步履式顶推系统泵站的制作方法

本实用新型涉及一种工程用施工机械，特别是一种针对大型构件整体平移用的步履式顶推系统泵站。

背景技术：

连续顶推技术已越越广泛地应用于大型构件的平移施工中。对于大跨度的结构如桥梁钢箱梁顶推施工中，现有的施工方法一般采用连续顶推或拖移的办法，需要将钢箱梁或混凝土梁用体外索进行临时加固，而成桥解除；采用钢绞线牵引的形式，每顶推一段，钢绞线需重新安装。该方法施工工序繁琐，成本高，且只能前进不能后退，同时反复起动的水平推力或拉力对柔性桥墩的受力工况不利。近年在在工程施工中开始采用一种步履式顶推施工方法，通过平移千斤顶、顶升千斤顶的交替工作实现步履式顶推，通过纠偏千斤顶保持顶推方向，该方法不需要将钢箱梁或混凝土梁用体外索进行临时加固，也不需使用钢绞线。实现步履式顶推的关键之一，是要求液压泵站对千斤顶精确驱动，通过千斤顶的伸缸缩缸动作实现构件的升降、平移和纠偏。目前常用的步履式顶推系统，其顶升千斤顶、水平千斤顶和纠偏千斤顶是一般都由独立的泵站驱动，也有一部分可将顶升千斤顶和水平千斤顶由一台泵站驱动，纠偏千斤顶由另一台泵站驱动。由于各子系统独立运行，采用不同的总控中心，同步精度控制容易受影响，同时需要更较多的操作人员。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种可实现竖向升降系统、纵向顶推系统、横向动态纠偏系统等子系统集成在一起，一套系统即可满足竖向升降、纵向水平顶推及横向自动纠偏的功能，结构简单，施工空间小的步履式顶推系统泵站。

本实用新型的解决方案是这样的：

本实用新型提供一种步履式顶推系统泵站，可实现竖向升降系统、纵向顶推系统、横向动态纠偏系统等子系统集成在一起，一套系统即可满足竖向升降、纵向水平顶推及横向自动纠偏的功能，一结构简单，施工空间小。

本实用新型的内容包括：一种步履式顶推系统泵站，包括总控中心、n台液压泵站，每台液压泵站均设有电动机、电控箱、油箱、集成阀组、变频器、压力传感器等，具体的

技术实现要素：
如下：

一种步履式顶推系统泵站，包括泵站、总控中心，每个泵站均设有包括油箱、集成阀组及进、出油口的顶推单元，所述的总控中心具有：

（1）顶升、顶推、纠编位移标准设定单元，用于输入顶升、顶推、纠偏的位移标准设定值；

（2）顶升、顶推、纠偏实时位移数据输入接收单元，用于接收顶升、顶推、纠编作业的时实位移数据；

（3）顶升、顶推、纠编控制单元，用于将接收到的顶升、顶推、纠编作业时实位移数据与顶升、顶推、纠编的位移标准设定值进行比较，如果顶升、顶推作业时的实时位移数据达到顶升、顶推的位移标准设定值，发出停止顶升、顶推作业指令；如果纠偏作业时的实时位移数据偏离纠偏的位移标准设定值，判断出偏离方向，向相应方向的纠偏千斤顶发出纠偏指令，进行纠编作业；

（4）顶升、顶推、纠编执行单元，该单元包括组成电磁阀总阀的各电磁阀，用于接收总控中心发出的顶升、顶推、纠编指令，控制电磁阀总阀内相应的电磁阀工作，实现对顶升、顶推、纠编作业的控制；

（5）PLC自动控制单元：根据采集到的位移传感器的位移值、压力传感器的压力值、压力继电器电信号，向变频器发出指令对电动机进行调速；在千斤顶进行伸缸时，接收位移传感器的位移值，输出对电磁换向阀进行控制的信号，直至达到设定的行程；在千斤顶保压时，接收压力传感器的压力值，输出对电磁换向阀进行控制的信号，保持保压压力；在千斤顶回程到底时，接收压力继电器的电信号，输出对电磁换向阀进行控制的信号，切断电磁换向阀的电路，停止向千斤顶供油。

更具体的技术方案还包括：所述的集成阀组包括多口多压输出的单元径向柱塞泵、电磁阀总阀、电磁换向阀、顶升保压阀；所述多口多压输出的单元径向柱塞泵设有：

顶升进油口、回油口，用于驱动顶升千斤顶；

设有顶推进油口、回油口，用于驱动水平顶推千斤顶；

设有纠偏进油口、回油口，用于驱动纠偏千斤顶；

每个进油口和回油口配有一个电磁换向阀，用以控制一台千斤顶；所述顶升保压阀设在连接每个顶升千斤顶和每个单元径向柱塞泵的油路之间，即顶升油路从单元径向柱塞泵上的顶升进油口先通过保压阀再连接到顶升千斤顶。

进一步的：所述的多口多压输出的单元径向柱塞泵的柱塞数量和电磁换向阀数量视需要驱动的顶推单元的数量进行增减，实现一泵站控制m个顶推单元；根据顶推单元多少的需要，采用n台泵站，通过一个总控中心控制，实现同时控制m×n个顶推单元工作。

进一步的：所述的总控中心为独立主机，与所述泵站分离独立安装为一个单元。

进一步的：所述的总控中心为与所述泵站分离独立安装为一体的整体结构。

本发明的优点是：

1、实现用一个总控系统对多个顶推单元进行三维控制实现连续同步工作，控制精度高，降低劳动强度，减少人力成本。

2、可扩展性强，通用性高：根据工程实际，通过增加或减少泵站和千斤顶数量来增加或减少顶推单元，从而满足不同跨度、不同吨位的工程施工需要。

3、不必对构件进行临时加固，不必采用钢绞线，设备一次安装后即可直到完工，无须因钢绞线长度不够中途拆装设备，可节省建桥费用。

4、具有动态纠偏功能，可及时在行进过程中进行纠偏，最大限度保持构件的直线运动,避免构件运行失稳，从而保证箱梁的坡度、全桥线形。

5、克服常规牵引方式只能前进不能后退的缺点。

附图说明

图1为本实用新型的步履式顶推系统泵站控制网络图。

图2为本实用新型步履式顶推系统泵站结构的主视图。

图3为图2的右视图。

图4为本实用新型的步履式顶推系统泵站控制的顶推单元示意图。

图5为本实用新型的步履式顶推系统泵站控制的纠偏装置示意图。

图6为本实用新型的步履式顶推系统泵站多台联合使用时顶推单元布置图。

图7为本实用新型的步履式顶推系统泵站液压原理图。

附图中：

A.升降装置，B.顶推装置，C.纠偏装置，D.构件，E.纠偏装置安装平台，Ｆ.顶推单元安装平台，Ｇ. 落梁支架。

1.油箱，2.1#顶升进油口，2a.1#顶升回油口，3.1#顶推进油口，3a.1#顶推回油口，4.2#顶推进油口，4a.2#顶推回油口，5.2#顶升进油口，5a.2#顶升回油口，6.1#纠编进油口，6a.1#纠编回油口，7.2#纠编进油口，7a.2#纠编回油口，8.位移传感器接口，9.顶升保压阀，10.压力传感器 11.1#顶升压力表，12.2#顶升压力表，13.压力总表，14.控制柜，15.电机，16.电源接口，17.行走车轮，18.电磁换向阀，19.柱塞泵，20.电磁阀总阀，21.顶升千斤顶，22.顶升位移传感器，23.钢垫块，24.顶推千斤顶活塞，25.顶推位移传感器，26.顶推千斤顶，27.反力架，28.球铰装置，29.垫块，30.梳齿板，31.球形板，32.顶升千斤顶活塞，33.螺栓，34.滑箱，35.纠偏千斤顶，36.纠偏位移传感器，37.滚轮安装支架，38.滚轮。

具体实施方式

如图1所示的一种步履式顶推系统泵站，包括泵站、总控中心，每个泵站设有包括油箱、集成阀组及进、出油口的顶推单元，所述的总控中心具有：

（1）顶升、顶推、纠编位移标准设定单元，用于输入顶升、顶推、纠偏的位移标准设定值；

（2）顶升、顶推、纠偏实时位移数据输入接收单元，用于接收顶升、顶推、纠编作业的时实位移数据；

（3）顶升、顶推、纠编控制单元，用于将接收到的顶升、顶推、纠编作业时实位移数据与顶升、顶推、纠编的位移标准设定值进行比较，如果顶升、顶推作业时的实时位移数据达到顶升、顶推的位移标准设定值，发出停止顶升、顶推作业指令；如果纠偏作业时的实时位移数据偏离纠偏的位移标准设定值，判断出偏离方向，向相应方向的纠偏千斤顶发出纠偏指令，进行纠编作业；

（4）顶升、顶推、纠编执行单元，该单元包括组成集成阀组的各电磁阀，用于接收总控中心发出的顶升、顶推、纠编指令，控制集成阀组内相应的电磁阀工作，实现对顶升、顶推、纠编作业的控制；

（5）PLC自动控制单元：根据采集到的顶升位移传感器22、顶推位移传感器25、纠偏位移传感器36的位移值，压力传感器10的压力值、压力继电器电信号，向变频器发出指令对电动机进行调速；在千斤顶进行伸缸时，接收顶升位移传感器22、顶推位移传感器25、纠偏位移传感器36的位移值，输出对电磁换向阀进行控制的信号，直至达到设定的行程；在千斤顶保压时，接收压力传感器10的压力值，输出对电磁换向阀进行控制的信号，保持保压压力；在千斤顶回程到底时，接收压力继电器的电信号，输出对电磁换向阀进行控制的信号，切断电磁换向阀的电路，停止向千斤顶供油。

所述的集成阀组包括多口多压输出的单元径向柱塞泵19、电磁阀总阀20、6个电磁换向阀18、顶升保压阀9；所述多口多压输出的单元径向柱塞泵设有：

1#顶升进油口2、1#顶升回油口2a，用于驱动一台顶升千斤顶；２#顶升进油口5、2#顶升回油口5a，用于驱动另一台顶升千斤顶；

设有1#顶推进油口3、1#顶推回油口3a，用于驱动一台水平顶推千斤顶；2#顶推进油口4、2#顶推回油口4a，用于驱动另一台水平顶推千斤顶；

设有1#纠编进油口6、1#纠编回油口6a，用于驱动一台纠偏千斤顶；2#纠编进油口7、2#纠编回油口7a，用于驱动另一台纠偏千斤顶。

每个进油口和回油口配有一个电磁换向阀18，用以控制一台千斤顶；所述顶升保压阀9设在连接每个顶升千斤顶21和每个单元径向柱塞泵19的油路之间，即顶升油路从单元径向柱塞泵上的顶升进油口先通过顶升保压阀9再连接到顶升千斤顶。

所述的多口多压输出的单元径向柱塞泵的柱塞数量和电磁换向阀数量视需要驱动的顶推单元的数量进行增减，实现一泵站控制m个顶推单元；根据顶推单元多少的需要，采用n台泵站，通过一个总控中心控制，实现同时控制m×n个顶推单元工作。

本实施例中，所述的总控中心为与所述泵站安装为一体的整体结构。

图2、3所示的步履式顶推系统泵站，包括总控中心、电动机15、电控箱14、油箱1、集成阀组、变频器、压力传感器10等，所述集成阀组包括多口多压输出的单元径向柱塞泵19、电磁阀总阀20电磁换向阀18、顶升保压阀9。

所述单元径向柱塞泵，设有顶升进油口2、5和顶升回油口2a、5a，用于驱动顶升千斤顶；设有顶推进油口3、4和顶推回油口3a、4a，用于驱动水平顶推千斤顶；设有纠偏进油口6、7和纠偏回油口6a、7a，用于驱动纠偏千斤顶。

一个进油口和一个回油口配有一个电磁换向阀18，可控制一台千斤顶。

所述顶升保压阀9设在连接顶升千斤顶和单元单元径向柱塞泵的油路之间。

在对图4、5所示的顶推系统中进行步履式顶推施工时，顶升千斤顶21、水平顶推千斤顶26、纠偏千斤顶35及它们的附件可组成一个顶推单元。

单元径向柱塞泵的进、回油口数量和电磁换向阀数量的数量可根据需要灵活配置，实现一个泵站控制m个控制单元（本实施例设6个进油口、6个回油口、6个电磁换向阀18，可控制2个顶推单元）。

根据顶推单元多少的需要，可同时采用n台泵站，通过一个控制中心控制，实现同时控制m×n个顶推单元工作。构成图6所示的结构。

一个顶推单元的液压系统如图7所示，

在实际施工时，每个推单元均设有滑箱34，滑箱一端设有顶推反力架27，作为水平顶推支点；水平顶推千斤顶26和顶升千斤顶21均置于滑箱上，顶推单元水平千斤顶的活塞24和顶升千斤顶油缸之间设一钢垫块23，通过螺栓连接使水平千斤顶26和顶升千斤顶21形成一个整体，顶升千斤顶21根据需要可设置垫板29、梳齿板30和球形板31等附件用于承载构件；纠偏千斤顶35安装在构件前进方向的两侧。

在施工时采用如下控制方法：

1、通过主控中心的触摸屏输入施工参数后，启动设备，设备即自动按如下步骤工作：

2、顶升构件：总控中心发出指令，控制顶升的电磁换向阀动作，给顶升千斤顶21供油，顶升千斤顶21伸缸，将构件Ｄ顶离落梁支架Ｇ，同时安装在顶升千斤顶21油缸上的位移传感器22实时测量位移值并将数据传输至总控中心。当顶升达到设定行程时，总控中心发出指令，切断电磁换向阀电源，停止供油，同时，顶升保压阀9工作，保持压力。此时构件载荷由落梁支架Ｇ转移到顶升千斤顶21；

3、顶推构件：总控中心发出指令，控制顶推的电磁换向阀动作，给顶推千斤顶26供油，顶推千斤顶26伸缸，推动顶升千斤顶21连同球形板31、梳齿板30、垫板29和构件Ｄ在滑箱34内向前滑移，同时安装在水平顶推千斤顶26油缸上的位移传感器25实时测量位移值并将数据传输至总控中心，当达到设定行程时，总控中心发出指令，切断电磁换向阀电源，停止供油，水平顶推千斤顶26停止伸缸；

4、落梁：总控中心发出指令，控制顶推的电磁换向阀动作，顶推千斤顶21回油并缩缸，构件Ｄ重新降落在落梁支架Ｇ上，此时构件载荷由顶升千斤顶21转移回落梁支架Ｇ；

5、水平顶推千斤顶回程：总控中心发出指令，控制顶推的电磁换向阀动作，水平顶推千斤顶26回油并缩缸，带动顶升千斤顶21连同球形板31、梳齿板30、垫板29回到初始位置。

6、纠偏：在水平顶推过程中，安装在纠偏千斤顶35油缸上的位移传感器36实时对构件Ｇ偏离值进行监测并将数据传输到总控中心，如出现偏离达到设定值，总控中心发出指令，控制纠编千斤顶的电磁换向阀动作，位于偏离方向一侧的纠偏千斤顶35伸缸，施加与构件Ｇ偏离方向相反的力进行纠偏，当达到纠偏行程时，总控中心发出指令，切断电磁换向阀电源，停止供油，纠偏千斤顶35停止。

不断重复上述步骤，即可实现构件的步履式顶推到位。