多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统及方法技术方案

技术编号:14563855 阅读:72 留言:0更新日期:2017-02-05 20:48
本发明专利技术公开了多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统及方法,通过控制两组可主动施加顶升力的千斤顶,在一组千斤顶顶升结束后,将该组千斤顶的顶升力均匀线型的转移到第二组千斤顶上,进行交替式连续的顶升作业。本发明专利技术提供的跨线桥超高交替顶升施工方案,能够确保顶升时桥梁结构安全和顶升精度及桥梁整体落梁后的线形满足设计要求、保证施工周期、降低建筑能耗、保障城市生态环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路施工技术,具体涉及既有跨线桥的顶升施工技术。
技术介绍
世界上早期建筑物移位工程是1873年新西兰新普利茅斯的一所一层农宅的移位,当时使用蒸汽机车作为牵引装置;而现代移位技术始于二十世纪初的1901年美国依阿华大学由于校园扩建,将重约60000kN三层高的科学馆进行了移位,而且在移动的过程中,为了绕过另一栋楼,采用了转向技术,将其旋转了45°。该工程采用的是圆木做滚动装置,螺旋千斤顶提供顶升力和水平牵引力。随后的一百多年里,该技术在许多国家得到应用。90年代初该技术在国内得到应用。1991年首次采用滑动平移方法进行楼房平移,该方法的主要思路是在建筑物基础下部修建新基座,基座下修建滑道,然后顶推平移到新位置。1992年提出了将上部结构和基础分离的方法,由于该方法适用性广,迅速取代了原平移方法。进入21世纪,移位技术得到迅速发展,在文物古建筑领域、高层建筑及高耸结构、桥梁改造工程、盾构调头、古树名木保护中等各领域得到推广应用。随着中国经济和交通运输事业的快速发展,中国许多城市市政建设跟不上生产和生活发展的需要,需对既有城市桥梁进行改造,以满足发展需求。城市既有桥梁的移位技术是近几年发展的新技术,具有施工周期短、经济适用、建筑能耗低、城市生态环境质量得以保障等特点,为此,得到越来越广泛的应用。对于既有桥梁的移位技术,目前常用的顶升方法一般采用间歇式顶升,间歇式顶升在顶升过程中,梁体处于千斤顶支撑和跟随装置支撑两种受力状态,千斤顶支撑时梁体位移处于可控状态,跟随装置支撑时,由于临时支撑的压缩变形的不同,梁体位移处于非受控状态,梁体内力的变化取决于梁体各点临时支撑的压缩量。在每一个临时支撑状态,由于支撑体系的压缩量不同,梁体内力都要做一次重新分布。在这种受控于非受控状态交替作用下,梁体内力也做交替变化,这种内力的交替变化对梁体结构会产生不利影响,同时位于支座处的梁体下缘可能会产生拉应力,严重时梁体会产生裂缝。在此基础上,间歇式顶升的既有桥梁移位技术无法应用在需要整体顶升且顶升高度较高的既有桥梁顶升工程中,无法保证原桥结构的整体性、安全性、可靠性及施工的安全可靠性。
技术实现思路
针对现有的既有桥梁移位技术所存在的问题,本专利技术的目如下:目的1,提供一种能够保证原桥结构的整体性、安全性、可靠性及施工的安全可靠性的既有桥梁超高顶升施工系统。目的2,提供一种能够保证原桥结构的整体性、安全性、可靠性及施工的安全可靠性的既有桥梁超高顶升施工方法。为了达到上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:针对目的1,提供一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,该顶升施工系统主要包括:至少一个交替顶升单元以及驱动控制单元,每个交替顶升单元包括两组可主动施加顶升力的千斤顶,驱动控制单元同步驱动每个交替顶升单元中的两组千斤顶进行反复交替顶升,且每个交替顶升单元中的两组千斤顶交替更换顶升力时,是均匀线性的转化。优选的,所述交替顶升单元中的两组可主动施加顶升力的千斤顶设置在待顶升建筑物底部,且千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部支垫等高的钢支撑垫块。优选的,所述两组千斤顶中每个千斤顶上加装平衡阀。优选的,所述驱动控制单元包括至少一个液压控制泵站、位移检测系统以及一主控制器,每个液压控制泵站控制一个交替顶升单元中的两组千斤顶,主控制器采用工控总线控制连接液压控制泵站以及位移检测系统,形成位置闭环,进行多点同步交替顶升。优选的,所述液压控制泵站为2点同步控制变频泵站。优选的,所述顶升施工系统中还包括钢支撑托架体系,用于承担上部结构桥梁箱梁的重量。优选的,所述顶升施工系统中还包括分配梁,所述分配梁固定在箱梁底部,位于箱梁与千斤顶之间,直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶。优选的,所述顶升施工系统中还包括限位装置以及施工监测系统。针对目的2:提供一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工方法,该施工方法通过控制两组可主动施加顶升力的千斤顶,在一组千斤顶顶升结束后,将该组千斤顶的顶升力均匀的转移到第二组千斤顶上,进行交替式连续的顶升作业。优选的,所述施工方法主要包括以下步骤:(1)在需顶升桥梁梁体的底部安装两组千斤顶,使千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部支垫等高的钢支撑垫块;(2)在该桥梁墩柱上设置多个位移传感器,用以实时测量桥梁结构的顶升高度;(3)通过控制台控制液压泵站驱动其中的第1组千斤顶进行顶升桥梁梁体一个行程,同时在顶升过程中第2组千斤顶逐步的加垫钢板保护千斤顶失效时支架的稳定,顶升到一个行程后,取出第2组千斤顶钢板并在千斤顶的活塞下端支垫相应高度的钢支撑垫块;(4)通过控制台控制液压泵站驱动第2组千斤顶进行顶升桥梁一个行程,同时控制第1组千斤顶收缸,并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下支垫相应高度的钢支撑垫块;(5)重复步骤3、4,以进行反复交替顶升,直至将桥梁顶升至设计高度。优选的,所述施工方法中还包括承台加固步骤。优选的,所述施工方法中还包括设置钢支撑托架体系以承担上部结构桥梁箱梁的重量的步骤。优选的,所述施工方法中还包括分配梁设置步骤,分配梁固定在箱梁底部,位于箱梁与千斤顶之间,以梁直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶。优选的,所述施工方法中还包括限位装置设置步骤,用于顶升系统与梁体间产生相对于滑动时,保证顶升系统的安全和梁板的结构安全。优选的,所述施工方法在顶升结束后,还包括固定临时支撑体系的步骤。优选的,所述施工方法在顶升结束后,还包括墩柱分段顶升接高的步骤。本专利技术提供的跨线桥超高交替顶升施工方案,能够确保顶升时桥梁结构安全和顶升精度及桥梁整体落梁后的线形满足设计要求、保证施工周期、降低建筑能耗、保障城市生态环境。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本实例中既有跨线桥的第一~四联箱梁改造前、后桥面示意图;图2为本实例中既有跨线桥L3、L4联平面布置图;图3为本实例中既有跨线桥L3、L4联立面布置图;图4为本实例中既有跨线桥L3的横断面图;图5为本实例中既有跨线桥L4的横断面图;图6为本实例中交替顶升施工支撑支架体系的平面布置图;图7为本实例中交替顶升施工支撑支架体系的立面布置图;图8为本实例中PLC液压同步交替顶升控制系统的结构示意图;图9为本实例中进行多跨箱梁整体超高交替顶升施工的流程图;图10为本实例进行超高交替顶升施工时L3联顶升本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其特征在于,该顶升施工系统主要包括:至少一个交替顶升单元以及驱动控制单元,每个交替顶升单元包括两组可主动施加顶升力的千斤顶,驱动控制单元同步驱动每个交替顶升单元中的两组千斤顶进行反复交替顶升,且每个交替顶升单元中的两组千斤顶交替更换顶升力时,是均匀线性的转化。

【技术特征摘要】
1.一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其特征在于,该顶升施工系
统主要包括:至少一个交替顶升单元以及驱动控制单元,每个交替顶升单元包
括两组可主动施加顶升力的千斤顶,驱动控制单元同步驱动每个交替顶升单元
中的两组千斤顶进行反复交替顶升,且每个交替顶升单元中的两组千斤顶交替
更换顶升力时,是均匀线性的转化。
2.根据权利要求1所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其
特征在于,所述交替顶升单元中的两组可主动施加顶升力的千斤顶设置在待顶
升建筑物底部,且千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部支垫等高的钢支撑垫块。
3.根据权利要求1或2所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,
其特征在于,所述两组千斤顶中每个千斤顶上加装平衡阀。
4.根据权利要求1所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其
特征在于,所述驱动控制单元包括至少一个液压控制泵站、位移检测系统以及
一主控制器,每个液压控制泵站控制一个交替顶升单元中的两组千斤顶,主控
制器采用工控总线控制连接液压控制泵站以及位移检测系统,形成位置闭环,
进行多点同步交替顶升。
5.根据权利要求1所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其
特征在于,所述顶升施工系统中还包括钢支撑托架体系,用于承担上部结构桥
梁箱梁的重量。
6.根据权利要求1所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其
特征在于,所述顶升施工系统中还包括分配梁,所述分配梁固定在箱梁底部,
位于箱梁与千斤顶之间,直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶。
7.根据权利要求1所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工系统,其
特征在于,所述顶升施工系统中还包括限位装置以及施工监测系统。
8.一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工方法,其特征在于,所述施工方
法通过控制两组可主动施加顶升力的千斤顶,在一组千斤顶顶升结束后,将该
组千斤顶的顶升力均匀的转移到第二组千斤顶上,进行交替式连续的顶升作业。
9.根据权利要求8所述的一种多跨箱梁整体超高交替顶升施工方法,其

【专利技术属性】
技术研发人员:廖玉珍章柏林伊左林束学智林四新宋俊杰
申请(专利权)人:中交第三航务工程局有限公司中交三航厦门工程有限公司上海天演建筑物移位工程股份有限公司中交第三航务工程局有限公司厦门分公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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