《桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法》的目的旨在于提供一种桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法,方便顶推,施工工期短,施工成本低,施工安全高效。
《桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法》采用如下技术方案:
一种桥梁磁悬浮顶推系统,其包括磁悬浮顶推主梁中空箱形结构和磁悬浮顶推平台;磁悬浮顶推平台包括顶推台座、两底面钢板、两电磁铁、两四氟滑板和若干钢管混凝土滚轴;磁悬浮顶推主梁中空箱形结构包括钢桁腹桥梁框架和两永久磁铁;
顶推台座安装于桥台的右末端上,两底面钢板分别预埋于桥台顶面的左端和右端,每一底面钢板上安装有一四氟滑板,钢管混凝土滚轴均匀排布于每一四氟滑板上,桥台的顶面开设两间隔排列的凹槽,两凹槽位于两底面钢板之间,每一电磁铁安装于对应的一凹槽内;两永久磁铁均安装于钢桁腹桥梁框架的底面,钢桁腹桥梁框架位于钢管混凝土滚轴上时,两永久磁铁分别正对两电磁铁;每一电磁铁的线圈的一端通过开关连接电源的负极,每一电磁铁的线圈的另一端通过可变电阻连接电源的正极;当开关S闭合时,每一电磁铁和对应的永久磁铁相对的末端的极性相同。
该钢桁腹桥梁框架包括两钢桁腹、两顶面通长钢板、两顶面通长加劲板、两底面通长钢板、顶面横向钢板、顶面横向钢板加劲板、底面横向钢板、底面横向钢板加劲板、两半圆型定位钢、两压型钢板;每一钢桁腹分别安装于一顶面通长钢板和一底面通长钢板之间,两顶面通长加劲板分别安装于两顶面通长钢板上,两半圆型定位钢分别安装于两底面通长钢板的外侧,顶面横向钢板安装于两顶面通长钢板之间,顶面横向钢板加劲板安装于顶面横向钢板上,底面横向钢板安装于两底面通长钢板之间,底面横向钢板加劲板安装于底面横向钢板上;两压型钢板分别安装于顶面横向钢板和底面横向钢板的底壁。
磁悬浮顶推主梁中空箱形结构还包括预应力束、混凝土顶板和混凝土底板,顶面横向钢板和两顶面通长钢板上方预埋有该预应力束,混凝土顶板浇筑于顶面横向钢板和两顶面通长钢板上,混凝土底板浇筑于底面横向钢板和两底面通长钢板上。
磁悬浮顶推平台还包括千斤顶和顶推牵引锚垫板,千斤顶安装于顶推台座上,顶推牵引锚垫板安装于压型钢板的中部,千斤顶的拉索端头固定于顶推牵引锚垫板上。
《桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法》还涉及以下技术方案:
一种两阶段悬臂建造方法,其包括以下步骤:
步骤A:构建磁悬浮顶推平台;
在桥台的右末端上安装顶推台座,将千斤顶安装于顶推台座上;将两底面钢板分别预埋于桥台顶面的左端和右端,将每一四氟滑板安装于对应的一底面钢板上,将钢管混凝土滚轴均匀排布于每一四氟滑板上;在桥台的顶面开设两间隔排列的凹槽,且两凹槽位于两底面钢板之间,每一电磁铁安装于对应的一凹槽内;每一电磁铁的线圈的一端通过开关连接电源的负极,每一电磁铁的线圈的另一端通过可变电阻连接电源的正极;
步骤B:构建磁悬浮顶推主梁中空箱形结构;
将两永久磁铁安装于钢桁腹桥梁框架的底面,两永久磁铁之间的位置与两电磁铁之间位置相匹配对应;
步骤C:将上述主梁中空箱形结构放置于磁悬浮顶推平台的钢管混凝土滚轴上,闭合开关,每一电磁铁和对应的永久磁铁相对的末端的极性相同,以产生相斥的作用力顶推钢桁腹桥梁框架;将千斤顶的拉索端头固定于顶推牵引锚垫板上;
步骤D:张拉上述主梁中空箱形结构的预应力束,通过安装于桥墩的卷扬机牵引方向,以将上述主梁中空箱形结构牵拉到位;通过千斤顶顶推该顶推牵引锚垫板;
步骤E:建造悬臂;
通过安装于桥墩的千斤顶抬升上述主梁中空箱形结构,再在桥台上安装临时支座;将悬臂横向间断钢板的一端分别焊接于顶面通长钢板的末端,将悬臂横向间断钢板加劲板焊接于悬臂横向间断钢板上,将悬臂通长钢板焊接于悬臂横向间断钢板的另一端,将悬臂通长钢板加劲板安装于悬臂通长钢板上,将悬臂斜撑定位钢板安装于悬臂通长钢板的底面,将斜撑钢管的上端焊接于悬臂斜撑定位钢板上,将斜撑钢管的下端安装于半圆型定位钢板上;将悬臂压型钢板安装于悬臂横向间断钢板加劲板上,并安装抗剪焊钉,在悬臂压型钢板和悬臂通长钢板上浇筑悬臂混凝土顶板。
步骤B中的钢桁腹桥梁框架包括两钢桁腹、两顶面通长钢板、两顶面通长加劲板、两底面通长钢板、顶面横向钢板、顶面横向钢板加劲板、底面横向钢板、底面横向钢板加劲板、两半圆型定位钢、两压型钢板;每一钢桁腹分别安装于一顶面通长钢板和一底面通长钢板之间,两顶面通长加劲板分别安装于两顶面通长钢板上,两半圆型定位钢分别安装于两底面通长钢板的外侧,顶面横向钢板安装于两顶面通长钢板之间,顶面横向钢板加劲板安装于顶面横向钢板上,底面横向钢板安装于两底面通长钢板之间,底面横向钢板加劲板安装于底面横向钢板上;两压型钢板分别安装于顶面横向钢板和底面横向钢板的底壁。
步骤B还包括以下子步骤:
在顶面横向钢板和两顶面通长钢上方预埋预应力束;在顶面横向钢板和两顶面通长钢板上浇筑混凝土顶板,在底面横向钢板和两底面通长钢板上浇筑混凝土底板。
上述发明在钢桁腹桥梁的悬臂施工制造工序分为两个阶段,第一阶段预先构建磁悬浮顶推平台和磁悬浮顶推主梁中空箱形结构,再通过磁场斥力顶推磁悬浮顶推主梁中空箱形结构,改变了以往第一阶段就顶推整个桥梁段的做法,减小顶推荷载的同时,通过磁悬浮结构降低接触面的压力,极大的减少推拉牵引时的摩擦力和阻力,可进行连续顶推作业,无需间断顶推,施工进程快,施工安全高效,降低施工成本,顶推运行时噪音小,无需燃油,环保节能,操作简单。第二阶段再进行构建悬臂。整个施工过程安全快捷,施工成本低。