预置式可调搭板处理桥头跳车的顶升装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明专利属于土木建筑工程领域，涉及一种治理桥头地基沉降的搭板顶升装置。
【背景技术】
[0002]桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥台后的路堤之间的沉降超过某一限定值，造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。形成沉降差的原因，主要有地基基础沉陷、地基填土下沉、路面结构层压缩、施工措施不当、设计原因等。
[0003]目前国内外针对桥头跳车问题的处理方式主要有桥头搭板法、土工格栅法和特殊材料换填法。这三种桥头跳车处理方法各有优势，也存在着不足:成本高，工期长，不能彻底解决地基沉降问题，工后沉降修护施工难度大，对正常通车影响大。
[0004]因此，寻求一种有效作用时间长、针对性强、推广性大、工后修护经济便捷、难度小、可重复利用的处理方案有十分重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种预置式可调搭板处理桥头跳车的顶升装置，以克服上述现有技术的不足。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:包括改装养护车、搭板、外置螺纹杆、激光调平装置、预置承台、低频电动扳手，其中，外置螺纹杆、激光调平装置和低频电动扳手装在改装养护车上；搭板上留有多处顶升孔和注浆孔，每个顶升孔内装有螺纹套，搭板放置在预置承台上，顶升时外置螺杆抵住上部承台块凹槽，与内置螺纹套啮合，顶升搭板，激光调平装置提示搭板与路面处于同一平面，注浆设备通过注浆孔注浆填充顶升出现的空隙，浆液凝固后取走外置螺纹杆，恢复正常通车。
[0007]所述改装养护车，其上加载有警示牌、注浆装置；改装养护车在全路段进行正常养护时，发现沉降，行驶至搭板上并会及时就地处理:通过放置警示牌封闭交通，低频电动扳手扭转外置螺纹杆顶升搭板，同时激光调平装置调平协助提示调平，之后注浆装置通过注浆孔对沉降进行压密注浆，浆液填充顶升空隙并凝固，这一系列措施解决沉降后，恢复正常通车秩序。
[0008]所述搭板是现场浇施筑的钢筋混凝土搭板，用于实现桥头处刚性过度，延长沉降发生时间，同时方便后期快速高效治理沉降；其上布设有十个注浆孔和九个顶升孔，九个顶升孔与预置承台的上部承台块的凹槽一一竖直对应。
[0009]所述预置承台，由上下两层混凝土块植筋胶锚固而成，共三组，其中:每组上层包括三个上部承台块，每组下层包括七个下部承台块，各相邻承台块之间由混凝土砌块插入混凝土砌块插槽连接，并用植筋胶锚固；每个上部承台块布设有一个圆形凹槽，三个圆形凹槽底部均焊接有圆形不锈钢片，为外置螺纹杆提供抵触作用位置，避免外置螺纹杆扭转过程中发生偏移；下部承台块放置在上部承台下方，通过应力扩散，提供顶升装置自重的支撑力。
[0010]所述位于顶升孔处的螺纹套，通过与搭板的配筋焊接固定在顶升孔处；低频电动扳手扭转外置螺纹杆，外置螺纹杆与螺纹套啮合，使搭板顶升。
[0011]所述外置螺纹杆是大口径梯形螺纹杆，其下端抵住上部承台块凹槽，其上端由低频电动扳手扭转，并与焊接固定在搭板顶升孔上的螺纹套啮合，从而实现顶升搭板。
[0012]所述激光调平装置，包括激光支座和棱镜支座两部分；激光支座垂直放置在路面上，其上安装激光发射装置和激光接收装置；棱镜支座垂直放置在搭板上，其上安装直角反光棱镜。
[0013]所述直角反光棱镜，用于反射激光发射装置发射的激光，提示搭板与路面是否在同一平面。
[0014]所述激光发射装置，用于发射激光，激光经直角反光棱镜反射，在搭板顶升至与路面在同一平面时，由激光接收装置接收，提示搭板已与路面在同一平面。
[0015]本发明提供的预置式可调搭板处理桥头跳车的顶升装置(简称预置式顶升装置)，与现有技术相比，具有以下的主要的优点:
[0016]1.预置式设计，将桥头跳车的解决方法提前到设计阶段考虑，高效快速治理。
[0017]本发明从设计、施工、养护阶段出发，将桥头跳车的解决方法提前到设计阶段考虑，以便于在后期发现桥头跳车问题时，利用预置顶升装置达到高效快速治理的目的，避免传统方法的大范围施工、大开挖、大回填问题，大幅度减少修护时间、节省人力物力。
[0018]2.预置式顶升装置应用性强，操作简单，可量产。
[0019]本装置设计简单，主要由承台、搭板、螺纹杆、低频电动扳手、调平装置组成；操作简便，利用螺杆顶升的方式实现治理目的；可操作性强，可进行量产。
[0020]3.适用范围广，几乎适用于所有桥梁结构。
[0021]4.本发明主要针对刚性支撑的桥台与柔性填筑的路堤之间产生的沉降问题，利用顶升装置解决沉降问题。而“桥头跳车”问题的产生几乎都是由于不同原因造成的沉降差问题，属于本设计解决范围内。
[0022]5.本发明主要针对二级公路标准进行双向四车道为例，进行尺寸设计。当道路等级、设计标准不同时，可通过交通调查对该路段交通量进行分析，按照规范要求设计搭板尺寸并布置注浆孔和顶升孔。针对不同道路设计不同类型的顶升装置，基本可做到适用各等级公路桥梁。因此，本设计有良好的应用前景。
[0023]总之，本发明具有预置式设计、通用性强、施工方便、成本低等优点。
【附图说明】
[0024]图1是本发明装置的结构示意图。
[0025]图2是单组承台整体示意图。
[0026]图3是上部承台块结构示意图。
[0027]图4是承台连接示意图。
[0028]图5是搭板顶升孔布设不意图。
[0029]图6是搭板注浆孔布设示意图。
[0030]图7是激光调平装置未调平状态示意图。
[0031]图8是激光调平装置调平状态示意图。
[0032]图9是搭板沉降示意图。
[0033]图10是螺纹杆顶升搭板至与路面平行时，出现沉降空隙示意图。
[0034]图中:1.改装养护车；2.搭板；3.上部承台块；4.下部承台块；5.位于顶升孔处的螺纹套；6.外置螺纹杆；7.激光调平装置；8.直角反光棱镜；9.激光发射装置；10.激光接收装置；11.刚性桥台；12.路基；13.顶升孔；14.注浆孔；15.上部承台块凹槽；16.混凝土砌块；17.混凝土砌块插槽；18.激光支座；19.棱镜支座。
【具体实施方式】
[0035]下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
[0036]本发明提供的预置式可调搭板处理桥头跳车的顶升装置，主要针对刚性支撑的桥台与柔性填筑的路堤之间产生沉降所引起的“桥头跳车”问题。其结构如图1所示，包括改装养护车1、搭板2、外置螺纹杆6、激光调平装置7、预置承台、低频电动扳手，其中:外置螺纹杆6、激光调平装置7和低频电动扳手装在改装养护车I上。搭板2上留有九处顶升孔13和十处注浆孔14，顶升孔13内置螺纹套5，搭板2放置在预置承台上，顶升时外置螺杆6抵住上部承台块凹槽15，与内置螺纹套5啮合，顶升搭板。
[0037]所述改装养护车1，是在普通养护车的基础上改装而来的，所述改装是指将治理桥头跳车所需设备放置在养护车上，包括外置螺纹杆6、激光调平装置7、低频电动扳手、警示牌、注浆装置等。将它们放置在养护车上，方便施工治理时，直接取用。改装养护车I在全路段进行正常养护时，发现沉降(如图9)，并会及时就地处理，通过放置警示牌封闭交通，低频电动扳手扭转外置螺纹杆6顶升搭板2，同时激光调平装置7协助提示调平(如图10)，之后注浆装置通过注浆孔14压密注浆，浆液填充顶升空隙并凝固，取走外置螺纹杆6，这一系列措施解决沉降后，恢复正常通车。
[0038]所述搭板2是现场浇施筑的钢筋混凝土搭板，用于实现桥头处刚性过度，延长沉降发生时间，同时方便后期快速高效治理沉降。本发明主要以二级公路标准进行双向四车道为例，进行尺寸设计，搭板尺寸为10mX7.5m，其上布设有十个注浆孔14(分布如图6)和九个顶升孔13 (分布如图5)，九个顶升孔与上部承台块凹槽15竖直对应。搭板2上设置九处顶升孔13的目的是，既可实现局部顶升，也可进行同时顶升，以治理各种角度不均匀沉降。搭板2上设置十处注浆孔14的目的是:可以根据实际情况多处注浆，以保证浆液的均匀密实，为搭板2提供更大的承载力，避免再次发生桥头跳车。
[0039]所述预置承台，由上下两层混凝土块植筋胶锚固而成(如图2)，共三组，连接安装如图4所示。其中每组上层包括三个尺寸为2000mmX 500mmX450mm的上部承台块3(如图3)，每组下层包括七个尺寸为100mmX 100mmX 450mm下部承台块4。上下两层混凝土承台分块设计的目的是，可以直接在预制厂制作混凝土块，再运送至施工现场直接连接组装，节约施工时间，简化施工操作。由力学分析可知，预置承台分上下两层设计，可以提供更强的承载力，延迟搭板发生沉降的时间。此外，远桥台端发生沉降达40mm就会产生明显桥头跳车现象，此时预置承台相对倾斜角最大为0.023°，预置承台的倾斜可忽略不计，不会对顶升搭板产生影响。
[0040]所述上部承台块3和下部承台块4，其一端设有混凝土砌块16，另一端设有混凝土砌块插槽17。各相邻承台块之间由混凝土砌块16插入混凝土砌块插槽17连接，并用植筋胶锚固。上部承台块3和下部承台块4是长方体混凝土块，用于支撑搭板2，为顶升外置螺纹杆6提供作用位置。同时预置承台可支撑搭板2，与土体一同提供承载力；并可以一定程度上压实地基，延缓沉降发生。每个上部承台块3布设有一个圆形凹槽15，每个圆形凹槽底部均焊接有圆形不锈钢片，为螺杆提供抵触作用位置，避免外置螺纹杆6扭转过程中发生偏移。下部承台块4放置在上部承台下方，通过应力扩散，提供更强的承载力。
[0041]所述位于顶升孔处的螺纹套5，通过与搭板的配筋焊接固定在顶升孔13处，采用青铜ZCuAl 10Fe3作为材料，高强且防锈蚀，低频电动扳手扭转外置螺纹杆6，外置螺纹杆6与螺纹套5啮合，因为螺纹套5固定在搭板上，所以可带动搭板顶升。
[0042]所述外置螺纹杆6，是大口径梯形螺纹杆，采用45号钢作为材料，保证高强度和自锁能力，外置螺纹杆6下端抵住上部承台块凹槽15，上端由低频电动扳手扭转，并与焊接固定在搭板顶升孔上的螺纹套