随动顶作用时的同步性，试验验证了这一点。液压驱动的随动顶无需伺服电机，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随动支撑机构，从而为桥梁顶升工程安全提供可靠保证。
附图I为实施例I中随动支撑垫块整体结构示意图；附图2为实施例2中随动支撑垫块整体结构示意图；附图3为实施例2中随动支撑垫块俯视图。
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1-3所示,标号1-11分别表示上部结构I、反力基础2、随动支撑垫块3、顶升液压油缸4、随动液压油缸5、法兰6、平衡油缸7、加强肋板8、侧板9、安装底板10、腔体11。实施例I :参见图1，本实施例中所涉及桥梁结构中，上部结构为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，基于此结构，本实施例采用直接顶升法，即以桥墩为反力基础2，在反力基础2与上部结构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。参见图2，本实施例中随动支撑垫块3的主体结构为一个高度与顶升液压油缸4最小高度相同的钢箱。该钢箱呈长方体状构造，由安装底板10和垂直焊接在安装底板10外周的侧板9构成。随动支撑垫块9的下端面(本实施例I中为侧板9的下端面)和安装底板10平行设置，并分别构成随动支撑垫块9的上、下支撑表面。在随动支撑垫块9中，由安装底板10和侧板9围合成一个腔体11，该腔体11内安装有一个随动液压油缸5和一个与所述随动液压油缸5同轴设置的平衡油缸7。设置随动液压油缸5是为了避免在顶升液压油缸4的油压突然消失时，上部结构I滑落。随动液压油缸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，随动液压油缸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。在本实施例中，随动液压油缸5可承受载荷为4000KN，而其主动顶升力只约有I. 5KN。随动液压油缸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随动液压油缸5内，通过油压驱动随动液压油缸5内部的螺纹装置，随动液压油缸5自动跟进；收缸时，回油，随动液压油缸5内的油进入泵站。随动液压油缸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。每台随动液压油缸5下方各放一个行程很小的(约2_)的平衡油缸6，平衡油缸6规格相同，各个平衡油缸6之间有油管连通，工作时所述平衡油缸6压力相等。通过增加平衡油缸6装置，可以自动纠正随动支撑之间刚性的位移偏差使每个支撑点的受力均衡。上部顶升荷载通过随动液压油缸5传递给平衡油缸6，同组的平衡油缸6通过油管联通，确保同组的随动液压油缸5受力均匀；所述平衡油缸6行程很小，各平衡油缸6之间有油管连通。所述平衡油缸7固定于所述腔体11的底部的安装底板10上，随动液压油缸5的底座固定安装于所述平衡油缸6的顶升端上，随动液压油缸5的顶升方向垂直于上下支撑表面。所述随动液压油缸5的顶升端可从所述开口处伸出/完全缩入所述腔体11内；所述随动支撑垫块的上支撑表面处设有用于和所述上部结构固定连接的法兰6。在施工时，随动支撑垫块3紧邻顶升液压油缸4设置，其底座固定在上部结构I的底部。当顶升作业时，顶升液压油缸顶升上部结构1，随动液压油缸5自动跟进；当顶升液压油缸4顶升到预订行程后，顶升液压油缸4停止顶升，随动千斤5顶停止跟进；之后随动液压油缸5收缸，之后在随动支撑垫块3下方垫放垫块；之后顶升液压油缸收缸，随动支撑垫块3压紧垫块并受力，桥梁全部荷载由顶升液压油缸转换到随动支撑垫块3和垫块上； 之后在顶升液压油缸下放置垫块；顶升液压油缸下垫块放置好后，重复上述步骤，直至顶升到略高于设计标高。实施例2 参见图2-3，本实施例2中随动支撑垫块9内设置有若干加强肋板8，该加强肋板8垂直焊接于安装底板10上，其两侧端面与侧板9内表面焊接或者相互之间焊接，并将随动支撑垫块9分隔为若干腔体11。在每一腔体11内，套装并固定有一个随动液压油缸5和一个平衡油缸7。加强肋板8的下端面与侧板9的下端面平齐，并组合构成随动支撑垫块9的下支撑表面。由于需要对于上部结构进行支持，所以随动液压油缸5通常成组使用。本实施例2中在随动支撑垫块9内设置一组随动液压油缸5，可以有效的节省安装空间；并在随动液压油缸5间设置加强肋板8，不仅提高了随动支撑垫块9的强度，而且增加了支撑表面的面积，分散应力。
权利要求1.一种随动支撑垫块，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，所述随动支撑垫块具有相互平行的上、下支撑表面，其特征在于所述随动支撑垫块内设有至少一个腔体，所述腔体具有设于所述下支撑表面上的腔体开口，所述腔体内固定安装有一个随动液压油缸和一个与所述随动液压油缸同轴设置的平衡油缸，所述随动液压油缸的顶升方向垂直于所述上、下支撑表面，所述平衡油缸固定于所述腔体的底部，所述随动液压油缸的底座固定安装于所述平衡油缸的顶升端上，所述顶升端可从所述开口处伸出/完全缩入所述腔体内；所述随动支撑垫块的上支撑表面处设有用于和所述上部结构固定连接的连接装置。
2.根据权利要求I所述的一种随动支撑垫块，其特征在于所述两个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所述的一种的随动支撑垫块，其特征在于所述连接装置为凸设于所述随动支撑垫块外的法兰。
4.根据权利要求I所述的一种随动支撑垫块，其特征在于所述随动支撑垫块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构成所述支撑表面的局部。
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垫块。所述随动支撑垫块内设有至少一个腔体，所述腔体具有设于下支撑表面上的腔体开口，所述腔体内固定安装有一个随动液压油缸和一个与所述随动液压油缸同轴设置的平衡油缸，所述随动液压油缸的顶升方向垂直于支撑表面，所述平衡油缸固定于所述腔体的底部，所述随动液压油缸的底座固定安装于所述平衡油缸的顶升端上，所述顶升端可从所述开口处伸出/完全缩入所述腔体内；所述随动支撑垫块的上支撑表面处设有用于和所述上部结构固定连接的连接装置。
文档编号E01D22/00GK202509413SQ20122013682
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
发明者丁瑜, 张斌, 赵国强, 陈介华, 陈立生 申请人:上海城建市政工程(集团)有限公司