[发明专利]适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置及方法

说明书

本发明公开了适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置及方法，它解决了现有技术隧道施工中，桥梁顶升结构大，无法实时调整的问题，具有结构简单，减小甚至消除下部土体沉降对桥梁的影响的有益效果，其方案如下：适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置，包括设于桥梁侧部的可调高度支撑，可调高度支撑顶部设置压力传感器，且可调高度支撑与桥梁下表面接触，当可调高度支撑与桥梁之间压力发生变化时，调整可调高度支撑的高度保证可调高度支撑对桥梁的支撑以避免桥梁沉降。

技术领域

本发明涉及建筑工程监测设备相关技术领域，特别是涉及适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置及方法。

背景技术

随着城市汽车保有量的不断增加，公路交通拥堵现象越来越显著，有的城市甚至出现全天拥堵的情况。在这种大趋势下，发展地下轨道交通是解决地面交通拥堵行之有效的手段。但是，地铁线路不可避免的会下穿城市中既有桥梁、立交桥等建(构)筑物，在修建地下隧道过程中开挖扰动土体的沉降必然会对隧道线路穿越的上方桥梁造成影响。某些修建年代久远构筑物，对地下隧道施工引起的地面沉降有着严格的要求，如果地面沉降过大造成桥梁开裂甚至损坏，就必须对桥梁进行拆除重建，增加施工成本，在社会上造成恶劣的影响。在目前的穿越施工过程中，对部分沉降要求严格的桥梁，在桥梁墩柱附近路面修建混凝土条形基础，然后装配钢围檩加千斤顶对桥梁墩柱进行托换，随着施工进度采用光栅尺或全站仪监测桥梁的沉降，然后对千斤顶的顶升高度进行人工调整。然而，发明人发现这种方法受人为、环境等因素的影响，存在很大的误差，而且不能实时反映沉降值，在人工调整过程中，很可能沉降较大情况下，桥梁已经下沉，严重情况下，桥梁坍塌，造成的损失都是较大的。因此，如何减小修建隧道开挖土体沉降对上部既有桥梁的影响，是一个具有现实意义的重要技术难题。

综上所述，现有技术存在以下几个问题：

1)装置体积过大，只能用于桥梁养护过程中暂时的顶升过程，并不能用于实时动态控制桥梁沉降的全过程。

2)装置并不能实现实时沉降监测，无法及时作出沉降控制的调整，容易出现重大事故。

综上所述，需要设计适用于隧道下穿桥梁施工过程的桥梁沉降调控装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置，该装置能够实时、准确的顶升桥梁板，减小甚至消除下部土体沉降对桥梁的影响。

适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置的具体方案如下：

适用于隧道下穿桥梁施工过程中避免桥梁沉降的装置，包括设于桥梁侧部的可调高度支撑，可调高度支撑顶部设置压力传感器，且可调高度支撑与桥梁下表面接触，当可调高度支撑与桥梁之间压力发生变化时，调整可调高度支撑的高度保证可调高度支撑对桥梁的支撑以避免桥梁沉降。

上述沉降调控装置的设置，在进行隧道施工中，针对需要下穿桥梁的工程，可以在桥梁原墩柱两侧或者一侧或者圆周进行设置，若原墩柱因施工发生沉降，而本申请的沉降调控装置不仅可实现对桥梁的支撑，而且随着施工的进行，通过压力的检测，实时实现对桥梁的支撑，结构设置简单，控制效果及时有效，消除下部沉降带来的危害。

进一步地，为了方便控制和安装，可调高度支撑包括墩柱和设于墩柱的顶升机构，所述顶升机构为液压油千斤顶或者其他升降机构。

进一步地，为了保证压力传感器的稳定性，所述压力传感器壳体底部设置凸起，顶升机构如千斤顶顶部设置用于与压力传感器底部配合的凹槽，凸起可为十字凸起，凹槽为十字凹槽。

进一步地，所述千斤顶的进油口与油缸体连接，控制器设于墩柱，为可编程控制器，控制器通过屏蔽传输线连接所述压力传感器，接收压力传感器的电磁信号并转换为压力值，控制器通过比较实时压力值与预定阈值的大小，驱动油缸体向千斤顶进油，加压千斤顶，顶升活塞杆及压力传感器，实现对桥梁的支撑。