一种桥梁多维度纠偏装置的制作方法

本申请属于桥梁纠偏技术领域，具体涉及一种桥梁多维度纠偏装置，可以满足在水平与竖直两个方向同时对桥梁偏位进行调整。

背景技术：

桥梁结构作为一种可供通行的架空人造通道，其由上部结构和下部结构组成。上部结构包括桥身和桥面；下部结构包括桥墩、桥台和基础。建桥的最初目的主要为了解决跨水或跨谷的交通，但随着现代造桥技术的日益进步，桥的用处和规模也越来越广，如大中型城市引入高架桥梁缓解交通压力，其跨度、样式也是层出不穷。

但近年来，调查发现以下问题：(1)已有的众多桥梁中出现了各式各样的问题，例如支座病害、结构保护层脱落、桥面系裂缝等等；(2)原有桥梁设计不满足现有规划或使用功能，例如，城市改造中原桥和新桥的连接存在线型偏差、桥梁底部净空不足而影响通航和通交。

为了解决如上问题，又考虑到经济实用性，常常采用桥梁顶升托换技术对原桥进行适应性改造。桥梁在顶升的同时有很大程度上将配合调坡，因为桥梁将处于一定的坡角，顶升时必定产生水平分力，即便提前已经采取了一系列限位措施，也不能完全避免桥梁发生侧向水平偏移。

针对桥梁结构在顶升后产生的偏位问题，现有的用于桥梁纠偏的三维千斤顶，在水平方向上只能进行前后左右方向位移调整，且在相同吨位的下实现两个方向的调整，要安装两台顶推千斤顶，其整个装置外形尺寸较大，无法满足狭小空间下的安装，同时有的桥梁不仅需要在水平两个方向调整，同时也需要水平旋转调整工况时，普通的三维千斤顶就无法满足施工需要，且由于占地面积比较大，普通的三维千斤顶在顶升空间受限的情况下并不适用。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种桥梁多维度纠偏装置，由于其顶升系统内嵌于平移系统中设置，结构紧凑，且相同吨位下的纠偏调节装置的外形尺寸更小，可满足狭小空间下的安装及施工。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种桥梁多维度纠偏装置，包括：平移系统，其具有底座、外壳、摆动减磨环以及顶推千斤顶；

所述摆动减磨环设置在所述底座和所述外壳之间，所述外壳可相对所述底座进行周向旋转，所述底座和所述外壳形成一容纳空间；

以及顶升系统，其内嵌于所述容纳空间且与所述底座滑动连接；

所述顶推千斤顶的活塞端穿过所述外壳并伸入所述外壳内部设置，在所述顶推千斤顶的顶推作用下，所述顶升系统相对所述底座进行滑动。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述摆动减磨环通过螺钉安装在所述底座和所述外壳之间。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述顶升系统包括：滑靴，其滑动连接在所述底座上；

顶升活塞，其内嵌于所述滑靴内设置；

进油缸，其设置在所述顶升活塞的底部与所述滑靴之间，所述进油缸与贯穿所述滑靴设置的顶升进油通道连通设置，所述顶升进油通道上还设有顶升进油口；

以及回油缸，其形成与所述顶升活塞的外侧与所述滑靴之间的环形空间内，所述回油缸与贯穿所述滑靴设置的顶升回油通道连通设置，所述顶升回油通道上还设有顶升回油口。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述滑靴为筒靴状结构，所述滑靴包括上筒状结构以及与所述上筒状结构平滑连接的底部支撑结构，其中，所述底部支撑结构的外径尺寸大于等于所述上筒状结构的外径尺寸。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述顶升活塞的上表面还设有一安装面，所述安装面上通过螺钉与纠偏鞍座的固定端连接，所述纠偏鞍座的自由端悬空设置。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述纠偏鞍座的摆动角度小于等于5°。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述安装面为一呈凹陷状态的球形面结构。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述顶升活塞的侧壁还安装了顶升限位环。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述滑靴和所述底座之间还设有减磨滑板。

进一步地，上述的桥梁多维度纠偏装置，其中，所述顶升系统和所述平移系统均通过plc液压同步控制系统连接至计算机。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请中顶升系统内嵌于所述平移系统的容置空间内设置，结构紧凑，且相同吨位下的纠偏调节装置的外形尺寸更小，满足狭小空间下的安装及施工；

本申请中顶升系统和所述平移系统的相互配合，可实现竖向顶升(z轴)和水平方向(x轴和y轴)三维向的纠偏调整，所述外壳及设置在所述外壳上的顶升系统可以通过转动所述顶推千斤顶实现其在圆周方向全角度(360°)纠偏；

本申请中底座和外壳之间安装有摆动减磨环，使得手动能够旋转调整纠偏所需要的角度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本申请可桥梁多维度纠偏装置的剖立面图；

图2：本申请可桥梁多维度纠偏装置的俯视图；

其中，1-外壳，2-滑靴，3-顶升限位环，4-顶升活塞，5-纠偏鞍座，6-螺钉，7-底座，8-减磨滑板，9-摆动减磨环，10-顶推千斤顶，11-顶升进油口，12-顶升回油口，13-顶升回油通道，14-顶升进油通道，15-进油缸，16-回油缸，17-顶推进油口，18-顶推回油口。

具体实施方式

以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。

如图1和图2所示，本申请的其中一个实施例中，一种桥梁多维度纠偏装置，包括：平移系统，其具有底座7、外壳1、摆动减磨环9以及顶推千斤顶10；所述摆动减磨环9设置在所述底座7和所述外壳1之间，所述外壳1可相对所述底座7进行周向旋转，所述底座7和所述外壳1形成一容纳空间；以及顶升系统，其设置在待顶升桥梁的下部，所述顶升系统内嵌于所述容纳空间且与所述底座7滑动连接；所述顶推千斤顶10的活塞端穿过所述外壳1并伸入至所述外壳1内部设置，在所述顶推千斤顶10的顶推作用下，所述顶升系统相对所述底座7进行滑动。本实施例中顶升系统内嵌于所述平移系统的容置空间内设置，结构紧凑，且相同吨位下的纠偏调节装置的外形尺寸更小，满足狭小空间下的安装；本实施例中顶升系统和所述平移系统的相互配合，可实现竖向顶升(z轴)和水平方向(x轴和y轴)三维向的纠偏调整，所述外壳1及设置在所述外壳1上的顶升系统可以通过转动所述顶推千斤顶10实现其在圆周方向全角度(360°)纠偏。

其中，所述摆动减磨环9通过螺钉安装在所述底座7和所述外壳1之间，在所述摆动减磨环9的调节作用下，施加作用力至所述外壳1上，那么所述外壳1以及安装在所述外壳1上的顶推千斤顶10可相对所述底座7在圆周360°方向内进行旋转(仅通过手动便能随时调整顶推方向)，以实现在圆周方向的全角度纠偏。其中，通过上述螺钉进行可拆卸式连接，可方便地对所述摆动减磨环9进行拆卸和更换等维修作业。

如图1所示，在本实施例中，所述外壳1的剖面结构包括连接部以及与所述连接部连接的弯折部，所述连接部转动连接在所述底座7上，所述弯折部朝向所述旋转体的中心方向弯折设置。其中，所述弯折部、所述连接部以及所述底座7的端部具有限位槽，该限位槽可使得下文所述的滑靴2能够嵌设在所述限位槽内，限位槽可对所述滑靴2的滑移位移进行限位，也可防止其在顶升作业中，由于操作不当等原因从下文所述的容置空间内脱离出去。

进一步地，所述连接部、所述弯折部以及所述底座7形成一具有开口的容置空间，其中，所述容置空间的直径大于所述顶升系统的底部尺寸，且所述开口的直径小于所述顶升系统的底部尺寸。上述尺寸的限定进一步使得，下文所述的顶升系统中的滑靴2能够在所述容置空间内滑移，且不会从该容置空间内脱离出去。

在本实施例中，所述外壳1和所述底座7呈圆盒状结构，该圆盒状结构利于实现周向旋转调节。

所述顶升系统包括：滑靴2，其滑动连接在所述底座7上；顶升活塞4，其内嵌于所述滑靴2内设置；进油缸15，其设置在所述顶升活塞4的底部与所述滑靴2之间，所述进油缸15与贯穿所述滑靴2设置的顶升进油通道14连通设置，所述顶升进油通道14上还设有顶升进油口11；以及回油缸16，其形成与所述顶升活塞4的外侧与所述滑靴2之间的环形空间内，所述回油缸16与贯穿所述滑靴2设置的顶升回油通道13连通设置，所述顶升回油通道13上还设有顶升回油口12；通过所述顶升进油口11及所述顶升进油通道14向所述进油缸15进油，所述顶升活塞4顶升；通过所述顶升回油口12及所述顶升回油通道13所述回油缸16回油，所述顶升活塞4下落。本实施例中的所述顶升活塞4内置于所述滑靴2内，结构紧凑，亦可使得相同吨位下的纠偏调节装置的外形尺寸更小，满足狭小空间下的安装及施工。

其中，在本实施例中，所述滑靴2为筒靴状结构，所述滑靴2包括上筒状结构以及与所述上筒状结构平滑连接的底部支撑结构，其中，所述底部支撑结构的外径尺寸大于等于所述上筒状结构的外径尺寸。如图1所示，本实施例仅示意了所述底部支撑结构的外径尺寸大于所述上筒状结构的外径尺寸的情况，该设置方式可以增大所述滑靴的底部接触及滑移面积，提高在滑移过程中，所述顶升系统的滑移稳定性。

在本实施例中，所述顶升系统实际上是内置的独立的顶升千斤顶嵌在纠偏千斤顶内部，其外缸密封性主要由所述滑靴2承担，所述滑靴2类似筒靴状结构，其上窄下宽。内缸为顶升活塞4，顶升活塞4通过上行和下缩来出缸及落缸。而所述顶升活塞4类似“柱状”结构，其上表面通过车床打磨成内凹的弧形面可方便地用于安装下文所述的纠偏鞍座5，所述顶升活塞4底部部分掏空为进油缸15，通过进油口进油则顶升活塞4出缸进行顶升。

其中，所述顶升系统以一个独立的顶升分区坐落在所述底座7上，所述顶升系统可以被所述顶推千斤顶10顶推，并在所述底座7顶面的所述减摩滑板上滑移，其中，滑移量的大小由所述顶推千斤顶10设计纠偏值确定。

较现有的只能单向纠偏千斤顶可以再满足竖直和水平双向纠偏。在本实施例中，所述顶升系统内嵌于所述平移系统，且平移系统配备了摆动减摩环仅用手动就能360°调整水平纠偏方向，结构紧凑，相同吨位下的纠偏调整装置的外形尺寸更小。

在本实施例中，所述顶升活塞4的上表面还设有一安装面，所述安装面上通过螺钉6与纠偏鞍座5的固定端连接，所述纠偏鞍座5的自由端悬空设置。由于所述螺钉6仅固定在所述纠偏鞍座5的底部(固定端)，那么所述纠偏鞍座5的上部则为自由端，施加作用力至所述纠偏鞍座5上(或者所述纠偏鞍座5顶接在桥梁上)时，所述纠偏鞍座5可进行一定角度的摆动，且该摆动角度小于等于5°；本实施例通过上述设置方式可使顶升平面与所述顶升活塞4在顶升时能够紧密贴合。

具体地，所述安装面为一呈凹陷状态的球形面结构，以供所述纠偏鞍座5鞍安装使用，且由于上述设置方式，使得顶升系统的结构进一步缩小。

进一步地，所述滑靴2和所述底座7之间还设有减磨滑板8；所述顶升系统在所述平移系统的顶推作用下，并在所述底座7上的所述减磨滑板8上滑移，其中该滑移量的大小由所述顶推千斤顶10设置的纠偏值确定。由于上述减磨滑板8的设置，使得所述底座7和所述滑靴2之间的摩擦系数最大仅为0.05，从而使得水平推力也非常小。

进一步地，在具体实施时，还可在所述减磨滑板8的两侧涂覆硅脂，以进一步滑移过程中产生的摩擦力。

其中，在本实施例中，所述顶升系统通过plc液压同步控制系统连接至计算机，在所述plc液压同步控制系统的控制作用下，液压油由泵站输送至顶升进油口11，然后经过顶升进油通道14压送至进油缸15，随即所述顶升活塞4顶升；当液压油由泵站输送至顶升回油口12，经过顶升回油通道13回流至所述回油缸16，随即所述顶升活塞4落缸。

在本实施例中，所述顶升活塞4的底部部分掏空并与所述滑靴2的内壁形成所述进油缸15，所述顶升活塞4的侧壁与所述滑靴2之间的环形空间形成所述回油缸16，如图1所示。

进一步地，所述顶升活塞4的侧壁还安装了顶升限位环3，通过所述顶升限位环3可限制所述顶升活塞4的最大出缸行程。

在本实施例中，所述顶推千斤顶10上还设有顶推进油口17和顶推回油口18。所述平移系统通过plc液压同步控制系统连接至计算机，在所述plc液压同步控制系统的控制作用下，液压油由泵站输送至顶推进油口17并输送至顶推千斤顶10内，随即所述顶推千斤顶10的活塞端向外顶推，施加顶推力至所述滑靴2；当液压油由泵站输送至顶推回油口18并回流至所述顶推千斤顶10，随即所述顶推千斤顶10的活塞端向内落缸，逐渐减小对所述滑靴2的顶推力，直至消除对所述滑靴2的顶推力。

本实施例的施工步骤如下所示：

将本实施例摆放在桥梁墩台上，其中，所述底座7为受力面，启动设置在所述滑靴2内的所述顶升活塞4向上预顶接触桥梁，然后根据桥梁需要纠偏的方向，水平转动所述顶推千斤顶10，因所述底座7和所述外壳1之间安装有摆动减磨环9，所以水平转动力非常小，在所述顶升活塞4接触到桥梁底部就可以手动调整。当纠偏方向定位后，再启动所述滑靴2内的所述顶升活塞4向上顶起桥梁，然后启动所述顶推千斤顶10进行水平顶推，推动所述滑靴2在所述底座7上平移，因在所述滑靴2底部与所述底座7之间安装有所述减磨滑板8，所述滑靴2和所述底座7之间的摩擦系数最大仅为0.05，使得水平顶推力也非常小。直至上述平移系统顶推到预设位置后停止作业。如需再次进行水平调节，在水平转动所述外壳1，那么安装在所述外壳1上的所述顶推千斤顶10也相应地进行水平转动，再次转动到所需要水平纠偏的方向再次调整施工即可。

本申请中顶升系统内嵌于所述平移系统的容置空间内设置，结构紧凑，且相同吨位下的纠偏调节装置的外形尺寸更小，满足狭小空间下的安装及施工；本申请顶升方向(z轴)的纠偏依靠所述顶升系统中的顶升活塞出缸顶紧桥梁上部结构调整现有标高，水平方向(x轴和y轴)的纠偏依靠所述顶推千斤顶推动所述顶升系统的所述滑靴从而带动桥梁上部结构同步水平位移。其中，所述滑靴和所述底座之间存有减摩滑板，使得非常小的顶推力就可以推动滑靴，并且，设置在所述底座和所述外壳之间的所述摆动减磨环使得水平纠偏方向得以360°旋转，仅仅手动便能随时调整顶推方向。因此，本申请具有良好的市场应用前景。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

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