一种步履式顶推系统的制作方法

本实用新型属于桥梁施工设备领域，更具体地，涉及一种步履式顶推系统。

背景技术：

顶推法施工的构思来源于钢梁的纵向拖拉施工法，是桥梁施工中常用的和重要的施工方法之一，即在桥头沿桥轴线方向将逐段预制张拉的梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。目前运用于顶推法施工的设备主要有两种类型，一类是用钢绞线拖曳式，另一类是采用液压油缸进行顶升平推式。

在顶推施工中，斜弯桥由于顶推合力作用线与桥梁中线及主梁重心线不完全重合的影响，斜连续梁桥在同一墩上下游支座处受到的摩阻力不一致，顶推过程中，主梁容易发生偏位因此斜桥顶推施工中需要设置水平纠偏装置，以避免梁体发生过大偏位。

公开号为CN201574358U的专利公开了步履式平移顶推装置，通过在底座上设置顶升支撑油缸，在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顶推装置和用于平移顶推支撑平台横向移动的顶推装置实现箱梁顶升、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。但是仍存在以下不足：顶推装置的控制系统复杂，调整顶推方向时，必须中断顶推作业，顶推过程为间歇式，效率较低。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种步履式顶推系统，使得在顶推施工过程中，能同时调节顶推角度。由此解决现有技术在调整顶推方向时步骤复杂且效率低下的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种步履式顶推系统，其特征在于，包括底座、垂直顶升装置、桶架、反力架、滑箱、水平顶推装置和水平纠偏装置，其中，

所述垂直顶升装置固定安装在所述底座上，所述桶架固定安装在所述垂直顶升装置上，所述垂直顶升装置用于驱动所述桶架上下移动；

所述反力架固定安装在所述桶架上；

所述滑箱搁置在所述桶架上；

所述水平顶推装置的一端铰接在所述反力架上并且其另一端与所述滑箱可拆卸连接，所述水平顶推装置用于驱动所述滑箱左右移动；

所述水平纠偏装置安装在所述桶架上，以用于驱动所述滑箱前后移动。

优选地，所述垂直顶升装置包括三个千斤顶并且这三个千斤顶呈三角形布置。

优选地，所述步履式顶推系统还包括球冠和与球冠相互配合的冠座，所述冠座固定设置于桶架顶部内侧，所述球冠球面向下，所述球冠嵌合在所述冠座上。

优选地，所述球冠的顶部放置有铝板，以用于承接梁体。

优选地，所述垂直顶升装置为液压顶升装置。

优选地，所述水平顶推装置和水平纠偏装置均为液压顶推装置。

优选地，所述垂直顶升装置固定安装在所述底座通过阻旋板固定安装在所述底座上。

优选地，所述底座为法兰连接盘。

优选地，所述桶架通过螺栓固定安装在所述垂直顶升装置上。

优选地，所述水平顶推装置为两个并且它们对称设置在所述桶架的前后两侧，所述水平纠偏装置为两个并且它们对称设置在所述桶架的前后两侧。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的垂直顶升装置和水平顶推装置可以共同配合带动梁体上下移动和水平移动，从而实现梁体的长距离运送；

(2)本实用新型在桶架上设置了水平纠偏装置，如果滑箱出现跑偏，靠水平纠偏装置可以自行把滑箱回位，从而保证滑箱可以回到原始位置。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是图2中沿A-A线的剖面图；

图4是图2中沿B-B线的剖面图；

图5是本实用新型工作时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图5，一种步履式顶推系统，包括底座1、垂直顶升装置4、桶架2、反力架5、滑箱3、水平顶推装置6和水平纠偏装置7，其中，

所述垂直顶升装置4固定安装在所述底座1上，所述垂直顶升装置4固定安装在所述底座1通过阻旋板9固定安装在所述底座1上；

所述桶架2固定安装在所述垂直顶升装置4上，所述垂直顶升装置4用于驱动所述桶架2上下移动；优选地，所述垂直顶升装置4包括三个千斤顶并且这三个千斤顶呈三角形布置，其中一个为400吨千斤顶4-1，两个为200吨千斤顶4-2。

所述反力架5固定安装在所述桶架2上；

所述滑箱3搁置在所述桶架2上；

所述水平顶推装置6的一端铰接在所述反力架5上并且其另一端与所述滑箱3可拆卸连接，所述水平顶推装置6用于驱动所述滑箱3左右移动；

所述水平纠偏装置7安装在所述桶架2上，以用于驱动所述滑箱3前后移动。

进一步，所述步履式顶推系统还包括球冠12和与球冠12相互配合的冠座11，所述冠座11固定设置于桶架2顶部内侧，所述球冠12球面向下，所述球冠12嵌合在所述冠座11上，所述球冠12的顶部放置有铝板13，以用于承接梁体。

进一步，所述垂直顶升装置4为液压顶升装置，所述水平顶推装置6和水平纠偏装置7均为液压顶推装置。

进一步，所述桶架2通过螺栓固定安装在所述垂直顶升装置4上，拧松螺栓，则桶架2可以转动。

进一步，所述水平顶推装置6为两个并且它们对称设置在所述桶架2的前后两侧，所述水平纠偏装置7为两个并且它们对称设置在所述桶架2的前后两侧。

底座1优选为法兰连接盘，所述底座1和垂直顶升装置4通过螺栓相连，所述底座1上可对称设置两个阻旋板9，用于固定垂直顶升装置4，桶架2通过螺栓跟垂直顶升装置4连接，拧松螺栓后，桶架2可相对于垂直顶升装置4旋转。

如图2所示，反力架5和水平顶推装置6之间设有方向调节螺杆8，转动方向调节螺杆8，可以使水平顶推装置6相对于反力架5转动。

所述垂直顶升装置4上设置有平衡阀和液压锁，用于实现下放时平稳无冲击。

所述桶架2，如图3所示，其内部焊接有冠座10，所述球冠11球面向下，嵌合在冠座10上，所述球冠11上方设有铝板12。

工作时，所述步履式顶推装置13通过底座1螺栓连接在搁梁15上，其前后装配有搁墩14，搁梁15固定在临时支架16上。滑箱3放置在铝板12上。所述步履式顶推装置的垂直顶升装置4将梁体同步顶起使梁体脱离搁墩14，再启动水平顶推装置利用滑箱3与梁体间的摩擦力将梁体同步向前推进，如此反复将梁体长距离推进。

一般三跨单幅连续钢箱梁桥选用八台步履式顶推装置可实现一端向另一端整体顶推，选用四台可实现两端向中间合拢的架设方式。单台步履式顶推装置竖向承载力800t，水平顶推力100t(双顶)。水平顶推装置和垂直顶升装置4分别用两台泵站供油，一拖四同步油泵泵站功率6KW，高压油量为4.4L/min,一拖八同步油泵泵站功率12KW，高压油量为8.8L/min。

本实用新型提供的步履式顶推装置的垂直顶升装置4或水平顶推装置在顶升或顶推各工况下的受力会有很大不同，同一工况条件下的每个垂直顶升装置4或水平顶推装置的受力也各有很大不同，为了保证梁体及临时支架16的安全，在顶升或顶推过程中必须保证垂直顶升装置4或水平顶推装置的位移同步，本套步履设备的同步误差≤3％，因水平顶推装置6有梁体刚性约束，可将一台步履式顶推装置上的两台水平顶推装置按一台考虑其同步性。为了确保安全，每排步履式顶推装置旁应有专人看守，并采用对讲机与操控人员保持联系。中央控制器能够控制整个顶推施工，水平顶推装置和垂直顶升装置4共用同一监控操作台，便于一人操控。控制系统能够实现单台或所有步履式顶推装置的一台垂直顶升装置4(两台水平顶推装置)的单独或同时顶升(顶推)，也可选择四个一组的步履式顶推装置同步顶升(顶推)。

当梁体方向发生偏移时，可转换步履式顶推装置的水平顶推装置的顶推方向实现纠偏。当偏移较小时，可采用方向调节螺杆8微调水平顶推装置的顶推方向和点控水平顶推装置6的开关实现转向纠偏。所述方向调节螺杆8如图5所示，通过调方向调节螺杆8上两螺母的位置，调节水平顶推装置相对于，桶架2的角度，并通过反力架5自动协调水平顶推装置6，可实现在顶推过程中微调顶推方向。通过点控水平顶推装置6，可调节水平顶推装置6的相对长度，从而微调水平顶推方向。当偏移量较大时，无法通过上述方法微调纠偏时，可停止顶推施工，通过拧松桶架2与垂直顶升装置4连接的螺栓，使得桶架2和垂直顶升装置4相对转动，从而实现顶推方向调节，调节范围为180度。

单台步履机式液压桥梁顶推设备重量仅为2.854吨，便于墩顶挪动、拆除和安装。

顶推设备竖向调节系统能准确控制竖向高度和受力大小。单墩竖向调节既能同步进行，也能分开进行。可满足设备及梁体竖向转动要求，调整因施工荷载造成的支撑点沉降，控制步履机搁放支架的受力。竖向千斤顶升顶由于在顶推过程中需要频繁带负荷上升和下降，所以在其上安装有平衡阀实现平稳无冲击。

控制系统具备人工控制和计算机自动化控制两种功能。并且可以根据环境等因素选择快速或慢速工作，快速控制一般在施工环境良好，竖向荷载较小的工况条件下使用；慢速控制一般在竖向荷载较大的复杂工况条件下使用。

每个顶推点(每个安装有顶推设备的墩顶)均布置一台电液控制单元、油站、位移传感器、倾斜传感器、泵站、液压管线等各种控制阀件及装置。每个控制装置均具备检测压力、位移、倾斜信号和控制各油缸动作的能力。且具备远程控制/就地控制转换功能，能根据中心控制器的指令控制本分系统内的各油缸动作。

整个顶推施工在一台中央控制器控制下进行，该控制器可对各墩控制单元进行远程控制，动态显示系统中每台千斤顶的压力、位移、竖向顶升高度、顶推设备的倾斜等信息。通过远程启动、停止泵站和调节进入各执行机构千斤顶液压油的流量，并且采用同步油站和位移传感器同时控制，同步精确度达到0.1mm误差当进行平面曲线桥梁顶推时，通过操作纠偏顶及调整一侧步履机的位移传感器的参数实现梁体转弯。设备配置有完善的安全预警装置，在顶推、调整、搁置等作业过程中出现的过载以及因环境条件发生变化导致危及设备本身的安全和稳定时，这些装置能及时发出报警信号向操作者提示并限动。

中央控制器的输出、输入通道在设计的时候多增设2个模块控制单元，以备突发情况之下的更换备用。

中央控制器与步履机式液压桥梁顶推设备控制单元的通讯数据传输采取了抗干扰能力的屏蔽电缆，保证通讯或数据传输不受外界干扰。

步履机式液压桥梁顶推设备均安装有防水装置，能在-20～+50度之间，相对湿度不大于90％的野外环境下正常工作。

在实际顶推过程中，由于钢箱梁放置在滑箱上面，滑箱向前移动，经常会出现滑箱跑偏问题，会使滑箱不在中心点位置。现在我们在滑箱两边各增加两个30吨力的纠偏顶，并且在纠偏顶内部设置拉簧式平衡器，在实际工作中，如果滑箱出现跑偏，靠纠偏顶内置平衡器可以自行把滑箱回位，从而保证滑箱每次工作后都会回到原始位置。

本实用新型的油站系统采用灵活互换的方式，顶升机构慢速(顶升机构分快速和慢速工作方式)工作和纠偏机构共用一个油站系统，顶推机构和顶升机构快速工作共用一个油站系统，这样比传统油站系统要减少一组液压油站，而且在实际使用用中出现元件问题的坏掉，顶升快速液压单元可以代替纠偏或顶推任何一个工作。

本实用新型的结束了传统的单顶工作模式，采用三顶式工作方式，200吨千斤顶2个，400吨千斤顶1个，三角式排列。回油口安装一个分流集流阀，三个千斤顶回油口通过分流集流阀汇集到油箱。采用分流集流阀三个千斤顶同步性能大大提高。由于顶升机构在实际工作中，对顶升降的同步性能比较高，所以在安装分流集流阀后顶升降的同步降的性能平稳、无噪声等优点。

本实用新型的增加了高精度的位移传感器，可以实时监控读取顶推行走的数据，经分析计算每台顶推顶的位移数据来控制每台步履机位移距离，从而达到各步履机之间的同步性能，位移精度在1mm左右。

本实用新型的还采用了传感器数据采集及分析运算处理控制模式，本控制系统采用西门子S7-300的微处理器及双触摸屏参数设置方式。可以根据实际情况随时在触摸屏上面对参数的修改及控制模式选择。比传统的控制方式大大减少了操作控制繁琐现场人员需要多点观察反馈信息等要求。现在每台步履机及油站系统都安装了传感器，对每个机构(顶升机构、顶推机构、纠偏机构)的压力信号、位移信号、倾斜角度信号等实时显示数据及运算处理。操作人员可以在控制室内实时观察到每台步履机上面的机构的状态数据情况。大大减少现场人员需要反馈现场机构的信息情况等工作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。