用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁拆除工程领域，尤其是一种用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置及方法。
【背景技术】
[0002]从上世纪70年代开始，混凝土连续梁桥因其良好的适应性和经济性，在我国广泛运用，已建成的数以万计。这些桥梁使用过程中，一部分桥梁:因“腹板开裂”、“底板开裂”、“顶板开裂”和“跨中下挠”等运营过程自身性病害恶化，轻者影响结构耐久性和美观，重者将限制桥梁的正常使用或导致结构安全问题，如加固不成则只能拆除。目前，我国待拆除的混凝土梁桥数量越来越多。
[0003]混凝土连续梁桥多用于城市和高速公路的主线桥、立交桥、跨线桥，有直桥和弯桥，多数桥跨越道路、江河及峡谷，这类桥梁拆除时，通常“工程边界”复杂(如:施工时不中断桥下交通或桥侧交通；待拆的桥梁位置(正面、侧面)不具备吊装空间；工程位置无大型起重吊装设备；待拆的桥梁净空较大(大于5m，甚至超过吊车吊臂高)；桥梁拆除时需保护桥侧构筑物，或有特殊要求，且多数不允许爆破拆除。要实现“复杂条件下”安全、适应、快捷、环保、经济、节能出个指标)地拆除混凝土连续梁桥，存在较大的“分解、吊装、安全控制”技术难题。
[0004]现有技术中没有一种在复杂条件下(不可进行爆破，桥下存在交通，流水等复杂情况)进行桥梁拆除施工的通用的快速拆除混凝土连续梁桥墩顶梁段与桥墩的拆除施工方法及其装置。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种基于“静力切割”分解技术、“计算机控制液压同步提升(或顶升)技术的复杂条件下进行桥梁拆除施工的通用的用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置及方法。
[0006]一种用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置，其包括4个支撑点，每个撑点4根钢管粧、4根钢管支架，4根横向主梁、4片纵向平移梁、2个纵向平移装置、2个提升下放系统；
[0007]钢管粧对称设置在墩顶梁段周围，钢管粧上部与钢管支架下端固定连接；多个横向主梁分别设置在墩顶梁段一侧的相邻两横向钢管支架顶部，横向主梁与钢管共同构成框架结构；每两片横向平移梁作为一个整体设置在桥墩两侧的横向主梁顶面，横向平移梁能沿横向移动；纵向平移装置设置在横向平移梁上部；提升下放系统固定在纵向平移装置之上;
[0008]横向平移梁用于调整提升下放系统的横向位置；纵向平移装置用于调整提升下放系统的纵向位置；提升下放系统通过提升或下放墩顶梁段与桥墩的吊点来提升或下放墩顶梁段与桥墩。
[0009]一种用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放方法，其通过上述的用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置实现，包括以下步骤:
[0010]S1、预先安装用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置；
[0011]S2、拆除墩顶梁段以及桥墩
[0012]墩顶梁段的拆除:首先在箱梁翼缘板设计位置钻4个吊孔，通过横向移动横向平移梁和纵向移动纵向平移装置，将四台千斤顶移动到预先设计钻空位置，然后将千斤顶钢绞线与箱梁连接，同步提升千斤顶，横向移动横向平移梁和纵向移动纵向平移装置，使墩顶箱梁段横向和纵向平移，并缓慢下放箱梁，即实现墩顶梁段的下放拆除；
[0013]桥墩的拆除:先在桥墩盖梁的设计位置设4个牛腿，作为桥墩盖梁提升下放的吊点，下放的方法与墩顶梁段拆除相同；再将盖梁以下部分的桥墩设置4个牛腿，下放的方法与墩顶梁段拆除相同。
[0014]S3、用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置的拆除
[0015]墩顶梁段与桥墩下放至地面后，待墩顶梁段与桥墩完全稳定后，开始拆卸牛腿下放锚具，割断钢绞线后，将千斤顶与钢绞线一起吊离纵向平移装置、横向平移梁以及横向主梁上方，然后自上至下，依次拆除纵向平移装置、横向平移梁以及横向主梁，再松开钢管粧与钢管支架的固定螺栓，拆除钢管支架的各个节段，拔掉钢管粧。
[0016]本发明提供的用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置及方法与现有技术相比，其优点在于:
[0017]适应性好:可经济高效地解决无起重机吊装条件下的墩顶箱梁及桥墩结构的拆除，适应于梁桥或具有混凝土主梁的桥梁墩顶梁段与桥墩的拆除，并特别适应于采用整跨下放拆除技术的多跨连续梁桥的墩顶箱梁及桥墩结构拆除工程。
[0018]安全可靠:采用大型钢管粧支撑，经反复验算，采用该钢管粧基础+标准节段形式钢管支架，具有安全可靠，适用于陆地，水上，等不适合做扩大混凝土基础的平台，其次，墩顶梁段与桥墩下放过程平稳，施工过程随时可暂停。通过横向平移梁和纵向平移装置，精确控制提吊的吊点。
[0019]速度可控:本发明使用的提升下放系统，具有速度均匀，可随时暂停，反向提升。
[0020]高效节能:本发明使用的提升下放系统，下放速度在5?15cm/min，缩短了施工过程，减少了施工对交通的影响，同时，提高了工作效率，本发明使用的钢管支架，千斤顶，贝雷梁，主梁等钢结构是为标准节段式和组装式，搭拆方便，循环利用，具有高效节能特点。
[0021]连续施工:本发明采用的提升下放系统，可连续使用，施工过程简单操作，具有连续施工的特点。
[0022]绿色环保:本发明采用的方法，施工过程无污染，机器设备噪音小，对周边环境影响小。
【附图说明】
[0023]图1 (a)为墩顶梁段下放拆除布置的第一种状态图；
[0024]图1 (b)为墩顶梁段下放拆除布置的第二种状态图；
[0025]图2 (a)为桥墩盖梁下放拆除布置的第一种状态图；
[0026]图2 (b)为桥墩盖梁下放拆除布置的第二种状态图；
[0027]图3为钢管粧布置示意图；
[0028]图4为钢管支架结构示意图；
[0029]图5(a)为纵向平移装置结构图；
[0030]图5(b)为纵向平移装置结构图；
[0031]图5(c)为纵向平移装置结构图。
[0032]附图中一钢管粧，2—钢管支架，3—横向主梁，4 一横向平移梁，5—纵向平移装置，6—提升下放系统，7—牛腿，8—垫板，9—钢绞线。
【具体实施方式】
[0033]如图1至5(c)所示，一种用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置，其包括4根钢管粧1、4根钢管支架2、多个横向主梁3、4片横向平移梁4、两纵向平移装置5、提升下放系统6。
[0034]钢管粧I通过吊车提吊起来，穿过具有导向和临时固定功能的导向架，使钢管粧I垂直于水平面，不得出现歪斜，采用履带吊提吊振动锤，夹紧钢管粧1，通过振动锤粧法，将钢管粧I打入地下，打入深度以单根钢管粧I的承载力要求为标准，使之具有足够的支撑力和安全系数。
[0035]如图4所示，钢管支架2可以采用标准节段式设计，单个钢管支架2标准支撑高度可以分为3?5米节段和I米节段，节段由3?4根主支架和水平杆及斜杆组成，主支架为四根钢管，钢管上下两端均设置法兰盘，通过高强螺栓和相邻的节段联系成整体的钢管支架2。
[0036]横向主梁3为主要承重结构，横向主梁3承重能力为满足拆除墩顶梁段与桥墩所必须的抗弯能力，可以为箱型钢结构，可选第，单个承重梁由4片横向主梁3沿桥宽方向并排搭设在钢管支架2上方；
[0037]横向平移梁4用于调整提升下放系统6的横向位置，横向平移梁4两端放置在横向主梁3轨道上，横向跨越墩顶箱梁及桥墩，能够沿横向主梁3平移，用以墩顶梁段与桥墩沿桥横向的平移，横向平移梁4承载能力应满足拆除墩顶梁段与桥墩所必须的抗弯能力，横向平移梁4同样可以采用箱型钢结构，在横向主梁3上共设4片横向平移梁4，在箱梁两侧翼板处各设2片横向平移梁4，中间间隔为钢绞线9穿孔直径大小，钢绞线9下端设锚具，锚具分别提吊墩顶箱梁翼板下侧垫板8和桥墩侧边牛腿7，垫板8和牛腿7为直接提吊墩顶箱梁和桥墩的结构，需具有一定的接触面积，减少提吊截面内的剪力。
[0038]如图5(a)至5(c)所示的纵向平移装置5的不同角度的视图，纵向平移装置5用于调整提升下放系统6的纵向位置。纵向平移装置5为放置在横向平移梁4上，采用能够沿横向平移梁4移动的钢结构，用以墩顶梁段与桥墩沿桥纵向的平移。
[0039]提升下放系统6用于通过提升或下放墩顶梁段与桥墩的吊点来提升或下放墩顶梁段与桥墩，可选地，提升下放系统6包括4台连续千斤顶、电脑控制液压泵站以及多根钢绞线9。千斤顶穿钢绞线9，钢绞线9的最低根数截面面积应满足箱梁受力要求，连续千斤顶提吊时，通过电脑控制液压泵站来控制每个千斤顶的下放速度，使箱梁保持在同一水平面内，减少千斤顶受力不均所引起的偏载。
[0040]钢管粧I对称设置在墩顶梁段周围。钢管粧I上部与钢管支架2下端固定连接；多个横向主梁3分别设置在墩顶梁段一侧的相邻两横向钢管支架2顶部，横向主梁3与钢管共同构成框架结构；每两片横向平移梁4作为一个整体设置在桥墩两侧的横向主梁3顶面，横向平移梁4能沿横向移动；纵向平移装置5设置在横向平移梁4上部；提升下放系统6固定在纵向平移装置5之上。
[0041]本发明还提供一种用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放方法，其可以通过上述任一项所述的用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置实现，包括以下步骤:
[0042]S1、预先安装用于墩顶梁段与桥墩拆除的拖拉平移下放装置。
[0043]S2、拆除墩顶梁段以及桥墩
[0044]墩顶梁段的拆除:首先在箱梁翼缘板设计位置钻4个吊孔，通过横向移动横向平移梁4和纵向移动纵向平移装置5，将四台千斤顶移动到预先设计钻空位置，然后将千斤顶钢绞线9与箱梁连接，同步提升千斤顶，横向移动横向平移梁4和纵向移动纵向平移装置5，使墩顶箱梁段横向和纵向平移，并缓慢下放箱梁，即实现墩顶梁段的下放拆除。
[0045]桥墩的拆除:先在桥墩盖梁的设计位置设4个牛腿7，作为桥墩盖梁提升下放的吊点，下放的方法与墩顶梁段拆除相同；再将盖梁以下部分的