步履頂推系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了步履頂推系統(tǒng)，一種動力裝置包括多臺液壓泵站單體，每個液壓泵站單體具有多口多壓輸出的單元徑向柱塞泵，每個液壓泵站分別控制至少兩個頂推單元；總控中心分別向每個液壓泵站單體發(fā)送指令，控制每個液壓泵站工作；頂推單元包括升降裝置、頂推裝置，升降裝置固定有頂升千斤頂，頂升千斤頂上部與球形板連接成球面凹凸槽連接或者弧面凹凸槽連接的結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是實現(xiàn)用一個總控系統(tǒng)對多個頂推單元進(jìn)行三維控制實現(xiàn)連續(xù)同步工作，控制精度高，降低勞動強(qiáng)度，減少人力成本；結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，拆裝容易，成本低，工作空間?。辉O(shè)備一次安裝后即可直到完工，克服常規(guī)牽引方式只能前進(jìn)不能后退的缺點；具有動態(tài)糾偏功能，可及時在行進(jìn)過程中進(jìn)行糾偏。
【專利說明】
步履頂推系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工程用施工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對大型構(gòu)件整體平移用的步履頂推系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)頂推技術(shù)已越來越廣泛地應(yīng)用于大型構(gòu)件的平移施工中。對于大跨度的結(jié)構(gòu)如橋梁鋼箱梁頂推施工中，現(xiàn)有的施工方法一般采用連續(xù)頂推或拖移的辦法，需要將鋼箱梁或混凝土梁用體外索進(jìn)行臨時加固，而成橋解除；采用鋼絞線牽引的形式，每頂推一段，鋼絞線需重新安裝。該方法施工工序繁瑣，成本高，且只能前進(jìn)不能后退，同時反復(fù)起動的水平推力或拉力對柔性橋墩的受力工況不利。授權(quán)公告號為CN 201678949 U的發(fā)明公開一種步履式頂推裝置，包括滑箱、滑道、平移千斤頂、頂升千斤頂和糾偏千斤頂組件;滑箱由滑箱主體單元和連接滑箱主體單元的滑箱主體連接體組成，滑箱主體單元之間、滑箱主體單元和滑箱主體連接體之間以及各滑箱主體連接體之間通過螺栓活動連接;滑道由滑道主體單元、滑道主體連接體組成，滑道主體單元之間、滑道主體單元和滑道主體連接體之間、各滑道主體連接體之間通過螺栓活動連接;滑箱整體放置在滑道上，呈上下結(jié)構(gòu)，頂升千斤頂安裝在位于滑道上的頂升千斤頂安裝筒內(nèi)、平移千斤頂安裝在位于滑道上的平移千斤頂安裝板上，糾偏千斤頂組件安裝在位于滑道上的糾偏千斤頂安裝架上，該裝置通過平移千斤頂、頂升千斤頂?shù)慕惶婀ぷ鲗崿F(xiàn)步履式頂推，不需要將鋼箱梁或混凝土梁用體外索進(jìn)行臨時加固，也不需使用鋼絞線。但其存在如下缺陷:1、滑道、滑箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積大、重量重，加工難度大，成本高，所需工作空間大。2、每個頂推單元需4臺頂升千斤頂和4臺頂推千斤頂，不但設(shè)備成本高，而且所需工作及安置空間大，不能對實現(xiàn)工字梁及螺栓拼接結(jié)構(gòu)的構(gòu)件頂推。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作空間小，成本低，施工簡便、速度快的步履頂推系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的解決方案是這樣的:
本發(fā)明的思路是:采用包括總控中心、液壓栗站、升降裝置、頂推裝置、糾偏裝置等五部分組成的系統(tǒng)，各部分通過高壓油管、數(shù)據(jù)傳輸線纜及控制元件有機(jī)地結(jié)合在一起。通過總控中心發(fā)出指令，液壓栗站驅(qū)動升降裝置、頂推裝置、糾偏裝置按設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)步履式頂推工作。
[0005]上述方案中:
所述總控中心是整套系統(tǒng)的指揮中樞，負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)工作的指揮和控制，其可以是獨立主機(jī)，也可以集成在所述液壓栗站上。所述總控中心設(shè)有電控箱、操作中心或操作平臺、PLC控制單元、變頻器、模擬采集模塊等。
[0006]所述動力裝置為系統(tǒng)的動力機(jī)構(gòu)，其包括η臺液壓栗站，所述液壓栗站包括油箱、變頻電機(jī)、多口多壓輸出的單元徑向柱塞栗和控制閥組、PLC控制單元、變頻器、模擬采集模塊、壓力傳感器、位移傳感器及壓力繼電器等。所述控制閥組包括與單元徑向柱塞栗柱塞相配套的電磁換向閥、溢流閥。
[0007]所述升降裝置負(fù)責(zé)構(gòu)件的上升和下降，其包括nXm臺頂升千斤頂、安裝在頂升千斤頂活塞上的球形板、放置于球形板上的梳齒板、放置于梳齒板上的墊板、安裝在頂升千斤頂油缸上的位移傳感器。
[0008]所述頂升千斤頂活塞頂端為凹球面，所述球形板底端為凸球面，與活塞凹球面相配，所述球形板和所述頂升千斤頂活塞通過設(shè)在圓心的螺栓保持對中。采取此結(jié)構(gòu)的好處是千斤頂自動對中及千斤頂承載面自動調(diào)平。
[0009]所述梳齒板置于球形板上面，其采用梳齒結(jié)構(gòu)，采用梳齒結(jié)構(gòu)的好處是在頂推過程遇到構(gòu)件連接板時可避開連接螺栓，確保通過。底端設(shè)一凸面，與設(shè)在球形板頂端設(shè)凹槽相嵌，采用此結(jié)構(gòu)的好處是保證安裝對中并可防止滑動。所述墊板放置于梳齒板之上。在正常頂推時，墊板直接承載構(gòu)件；當(dāng)頂推遇到構(gòu)件連接處或其它情況下需避開連接螺栓等凸出物時，取下墊板，梳齒板直接承載構(gòu)件。
[0010]所述頂推裝置負(fù)責(zé)構(gòu)件的水平滑移，其包括nXm臺水平千斤頂、安裝在水平千斤頂油缸上的位移傳感器和滑箱。
[0011]所述滑箱一端設(shè)有頂推反力架，作為水平頂推支點。
[0012]所述反力架與頂推千斤頂之間設(shè)一球鉸裝置，其好處是在頂推時可實現(xiàn)角度和方向的柔性調(diào)整。
[0013]所述滑箱表面為光潔度極高的不銹鋼板或其它滿足要求的板材。
[0014]每一套升降裝置和一套頂推裝置組成一個頂推單元;在施工時每個頂推單元的水平千斤頂?shù)幕钊晚斏Ы镯斢透字g設(shè)一鋼墊塊，通過螺栓連接使水平千斤頂和頂升千斤頂形成一個整體，施工完成后可拆分，方便裝運(yùn)。
[0015]—臺栗站根據(jù)需要可控制n Xm個頂推單元。
[0016]所述糾偏裝置負(fù)責(zé)當(dāng)構(gòu)件在頂推過程中產(chǎn)生偏離時的糾正工作，其包括nXm臺糾偏千斤頂、設(shè)置在糾偏千斤活塞頂端的滾輪、設(shè)置在糾偏千斤頂油缸上的位移傳感器，以及設(shè)在糾偏千斤頂和糾偏反力架之間的活動鋼墊板。采用滾輪結(jié)構(gòu)的好處是在糾偏時減小摩擦力，增加通過性并防止構(gòu)件損傷;采用活動鋼墊板是為了方便調(diào)整糾偏千斤頂?shù)那昂笪恢?，以適應(yīng)不同的鋼梁寬度。
[0017]基于上述設(shè)計思想，本發(fā)明的一種步履頂推系統(tǒng)，包括總控中心、動力裝置、頂推單元、糾偏裝置，所述動力裝置包括多臺液壓栗站單體，每個液壓栗站單體具有多口多壓輸出的單元徑向柱塞栗，每個液壓栗站分別控制至少兩個頂推單元;所述的總控中心分別向每個液壓栗站單體發(fā)送指令，控制每個液壓栗站工作;所述頂推單元包括升降裝置、頂推裝置，所述的頂推裝置包括固定于頂推單元平臺的反力架、滑箱、水平頂推千斤頂，其中水平頂推千斤頂是利用于反力架作為反力支點，所述升降裝置支承于滑箱，升降裝置連接于水平千斤頂，形成由水平千斤頂頂動頂升裝置沿滑箱內(nèi)滑道移動的滑動結(jié)構(gòu);所述升降裝置固定有頂升千斤頂，頂升千斤頂上部與球形板連接成球面凹凸槽連接或者弧面凹凸槽連接的結(jié)構(gòu)，使得球形板得以沿球形面或者弧面擺動，進(jìn)行自動找平的調(diào)整和方向的柔性調(diào)整；球形板上部與梳齒板連接，梳齒板頂部通過墊板支承于構(gòu)件的底部。
[0018]更具體的技術(shù)方案還包括:所述糾偏裝置安裝于糾偏裝置安裝平臺，該安裝平臺位于構(gòu)件的側(cè)面，安裝平臺上設(shè)有糾偏反力架和糾偏千斤頂，糾偏千斤頂利用糾偏反力架作為反力支點，糾偏千斤頂活動端連接有滾輪機(jī)構(gòu)，該滾輪機(jī)構(gòu)的滾輪的滾動方向與構(gòu)件移動方向一致，在糾偏作業(yè)位置，所述滾輪頂住構(gòu)件側(cè)面進(jìn)行糾偏作業(yè)。
[0019]進(jìn)一步的:所述球形板與梳齒板采用凹凸槽連接結(jié)構(gòu)，從前、后、左、右四個方向?qū)κ猃X板進(jìn)行限位。
[0020]進(jìn)一步的:所述梳齒板頂部沿構(gòu)件移動方向設(shè)置有凹槽，該凹槽的寬度大于構(gòu)件底部凸出物的寬度。
[0021 ]進(jìn)一步的:所述的頂推單元是分布于構(gòu)件軸線的兩側(cè)。
[0022]進(jìn)一步的:所述的頂推單元是對稱分布于構(gòu)件軸線的兩側(cè)。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、實現(xiàn)用一個總控系統(tǒng)對多個頂推單元進(jìn)行三維控制實現(xiàn)連續(xù)同步工作，控制精度高，降低勞動強(qiáng)度，減少人力成本。
[0024]2、結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，拆裝容易，成本低，工作空間小。
[0025]3、不必對構(gòu)件進(jìn)行臨時加固，不必采用鋼絞線，設(shè)備一次安裝后即可直到完工，無須因鋼絞線長度不夠中途拆裝設(shè)備，可節(jié)省建橋費用。
[0026]4、設(shè)備系統(tǒng)將滑移面由箱梁底部改到頂推設(shè)備與滑板之間，同時豎向升降千斤頂安裝球頭裝置，可自動對中避免了對箱梁底部的損傷及千斤頂側(cè)向受力，同時頂推時橋墩不受水平荷載，構(gòu)件和橋墩都不會損傷，使結(jié)構(gòu)在頂推過程中確保安全。
[0027]5、具有動態(tài)糾偏功能，可及時在行進(jìn)過程中進(jìn)行糾偏，最大限度保持構(gòu)件的直線運(yùn)動，避免構(gòu)件運(yùn)行失穩(wěn)，從而保證箱梁的坡度、全橋線形。
[0028]6、克服常規(guī)牽引方式只能前進(jìn)不能后退的缺點。
[0029]7、可擴(kuò)展性強(qiáng)，通用性高:根據(jù)工程實際，通過增加或減少栗站和千斤頂數(shù)量來增加或減少頂推單元，從而滿足不同跨度、不同噸位的工程施工需要。
[0030]8、當(dāng)頂推遇到構(gòu)件連接處或其它情況仍然可以進(jìn)行頂推施工。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的步履式頂推系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)圖。
[0032]圖2為本發(fā)明的步履式頂推系統(tǒng)安裝連接圖。
[0033]圖3為本發(fā)明頂推單元示意圖圖4為本發(fā)明的糾偏裝置正視圖圖5為本發(fā)明的糾偏裝置俯視圖圖6為本發(fā)明的球形板結(jié)構(gòu)示意圖圖7是圖6的左視圖
圖8為本發(fā)明的梳齒板結(jié)構(gòu)示意圖圖9為圖8的B方向視圖圖10是圖8的A方向視圖圖11為本發(fā)明的過拼接板工作示意圖圖12為本發(fā)明實施時多個頂推單元布置圖圖中附圖標(biāo)記為:A.升降裝置，B.頂推裝置，C.糾偏裝置，D.構(gòu)件，E.糾偏裝置安裝平臺，F(xiàn).頂推單元安裝平臺，G.落梁支架，1.頂升千斤頂，2.球形板，3.梳齒板，4.墊板，5.位移傳感器a，6.水平頂推千斤頂，7.位移傳感器b，8.滑箱，9.反力架，10.球鉸裝置，11.鋼墊塊，12.滾輪，13.滾輪安裝支架，14.位移傳感器c，15.糾偏千斤頂，16.活動鋼墊板，17.糾偏反力架，18.頂升千斤頂活塞，19.螺栓，20.水平千斤頂活塞，21.拼接板，22.拼接板螺栓，23.凹槽。
【具體實施方式】
[0034]本實施例是設(shè)有總控中心、η個液壓栗站、nXm個頂推單元;所述頂推單元如圖2所示，設(shè)有升降裝置Α、頂推裝置B、糾偏裝置C ^Xm個頂推單元是對稱分布于構(gòu)件軸線的兩側(cè)，如圖9所示。
[0035]所述升降裝置A設(shè)有頂升千斤頂I，球形板2、梳齒板3、墊板4、位移傳感器5;頂升千斤頂I上部與球形板2連接成球面凹凸槽連接結(jié)構(gòu)，其中所述頂升千斤頂I的活塞18頂端為凹球面，所述球形板2如圖6、7所示，其底端為凸球面，與活塞18凹球面相配，所述球形板2和所述頂升千斤頂活塞18通過設(shè)在圓心的螺栓19保持對中，使得球形板2得以沿球形面擺動，進(jìn)行自動找平的調(diào)整和方向的柔性調(diào)整;所述梳齒板3如圖7、8、9所示，所述球形板2與梳齒板3采用凹凸槽連接結(jié)構(gòu)，從前、后、左、右四個方向?qū)κ猃X板3進(jìn)行限位，其中梳齒板3置于球形板2上面，底端設(shè)一凸面，與設(shè)在球形板頂端的凹槽相嵌，梳齒板3頂部沿構(gòu)件移動方向設(shè)置有兩條凹槽，每條凹槽的寬度大于構(gòu)件底部凸出物的寬度;所述墊板4放置于梳齒板3之上，在正常頂推時，墊板4直接承載構(gòu)件；當(dāng)頂推遇到構(gòu)件連接處或其它情況下需避開連接螺栓等凸出物時，取下墊板4，梳齒板3直接承載構(gòu)件，連接螺栓等凸出物可以從梳齒板頂面的凹槽通過。
[0036]所述頂推裝置B設(shè)有水平頂推千斤頂6、位移傳感器7、滑箱8、設(shè)在滑箱上的反力架9、設(shè)在反力架和水平頂推千斤頂之間的球鉸裝置10，其中水平頂推千斤頂6是利用反力架9作為反力支點。
[0037]施工時在水平千斤頂?shù)幕钊?0和頂升千斤頂油缸之間設(shè)一鋼墊塊11，通過螺栓連接使水平千斤頂6和頂升千斤頂I形成一個整體，施工完成后可拆分，方便裝運(yùn)。
[0038]所述糾偏裝置C如圖3、4所示，設(shè)有糾偏千斤頂15、糾偏反力架17、設(shè)在糾偏千斤頂15和糾偏反力架17之間的活動鋼墊板16，所述糾偏千斤頂15前端設(shè)有滾輪12和滾輪安裝支架13，油缸上設(shè)有位移傳感器14。
[0039]施工時，通過主控中心的觸摸屏輸入施工參數(shù)后，啟動設(shè)備，設(shè)備即自動按如下步驟工作:
1、頂升構(gòu)件:頂升千斤頂I伸缸，將構(gòu)件D頂離落梁支架G，同時安裝在頂升千斤頂I油缸上的位移傳感器5實時測量位移值并將數(shù)據(jù)傳輸至總控中心，頂升過程球形板2可自動調(diào)整找平。當(dāng)頂升達(dá)到設(shè)定行程時，總控中心發(fā)出指令，頂升千斤頂I停止，此時構(gòu)件構(gòu)件載荷由落梁支架轉(zhuǎn)移到頂升千斤頂I;
2、頂推構(gòu)件:總控中心發(fā)出指令，水平頂推千斤頂6自動伸缸，推動頂升千斤頂I連同球形板2、梳齒板3、墊板4和構(gòu)件D沿滑板8向前滑移，同時安裝在水平頂推千斤頂6油缸上的位移傳感器7實時測量位移值并將數(shù)據(jù)傳輸至總控中心，當(dāng)達(dá)到設(shè)定行程時，總控中心發(fā)出指令，水平頂推千斤頂6停止伸缸；
3、落梁:頂升千斤頂I自動縮缸，構(gòu)件重新降落在落梁支架G上，此時構(gòu)件載荷由頂升千斤頂I轉(zhuǎn)移回落梁支架G ;
4、水平頂推千斤頂回程:水平頂推千斤頂6自動縮缸，帶動頂升千斤頂I連同球形板2、梳齒板3、墊板4回到初始位置。
[0040]5、糾偏:如在水平頂推過程中出現(xiàn)偏離并達(dá)到設(shè)定值，糾編千斤頂15自動啟動，伸缸，通過滾輪12對構(gòu)件D施加與構(gòu)件偏離方向相反的力進(jìn)行糾偏，同時安裝在糾偏千斤頂15油缸上的位移傳感器14實時測量位移值并將數(shù)據(jù)傳輸至總控中心，當(dāng)達(dá)到糾偏行程時，總控中心發(fā)出指令，糾偏千斤頂15停止。
[0041]6、過拼接板:當(dāng)頂推遇到拼接板21或其它情況下需避開連接螺栓等凸出物時，取下墊板4，梳齒板3直接承載構(gòu)件，如圖11所示，拼接板的螺栓22與梳齒板的凹槽23契合，從而保證平順通過。通過后再將墊板放回梳齒板上。
[0042]不斷重復(fù)上述步驟，即可實現(xiàn)構(gòu)件的步履式頂推到位。
【主權(quán)項】
1.一種步履頂推系統(tǒng)，包括總控中心、動力裝置、頂推單元、糾偏裝置，其特征在于:所述動力裝置包括多臺液壓栗站單體，每個液壓栗站單體具有多口多壓輸出的單元徑向柱塞栗，每個液壓栗站分別控制至少兩個頂推單元;所述的總控中心分別向每個液壓栗站單體發(fā)送指令，控制每個液壓栗站工作;所述頂推單元包括升降裝置、頂推裝置，所述的頂推裝置包括固定于頂推單元平臺的反力架(9)、滑箱(8)、水平頂推千斤頂(6)，其中水平頂推千斤頂(6)是利用反力架(9)作為反力支點，所述升降裝置支承于滑箱(8)，升降裝置連接于水平千斤頂(6)，形成由水平千斤頂頂動升降裝置沿滑箱內(nèi)滑道移動的滑動結(jié)構(gòu);所述升降裝置固定有頂升千斤頂(1)，頂升千斤頂(I)上部與球形板(2)連接成球面凹凸槽連接或者弧面凹凸槽連接的結(jié)構(gòu)，使得球形板(2)得以沿球形面或者弧面擺動，進(jìn)行自動找平的調(diào)整和方向的柔性調(diào)整;球形板(2)上部與梳齒板(3)連接，梳齒板(3)頂部通過墊板(4)支承于構(gòu)件的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步履頂推系統(tǒng)，其特征在于:所述糾偏裝置安裝于糾偏裝置安裝平臺，該安裝平臺位于構(gòu)件的側(cè)面，安裝平臺上設(shè)有糾偏反力架(17)和糾偏千斤頂(15)，糾偏千斤頂(15)利用糾偏反力架(17)作為反力支點，糾偏千斤頂(15)活動端連接有滾輪機(jī)構(gòu)，該滾輪機(jī)構(gòu)的滾輪(12)的滾動方向與構(gòu)件移動方向一致，在糾偏作業(yè)位置，所述滾輪(12)頂住構(gòu)件側(cè)面進(jìn)行糾偏作業(yè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步履頂推系統(tǒng)，其特征在于:所述球形板(2)與梳齒板(3)采用凹凸槽連接結(jié)構(gòu)，從前、后、左、右四個方向?qū)κ猃X板(3)進(jìn)行限位。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的步履頂推系統(tǒng)，其特征在于:所述梳齒板(3)頂部沿構(gòu)件移動方向設(shè)置有凹槽，該凹槽的寬度大于構(gòu)件底部凸出物的寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步履頂推系統(tǒng)，其特征在于:所述的頂推單元是分布于構(gòu)件軸線的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的步履頂推系統(tǒng)，其特征在于:所述的頂推單元是對稱分布于構(gòu)件軸線的兩側(cè)。
【文檔編號】E01D2/04GK105908637SQ201610429290
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】何志軍, 方永橋, 李釗, 肖云, 羅意鐘, 韓洪舉, 彭力, 任開富, 陳明輝, 張昱, 秦桂芳, 黃志如, 余隆友, 陳超, 馮俊淋, 蔡禮杰, 廖海龍, 楊紅發(fā), 鄧超, 李貽先
【申請人】貴州路橋集團(tuán)有限公司, 柳州黔橋工程材料有限公司