[发明专利]滚轮式梁体顶推施工装置

说明书

本发明公开了一种滚轮式梁体顶推施工装置，包括下支撑结构和位于其上方的上支撑结构，下支撑结构用于连接于基座上，下支撑结构和上支撑结构铰接于主铰轴，上支撑结构上方设有至少一组滚轮组，每组支撑滚轮组和上支撑结构铰接于副铰轴，上支撑结构和所有支撑滚轮组的转动方向均沿顺桥向设置，所有支撑滚轮组用于支撑梁体，还包括限位结构，限位结构用于限制梁体横桥向位移。运用本发明的一种滚轮式梁体顶推施工装置，通过自由转动的铰轴适应不同线型变化的梁底，既可以用于传统等高度梁或梁底齐平的梁的顶推施工，也可以适用于变高度梁的顶推施工，顶推过程中主要克服滚动摩阻力做功，可以降低顶推施工的难度，加快顶推速度，节约资源。

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，特别涉及一种滚轮式梁体顶推施工装置。

背景技术

桥梁的顶推法脱胎于钢桥的拖拉法，自1959年首次成功应用于奥地利Ager桥，1962年在委内瑞拉Caroni桥的顶推施工中又首次引入导梁和辅助墩，随后经过几十年的发展，已成为桥梁工程建设领域的一项重要施工方法，能够有效解决跨河(江)、跨线且无设置支架和浮运吊装条件的桥梁的架设施工问题。在欧洲多国相继采用顶推法建造的多座桥梁中，如德国的Aichtai桥(1161m)、瑞士的捷拉东斯桥(1370m)的顶推总长度均已超过1000m，而2004年竣工通车的法国米约大桥顶推跨度一度达到171m，双向跨径342m，代表了世界顶推技术的先进水平。我国在1977年首次利用顶推法实现了西延铁路狄家河4×40m预应力连续梁桥的架设，在随后我国基础设施建设迅速发展的浪潮里，顶推法在我国桥梁建设领域得到迅速发展，相继又采用顶推法建造了东莞万江大桥、山西平顺曲线桥、衡山湘江斜拉桥、邵阳西湖钢管混凝土拱桥、佛山平胜大桥、杭州九堡大桥等多座不同跨度和类型的桥梁。

传统的顶推法是将桥梁上部结构在施工平台上分段浇筑拼装后，利用顶推或拖拉设备提供推力，克服梁体(或胎架小车)与滑道之间的滑动摩阻力后逐段向前推送，直到完整上部结构的浇筑拼装和顶推就位。在传统顶推法中，较常用的主要有液压爬行顶推滑移和连续千斤顶拖拉滑移两种。前者利用夹轨器将纵向液压千斤顶固定在滑动轨道上后控制千斤顶推动胎架小车带着梁体向前移动，完成一个千斤顶油缸的行程后，胎架小车竖向千斤顶回缩落梁，回收小车，然后小车竖向千斤顶再次顶梁后重复顶推动作，直到将梁体顶推就位。后者利用在各临时墩上布置的液压千斤顶的夹持器夹紧梁底的钢绞线，通过液压千斤顶的伸缩拖拉钢绞线提供拖拉力，带动梁体沿滑道向前滑移。

2010年杭州九堡大桥的建设中首次创造性地采用了一种全新的顶推施工法——步履式顶推施工法。步履式顶推法采用计算机控制的三向液压千斤顶实现对梁体的顶升、纵向推移和横向纠偏调整，主要克服顶推装置上下部支撑结构接触面之间的滑动摩擦实现推移，同步实现了竖向顶升和纵向推移，数字化和设备集成化程度更高。

目前，随着导梁、临时墩以及顶推装置的改进，顶推法适用范围越来越广，已成为中长跨度桥梁架设施工中极具竞争力的方法，桥型也逐渐从简单的梁桥拓展到系杆拱、斜拉桥等。这一类的顶推装置虽有不同，但都是需要克服顶推时相对滑动面的滑动摩阻力做功。为了减小顶推难度，相对滑动面一般需要近似于平面，导致现有的顶推技术主要适用于梁底基本齐平的等高连续梁、钢桁梁、系杆拱以及符合等高特征的斜拉桥和悬索桥的主梁等梁型的顶推施工。

但是，现有的顶推法施工工艺主要是需要克服滑动摩阻做功，顶推难度较大且消耗较多的设备动力能源。其次，为了尽量减小顶推难度，现有的顶推装置的接触面基本上为平面，无法任意转动来适应变化的接触面，导致现有的顶推技术主要适用于等高度梁或梁底基本水平的系杆拱等梁型的顶推施工，限制了顶推法施工桥梁的梁型选择；再者，基于现有技术的顶推施工，为了减小滑动摩擦，需要耗费大量钢板和聚四氟乙烯滑板。

发明内容