一种拖拉式顶推施工装置及方法与流程

本发明属于大型构件顶推，尤其涉及一种拖拉式顶推施工装置及方法。

背景技术：

1、在大型构件顶推施工现场中，由于地质变化、临时支撑支架结构破坏等原因导致某墩支撑能力降低，共同支撑的大型构件的压力分配到其他支墩，跨度较大的支墩受力超过设计极限，导致无法实现正常顶推作业的极限工况时。如需恢复正常顶推工艺作业，维修结构破坏的支撑支架，成本高且影响项目工期。因此，需要能够结合现场支撑支架结构变化、顶推的大型构件受力特性限制等受限工况，本发明采用小步距顶推工艺的装置，以便节省维修成本并保障项目工期正常。

2、公开号为cn113818359a的专利文件公开了一种大型构件步履式顶推施工方法，方法是通过至少一个步履式顶推单元的滑移机构将大型构件顶起，通过驱动机构将滑移机构沿滑道连续移动，然后使滑移机构下降，让大型构件临时支撑于支墩机构上，待滑移机构下降脱离大型构件，反向移动滑移机构，重复顶升、移动、下降的过程，直至完成顶推施工要求的移动距离。该发明通过驱动机构将滑移机构同步连续移动，单次最大有效行程可大于2米，行程远大于传统步履式设备的千斤顶行程，效率高，大大减少了顶升千斤顶的顶升次数，可以提高设备的使用寿命及设备供油系统的使用安全性。但该施工方法缺少可视化监控系统，需要增加设备监测的人工投入。

3、公开号为cn210066530u的专利文件公开了一种钢梁顶推动力牵引导向装置，包括滑道、牵引机构、拉锚器、导向机构以及钢绞线，可以解决可以解决高空长距离顶推钢梁时千斤顶无施力点且推理不连续的技术问题。但该对比文件无同步控制系统及偏差监测机构，施工中有造成精度偏差风险。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种拖拉式顶推施工装置及方法。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种拖拉式顶推施工装置，包括可视化监控系统、液压集群系统和拖拉钢梁滑移系统，可视化监控系统分别与液压集群系统及拖拉钢梁滑移系统连接，可视化监控系统、液压集群系统和拖拉钢梁滑移系统设置在支撑支架上。

4、优选地，所述可视化监控系统包括主控台、信号电缆、千斤顶集线盒、接近开关组件，千斤顶集线盒通过信号电缆与接近开关组件连接。

5、优选地，所述可视化监控系统还包括压力传感器组件和位移传感器组件，压力传感器组件设置在阀组和顶推千斤顶上，位移传感器组件设置在顶推千斤顶和竖向千斤顶上，千斤顶集线盒通过信号电缆和压力传感器组件及位移传感器组件连接。

6、优选地，所述液压集群系统包括液压泵站、液压油管、阀组、顶推千斤顶和竖向千斤顶，液压泵站通过液压油管与顶推千斤顶和竖向千斤顶连接，液压油管上设置阀组，接近开关组件设置在顶推千斤顶上，竖向千斤顶上设置钢板。

7、优选地，所述拖拉钢梁滑移系统包括滑道梁、顶推千斤顶反力座、滑靴、顶推千斤顶支架、卷扬机和卷扬机反力座，滑道梁与顶推千斤顶反力座连接，滑道梁与滑靴接触连接，滑靴上设置钢板，顶推千斤顶支架及卷扬机反力座设置在支撑支架上，卷扬机反力座上设置卷扬机。

8、优选地，所述滑靴上设置锚具、夹片和夹片限位板，锚具一侧与滑靴连接，夹片设置在夹片限位板与锚具之间。

9、优选地，所述拖拉钢梁滑移系统还包括钢绞线和钢绞线保护支架，钢绞线一端与夹片连接，钢绞线另一端穿过顶推千斤顶反力座和滑靴后与顶推千斤顶连接，然后再穿过钢绞线保护支架。

10、优选地，所述滑道梁上设置滑槽，所述顶推千斤顶支架为框架结构。

11、一种拖拉式顶推施工装置的施工方法，包括顶推阶段及调整滑靴阶段：

12、所述顶推阶段包括以下步骤：

13、主控台控制液压泵站通过液压油管单独控制顶推千斤顶工作，顶推千斤顶的水平拉力通过钢绞线、夹片、锚具将力传递到滑靴，滑靴下端沿滑道梁上的滑槽滑动，滑靴上端通过钢板带动大型构件同步前进，持续顶推完当节滑道梁长度结束一个顶推阶段，进入调整滑靴阶段，

14、所述调整滑靴阶段包括以下步骤：

15、步骤一：主控台控制液压泵站通过液压油管单独控制竖向千斤顶工作，竖向千斤顶顶升至滑靴、钢板脱空，

16、步骤二：通过卷扬机匀速拖动滑靴、钢板、钢绞线、锚具、夹片、夹片限位板回到顶推起始位置，

17、步骤三：主控台发出指令，液压泵站控制竖向千斤顶同步工作下放大型构件到滑靴的钢板上，完成调整滑靴阶段。

18、一种拖拉式顶推施工装置的应用，包括小步距顶推施工步骤：

19、步骤一：大型构件的每个桁道通过前后双滑靴受力支撑，顶推前进，后端滑靴进入支撑支架单点受力安全区，后端竖向千斤顶前移，前后端竖向千斤顶同步顶升大型构件至滑靴落空，移出前端滑靴，前后竖向千斤顶同步下放大型构件到后端滑靴单点受力支撑，

20、步骤二：后端滑靴单点受力支撑顶推前进，后端滑靴到达支撑支架前端单点受力安全区临界点，将后端竖向千斤顶后移回到起点，前端竖向千斤顶后移，

21、步骤三：前后端竖向千斤顶同步顶升大型构件至滑靴落空，将滑靴后移至大型构件受力安全区临界点，

22、步骤四：顶推前进，滑靴到达支撑支架前端单点受力安全区临界点，前端竖向千斤顶前移回到起点，

23、步骤五：前后竖向千斤顶同步顶升大型构件至滑靴落空，再次布置前后双滑靴，后端滑靴布置在大型构件受力安全区临界点，前端滑靴布置在支撑支架前端单点受力安全区临界点，

24、步骤六：顶推前进，完成一次顶推长度，前后端竖向千斤顶同步顶升大型构件至滑靴落空，后端滑靴后移回到顶推起点，完成一次顶推节段作业。

25、本发明的有益效果在于：

26、1、可视化监控系统，主控台集中控制和远程可视化智慧监测，监控界面实时将接近开关组件、压力传感器组件、位移传感器组件监测的设备位移、荷载和行程等工作数据液晶显示，主控台监控人员对现场设备情况一目了然，设备数据异常时监控界面报警暂停设备工作的程序设定，保障现场工作人员的生命安全，降低施工风险；可视化智慧监测减少了施工现场设备监测工人的人员投入，节省了人工成本。

27、2、液压集群系统，主控台集中控制液压泵站，液压泵站分散布置控制各点千斤顶工作。构件顶推作业中，主控台控制液压泵站，液压泵站通过比例阀组等组件控制液压流量实现控制各点顶推千斤顶力值大小，主控台控制调配各点液压泵站工作实现各点顶推千斤顶工作时位移同步，顶推构件各点同步移动。构件顶升下落作业中，主控台控制液压泵站，液压泵站通过比例阀等组件控制液压流量实现控制各点竖向千斤顶力值大小，主控台控制调配各点液压泵站工作实现各点竖向千斤顶工作时力值同步，阀组保护竖向千斤顶顶升压力，是各点千斤顶保压的主要保护构件。液压集群系统攻克了顶升下落大型构件时各控制点设备不同步、长时间顶升大型构件时设备不保压等技术难题，降低了施工风险。

28、3、拖拉钢梁滑移系统，顶推采用设备顶推，适用于各种大型构件顶推施工。通过各桁速度差在顶推过程中同时实现纠偏，节省了每节段构件顶推到位需要纠偏的设备、人工、时间成本，大大降低了施工成本。

29、4、滑道梁设计限位凹槽与滑靴底部设计限位凸槽相结合，预防顶推中滑靴压力过小、顶推力中心点变化等原因失衡跑偏。滑道梁顶推节段上层采用一定厚度钢板与一定厚度的不锈钢复合制造，不锈钢与滑靴接触，摩擦系数低；滑靴与滑道梁接触的底部安装高强度、摩擦系数极低的复合材料，减小摩擦力。滑道梁与滑靴结合，解决蛙跳、滑靴偏移等技术缺陷，保障施工安全。

30、5、钢绞线通过锚具，夹片，夹片限位板锚固在滑靴后端，保障顶推阶段钢绞线受力变化时不会突然松脱，为施工安全提供了重要的保障。钢绞线保护支架上安装滚筒减小了钢绞线回拉的摩擦力，既保护钢绞线避免和平台边缘护栏接触损伤造成安全隐患，也为倒滑靴拖动钢绞线提供了有利条件。

31、6、钢板调整受力点高度改变各点的受力大小，施工简单快捷。

32、7、顶推千斤顶支架起到支撑顶推千斤顶的作用，减少滑道梁设计长度，节省材料成本。

33、8、竖向千斤顶起顶顶升到滑靴上端落空，卷扬机匀速快捷的拖动滑靴带着钢绞线往回走，为下一节顶推做好准备，节省了大量的人工成本和提高了施工效率。

34、9、一次顶推长度由滑道梁设计的顶推节段长度决定，顶推阶段结束后到调整滑靴阶段，调整滑靴阶段结束开始下一个循环作业，施工效率极快。