一种桥梁梁体无轨道滑移系统及其施工方法与流程

本发明属于桥梁梁体安装施工技术领域，具体涉及一种桥梁梁体无轨道滑移系统及其施工方法。

背景技术：

传统桥梁梁体施工一般采用顶推法，其既适用于钢梁，也适用于混凝土梁。顶推法施工是在沿桥轴线方向的桥台后设置预制场，设置钢导梁和临时墩、滑道、水平千斤顶施力装置。混凝土梁顶推施工步骤如下：分节段预制混凝土梁段，用纵向预应力筋连成整体，将粱逐段顶出去(拖出去)，再在窄出的制梁台座上继续下一梁段浇注，这样反复循环施工的方法即顶推法施工。

桥梁梁体传统顶推法施工需连续顶推桥梁梁体，其对桥墩产生水平推力，同时施工方向单一，不能做到沿曲线移动所浇注的梁段，局限性很大，基于上述缺陷，本领域技术人员对桥梁梁体传统顶推法施工做了改进，即为现在适用的步履式顶推法，该方法是在传统连续顶推的基础上做了改进，克服了传统连续顶推对桥墩产生的水平推力。其采用步履式顶推装置对桥梁梁体梁段进行移动对接，如图4和图5所示，步履式顶推装置包括底座，底座顶面上设置平移顶推支撑平台，底座上设有顶升支撑油缸，底座或平移顶推支撑平台上设有用于平移顶推支撑平台纵向移动的纵向顶推装置、以及用于平移顶推支撑平台横向移动的横向顶推装置。可以实现顶升、顺桥方向移动，同时还可以实现横桥方向的调整，以适应不同桥型不同方向的线型和坡度要求。然而桥梁梁体步履式顶推法也存在如下局限性。

1、需要在临时墩上设置临时支座，临时支座顶通常需要设置支垫。理论上，每一处临时墩上的临时支座，随箱梁顶推长度的不断增加，支垫高度若不及时进行相应调整，就相当于在支座处给了箱梁一个初始位移，可能会导致梁体产生较大的内力。在顶推设计时，对于临时支座处的支垫高差导致的内力也很难准确的考虑；施工时，对施工管理的要求比较高。因此，近年来采用步履式顶推施工导致梁体结构出现缺陷的案例较多。

2、步履式顶推单次水平顶推距离受到千斤顶行程制约，施工需反复将箱梁顶起、落下，千斤顶同步控制难度大。另外，采用步履式顶推桥梁多为钢箱梁、钢混结合箱梁和混凝土箱梁等空心薄壁结构。在施工过程中，梁体的局部稳定问题尤为突出。

3、对于有平、纵曲线桥，由于步履式顶推每次顶推只能是一段直线，实现梁体沿着曲线转向时，只能用小直线段来拟合曲线，因此施工控制难度大，往往顶推一段距离之后就需要进行纠偏。

因此，设计一种桥梁梁体无轨道滑移系统及其施工方法，以简化桥梁梁体施工步骤，提高施工效率，降低施工管理难度，以及减少施工中用到的临时设施，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种桥梁梁体无轨道滑移系统及其施工方法，以至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种桥梁梁体无轨道滑移系统，包括临时支墩，若干个位于所述临时支墩上用于支撑待滑移桥梁梁体并驱动待滑移桥梁梁体水平任意角度平顺滑移的连续位移装置，以及与所述连续位移装置连接用于控制所述连续位移装置运行的中控室。

进一步地，所述连续位移装置包括连续位移装置主体，设于所述连续位移装置主体底部用于调节所述连续位移装置主体高度的高度调节油缸，以及设于所述连续位移装置主体顶部用于驱动待滑移桥梁梁体水平任意角度平顺滑移的连续位移机构；所述连续位移装置主体通过所述高度调节油缸与所述临时支墩相连接，所述中控室分别与所述高度调节油缸和所述连续位移机构相连接。

进一步地，所述连续位移装置还包括设于所述连续位移装置主体内用于驱动所述连续位移机构水平任意角度转动的角度调节机构，所述中控室与所述角度调节机构相连接。

进一步地，所述角度调节机构为伺服电机。

进一步地，所述连续位移机构包括通过转轴安装于所述连续位移装置主体上的滚轮，以及安装于所述滚轮上的履带，所述履带直接与待滑移桥梁梁体接触并通过两者之间的摩擦力驱动待滑移桥梁梁体运行。

进一步地，所述转轴、所述滚轮和所述履带依次驱动运行。

进一步地，所述中控室与驱动所述转轴运行的电机连接。

进一步地，所述临时支墩上还设有用于临时支撑待滑移桥梁梁体的临时支撑柱。

一种桥梁梁体无轨道滑移系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、滑移施工准备，拼装平台、临时墩和导梁；

步骤2、吊装新梁段到拼装平台；

步骤3、完成新吊装梁段与已有梁段连接；

步骤4、整体向前滑移至设计位置；

步骤5、重复步骤2～4至全部梁段安装到位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，可以有效简化桥梁梁体施工步骤，提高施工效率，降低施工管理难度，同时还能以有效减少施工中用到的临时设施。

本发明可有效改善桥梁梁体本身、以及配套的临时结构等在施工过程中的受力情况，提高桥梁梁体施工质量、以及安全管理的可靠性；

本发明使得桥梁梁体需要沿平曲线或纵曲线移动时可以平顺地沿设计要求的曲线滑移移动，更适用于复杂条件下的桥梁梁体安装施工。

本发明能更好的实现施工的自动化、智能化管理。其可有效的减少管理人员的投入，降低成本，同时可以在加快施工速度的同时提高施工安全性。相对于传统方法，本发明更适用于含平、曲线的桥梁施工。

本发明施工可靠性较高。即使有一部分连续位移装置因意外突然失去动力，中控室也可以通过控制剩余连续位移装置保证施工正常进行、或使箱梁平缓的停止移动，大大的增加了梁体移动过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明桥梁梁体无轨道滑移系统结构示意图。

图2为本发明连续位移装置结构示意图。

图3为本发明中控室控制系统框图。

图4为步履式顶推法布置图。

图5为步履式顶推装置结构图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-临时支墩、2-连续位移装置、3-中控室、4-待滑移桥梁梁体、5-临时支撑柱、21-连续位移装置主体、22-高度调节油缸、23-连续位移机构、24-角度调节机构、25-滚轮、26-履带、27-转轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，本发明提供的一种桥梁梁体无轨道滑移系统，结构简单、设计科学合理，使用方便，可以有效简化桥梁梁体施工步骤，提高施工效率，降低施工管理难度，同时还能以有效减少施工中用到的临时设施。本发明包括临时支墩1，若干个位于所述临时支墩1上用于支撑待滑移桥梁梁体并驱动待滑移桥梁梁体4水平任意角度平顺滑移的连续位移装置2，以及与所述连续位移装置2连接用于控制所述连续位移装置2运行的中控室3。所述临时支墩1上还设有用于临时支撑待滑移桥梁梁体的临时支撑柱5。

本发明所述连续位移装置2包括连续位移装置主体21，设于所述连续位移装置主体21底部用于调节所述连续位移装置主体21高度的高度调节油缸22，以及设于所述连续位移装置主体21顶部用于驱动待滑移桥梁梁体4水平任意角度平顺滑移的连续位移机构23；所述连续位移装置主体21通过所述高度调节油缸22与所述临时支墩1相连接，所述中控室3分别与所述高度调节油缸22和所述连续位移机构23相连接。所述连续位移装置2还包括设于所述连续位移装置主体21内用于驱动所述连续位移机构23水平任意角度转动的角度调节机构24，所述中控室3与所述角度调节机构24相连接。所述角度调节机构24为伺服电机。

本发明所述连续位移机构23包括通过转轴27安装于所述连续位移装置主体21上的滚轮25，以及安装于所述滚轮25上的履带26，所述履带26直接与待滑移桥梁梁体接触并通过两者之间的摩擦力驱动待滑移桥梁梁体运行。所述转轴27、所述滚轮25和所述履带26依次驱动运行。所述中控室3与驱动所述转轴27运行的电机连接。

本发明可有效改善桥梁梁体本身、以及配套的临时结构等在施工过程中的受力情况，提高桥梁梁体施工质量、以及安全管理的可靠性；

本发明使得桥梁梁体需要沿平曲线或纵曲线移动时可以平顺地沿设计要求的曲线滑移移动，更适用于复杂条件下的桥梁梁体安装施工。

本发明施工可靠性较高。即使有一部分连续位移装置因意外突然失去动力，中控室也可以通过控制剩余连续位移装置保证施工正常进行、或使箱梁平缓的停止移动，大大的增加了梁体移动过程中的安全性。

本发明提供的一种桥梁梁体无轨道滑移系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、滑移施工准备，拼装平台、临时墩和导梁；

步骤2、吊装新梁段到拼装平台；

步骤3、完成新吊装梁段与已有梁段连接；

步骤4、整体向前滑移至设计位置；

步骤5、重复步骤2～4至全部梁段安装到位。

本发明能更好的实现施工的自动化、智能化管理。其可有效的减少管理人员的投入，降低成本，同时可以在加快施工速度的同时提高施工安全性。相对于传统方法，本发明更适用于含平、曲线的桥梁施工。

步履式顶推法是采用水平千斤顶实现箱梁的水平移动，每次水平移位的距离受到千斤顶的行程限制；本发明采用能连续移位的连续位移装置来驱动箱梁的水平移动，可有效实现箱梁以设计的任意平面曲线滑移，相对于传统步履式顶推法，不仅能有效降低施工难度，还能有效提高施工精度。

本发明每一个连续移位装置与箱梁接触点，既能输出动力移动梁体(主动位移点)，也能被动的由梁体带着动作为滑动支座(从动点)。每一个连续移位装置输出的速度(包括速率和方向)都可以单独由中控室控制。我们把箱梁作为参考系，那么临时墩相对于箱梁运动时，就跟汽车在路上跑一样可沿任意平滑曲线移动。其可实现箱梁上每一点都严格按照预设的曲线路径移动，箱梁的位移控制比其它施工方法都要精细。例如：控制左侧移位装置输出的速度比右侧小时，可以实现箱梁向左拐弯。如果配合智能化的控制系统(例如：中控室)，可轻松实现自动以最优方式转弯，而且即使出现偏差，也可以在移动过程中进行自动纠偏等操作。

本发明连续移位装置主要包括高度调节油缸、连续位移机构和角度调节机构，中控室分别与高度调节油缸、连续位移机构和角度调节机构连接以控制其运行。本发明所用中控室为现有常规智能化控制系统。

其中，高度调节油缸可以调节整个该装置和被移动梁体的高度；连续位移机构可以通过与被箱梁接触点的摩擦力，将动力传到箱梁上，实现连续的移位；中控室能控制整个装置的所有动力输出情况，也能将高度调节油缸的实际顶升高度、顶升力，角度调节机构的转角、扭矩输出，连续位移机构的速度及扭矩输出情况反馈回来。

本发明系统结构简单，运行顺畅，可有效实现被移动箱梁以任意平面曲线平顺滑移，降低箱梁施工难度及提高施工效率和精度，施工方法简便易操作，实用性强，适于在本技术领域大力推广引用。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。