环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法

文档序号:1947188 发布日期:2021-12-10 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法 (Annular hydraulic cylinder and method for jacking bridge and building by using annular hydraulic cylinder ) 是由 王志君 于 2021-09-22 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法,用以解决多点支撑桥梁及建筑的支柱时操作复杂及数据准确性不高的问题。其中,一种环形液压缸,用于桥梁及建筑施工过程中支撑柱子,包括:环形缸体;设置于环形缸体的内环与外环之间、相对环形缸体运动的环形活塞,用于支撑柱子;环形缸体与环形活塞之间组成密闭空间,用于存储液压液体;环形缸体、环形活塞采用钢材料制得;环形活塞相对于环形缸体运动,具有第一配合状态和第二配合状态;第一配合状态下,密闭空间注入液压液体,液压液体推动环形活塞上升;第二配合状态下,密闭空间排出液压液体,环形活塞跟随液压液体下降。采用整体支撑设计,简化了操作步骤,提高了数据准确性。(The application discloses an annular hydraulic cylinder and a method for jacking a bridge and a building by using the annular hydraulic cylinder, which are used for solving the problems of complex operation and low data accuracy when supporting pillars of the bridge and the building at multiple points. Wherein, an annular pneumatic cylinder for support post in bridge and the building construction process includes: an annular cylinder body; the annular piston is arranged between the inner ring and the outer ring of the annular cylinder body and moves relative to the annular cylinder body and is used for supporting the column; a closed space is formed between the annular cylinder and the annular piston and is used for storing hydraulic liquid; the annular cylinder body and the annular piston are made of steel materials; the annular piston moves relative to the annular cylinder and has a first matching state and a second matching state; in the first matching state, hydraulic liquid is injected into the closed space and pushes the annular piston to ascend; in the second mating state, the closed space discharges the hydraulic fluid, and the annular piston descends along with the hydraulic fluid. And an integral support design is adopted, so that the operation steps are simplified, and the data accuracy is improved.)

环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法

技术领域

本申请涉及桥梁及建筑施工技术领域,尤其涉及环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法。

背景技术

在桥梁及建筑的独立柱施工过程中,需检测是否有位移的柱子,此时在独立柱周边放置多个液压装置,每一个点都通过打压和柱子相互作用,每一个点上都设置有传感器进行数据测量。

在实现现有技术的过程中,发明人发现:

由于是通过多点支撑的方式进行传感数据测量,最终的测量数据不是很准确,而且整个过程比较繁琐。

因此,需要提供一种整体支撑的环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法,用以解决测量数据不准确及测量过程繁琐的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种环形液压缸及用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法,用以解决测量数据不准确及测量过程繁琐的技术问题。

具体的,一种环形液压缸,用于桥梁及建筑施工过程中支撑柱子及进行检测,包括:

环形缸体;

设置于环形缸体的内环与外环之间、相对环形缸体运动的环形活塞,用于支撑所述柱子;

其中,所述环形缸体与所述环形活塞之间组成密闭空间,用于存储液压液体;

所述环形缸体、环形活塞采用钢材料制得;

所述环形活塞相对于环形缸体运动,具有第一配合状态和第二配合状态;

第一配合状态下,所述密闭空间注入液压液体,液压液体推动环形活塞上升;

第二配合状态下,所述密闭空间排出液压液体,环形活塞跟随液压液体下降。

进一步的,所述环形缸体包括:

环形底板;

分别垂直设置于所述环形底板外侧边沿、内侧边沿的外环立板、内环立板;

其中,所述环形底板与外环立板、内环立板之间构成环形凹槽,用于为所述环形活塞在液压液体的作用下进行上升及下降运动提供轨道。

进一步的,所述环形底板上垂直设置有长度大于所述环形活塞最大运行距离的固定柱,用于防止所述环形活塞在所述环形凹槽内旋转。

进一步的,所述环形凹槽内环形底板与外环立板、内环立板连接处内角为圆弧;

所述圆弧的R角由应力计算模型计算得到。

进一步的,所述环形活塞包括:

环形活塞底板;

分别垂直设置于所述环形活塞底板外侧边沿、内侧边沿的活塞外环立板、活塞内环立板;

其中,所述环形活塞底板与活塞外环立板、活塞内环立板之间构成的环形凸面一侧,用于承载所述环形凹槽中的液压液体产生的压力;

所述环形活塞底板与活塞外环立板、活塞内环立板之间构成的环形凹面一侧,用于支撑所述柱子。

进一步的,所述环形活塞底板设置有通孔,用于液压液体注入和排出。

进一步的,所述环形活塞底板外侧设置有环形圈,用于加工倒角。

进一步的,所述活塞外环立板外侧、所述活塞内环立板外侧设置有若干环形凹槽,用于安装密封条。

进一步的,所述环形活塞还设置有筋板;

所述筋板垂直设置于所述环形活塞底板,并与所述活塞外环立板、活塞内环立板垂直连接;

所述筋板上设置有与所述固定柱匹配的固定孔。

本申请实施例还提供一种用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法。

具体的,一种用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法,包括以下具体步骤:

固定环形液压缸于施工承台;

所述环形液压缸,用于桥梁及建筑施工过程中支撑柱子,包括:

环形缸体;

设置于环形缸体的内环与外环之间、相对环形缸体运动的环形活塞,用于支撑所述柱子;

其中,所述环形缸体与所述环形活塞之间组成密闭空间,用于存储液压液体;

所述环形缸体、环形活塞采用钢材料制得;

所述环形活塞相对于环形缸体运动,具有第一配合状态和第二配合状态;

第一配合状态下,所述密闭空间注入液压液体,液压液体推动环形活塞上升;

第二配合状态下,所述密闭空间排出液压液体,环形活塞跟随液压液体下降;

在所述环形液压缸上安装传感器;

根据所述支柱的强度,按设计要求加压所述环形液压缸;

当所述传感器的测量值在规范范围内时,把所述支柱与所述环形液压缸浇筑为一体。

本申请实施例提供的技术方案,至少具有如下有益效果:

通过采用整体支撑设计,简化了操作步骤,提高了测量数据准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1为本申请实施例提供的一种环形液压缸的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种用环形液压缸顶升桥梁及建筑的方法流程图。

100 环形液压缸

11 环形缸体

12 环形活塞

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

请参照图1,本申请公开一种环形液压缸100,用于桥梁及建筑施工过程中支撑柱子及进行检测,包括:

环形缸体11;

设置于环形缸体11的内环与外环之间、相对环形缸体11运动的环形活塞12,用于支撑所述柱子;

其中,所述环形缸体11与所述环形活塞12之间组成密闭空间,用于存储液压液体;

所述环形缸体11、环形活塞12采用钢材料制得;

所述环形活塞12相对于环形缸体11运动,具有第一配合状态和第二配合状态;

第一配合状态下,所述密闭空间注入液压液体,液压液体推动环形活塞12上升;

第二配合状态下,所述密闭空间排出液压液体,环形活塞12跟随液压液体下降。

可以理解的是,在实际的桥梁、高架桥及建筑等建筑施工时,往往涉及承重柱子的安装施工,包括需要检测是否有位移的柱子。本申请中涉及的桥梁及建筑施工过程可以是桥梁、高架桥及建筑的承重独立柱施工过程,也可以是任何需要安装承重柱体的施工场合。在具体的实施过程中,这里的环形缸体11和环形活塞12相匹配。环形缸体11的内环与外环之间存在一个环形的凹陷区域,这里凹陷区域的大小正好可以容纳环形活塞12,并允许环形活塞12在凹陷区域进行升降运动。在实际使用时,可以在环形缸体11或者环形活塞12上寻找合适位置加工用于液压液体注入和排出的通孔。通过液压液体注入产生的压力,推动环形活塞整体朝着与环形缸体开口方向一致的方向移动,此时环形活塞整体带动外部承重柱子或者承重支柱等承重柱进行向上抬升,提高承重柱的离地高度。环形缸体11和环形活塞12采用钢材料制备,可以有效增强环形液压缸100的抗压能力,同时,由于钢材料获取成本较低,可以有效降低生产成本。在选择钢材料时,要根据实际的使用工况和环形液压缸需要施加的压强值计算需要使用的钢材料的材质以及环形液压缸的缸体厚度。显而易见的是,通过采用环形活塞12整体支撑柱子的设计,可以简化对支柱进行顶升操作的步骤,有效提高工作效率。

进一步的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形缸体11包括:

环形底板;

分别垂直设置于所述环形底板外侧边沿、内侧边沿的外环立板、内环立板;

其中,所述环形底板与外环立板、内环立板之间构成环形凹槽,用于为所述环形活塞12在液压液体的作用下进行上升及下降运动提供轨道。

在环形液压缸100的具体设计中,这里的环形底板是圆心在同一点的外圆和内圆构成的圆环形状。圆环形状的设计,可以让受力平均分布在环形液压缸100上,安全性更高。这里的外环立板和环形底板的外圆所在边沿垂直,内环立板和环形底板的内圆所在边沿垂直,外环立板和内环立板的垂直高度保持相等。在外环立板和内环立板的垂直高度范围内,这里的环形凹槽可以理解为内空的环状柱体。环形活塞12在液压液体作用下,在环形凹槽构成的环形垂直通道内运动时,由于受力均匀,可以有效减小环形缸体11与环形活塞12之间相对运动时的摩擦损耗,提高环形液压缸的稳定性与安全性。

具体的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形底板上垂直设置有长度大于所述环形活塞12最大运行距离的固定柱,用于防止所述环形活塞12在所述环形凹槽内旋转。

可以理解的是,环形活塞12进行升降运动的目的是要带动固定在其上的承重支柱上升或者下降。环形缸体11和环形活塞12相互配接的部分为环形,两者之间如果没有防旋转设置,在外力的作用下很可能发生旋转,并能带动固定在其上的承重支柱旋转,导致承重支柱安装角度存在一定的误差,且还会带来安全隐患。本申请通过在环形底板设置固定柱,能够防止环形活塞12相对环形缸体11旋转。这里的固定柱和环形活塞12相匹配,同时不影响环形活塞12在环形缸体11内进行上升下降运动。在具体的实施过程中,还可以在环形活塞上设置和固定柱长度相匹配的套筒。环形活塞12在进行上升和下降运动时,套筒套装在固定柱上,套筒的深度需要足够长,以便环形活塞12上升到最大位置时,固定柱仍在套筒内。套筒设置在环形活塞12与环形缸体11的环形底板接触的一面的环形活塞12的另一面。优选的,这里的固定柱可以设置2个,对应的套筒也设置2个。优选的,这里的固定柱与环形缸体11的外环立板和内环立板不接触,以避免对环形液压缸100的整体密闭性产生不良影响。显然,通过设置固定柱,可以有效防止环形活塞12与环形缸体11发生相对旋转运动,提高环形液压缸100的安全性以及承重支柱安装角度的准确性。

进一步的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形凹槽内环形底板与外环立板、内环立板连接处内角为圆弧;

所述圆弧的R角由应力计算模型计算得到。

可以理解的是,这里的圆弧可以理解为经过倒角加工后形成的内角形状。这里的R角的尺寸可以理解为对应倒角的半径,是通过专门的应力计算公式得到的。在具体的实施过程中,当环形缸体11的外环立板构成的外侧圆形的直径为1000mm时,可以通过应力计算公式计算得到倒角的半径为不小于12mm。显而易见的是,除了对环形缸体11的内角进行倒角处理,还可以对环形活塞12的外角进行机加工成圆角。当环形缸体11和环形活塞12相对运动时,环形缸体11的内角和环形活塞12的外角相对应。当环形活塞12在运行距离最短处时,环形缸体11的内角所在缸体部分和环形活塞12的外角所在的活塞体部分相接触。优选的,还可以对环形缸体11的环形底板与外环立板连接构成的外角、环形底板与内环立板连接构成的外角及环形活塞12中涉及的外角及内角均进行倒角处理。通过倒角处理,可以有效增加环形缸体11和环形活塞12的抗压能力,有效提高安全性。

具体的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形活塞12包括:

环形活塞底板;

分别垂直设置于所述环形活塞底板外侧边沿、内侧边沿的活塞外环立板、活塞内环立板;

其中,所述环形活塞底板与活塞外环立板、活塞内环立板之间构成的环形凸面一侧,用于承载所述环形凹槽中的液压液体产生的压力;

所述环形活塞底板与活塞外环立板、活塞内环立板之间构成的环形凹面一侧,用于支撑所述柱子。

可以理解的是,环形液压缸100在工作时,需要环形缸体11和环形活塞12相互配合。在环形液压缸100的具体设计中,环形活塞12中的环形活塞底板是圆心在同一点的外圆和内圆构成的圆环,环形缸体11中的环形底板也是圆心在同一点的外圆和内圆构成的圆环,这两个圆环的外圆之间构成一个立体的外侧的圆柱体,这两个圆环的内圆之间也构成一个立体的内侧的圆柱体。这里的活塞外环立板和环形活塞底板的外圆所在边沿垂直,活塞内环立板和环形活塞底板的内圆所在边沿垂直,活塞外环立板和活塞内环立板的垂直高度保持相等。在活塞外环立板和活塞内环立板的垂直高度范围内,环形活塞底板、活塞外环立板及活塞内环立板之间构成一个内空的环状柱体。这里的环状柱体与环形缸体11中的环形底板、外环立板及内环立板之间构成环形凹槽匹配,环状柱体与环形凹槽之间可以形成密闭空间,用于加注液压液体。环形活塞12在液压液体的推动作用下,可以在环形凹槽构成的环形垂直轨道内运动。可以理解的是,圆环形设计的环形缸体11和环形活塞12,内部受力更加均匀,可以承受更大的压力,能够提高环形液压缸的稳定性与安全性。

进一步的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形活塞底板设置有通孔,用于液压液体注入和排出。

需要说明的是,环形液压缸100在具体工作时,环形缸体11与环形活塞12之间可以形成密封空间。通过往环形缸体11内注入液压液体产生压力,环形活塞12在压力的作用下进行上升运动。从环形缸体11内排出液压液体时,环形缸体11内的压力减小,环形活塞12进行下降运动。在具体的实施过程中,用于液压液体注入和排出的通孔设置在环形活塞底板上,以便避免对环形缸体11的整体抗压能力产生不良影响。

具体的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形活塞底板外侧设置有环形圈,用于加工倒角。

需要指出的是,经过加压测试应力学分析,可以发现应力的最大受力点集中在内角和外角所在的区域。本申请为加强环形活塞的抗压能力,在环形活塞底板外侧设置有环形圈。考虑到强度增强效果及生产成本,此处的环形圈可以设置2个。设置环形圈可以加强该处位置的强度,同时,也能防止加工倒角时,此处的环形活塞12部位的钢材料变薄,强度变弱。优选的,为加强环形液压缸100整体的抗压性能,还可以在环形缸体11的环形底板外侧设置环形圈,以此加强环形缸体11的抗压能力。

进一步的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述活塞外环立板外侧、所述活塞内环立板外侧设置有若干环形凹槽,用于安装密封条。

可以理解的是,在构建密闭空间的场合中,密封条可以有效保障密闭空间的封闭效果。在本申请中,环形缸体11和环形活塞12之间需要构建密闭空间,用以存储液压液体。此时可以通过加装密封条的形式,提高封闭空间的密闭性。为防止密封条在内、外部作用力下发生滑动或偏移等影响密闭效果的情况发生,可以在安装密封条的位置设置环形凹槽,凹槽的数量可以根据实际需要进行设置。根据实际设计的承压能力,需要在活塞外环立板外侧和活塞内环立板外侧都安装密封条,可以在活塞外环立板外侧和活塞内环立板外侧同时设置若干环形凹槽。显而易见的是,通过设置用于安装密封条的凹槽,可以进一步提高环形液压缸100的抗压能力。

具体的,在本申请提供的一种具体实施方式中,所述环形活塞12还设置有筋板;

所述筋板垂直设置于所述环形活塞底板,并与所述活塞外环立板、活塞内环立板垂直连接;

所述筋板上设置有与所述固定柱匹配的固定孔。

可以理解的是,环形液压缸100主要用于支撑桥梁等建设施工中的独立柱等柱体,对安全性要求极高。环形液压缸100的安全性主要体现在抗压能力上。本申请中,考虑到环形活塞12的环形活塞底板受到的外力最强,为加强整体的抗压能力,需要对环形活塞底板进行加强。对此,可以通过在环形活塞底板上加装筋板的方式来加强整体的抗压能力。筋板的数量可以选择8个,平均垂直安装于环形活塞底板,把环形活塞底板等分成8块面积相等的区域,筋板还分别和活塞外环立板、活塞内环立板连接。筋板、活塞外环立板及活塞内环立板之间对外的用于支撑柱体的一侧的边沿部分处在同一水平面内。优选的,两块筋板之间所在位置的环形活塞底板还对应设置有通孔,同时,对应的筋板上也设置对应的定位孔。需要指出的是,此处的通孔与定位孔需要与外界隔离,确保整个环形液压缸内的密闭空间不被破坏。通孔和定位孔的数量及位置和固定柱的的数量及位置相对应。优选的,固定柱的数量可以选择为2个,对称分布于环形缸体11的环形底板上。对应的,环形活塞12的环形活塞底板设置2个通孔,用于固定柱穿过,通孔位置设置筋板,在筋板对应位置设置固定孔,用于和固定柱配合,完成定位。特别的,这里设置固定孔的筋板的厚度要大于固定孔的直径,防止液压液体通过筋板上的固定孔泄漏,影响整个环形液压缸100的抗压性能。

请参照图2,本申请实施例还提供一种用环形液压缸100顶升桥梁的方法。

具体的,一种用环形液压缸100顶升桥梁及建筑的方法,包括以下具体步骤:

S100:固定环形液压缸100于施工承台;

所述环形液压缸100,用于桥梁及建筑施工过程中支撑柱子,包括:

环形缸体11;

设置于环形缸体11的内环与外环之间、相对环形缸体11运动的环形活塞12,用于支撑所述柱子;

其中,所述环形缸体11与所述环形活塞12之间组成密闭空间,用于存储液压液体;

所述环形缸体11、环形活塞12采用钢材料制得;

所述环形活塞12相对于环形缸体11运动,具有第一配合状态和第二配合状态;

第一配合状态下,所述密闭空间注入液压液体,液压液体推动环形活塞12上升;

第二配合状态下,所述密闭空间排出液压液体,环形活塞12跟随液压液体下降;

S200:在所述环形液压缸100上安装传感器;

S300:根据所述支柱的强度,按设计要求加压所述环形液压缸100;

S400:当所述传感器的测量值在规范范围内时,把所述支柱与所述环形液压缸100浇筑为一体。

需要指出的是,在传统的桥梁及建筑的独立柱的位移测量方法中,独立柱的横向位移值在规范以内是合格的。在实际操作过程中,通常在独立柱周边放置多个液压装置,每一个点都需要打压,确保和柱子相互作用。同时,每个液压装置所在的支撑点上都安装有传感器。由于是多个支撑点,最终的测量数据不是很准确,而且整个测量过程比较繁杂,操作不方便。本申请中,环形液压缸采用一体式支撑方式支撑桥梁等目标施工体的支柱,整个操作过程只需对单个环形液压缸100进行操作即可。由于多个传感器是在同一个环形液压缸100平台上,只需对比传感器的监测数据,便可判断支柱的整体偏移情况,操作简便,可以有效提高测试数据准确率,提高工作效率。在具体的实施过程中,环形液压缸100需要提前固定安装到施工承台上,之后在环形液压缸100的环形活塞12上安装多个传感器。传感器的具体数量根据实际工况的要求进行确定。传感器安装之后,把支柱和环形活塞12进行相应的焊接等部分固定操作,把支柱的内部结构中的一部分和环形液压缸连接。根据实际的施工需求,这里的支柱一般是强度达到允许受力值的钢筋混凝土柱体。此时,可以按照设计的压强值对环形液压缸100加注液压液体进行加压,随着压强的增加,支柱在环形活塞12的带动下进行上升,当压强值达到设计要求时,停止加压。根据设置的传感器的监测数据,计算支柱的整体偏移值,当偏移值在设计范围内时,对支柱进行固定操作,把支柱与环形液压缸100浇筑为一体,固定在施工承台上。

本申请实施例提供的技术方案,至少具有如下有益效果:

通过采用整体支撑设计,简化了操作步骤,提高了测量数据准确性。

需要说明的是,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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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