智能化顶升与落梁系统的制作方法

本实用新型涉及桥梁顶推施工技术领域，尤其涉及一种智能化顶升与落梁系统。

背景技术：

桥梁顶推前移到达目标桥位后，需进行落梁施工。落梁一般过程是位于桥梁一端临时墩上的千斤顶将梁体顶起2mm左右，拆除支承垛体10cm左右，回落千斤顶，下落至剩余的支承垛体上，顺序降低千斤顶下方支承剁体10cm左右；之后位于桥梁另一端临时墩上的千斤顶重复以上步骤，直至两侧落至同一高度。循环以上落梁过程，直至梁体接近设计标高时，落梁千斤顶顶起梁体，拆除支座处落梁支垛，安装支座，测试并调整梁体线形达到设计要求，锚固支座；随后落梁千斤顶落下，支座完全受力。

目前，针对大吨位桥梁落梁施工问题，按照传统施工方法的操作方式，如图1所示，施工人员首先需要以人工的操作方式逐次拆除盖梁2顶部的支座处用于支撑的垫块3，以及作为临时桥墩的钢梁支架4顶部千斤顶5下的垫块3。同时钢梁支架4上千斤顶5回油过程中，梁体1降至盖梁2处垫块3上后需进行人工识别，反馈至桥梁另一端控制平台，进行另一端进行落梁操作。此种落梁操作模式的缺陷是操作过于人工化，劳动强度高且效率低，不能保证人员安全问题，若落梁操作不当或失误，极有可能会给操作人员带来安全问题。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种智能化顶升与落梁系统及其施工方法，使其更具有实用性。

技术实现要素：

针对现有技术上的不足，本实用新型提供了一种智能化顶升与落梁系统，该装置构造及施工方法安全可靠，能够将梁体安全且自动地安装在目标位置，有效解决了人工操作及施工风险性高等问题，保证了落梁的安全性并提高了落梁的自动化程度。

本实用新型的技术方案为：

智能化顶升与落梁系统，包括：

托架及操作平台，用于所述智能化顶升与落梁系统的安装和支撑；

移除装置，用于在落梁过程中，将位于钢梁支架或盖梁顶部的垫块自下而上逐次移除，以完成落梁操作，其中，位于所述钢梁支架顶部的所述垫块上设置有用于对梁体进行顶升的千斤顶；

顶升装置，用于在所述垫块移除的过程中，对保留的所述垫块进行顶升，且在所述垫块移除后将保留的所述垫块回落；

所述操作平台固定在所述盖梁上，所述操作平台上表面与所述盖梁上支座垫石表面平齐。

进一步地，所述顶升装置包括两支撑纵梁、两顶升横梁和顶升千斤顶；

其中，所述顶升千斤顶设置于所述操作平台上，所述支撑纵梁在所述顶升千斤顶的作用下相对于所述操作平台上下运动，所述顶升横梁设置于所述支撑纵梁顶部，其两端分别与两所述支撑纵梁的端部通过挤压弹簧连接，且在所述顶升千斤顶带动所述支撑纵梁向上运动的过程中，两所述顶升横梁在所述挤压弹簧的作用下分别进入位于所述垫块两侧的凹槽内，并继续带动所述垫块上升；

所述操作平台上位于最底层所述垫块两侧的凹槽内设置有楔块，用于在所述顶升横梁下落过程中将所述顶升横梁自最底层所述垫块内顶出。

进一步地，所述顶升千斤顶设置有四个，且均匀的分布于两所述支撑纵梁底部，所述顶升千斤顶在非顶升状态下，所述支撑纵梁下表面与所述操作平台上表面接触。

进一步地，所述千斤顶和顶升千斤顶内均设有位移传感器和压力传感器，分别用于监测各支点位移高差及支点支反力。

进一步地，各所述顶升千斤顶通过均载阀与位于所述托架及操作平台上的操作台连接。

进一步地，所述移除装置包括折臂式推拉杆以及动力装置；

所述折臂式推拉杆的端部在所述动力装置的带动下作直线运动，用于对所述垫块进行推动。

进一步地，所述动力装置包括异步电机，以及在异步电机的带动下而转动的轮体，所述轮体在转动的过程中对与其侧壁贴合的折臂式推拉杆进行拖拉。

进一步地，所述折臂式推拉杆端部设置有导块，用于增大所述折臂式推拉杆的端部面积。

一种智能化顶升与落梁系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：在盖梁上安装托架及操作平台，在所述操作平台上分别设置移除装置和顶升装置；

步骤2：将梁体顶推至落梁位置，即所述钢梁支架和盖梁上方，调整所述盖梁与钢梁支架上的垫块的高度，使所述盖梁上部的垫块与梁体下表面接触，同时，所述钢梁支架顶部的所述千斤顶顶面与所述梁体下表面接触；

步骤3：确定所述梁体一端为操作端，控制所述操作端的所述千斤顶对所述梁体进行顶升，使得所述盖梁上方的垫块与所述梁体分离；

步骤4：通过所述顶升装置对所述盖梁上除最底部的垫块进行顶升，且通过所述移除装置将位于最底部的所述垫块进行移除，剩余所述垫块回落；

步骤5：使得所述千斤顶回油，从而将所述梁体回落至所述盖梁上方高度降低后的所述垫块上，完成所述梁体一端落梁操作；

步骤6：切换所述梁体另一端为操作端，步骤3~5，完成所述梁体另一端落梁操作；

步骤7：重复步骤3~6，直至所述梁体与所述盖梁上方支座安装设计高度相距一个预定高度，拆除剩余所述垫块和操作平台，安装所述支座，将所述梁体降至所述支座上，完成落梁.

进一步地，所述钢梁支架顶部安装有托架及操作平台，在所述托架及操作平台上分别设置移除装置和顶升装置，且所述托架及操作平台与所述千斤顶之间设置有若干垫块；

在所述梁体每一操作端落梁完成后，均通过位于所述钢梁支架顶部的所述顶升装置对所述钢梁支架上除最底部的垫块进行顶升，且通过所述移除装置将位于最底部的所述垫块进行移除，从而降低所述千斤顶底部高度。

由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型中的智能化顶升与落梁系统通过将托架及操作平台分别可拆卸的安装于盖梁上，以及作为临时桥墩的钢梁支架顶部，以每次移除一块垫块为例，通过顶升装置将除最底部的垫块之外的垫块顶起，解除对待移除的垫块的压力，随后通过移除装置将最底部的垫块移除，并将垫块回落，从而有效解决了人工操作及施工风险性高等问题，保证了落梁的安全性并提高了落梁的自动化程度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为垫块的安装位置示意图；

图2为本实用新型中智能化顶升与落梁系统的结构示意图（其中托架及操作平台透视）；

图3为顶升装置的工作方式示意图；

图4为垫块的结构示意图（透视）；

附图标记：梁体1、盖梁2、垫块3、凹槽31、钢梁支架4、千斤顶5、操作平台7、移除装置8、折臂式推拉杆81、导块81a、动力装置82、异步电机82a、轮体82b、顶升装置9、支撑纵梁91、顶升横梁92、顶升千斤顶93、挤压弹簧94、楔块95。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

一种智能化顶升与落梁系统，包括： 托架及操作平台7，用于智能化顶升与落梁系统的安装和支撑；移除装置8，用于在落梁过程中，将位于钢梁支架4或 盖梁2顶部的垫块3自下而上逐次移除，以完成落梁操作；顶升装置9，用于在垫块3移除的过程中，对保留的垫块3进行顶升，且在垫块3移除后将保留的垫块3回落；操作平台7固定在盖梁2上，操作平台7上表面与盖梁2上支座垫石表面平齐。本实用新型中的智能化顶升与落梁系统通过将托架及操作平台7分别可拆卸的安装于盖梁2 上，以及作为临时桥墩钢梁支架4顶部，以每次移除一块垫块3为例，通过顶升装置9将除最底部的垫块3之外的垫块3顶起，解除对待移除的垫块3的压力，随后通过移除装置8将最底部的垫块3移除，并将垫块3回落，从而自动化的实现落梁的操作，其中，垫块3的高度可根据具体的施工要求设定。

作为上述实施例的优选，顶升装置9包括两支撑纵梁91、两顶升横梁92和顶升千斤顶93；其中，所述顶升千斤顶93设置于操作平台7上，支撑纵梁91在顶升千斤顶93的作用下相对于操作平台7上下运动，顶升横梁92设置于支撑纵梁91顶部，其两端分别与两支撑纵梁91的端部通过挤压弹簧94连接，且在顶升千斤顶93带动支撑纵梁91向上运动的过程中，两顶升横梁92在挤压弹簧94的作用下分别进入位于垫块3两侧的凹槽31内，并继续带动垫块3上升；操作平台7上位于最底层垫块3两侧的凹槽31内设置有楔块95，用于在顶升横梁92下落过程中将顶升横梁92自最底层垫块3内顶出。如图3所示，展示了顶升横梁92在两种高度上的状态示意图，其中，在顶升横梁92自上向下运动的过程中，即底部的垫块3被移除的情况下，顶升横梁92运动至楔块95的位置处时，在斜面的导向作用下自凹槽31内移除，从而使得垫块3下落至托架及操作平台7上；而在顶升横梁92自下向上运动的过程中，顶升横梁92沿最底层的垫块3侧壁向上滑动，直至到达上部的垫块3底部，因凹槽31的存在，在挤压弹簧94的作用力下被挤入槽31内，从而在支撑纵梁91继续向上移动的过程中，带动上部的垫块3向上移动，从而使得最底层的垫块3可在外力的作用下而被移除，当垫块3下落时将顶升千斤顶93回油即可。

作为上述实施例的优选，顶升千斤顶93设置有四个，且均匀的分布于两支撑纵梁91底部，顶升千斤顶93在非顶升状态下，支撑纵梁91下表面与操作平台7上表面接触。顶升千斤顶93可选择小量程的千斤顶，节省费用，4台小量程千斤顶同时开展顶升作业，保证顶升的平稳性。

作为上述实施例的优选，千斤顶5和顶升千斤顶93内均设有位移传感器和压力传感器，分别用于监测各支点位移高差及支点支反力。

作为上述实施例的优选，各顶升千斤顶93通过均载阀与位于托架及操作平台7上的操作台71连接。均载阀用于保证各个顶升千斤顶93工作的一致性，保证顶升高度或下落高度的一致性，同步施力。

作为上述实施例的优选，移除装置8包括折臂式推拉杆81以及动力装置82；折臂式推拉杆81的端部在动力装置82的带动下作直线运动，用于对所垫块3进行推动。其中，动力装置82包括异步电机82a，以及在异步电机82a的带动下而转动的轮体82b，轮体82b在转动的过程中对与其侧壁贴合的折臂式推拉杆81进行拖拉。为了保证对垫块3推动方向的准确性，折臂式推拉杆81端部设置有导块81a，用于增大折臂式推拉杆81的端部面积。

一种智能化顶升与落梁系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：在盖梁2上安装托架及操作平台7，在操作平台7上分别设置移除装置8和顶升装置9，移除装置8和顶升装置9可采用上述结构；垫块3应放置于支撑纵梁91和顶升横梁92之间，其位置便于顶升横梁92顶升上部的垫块3，垫块3与顶升横梁92间距1~2cm；

步骤2：将梁体1顶推至落梁位置，即钢梁支架4和盖梁2上方，调整盖梁2与钢梁支架4上的垫块3的高度，使盖梁2上部的垫块3与梁体1下表面接触，同时，钢梁支架4顶部的千斤顶5顶面与梁体1下表面接触；在上述描述中，千斤顶5前端设置保险垫枕，其保险垫枕用于使千斤顶5顶托梁体1时保证施力的均匀性，不致因局部受力过大使梁体1发生局部变形；而千斤顶5的固定端与垫块3顶端相固接，可保证施工的安全性和准确性，落梁施工结束或维修保养时，千斤顶5从垫块3上拆除下来；其中，为了保证安全性，应保证各钢管支架4平行设置，其高程也应保证一致。

步骤3：确定梁体1一端为操作端，控制操作端的千斤顶5对梁体1进行顶升，使得盖梁2上方的垫块3与梁体1分离；

步骤4：通过顶升装置9对盖梁2上除最底部的垫块3进行顶升，且通过移除装置8将位于最顶部的垫块3进行移除；

步骤5：使得千斤顶5回油，从而将梁体1回落至盖梁2上方高度降低后的垫块3上，完成梁体1一端落梁操作；

步骤6：切换梁体1另一端为操作端，步骤3~5，完成梁体1另一端落梁操作；

步骤7：重复步骤3~6，直至梁体1与盖梁2上方支座安装设计高度相距一个预定高度，拆除剩余垫块3和操作平台，安装支座，将梁体1降至支座上，完成落梁。

作为上述实施例的优选，为了降低千斤顶5的工作范围，保证其支撑刚性，钢梁支架4顶部安装有托架及操作平台7，在托架及操作平台7上分别设置移除装置8和顶升装置9，且托架及操作平台7与千斤顶5之间设置有若干垫块3；在梁体1每一操作端落梁完成后，均通过位于钢梁支架4顶部的顶升装置9对钢梁支架4上除最底部的垫块3进行顶升，且通过移除装置8将位于最底部的垫块3进行移除，从而降低千斤顶5底部高度。通过上述方式，可通过垫块3的设置来降低千斤顶5的工作范围，同时通过垫块3的逐个移除来保证落梁过程的同步性。

在上面的描述中，落梁过程中，千斤顶5每一次顶升及回落开始和结束及降落至可拆卸的垫块3上，均应记录位移和压力，以此判断各支点高差及支点支反力，监测相邻墩及同墩支点高差及支点反力的变化情况，以免超过规范值，带来不必要的安全问题。同时对支点高差和支反力进行分析，对落梁过程进行适当调整。在面对落梁操作空间受限、人工操作危险较高、施工作业时间长及劳动强度大等一系列问题时，该落梁装置可以实现梁体的自动下落，及有效控制落梁的同步性，有效解决了人工操作及施工风险性高等问题，保证了落梁的安全性并提高了落梁的自动化程度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。