用于顶推建造组合桥梁的减阻导向卸载装置及顶推方法与流程

本发明属于桥梁工程设备领域，特别涉及一种用于顶推建造钢-砼组合桥梁的减阻导向卸载装置及顶推方法。

背景技术：

现有装配式钢-混凝土组合梁桥的常用施工方式为吊装钢梁在桥墩上就位，吊装预制砼桥道板在钢梁上就位，再现浇结合混凝土形成钢-混凝土组合梁桥。

本发明人前期申请的“节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其建造方法”(发明专利申请号：201611148449.8)，较常规装配式钢-混凝土组合梁桥施工避免了大件运输吊装和现浇结合混凝土施工的麻烦，但存在分段连续预制混凝土桥道板在钢梁上长距离顶推就位问题，通常做法是在砼桥道板与钢梁的接触界面设置减小滑动摩擦的垫片，但对长距离顶推就位的情况必然存在滑动摩擦过大，横向偏移约束难，和砼桥道板在钢梁顶面就位后不易取出减摩阻垫片的三大问题。

因此，需要一种用于顶推混凝土桥道板就位的装置，在顶推施工过程中，能够明显减小接触摩擦和引导混凝土砼桥道板在钢梁上就位，并且混凝土桥道板顶推就位后能够方便拆除，可避免采用大型吊装施工设备及相应的安全隐患，减少人员以及辅助设备配置，并能够提高工作效率，大大减少施工成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种一种用于顶推建造钢-砼组合桥梁的减阻导向卸载装置及顶推方法，在顶推施工过程中，能够明显减小接触摩擦并引导混凝土桥道板在钢梁上就位，且混凝土桥道板顶推就位后能够方便拆除，可避免采用吊装等大型施工设备，减少人员以及辅助设备配置，并能够提高工作效率，大大减少施工成本。

本发明的用于顶推建造钢-砼组合桥梁的减阻导向卸载装置，包括下支撑组件和上滑动支撑件，所述上滑动支撑件以高度可调的方式设置于下支撑组件，所述下支撑组件在使用时固定于钢梁，且所述减阻导向卸载装置与砼桥道板的肋的侧立面相对的一面设置导向面并用于在砼桥道板顶推时可滚动摩擦的导向，所述上滑动支撑件在使用时用于可滚动摩擦的方式支撑砼桥道板的翼板。

进一步，所述下支撑组件包括连接件和下楔形件，所述连接件用于使用时固定连接于钢梁的外伸翼板，所述下楔形件固定设置于连接件；所述上滑动支撑件为一上楔形件，所述上楔形件和下楔形件以斜面相对的方式上下叠合设置，且所述上楔形件和下楔形件之间利用在斜面倾斜方向上可调节的滑动实现高度可调。

进一步，所述上楔形件上部设置滑辊组，用于可滚动摩擦的方式支撑砼桥道板的翼板；所述滑辊组由可绕自身轴线转动的滑辊水平并列设置组成。

进一步，所述导向面设置于下楔形件，下楔形件在使用时与砼桥道板的肋相对的一面为导向面且设有导向辊组，用于在砼桥道板顶推时可滚动摩擦的导向；所述导向辊组由可绕自身轴线转动的导向辊竖直并列设置组成。

进一步，所述导向辊至少在横向具有弹性浮动余量。

进一步，所述下楔形件具有安装导向辊的导向辊座槽，所述导向辊具有将导向辊转动配合安装于导向辊座槽内的导向辊轴，所述导向辊外圆高出导向辊座槽；

所述导向辊轴与导向辊座槽的槽壁设有的座孔转动配合且设有使导向辊具有所述弹性浮动余量的径向余量；或者，所述导向辊与导向辊轴转动配合且设有使导向辊具有所述弹性浮动余量的径向余量。

进一步，所述下楔形件与上楔形件之间通过纵向的调节螺栓连接，所述调节螺栓可调整下楔形件与上楔形件之间的纵向相对位置，使所述上楔形件和下楔形件之间在斜面倾斜方向上滑动用于实现支撑高度可调。

进一步，所述调节螺栓依次穿过下楔形件纵向螺栓孔和上楔形件连接耳的条形孔并用于将上楔形件在纵向上连接于下楔形件。

进一步，所述导向辊座槽内设有用于对导向辊施加弹力并使其具有弹性浮动余量的弹性件。

本发明还公开了一种用于顶推建造钢砼组合桥梁的顶推方法，采用所述减阻导向卸载装置，包括下列步骤：

a.将减阻导向卸载装置两个一组分别连接于已安装就位钢梁的外伸翼板横向两侧，且使两侧的导向卸载装置的导向面之间相对；所述减阻导向卸载装置在同一钢梁上沿纵向设置若干组；

b.调整上滑动支撑件至所需高度；

c.将砼桥道板顶推至减阻导向卸载装置上，使砼桥道板的翼板支撑于两侧的减阻导向卸载装置的上滑动支撑件，且使砼桥道板的肋的底面与钢梁的外伸翼板的顶面之间无接触，并使砼桥道板的肋的竖立面位于每组减阻导向卸载装置的导向面之间形成顶推的横向导向约束；

d.通过外力顶推使砼桥道板沿钢梁纵向在减阻导向卸载装置上滑行至设定位置，降低滑动支撑件的高度，使对砼桥道板的重力支承由减阻导向卸载装置卸载转移至钢梁的外伸翼板的顶面上。

本发明的有益效果是：本发明的用于顶推建造钢-砼组合桥梁的减阻导向卸载装置，采用具有下支撑组件和上滑动支撑件的结构，较常规设置减小滑动摩擦垫片的施工方法，使桥道板与钢梁的接触滑动摩擦转化为滚动摩擦，明显减小了混凝土桥道板顶推的前行阻力，从而减低对顶推设备的要求并便于顶推施工；在下支撑组件通过导向面约束砼桥道板肋横向位置，为砼桥道板在钢梁上沿设定轨迹顶推前行提供了横向导向保证；通过调整上滑动支撑件的高度，可方便地实现将砼桥道板重力由本装置支承卸载转移到钢梁顶面支承；在顶推施工过程中，本发明能够引导混凝土砼桥道板在钢梁上就位，且由于上滑动支撑件高度可调的方式设置于下支撑组件，因而混凝土砼桥道板顶推就位后下调上滑动支撑件脱离对混凝土砼桥道板的支撑，使得导向装置方便拆除；本发明的使用进一步发挥了顶推就位的优势，避免采用吊装等大型施工设备，减少人员以及辅助设备配置，并能够较大幅度的提高工作效率，大大减少施工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为导向装置的纵向局部剖面结构示意图；

图2为导向装置的横向向局部剖面结构示意图；

图3为下楔形件的结构示意图；

图4为导向装置应用结构纵向示意图；

图5为导向装置应用结构横向示意图。

具体实施方式

图1为导向装置的纵向局部剖面结构示意图，图2为导向装置的横向向局部剖面结构示意图，图3为下楔形件的结构示意图，图4为导向装置应用结构纵向示意图，图5为导向装置应用结构横向示意图，本实施例的用于顶推建造组合桥梁的减阻导向卸载装置，包括下支撑组件和上滑动支撑件，所述上滑动支撑件以高度可调的方式设置于下支撑组件，所述下支撑组件在使用时固定于桥梁的钢梁13，且所述减阻导向卸载装置与砼桥道板的肋11的侧立面相对的一面设置导向面并用于在砼桥道板顶推时导向，所述上滑动支撑件在使用时用于可滑动的方式支撑砼桥道板的翼板；钢砼组合桥梁指的是上部为砼桥道板，下部为钢梁13的结构，钢梁13上部具有翼板12，砼桥道板的横截面为t型结构，即由砼桥道板的翼板10和位于其下部的肋共同构成；建造过程中需要将砼桥道板在钢梁上就位并将其肋固定在钢梁上，一般固定在钢梁上设有的外伸翼板12(上翼板)上；本发明的减阻导向卸载装置即是在通过沿纵向的顶推将砼桥道板在钢梁上就位；滑动支撑件指的是向上支撑砼桥道板的翼板10，并在顶推时砼桥道板可沿滑动支撑件沿纵向滑动，该滑动在本发明中指的是滚动摩擦；同时，减阻导向卸载装置的导向面(可以设置于上滑动支撑组件的侧面，也可以设置于下支撑组件)即是用于横向限制砼桥道板的肋11，防止在顶推过程中出现横向偏移，导向面对砼桥道板的肋11形成滚动摩擦；上滑动支撑件以高度可调的方式设置于下支撑组件的方式可以是二者之间能够实现高度可调的任何机械方式，比如螺杆支撑、液压支撑等等，均能实现发明目的，并且，能够在顶推就位后通过上滑动支撑件降低高度脱离对砼桥道板的支撑，拆卸方便；下支撑组件固定于钢梁的方式可以是现有的任何机械结构，在此不再赘述。

本实施例中，所述下支撑组件包括连接件3和下楔形件2，所述连接件3用于使用时固定连接于桥梁的钢梁的外伸翼板，如图所示，连接件3为一个能够与下楔形件2的底面形成卡槽的l型结构，使用时该卡槽从侧面卡住钢梁的翼板12的边缘，通过紧固螺栓7由连接件的下部旋入紧顶钢梁的翼板12，形成紧固；如图4所示，每个导向装置的连接件3在纵向上具有足够的长度且至少布置两个紧固螺栓，形成稳固的固定连接。所述下楔形件固定设置于连接件3，可以是焊接、可拆卸式连接或者一体成形；所述上滑动支撑件为一上楔形件1，所述上楔形件1和下楔形件2的斜面倾斜方向相同且以斜面相对的方式上下叠合设置，且所述上楔形件和下楔形件之间利用在斜面倾斜方向上可调节的滑动实现高度可调，如图所示，上楔形件上表面为平面，下表面为纵向的斜面，下楔形件上表面为与上楔形件的斜面倾斜方向相同的纵向的斜面，下表面为与连接件相配合形成夹持槽的平面，上楔形件和下楔形件之间的斜面相互叠合形成整体的支撑结构，并通过调整纵向相对位置而实现支撑高度的不同，具有较好的适应性并利于拆卸；由于采用上楔形件和下楔形件斜面相对的方式进行上下设置的结构，使用时可通过调节纵向相对位置达到调节高度的目的，可将砼桥道板的压力分解成较小的纵向力，方便调节并减小使用时调节部件的承载力，减小调节部件的受力，保证装置的稳定使用。

本实施例中，所述上楔形件1上部设置滑辊组，所述滑辊组由可绕自身轴线转动的滑辊6水平并列设置组成，减小顶推过程中的阻力，并利于保证砼桥道板的整体质量，可重复利用率较高，提高施工效率并降低成本；如图所示，所述上楔形件具有安装水平滑辊的约束辊座槽，所述导水平滑辊具有将水平滑辊转动配合安装于辊座槽内的水平滑辊轴，所述水平滑辊外圆高出水平辊座槽；即滑辊的轴向两端分别转动配合设置于滑辊槽的横向两侧壁，形成较为紧凑的结构。

本实施例中，所述导向面设置于下楔形件2，所述下楔形件2在使用时与砼桥道板的肋11相对的一面为导向面且设有导向辊组，所述导向辊组由可绕自身轴线转动的导向辊8竖直并列设置组成，通过导向辊进行导向，减小摩擦力，提高工作效率，且结构简单，利于保护砼桥道板的肋11。

采用滑辊组以及导向辊组的结构，较常规设置减小滑动摩擦垫片的施工方法，使砼桥道板与钢梁的接触滑动摩擦转化为滚动摩擦，明显减小了混凝土砼桥道板顶推的前行阻力。

滑辊和导向辊均指绕自身轴线转动的辊，当然是正反方向均可自由转动，在此不再赘述；辊在设置时保证顶推方向在辊的切线方向，以保证完全的滚动摩擦。

本实施例中，所述导向辊8至少在横向具有弹性浮动余量，横向指的是在砼桥道板的横向；导向辊8在横向具有弹性浮动余量，指的是在横向具有弹性，在下支撑组件通过；设置弹性余量可调竖向导向辊8约束砼桥道板肋横向位置，为砼桥道板在钢梁上沿设定轨迹顶推前行提供了横向导向保证，可适应砼桥道板的肋在长度方向上的直线度误差以及平整度误差，保证对肋形成良好的导向。

本实施例中，所述下楔形件2具有安装导向辊的导向辊座槽21，所述导向辊8具有将导向辊转动配合安装于导向辊座槽内的导向辊轴，所述导向辊外圆高出导向辊座槽；利用下楔形件本体直接加工辊槽并安装导向辊，提高导向支撑能力且结构简单紧凑；

所述导向辊轴与导向辊座槽的槽壁设有的座孔转动配合且设有使导向辊8具有所述弹性浮动余量的径向余量；或者，所述导向辊与导向辊轴转动配合且设有使导向辊具有所述弹性浮动余量的径向余量；本实施例中，采用前者，结构简单且易于加工，同时减小导向辊本身的滑动摩擦，提高使用寿命；如图所示，导向辊座槽内设有弹性部件(弹性垫)且弹性沿横向作用于导向辊，使得导向辊具有横向的弹性浮动余量。

本实施例中，所述下楔形件2与上楔形件1之间通过纵向的调节螺栓5连接，所述调节螺栓5可调整下楔形件与上楔形件之间的纵向相对位置，使所述上楔形件和下楔形件之间在斜面倾斜方向上滑动用于实现支撑高度可调；结构简单，调整省力；在顶推就位后，旋松调节螺栓，在压力作用下，上楔形件沿斜面下滑，脱离对砼桥道板的支撑，方便拆卸；通过松动水平调节螺栓5，可方便地实现将砼桥道板重力由本装置支承卸载转移到钢梁顶面支承。

本实施例中，所述下楔形件2设有纵向螺栓孔，所述上楔形件1设有向下延伸的连接耳4，所述连接耳4设有上下方向的条形孔41，所述调节螺栓5依次穿过纵向螺栓孔和条形孔41并用于将上楔形件1在纵向上连接于下楔形件2。

本实施例中，所述导向辊座槽21内设有用于对导向辊施加弹力并使其具有弹性浮动余量的弹性件9，如图所示，所述弹性件可以是弹性波纹板等，在此不在赘述。

本发明还公开了一种用于顶推建造钢砼组合桥梁的顶推方法，采用所述的减阻导向卸载装置，包括下列步骤：

a.将减阻导向卸载装置a两个一组分别连接于已安装就位钢梁13的外伸翼板12横向两侧，且使两侧的减阻导向卸载装置a的导向面之间相对；所述减阻导向卸载装置a在同一钢梁13上沿纵向设置若干组；

b.调整上滑动支撑件至所需高度；

c.将砼桥道板顶推至减阻导向卸载装置a上，使砼桥道板的翼板10支撑于两侧的减阻导向卸载装置a的上滑动支撑件(本实施例为上楔形件)，且使砼桥道板的肋11的底面与钢梁的外伸翼板的顶面之间无接触，并使砼桥道板的肋11的竖立面位于每组导向卸载装置的导向面之间形成顶推的横向导向约束；

d.通过外力顶推使砼桥道板沿钢梁纵向在减阻导向卸载装置a滑行至设定位置，降低滑动支撑件的高度，使对砼桥道板的重力支承由导向卸载装置卸载转移至钢梁的外伸翼板上。

本发明的方法较常规设置减小滑动摩擦垫片的施工方法，在导向中滚动摩擦顶推，使桥道板与钢梁的接触滑动摩擦转化为滚动摩擦，明显减小了混凝土桥道板顶推的前行阻力。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。