一种桥梁拆除施工方法及其设备与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种桥梁拆除施工方法及其设备。


背景技术：

2.随着我国基础交通设施建设加速发展，因先天设计与施工质量缺陷、使用功能改变、路网重新规划以及运营过程中环境侵蚀和车辆超载等因素导致桥梁的结构抗力快速衰退，许多桥梁的安全性、可靠性和通行能力难以满足日益发展的交通需求，拆除需求日益增多。
3.桥梁拆除是一项技术难度很大、且具有较大安全风险的桥梁特种施工工作，目前国内在桥梁拆除方向的施工工艺和方法还不够系统和完善。针对水面桥梁的拆除，将水面桥梁的桥板拆除后，剩下的桥墩底部由于位于水下，尤其是对于圆柱状的单根桥墩，周围没有平稳的地面做支撑，导致想要对桥墩进行爆破拆除时钻机无法在桥墩的侧壁上稳定地钻出符合爆破要求的爆破孔，使水下桥墩的爆破拆除难度加大，工人施工风险高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种桥梁拆除施工方法及其设备，以解决背景技术中所提出的技术问题。
5.为了达到上述目的，第一方面，本发明提供了一种桥梁拆除施工设备，包括漂浮机构、设置在所述漂浮机构一端的夹持机构、设置在所述漂浮机构顶部的倾角调整机构以及安装在所述倾角调整机构上的钻孔机构；其中，
6.所述漂浮机构包括安装箱和多个并排安装在所述安装箱底部的气囊；
7.所述夹持机构位于所述安装箱一端设置，包括安装座、两个水平相对设置在所述安装座内的夹持臂以及用于驱动两个所述夹持臂的夹持端相互靠近或远离的第一驱动件；所述安装座与所述安装箱可拆卸连接；
8.所述倾角调整机构包括固定架、一端与所述固定架转动连接的活动架以及用于驱动所述活动架绕与固定架连接处转动的第二驱动件；所述固定架可拆卸的安装在所述安装箱顶部；
9.所述钻孔机构包括安装架、沿所述安装架轴向滑动设置在所述安装架上的钻机以及用于带动所述钻机沿所述安装架轴向往复运动的第三驱动件。
10.可选的，所述安装座呈c字型，两个所述夹持臂的中部分别通过转动轴转动安装在所述安装座内；
11.所述第一驱动件为第一油缸，所述第一油缸设置在所述安装座内，所述第一油缸的两端分别转动连接在两个所述夹持臂位于所述安装座内的端部上；
12.所述安装箱的另一端上安装有液压油泵，所述液压油泵通过液压管路与所述第一油缸连接。
13.可选的，所述安装座的外侧壁中部设置有第一连接盘；
14.所述安装箱的一端设置有水平向外延伸设置的连接管，所述连接管上同心设置有第二连接盘；
15.所述第一连接盘和第二连接盘之间通过螺栓同心连接设置。
16.可选的，所述夹持臂的夹持端上通过螺栓固定连接有弧形的夹爪，所述夹爪的夹持内壁上均匀分布有齿槽；
17.两个所述夹持臂之间连接有同步杆，所述同步杆的两端分别与对应的所述夹持臂表面转动连接；所述同步杆的一端转动连接在其中一个所述夹持臂的转动轴外侧，所述同步杆的另一端转动连接在另一个所述夹持臂的转动轴内侧。
18.可选的，所述安装座的敞口端中部设置有支撑件，所述支撑件包括上下相对设置的支撑板和连接在两块所述支撑板之间的支撑柱；两块所述支撑板分别通过螺栓固定连接在所述安装座的上、下内表面上；
19.所述支撑板的外侧面为v型面，所述支撑板的外侧面凸出于所述安装座的外侧面设置。
20.可选的，所述固定架为方形架，所述固定架的底部设置有立柱，所述立柱底部设置有端板，所述端板通过螺栓固定连接在所述安装箱顶部；
21.所述固定架的一端设置有呈门字型的支撑架，所述支撑架的顶部两端均设置有安装板，所述安装板上安装有轴承座；所述活动架的一端设置有连接杆，所述连接杆的两端分别安装在对应的所述轴承座内。
22.可选的，所述第二驱动件为第二油缸，所述第二油缸的底端转动连接在所述固定架上，所述第二油缸的顶端转动连接在所述活动架上。
23.可选的，所述安装架包括呈方形的底架、设置在所述底架两端的固定板、平行设置在两块所述固定板之间的导杆以及滑动安装在所述导杆上的活动座，所述活动座通过滑套与所述导杆滑动连接；
24.所述底架通过螺栓固定安装在所述活动架上；
25.所述钻机固定安装在所述活动座上；
26.所述第三驱动件与所述活动座连接。
27.可选的，所述第三驱动件包括电机和链条，所述链条位于两块所述固定板之间设置，所述链条两端分别通过齿轮转动连接在对应的固定板上；所述齿轮通过轮轴转动安装在所述固定板上；
28.所述电机通过减速器驱动其中一根所述轮轴转动。
29.第二方面，本发明还提供了一种桥梁拆除施工方法，适用于如第一方面所述的设备，所述方法包括：
30.牵引漂浮机构靠近待拆除的桥墩；
31.控制夹持机构夹持住桥墩侧壁；
32.控制倾角调整机构将钻孔机构的钻机调整到设定的倾斜角度；
33.控制第三驱动件带动钻机沿所述安装架运动，钻机逐渐靠近桥墩，开始钻孔作业；
34.钻孔完成后，控制夹持机构脱离桥墩侧壁，并牵引漂浮机构远离待拆除的桥墩；
35.在孔内装入炸药，进行爆破拆除。
36.技术效果：
37.本发明提供的桥梁拆除施工设备能够稳定的在水面上对水面桥墩的侧壁进行钻孔作业，钻孔后爆破人员在孔内装入炸药后即可对桥墩进行爆破拆除。
38.本发明提供的桥梁拆除施工设备可靠性强，自动化程度高，有效解决了目前对水面桥墩进行拆除时爆破孔钻取困难的问题，提高了工人施工的安全性和便捷性，有效提高了工人的施工效率。
附图说明
39.图1为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的结构示意图；
40.图2为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的漂浮机构的结构示意图；
41.图3为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的夹持机构的结构示意图一；
42.图4为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的夹持机构的结构示意图二；
43.图5为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的夹持机构的同步杆的安装结构示意图；
44.图6为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的夹持机构的支撑件的结构示意图；
45.图7为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的倾角调整机构的结构示意图；
46.图8为本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备的钻孔机构的结构示意图；
47.其中，漂浮机构1、夹持机构2、倾角调整机构3、钻孔机构4、安装箱5、气囊6、安装座7、夹持臂8、第一驱动件9、固定架10、活动架11、第二驱动件12、安装架13、钻机14、转动轴15、液压油泵16、第一连接盘17、第二连接盘18、夹爪19、齿槽20、同步杆21、支撑件22、支撑板23、支撑柱24、立柱25、端板26、支撑架27、轴承座28、连接杆29、底架30、固定板31、导杆32、活动座33、电机34、链条35、齿轮36、轮轴37、减速器38、拉环39。
具体实施方式
48.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
49.如图1-图8所示，本发明实施例提供的一种桥梁拆除施工设备，用于在水面桥墩的侧壁上稳定地钻出符合爆破要求的爆破孔，方便对桥墩进行爆破拆除。该设备包括漂浮机构1、设置在漂浮机构1一端的夹持机构2、设置在漂浮机构1顶部的倾角调整机构3以及安装在倾角调整机构3上的钻孔机构4，钻孔机构4用于在待拆除的桥墩侧壁上钻孔，然后在孔内装入炸药后即可对桥墩进行爆破拆除。
50.具体的，漂浮机构1包括安装箱5和多个并排安装在安装箱5底部的气囊6，气囊6提供的浮力使安装箱5能够稳定地漂浮在水面上。安装箱5上设置有拉绳，拉绳的一端可以栓在安装箱5上的拉环39上，工人通过拉动拉绳牵引漂浮在水面上的安装箱5移动到靠近待拆除的桥墩的位置。拉绳可以设置多根，分别连接在安装箱5的不同位置，通过多个工人配合拉动拉绳，调整安装箱5相对于待拆除的桥墩的位置。本设备通过吊装设备放到水面上之后，工人可以站在牵引船上进行操作，不用下水，工人操作更加安全、方便。
51.夹持机构2位于安装箱5一端设置，用于夹持住桥墩，使整个安装箱5在水面上能够保持稳定状态，不会随着水流波动，避免钻孔机构4在桥墩表面钻孔的过程中损坏钻头和钻机。夹持机构2包括安装座7、两个水平相对设置在安装座7内的夹持臂8以及用于驱动两个夹持臂8的夹持端相互靠近或远离的第一驱动件9。安装座7与安装箱5可拆卸连接，安装座7的上设置有吊环，将夹持机构2从安装箱5上拆下后方便进行吊装转运。
52.具体的，安装座7呈c字型，两个夹持臂8的中部分别通过转动轴15转动安装在安装座7内。本实施例中，第一驱动件9采用第一油缸，第一油缸设置在安装座7内，第一油缸的两端分别转动连接在两个夹持臂8位于安装座7内的端部上。第一油缸伸出，驱动两个夹持臂8的夹持端相互靠近，从而与桥墩夹紧；第一油缸收缩，驱动两个夹持臂8的夹持端相互远离，与桥墩脱离接触。
53.为使安装箱5两端保持平衡，在安装箱5的另一端上安装有液压油泵16，液压油泵16通过液压管路与第一油缸连接，液压油泵16对第一油缸提供动力。
54.具体的，安装座7的外侧壁中部设置有第一连接盘17。安装箱5的一端设置有水平向外延伸设置的连接管，连接管上同心设置有第二连接盘18。第一连接盘17和第二连接盘18之间通过螺栓同心连接设置，使夹持机构2能够伸出安装箱5设置，并方便夹持机构2与安装箱5进行组装和拆卸。
55.本实施例中，夹持臂8的夹持端上通过螺栓固定连接有弧形的夹爪19，夹爪19的夹持内壁上均匀分布有齿槽20。夹爪19用于夹持桥墩，齿槽20用于增大夹爪19与桥墩表面的摩擦阻力，使夹持机构2夹持住桥墩时更加稳定。
56.并且，为保证两个夹持臂8能够同步张开和闭合，使钻孔机构4能够正对桥墩表面，保证钻孔准确，两个夹持臂8之间还连接有同步杆21。同步杆21的两端分别与对应的夹持臂8表面转动连接，同步杆21的一端转动连接在其中一个夹持臂8的转动轴15外侧，同步杆21的另一端转动连接在另一个夹持臂8的转动轴15内侧。通过同步杆21，使两个夹持臂8之间实现联动，保证两个夹持臂8能够同步张开和闭合。
57.为保证安装座7的结构强度，安装座7的敞口端中部设置有支撑件22。支撑件22包括上下相对设置的支撑板23和连接在两块支撑板23之间的支撑柱24，两块支撑板23分别通过螺栓固定连接在安装座7的上、下内表面上。支撑板23的外侧面为v型面，支撑板23的外侧面凸出于安装座7的外侧面设置。夹持桥墩时，支撑板23的外侧面与桥墩表面接触，避免安装座7直接与桥墩碰撞，对安装座7起到防护作用。
58.倾角调整机构3用于调整钻孔机构4的钻孔角度，使钻孔机构4能够进行多角度钻孔。倾角调整机构3包括固定架10、一端与固定架10转动连接的活动架11以及用于驱动活动架11绕与固定架10连接处转动的第二驱动件12。固定架10可拆卸的安装在安装箱5顶部。
59.具体的，固定架10为方形架，固定架10的底部设置有立柱25，立柱25底部设置有端板26，端板26通过螺栓固定连接在安装箱5顶部。固定架10的一端设置有呈门字型的支撑架27，支撑架27的顶部两端均设置有安装板，安装板上安装有轴承座28。活动架11的一端设置有连接杆29，连接杆29的两端分别安装在对应的轴承座28内。
60.本实施例中，第二驱动件12采用第二油缸，第二油缸的底端转动连接在固定架10上，第二油缸的顶端转动连接在活动架11上。第二油缸也通过管路与液压油泵16连接，由液压油泵16提供动力，驱动第二油缸伸出和收缩。当第二油缸伸出时，驱动活动架11向上转
动；当第二油缸收缩时，驱动活动架11向下转动。
61.钻孔机构4包括安装架13、沿安装架13轴向滑动设置在安装架13上的钻机14以及用于带动钻机14沿安装架13轴向往复运动的第三驱动件。钻机14上安装上钻头，通过第三驱动件带动钻机14向靠近桥墩一侧运动，即可进行钻孔作业。
62.具体的，安装架13包括呈方形的底架30、设置在底架30两端的固定板31、平行设置在两块固定板31之间的导杆32以及滑动安装在导杆32上的活动座33，活动座33通过滑套与导杆32滑动连接，活动座33可以沿着导杆32往复滑动。底架30通过螺栓固定安装在活动架11上，钻机14固定安装在活动座33上。第三驱动件与活动座33连接。
63.本实施例中，第三驱动件包括电机34和链条35，链条35位于两块固定板31之间设置，链条35与活动座33连接，平行于导杆32设置，链条35两端分别通过齿轮36转动连接在对应的固定板31上。齿轮36通过轮轴37转动安装在固定板31上。固定板31的内侧面上设置有连接座，轮轴37通过轴承转动安装在连接座内。电机34通过减速器38驱动其中一根轮轴37转动，从而带动齿轮36转动，再通过链条35带动活动座33沿着导杆32滑动，从而带动钻机14运动。
64.第二方面，基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种桥梁拆除施工方法，适用于如第一方面所述的设备，该方法用于通过第一方面所述的设备爆破拆除水面桥墩。所述方法可以包括：
65.牵引漂浮机构1靠近待拆除的桥墩；
66.控制夹持机构2夹持住桥墩侧壁；
67.控制倾角调整机构3将钻孔机构4的钻机14调整到设定的倾斜角度；
68.控制第三驱动件带动钻机14沿所述安装架13运动，钻机14逐渐靠近桥墩，开始钻孔作业；
69.钻孔完成后，控制夹持机构2脱离桥墩侧壁，并牵引漂浮机构1远离待拆除的桥墩；
70.在孔内装入炸药，进行爆破拆除。
71.综上，本发明提供的桥梁拆除施工设备能够稳定的在水面上对水面桥墩的侧壁进行钻孔作业，钻孔后爆破人员在孔内装入炸药后即可对桥墩进行爆破拆除。
72.本发明提供的桥梁拆除施工设备可靠性强，自动化程度高，有效解决了目前对水面桥墩进行拆除时爆破孔钻取困难的问题，提高了工人施工的安全性和便捷性，有效提高了工人的施工效率。
73.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。