一种步履式顶推装置及桥梁拆除的施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种步履式顶推装置及桥梁拆除的施工方法。


背景技术：

2.随着我国交通的快速发展，许多既有桥梁已无法满足日益增长的交通需求，且部分桥梁因长时间超负荷运转，导致桥梁损坏严重，需要拆除重建。受场地等因素的影响，部分桥梁无法在原位拆除，需采用横移的方法，将既有桥梁横移至合适位置拆除。
3.而在桥梁横移拆除施工中，施工人员需要将既有桥梁顶推至预定拆除位置。相关技术中，顶推方式主要分为拖拉式和步履式。其中，拖拉式顶推过程中会对临时墩产生较大的水平力，且需设置较长的牵引索，在一些特殊场地(如跨越既有线)实施困难。而步履式顶推安全性较高，但步履顶推过程中顶升过程中，梁体需要移动及多次的顶升和下落，梁体的受力点难以固定(即梁体的底部任何部位都有可能成为受力点)，因此无法保证顶推全过程始终保持钢桁梁节点作为主受力点，从而导致梁体受力不平衡。


技术实现要素：

4.针对现有技术中步履式顶推装置在顶推过程中无法将受力点保持在桥梁的钢桁梁节点处导致梁体受力不平衡的问题，本发明提供一种步履式顶推装置，其包括：
5.多段纵梁滑道，其用于架设于桥梁的下方的临时墩上，每个所述纵梁滑道的长度均大于所述桥梁两个相邻的第一节点和第二节点之间的距离；
6.至少两个顶推部，其用于组设于所述临时墩上，所述顶推部用于起顶所述桥梁，并带动所述桥梁水平移动；
7.至少两个反力滑块组件，其用于落放在所述纵梁滑道或所述临时墩上，并可沿所述纵梁滑道移动，且当所述反力滑块组件落放在所述纵梁滑道上时，所述反力滑块组件用于支撑所述第一节点或第二节点，并对所述桥梁的受力状态进行调整。
8.一些实施例中，所述顶推部包括：
9.滑移单元，其组设于所述临时墩上，且所述滑移单元可沿所述纵梁滑道的长度方向做水平移动；
10.起顶单元，其与所述滑移单元相连，且所述起顶单元部分可通过伸缩以与所述桥梁底部抵持或分离，其中，所述起顶单元与所述桥梁之间的摩擦系数大于所述反力滑块组件与所述桥梁之间的摩擦系数。
11.一些实施例中，所述反力滑块组件包括：
12.滑板，其设于所述纵梁滑道上；
13.竖向千斤顶，其组设于所述滑板上，所述竖向千斤顶顶部设有顶帽，所述竖向千斤顶可通过伸缩以使所述顶帽与所述桥梁的节点抵持或分离。
14.一些实施例中，所述滑板包括一mge板，所述mge板的底部涂抹有润滑油脂。
15.一些实施例中，所述顶帽的顶部叠置有石棉板和/或橡胶垫。
16.另一方面，本技术提供一种利用上述的步履式顶推装置的桥梁拆除施工方法，其包括如下步骤：
17.在桥梁的下方施工临时墩，并在所述临时墩上架设步履式顶推装置；
18.将所述桥梁落放至反力滑块组件上；
19.控制两个顶推部起顶所述桥梁，并驱动所述桥梁及所述反力滑块组件沿纵梁滑道长度方向水平移动，直至所述桥梁到达预设位置后，对所述桥梁进行拆除施工。
20.一些实施例中，所述在所述临时墩上架设步履式顶推装置，包括：
21.在所述临时墩上间隔设置至少两个顶推部，并在所述临时墩上架设多段纵梁滑道；
22.将所述步履式顶推装置的一个反力滑块组件落放于所述纵梁滑道上作为第一反力滑块组件，将另一所述反力滑块组件落放于所述临时墩上以作为第二反力滑块组件。
23.一些实施例中，所述在所述临时墩上架设步履式顶推装置，还包括：在所述第一反力滑块组件的顶端设置石棉板和/或橡胶垫。
24.一些实施例中，所述控制两个顶推部起顶所述桥梁，并驱动所述桥梁及所述反力滑块组件沿纵梁滑道长度方向水平移动，包括：
25.在所述桥梁的第一节点落放至所述第一反力滑块组件上后，使用所述顶推部驱动所述桥梁和所述第一反力滑块组件水平移动，直至所述第一反力滑块组件移动至所述纵梁滑道的前端；
26.使用第二反力滑块组件在所述纵梁滑道的末端替换所述第一反力滑块组件起顶支撑所述桥梁，并通过所述顶推部驱动所述桥梁和所述第二反力滑块组件沿所述纵梁滑道水平移动。
27.一些实施例中，所述使用第二反力滑块组件在所述纵梁滑道的末端替换所述第一反力滑块组件起顶支撑所述桥梁，包括：将所述第二反力滑块组件落放于所述纵梁滑道并起顶支撑于所述桥梁的第二节点后，拆除所述第一反力滑块组件；使用所述顶推部将所述桥梁落放至所述第二反力滑块组件上。
28.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的桥梁拆除的施工方法使用两个反力滑块组件交替支撑桥梁，并通过多段步履顶推实现桥梁拆除前的平移步骤。相比于传统顶推方案，本技术中桥梁移动过程中始终由反力滑块组件支撑其节点处。进一步地，本技术通过两个反力滑块组件对相邻两个节点之间的交替支撑，形成多段式顶推步履桥梁横移，大大提高了桥梁移动的安全性。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例中步履式顶推装置在反力滑块组件倒换过程中纵桥向的示意图；
31.图2为本发明实施例中第一反力滑块组件在横桥向的示意图；
32.图3为本发明实施例中第一反力滑块组件在纵桥向的示意图；
33.图4为本发明实施例中步履式顶推装置在横桥向的示意图；
34.图5为本发明实施例中桥梁拆除过程中的纵桥向的整体示意图。
35.图中：1、纵梁滑道；2、桥梁；21、节点；211、第一节点；212、第二节点；3、顶推部；31、滑移单元；32、起顶单元；4、反力滑块组件；41、滑板；42、竖向千斤顶；43、顶帽；44、锁定保险结构；5、临时墩；a、第一反力滑块组件；b、第二反力滑块组件；7、导梁。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。针对现有技术中步履式顶推装置在顶推过程中无法将受力点保持在桥梁的钢桁梁节点处导致梁体受力不平衡的问题，如图1、图4和图5所示，本技术首先提供一种步履式顶推装置，其包括：多段纵梁滑道1、至少两个顶推部3和至少两个反力滑块组件4；其中，
38.多段纵梁滑道1，其用于架设于桥梁2的下方的临时墩5上，每个所述纵梁滑道1的长度均大于所述桥梁2两个相邻的第一节点211和第二节点212之间的距离；至少两个顶推部3，其用于组设于所述临时墩5上，所述顶推部3用于起顶所述桥梁2，并带动所述桥梁2水平移动；至少两个反力滑块组件4，其用于落放在所述纵梁滑道1或所述临时墩5上，并可沿所述纵梁滑道1移动，且当所述反力滑块组件4落放在所述纵梁滑道1上时，所述反力滑块组件4用于支撑所述第一节点211或第二节点212。
39.优选地，纵梁滑道1的长度大于桥梁2两个相邻的节点的间距，但小于第一节点211和第三节点(与第二节点212相邻的另一个节点)之间的间距。如此一来，本技术通过小长度的纵梁滑道1，以使得施工人员可以更加灵活的进行设计，以应对平面空间不足的特殊情况。
40.具体地，所述第二节点212与所述第一节点211相邻，且所述第二节点212位于所述第一节点211远离所述纵梁滑道1的前端的一侧。平移工程中，一个反力滑块组件4首先起顶支撑第一节点211，沿纵梁滑道1移动一个行程后。另一个反力滑块组件4起顶支撑第二节点212，再卸下前一个反力滑块组件4，继续沿纵梁滑道1移动。重复上述步骤，直至桥梁到达预设位置后，再进行拆除施工。需要说明的是，纵梁滑道1数量需要由桥梁2外部环境进行确定，根据需要移动的距离以及是否有需要跨越的障碍物进行确定。
41.可以理解的是，设置至少两个反力滑块组件4是为了交替起顶支撑所述桥梁的第一节点211或第二节点212。当然了，本技术提供的实施例中，将一个顶推行程的距离设立为桥梁两节点间距。这也是为何，本技术中的两个反力滑块组件4用于交替起顶第一节点211和第二节点212之间的距离。但，本技术仅提供交替起顶的思路，实际运用中起顶的支撑点不限于两个相邻的第一节点211和第二节点212，任何符合要求的桥梁部位均可以接受。
42.进一步地，所述顶推部3包括：滑移单元31和起顶单元32；其中，
43.滑移单元31，其组设于所述临时墩5上，且所述滑移单元31可沿所述纵梁滑道1的长度方向做水平移动；起顶单元32，其与所述滑移单元31相连，且所述起顶单元32部分可通过伸缩以与所述桥梁2底部抵持或分离，其中，所述起顶单元32与所述桥梁2之间的摩擦系数大于所述反力滑块组件4与所述桥梁2之间的摩擦系数。
44.具体地，如图2和图3所示，所述反力滑块组件4包括：滑板41和竖向千斤顶42；其中，
45.滑板41，其设于所述纵梁滑道1上；竖向千斤顶42，其组设于所述滑板41上，所述竖向千斤顶42顶部设有顶帽43，所述竖向千斤顶42可通过伸缩以使所述顶帽43与所述桥梁2的节点21抵持或分离。
46.可以理解的是，滑板41包括一mge板，且可以在mge板的底部涂抹润滑油脂。所述顶帽43的顶部叠置有石棉板和/或橡胶垫。值得说明的是，上述措施用于降低摩擦系数。而反力滑块组件4的滑块顶帽43上的石棉板及橡胶垫，用于增大其于桥梁2的钢桁梁下弦杆间的摩擦系数，保证两台顶帽43与桥梁2接触面产生的摩擦力大于滑块与纵梁间的摩擦力。
47.优选地，反力滑块组件4还包括一锁定保险结构44，其用于在反力滑块组件4的竖向千斤顶42失效后，支撑顶帽43及其上的既有桥梁2。
48.具体地，锁定保险结构44为一块圆弧形钢板，钢板厚度略低于竖向千斤顶42油缸伸出高度，竖向千斤顶42正常起顶工作时，锁定保险结构44与顶帽43保持一定间隙，竖向千斤顶42失效时，锁定保险结构44支撑所述顶帽43。
49.需要说明的是，本技术中多个反力滑块组件4设于不同位置，且反力滑块组件4包括的竖向千斤顶42可以用于实时调整桥梁的受力状态。使得施工人员不需借助重型设备即可实时对桥梁进行调整以避免其偏移预定路线或移动过程中发生因桥体不平衡而发生安全问题
50.另一方面，本技术提供一种利用上述述的步履式顶推装置的桥梁拆除施工方法，其包括如下步骤：
51.s1.在桥梁2的下方施工临时墩5，并在所述临时墩5上架设步履式顶推装置。
52.具体地，拆除桥梁2的附属设施后，同步施工横移梁组(包括横移临时墩施工、先装横移滑道梁施工，在既有的桥梁2墩顶安装千斤顶，起顶既有桥梁2后，拆除既有桥梁支座系统。
53.进一步地，在所述临时墩5上间隔设置至少两个顶推部3，并在所述临时墩5上架设多段纵梁滑道1；将所述步履式顶推装置的一个反力滑块组件4落放于所述纵梁滑道1上作为第一反力滑块组件a，(并在所述第一反力滑块组件a的顶端设置石棉板和/或橡胶垫)。将另一所述反力滑块组件4落放于所述临时墩5上以作为第二反力滑块组件b。
54.s2.将所述桥梁2落放至反力滑块组件4上。
55.具体地，将所述桥梁2的第一节点211落放至第一反力滑块组件a的顶帽43上。
56.s3.控制两个顶推部3起顶所述桥梁2，并驱动所述桥梁2及所述反力滑块组件4沿纵梁滑道1长度方向水平移动，直至所述桥梁2到达预设位置后，对所述桥梁2进行拆除施工。
57.需要说明的是，顶推部3的起顶动作与反力滑块组件4的起顶动作并不完全相同。顶推部3的起顶并不需要将所述桥梁2顶升一定高度，而是指顶推部3与所述桥梁2互相抵持
(桥梁2不会因顶推部3顶升发生高度方向上的位移或变形)，以使顶推部3可以通过静摩擦力向所述桥梁2施加水平移动力。
58.具体地，使用所述顶推部3对所述桥梁2提供水平力，以驱动所述桥梁2和所述第一反力滑块组件a水平移动，直至所述第一反力滑块组件a移动至所述纵梁滑道1的前端，即完成一个顶推行程。
59.进一步地，使用第二反力滑块组件b在所述纵梁滑道1的末端替换所述第一反力滑块组件a起顶支撑所述桥梁2。并通过所述顶推部3驱动所述桥梁2和所述第二反力滑块组件b沿所述纵梁滑道1水平移动。以完成第二个顶推行程。
60.重复上述步骤，即令第二反力滑块组件b和第一反力滑块组件a交替起顶桥梁2的相邻节点，并在前移动预设距离后进行交换，直至桥梁2到达预设位置。
61.具体地，第二反力滑块组件b和第一反力滑块组件a的倒换过程包括：
62.将所述第二反力滑块组件b落放于所述纵梁滑道1并起顶支撑于所述桥梁2的第二节点212后，拆除所述第一反力滑块组件a；使用所述顶推部3将所述桥梁2落放至所述第二反力滑块组件b上。第一反力滑块组件a停放于临时墩5上以备用。滑块倒换完成后，继续下一顶推循环，直至将钢桁梁顶推至设计拆除位置。
63.可以理解的是，如图1所示，即为两个反力滑块组件4的倒换阶段，实施例图1中左右为桥梁移动方向，若桥梁2向图中左边移动，即应拆除第一反力滑块组件a，并驱动第二反力滑块组件b和桥梁2沿着纵梁滑道1向左移动。
64.需要说明的是，本技术中多处的反力滑块组件4需要在移动前，通过其上的竖向千斤顶42的起顶高度进行调整，进而实现反力与位移的控制，进而达到在顶推过程中自主协调体系状态的目的。通过控制滑块内千斤顶顶力，可以实时调整顶推支点反力，保证既有桥梁结构受力在安全可控范围。通过调整滑块内千斤顶起顶高度，能够更好地适应既有钢桁梁的局部变形等线形变化，保证钢桁梁在顶推过程中的姿态。
65.综上所述，本发明在既有钢桁梁顶推法拆除过程中主要采用控制顶推支撑点反力进行整个施工过程控制，简单易行。与目前主要以主梁线形控制为主的顶推方式相比，不需过度关注既有钢桁梁经过多年运营后，桥梁线形的变化及主梁存在的局部变形等因素，降低了顶推过程中施工控制难度，保证顶推过程安全可控。本发明在既有钢桁梁顶推法拆除过程中采用带反力与位移调节功能的滑块承担竖向力，步履式顶推设备为滑块提供水平推力的顶推方式，同时吸收了常用的拖拉式和步履式顶推的优点。相较于拖拉式顶推不需要设置较长的牵引索，对于跨越铁路线等施工安全性更高，且可有效减小顶推过程中临时墩所受的水平力；相较于步履式顶推，避免了步履式顶推每次顶升梁体的位置不固定的问题，保证了顶推全过程中始终为钢桁梁节点主受力，解决了采用传统步履式顶推钢桁梁下弦杆承载能力不足的问题。
66.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
67.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。