预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架的制作方法

本实用新型涉及一种桥梁施工领域，具体是指预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架。

背景技术：

预制箱梁通常将顶板以下u形钢筋骨架和顶板钢筋骨架分开绑扎成型，再将u形钢筋骨架整体吊入预制外模板内，继而放置内模、安装顶板钢筋骨架、浇筑混凝土。在这些工序中，绑扎u形钢筋骨架精度要求高、技术性强，同时也是最繁杂、人力消耗最大的工序。目前一般在u形钢筋骨架的底部设置固定型钢底模定位底部纵向钢筋和底板箍筋，u形钢筋骨架两侧设置腹板型钢定位模架定位腹板纵向钢筋和腹板箍筋有三种方法：一是固定式两侧模架，即在u形钢筋骨架两侧分别设置模架，这种方法结构简单，但由于u形钢筋骨架两侧固定模架与腹板纵向钢筋和腹板箍筋之间摩阻力的存在，整体吊出u形钢筋骨架较为困难，故在两侧固定模架与纵向钢筋和腹板钢筋之间须留有一定空隙余量，这影响了u形钢筋骨架的精度；二是活动式两侧模架，即在u形钢筋骨架两侧设置活动式模架，腹板纵向钢筋和腹板箍筋固定定位绑扎后移开两侧模架，人工移动费时费力，操作人员劳动强度大；三是固定活动式两侧模架，已公开的实用新型专利cn201420061840.4“一种高速公路预制小箱梁钢筋骨架胎模架”，即转动侧腹钢筋个数较多的支架杆使定位卡头与钢筋骨架分离，使钢筋骨架整体从两侧模架中分离开，这种方法也存在费时费力的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、使用方便、误差减少、机械化程度高的预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：

一种预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架，包括两排轨道和分别对称安装在两排轨道上的移动架，在两个移动架之间用于钢筋骨架绑扎成型，所述的两排轨道埋置在水泥混凝土地面上，每排轨道均是由多根凹形朝上的槽钢沿纵向等距设置而成，该多根槽钢相互平行，两排轨道的每相邻两根槽钢均处于同一轴心线上；所述的两排轨道之间设有位于钢筋骨架下方的固定底座，该固定底座下部设有多个沿纵向安装的液压系统，每个液压系统的横向两侧分别设有液压杆，且每个液压系统两侧的液压杆分别与两个移动架固定；所述的多个液压系统同步驱动两个移动架在两排轨道上相对移动合拢而定位所述钢筋骨架绑扎成型，或相对移动分离而脱离所述钢筋骨架。

所述的固定底座为水平设置的钢质桁架，包括两根平行埋置在水泥混凝土地面上的纵梁、以及多根设置在两根纵梁之间并沿纵向等距安装的横梁，该多根横梁相互平行；每根所述的纵梁均是由方钢和叠合固定在方钢上且凹形朝上的纵梁槽钢构成，该纵梁槽钢的内侧壁上设有多个沿纵梁槽钢长度方向等距设置的纵梁定位槽；所述的方钢沿纵向设有多段，每相邻两段方钢之间均留有供所述液压系统安装的纵梁开口；每根所述的横梁均为钢板，且横梁安装后的高度与纵梁槽钢高度相同，每根横梁的顶面均设有多个沿横梁长度方向等距设置的横梁定位槽。

每个所述的移动架均包括底架和多个沿纵向等距固定在底架上的立架，该底架为水平钢桁架，每个立架均呈下宽上窄的直角梯形状钢质桁架，每个立架底部均设有移动安装在轨道上的移动轮，每个立架内均设有多根沿高度方向等距设置的副筋定位杆；多个立架顶部设有顶楞相连，多个立架中部等高的副筋定位杆之间设有相连的立箍筋定位杆，该立箍筋定位杆上设有多个沿立箍筋定位杆长度方向等距设置的立箍筋定位槽，且立箍筋定位槽与纵梁定位槽的数量相同。

所述的钢筋骨架包括主筋、副筋、平箍筋和立箍筋，该主筋沿固定底座纵向分上下两排设置，由梯形平箍筋包裹固定绑扎，该副筋沿立架水平分内外两排布置，副筋直径小于主筋，由平行四边形立箍筋包裹绑扎，平箍筋与立箍筋的数量和直径相同；所述的主筋、副筋、平箍筋、立箍筋经预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架定位、绑扎或焊接后形成钢筋骨架，并吊入预制箱梁模板内进行混凝土浇筑。

所述的纵梁定位槽为方形，用于定位钢筋骨架的立箍筋和平箍筋，纵梁定位槽的方形纵向长度为立箍筋和平箍筋的外直径之和，方形深度为立箍筋和平箍筋的半径；所述的横梁定位槽为半圆形，半径与主筋外径相同；所述的立箍筋定位槽为半圆形，用于定位立箍筋。

每个所述的液压系统均包括两个合并而成并固定在水泥混凝土地面上的双作用液压千斤顶，每个液压千斤顶的液压杆端部均与移动架底部固定的托架连接相抵，多个液压系统由计算机统一控制。

所述的移动轮为钢质轮，每个立架底部均设有两个移动轮，且靠近固定底座为移动轮a，远离固定底座为移动轮b，每个移动轮的宽度均比轨道的宽度小1mm～2mm，在轨道内涂抹润滑剂。

与现有技术相比，本实用新型主要设计了一种预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架，该模架的两个移动架与固定底座采用组合设计，并通过多个液压系统同步驱动两个移动架相对固定底座移动合拢或移动分离，从而满足合拢时定位钢筋骨架的绑扎成型，分离时脱离钢筋骨架便于吊出，这种结构的主要优点在于：一是构造简单、使用方便，减轻作业人员的劳动强度；二是钢筋骨架制作精度大为提高，减少了误差，有利于保证箱梁混凝土保护层的厚度，提高耐久性；三是液压系统提高模架的机械化程度，同步合拢或分离，施工快捷，生产效率大幅度提高。因此，通过设计这种预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架并结合相应的施工方法，具有提高钢筋骨架的整体施工质量，增强工程结构耐久性和节能减排等优点，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型的立面结构示意图。

图2为固定底座的结构示意图。

图3为液压模架的受力计算图式。

具体实施方式

下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。

如图1~图3所示，1.轨道、2.固定底座、21.纵梁、211.纵梁方钢、212.纵梁槽钢、22.横梁、23.纵梁定位槽、24.横梁定位槽、3.移动架、31.立架、32.底架、33.顶楞、34.副筋定位杆、35.立箍筋定位杆、36.立箍筋定位槽、37.托架、4.移动轮、41.移动轮a、42.移动轮b、5.液压系统、51.液压杆、6.钢筋骨架、61.主筋、62.副筋、63.平箍筋、64.立箍筋。

一种预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架，如图1所示，主要涉及一种桥梁施工领域。

所述的液压模架包括两排埋置在平坦的混凝土地面上的轨道1、分别对称安装在两排轨道上的移动架3，两个移动架3之间可用于钢筋骨架6的绑扎成型，两排轨道1之间设有位于钢筋骨架6下方的固定底座2。

其中，每排轨道1均是由多根凹形朝上的槽钢沿纵向等距设置而成，该多根槽钢相互平行，并且两排轨道1的每相邻两根槽钢均处于同一轴心线上，再结合中间的固定底座2后形成了类似于“非”字型的布局。

所述的两个移动架3、或者说分别位于固定底座2两侧的两排移动架3具有完全相同的结构，故本实施例仅以其中一个移动架3的结构为例进行详细描述，该移动架3主要包括底架32和多个沿纵向等距焊接固定在底架32上的立架31；所述的底架32为矩形状的水平钢桁架；所述的多个立架31形状完全相同，每个立架31均为下宽上窄的直角梯形状钢质桁架，且两排移动架3的立架31均以梯形斜边相对设置，每个立架31底部均设有移动安装在轨道1上的移动轮4，该移动轮采用钢质轮，每个立架31底部均设有两个移动轮4，且靠近固定底座2为移动轮a41，远离固定底座为移动轮b42，即移动轮a和移动轮b按照内外位置设计在立架31底部，每个移动轮4的宽度均比轨道1的宽度小1mm～2mm，在轨道1内涂抹润滑剂；每个立架31内均设有多根沿高度方向等距设置的副筋定位杆34。

所述的多个立架31顶部设有顶楞33相连，以形成移动架3的一侧，另一侧与固定底座2对称布置；多个立架31中部等高的副筋定位杆34之间设有相连的立箍筋定位杆35，该立箍筋定位杆上设有多个沿立箍筋定位杆35长度方向等距设置的立箍筋定位槽36，且立箍筋定位槽36与纵梁定位槽23的数量相同，每个立箍筋定位槽36均为半圆形，可用于定位钢筋骨架6的立箍筋64。

所述的钢筋骨架6由主筋61、副筋62、平箍筋63和立箍筋64组成，由钢筋制作厂定制，其中主筋61沿固定底座2纵向分上下两排设置，由梯形平箍筋63包裹固定绑扎，副筋62沿立架31水平分内外两排布置，副筋62直径小于主筋61，由平行四边形立箍筋64包裹绑扎，平箍筋63与立箍筋64的数量和直径相同；所述的主筋61、副筋62、平箍筋63、立箍筋64经预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架定位、绑扎或焊接后形成钢筋骨架6，并吊入预制箱梁模板内再进行浇筑混凝土等下道工序。

所述的固定底座2如图2所示为水平设置的钢质桁架，包括两根平行埋置在水泥混凝土地面上的纵梁21、以及多根设置在两根纵梁21之间并沿纵向等距安装的横梁22，该多根横梁22相互平行；每根纵梁21均是由方钢211和叠合固定在方钢上且凹形朝上的纵梁槽钢212构成；该方钢211沿纵向设有多段，每相邻两段方钢211之间均留有供液压系统5安装的纵梁开口213；该纵梁槽钢212的内侧壁上设有多个沿纵梁槽钢212长度方向等距设置的纵梁定位槽23，每个纵梁定位槽23均为方形，可用于定位钢筋骨架6的立箍筋64和平箍筋63，纵梁定位槽23的方形纵向长度为立箍筋64和平箍筋63的外直径之和，方形深度为立箍筋64和平箍筋63的半径；每根横梁22均为钢板，且横梁安装后的高度与纵梁槽钢212高度相同，每根横梁22的顶面均设有多个沿横梁22长度方向等距设置的横梁定位槽24，每个横梁定位槽24均为半圆形，其半径与主筋61外径相同。

同时，上述液压系统5设置多个，并沿纵向安装在固定底座2下部，液压系统5的设置数量主要根据液压模架的规模进行选用，每个液压系统5均包括两个合并而成并固定在水泥混凝土地面上的双作用液压千斤顶；因此，每个液压系统的横向两侧将分别设有液压杆51，每个液压千斤顶的液压杆51端部均与移动架3底部固定的托架37连接相抵，也就是每个液压系统5两侧的液压杆51分别与两个移动架3固定，多个液压系统5由计算机统一控制，从而同步驱动两个移动架3在两排轨道1上相对移动合拢而定位钢筋骨架6的绑扎成型，或相对移动分离而脱离钢筋骨架6，以方便钢筋骨架吊出。

所述的移动架3底部的托架受到液压系统5的总驱动力为，移动架3底部的托架与液压杆51接触相抵处的水平距离为，液压系统5的总驱动力与地面的高度为；每侧移动架3的重量为，垂直向下，作用点与移动轮a中心的水平距离为；每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为，垂直向下，作用点与移动轮a中心的水平距离为，与地面的高度为，与副筋定位杆34之间的静摩阻力为、滑动摩阻力为；移动轮a、移动轮b与轨道1表面的静摩阻力分别为；由力的平衡原理，移动轮a、移动轮b的反力以及液压系统5克服静摩阻力所需的总驱动力、移动架3只能移动不产生倾覆的总驱动力，由如下公式计算：

公式一、

液压系统5未启动时，移动轮a、移动轮b的反力为

公式二、

液压系统5启动、移动架3刚开始移动时，液压系统5克服静摩阻力所需的总驱动力为

公式三、

液压系统5启动后，在液压系统5总推力推动下两个移动架3同时向外侧移动，由于钢筋骨架6的支撑，左侧移动架3不会绕移动轮a顺时针转动，只可能绕移动轮b逆时针转动，同理，右侧移动架3不会绕移动轮a逆时针转动，只可能绕移动轮b顺时针转动，此时两侧移动轮b将脱离轨道表面，则对任一侧移动轮b的取矩，任一侧移动架均不会倾覆需满足下式：

在公式一、公式二和公式三中

——液压系统未启动时，移动轮a的反力，；

——液压系统未启动时，移动轮b的反力，；

——每侧移动架3的重量，；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为，；

——移动架3底部的托架37受到液压系统5的总驱动力的统称，；

——液压系统5启动、移动架3刚开始移动时，液压系统5克服静摩阻力所需的总驱动力，；

——液压系统5启动后，在液压系统5总推力推动下移动架3向外侧移动，移动架3不产生逆时针倾覆的总驱动力，；

——移动架3底部的托架37与液压杆51接触相抵处的水平距离，；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量作用点与移动轮a中心的水平距离，；

——移动轮a、移动轮b之间的水平距离，；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量作用点与地面的高度，；

——移动轮a与轨道1表面的静摩阻力，；

——移动轮b与轨道1表面的静摩阻力，；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为与副筋定位杆34之间的静摩阻力，；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为与副筋定位杆34之间的滑动摩阻力，；

——移动轮a、移动轮b与轨道1表面的静摩阻系数；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为与副筋定位杆34之间的静摩阻系数；

——每侧移动架3分担钢筋骨架6的重量为与副筋定位杆34之间的滑动摩阻系数；

所述的移动架3在液压系统5克服静摩阻力所需的总驱动力比只移动不产生逆时针倾覆的总推力要大，这是因为静摩阻系数比滑动摩阻系数和滚动摩系数大。

预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架的施工方法包括如下步骤：

步骤一、设计计算预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架

①根据预制箱梁钢筋骨架规模，初拟钢筋骨架绑扎液压模架结构的具体尺寸；

②试验测定、、值；

③由公式一、公式二和公式三计算、，选择液压系统型号、功率、数量等参数；

④委托专业钢构件制作厂家制作钢筋骨架绑扎液压模架构件；

步骤二、安装预制箱梁钢筋骨架绑扎液压模架

①浇筑水泥混凝土地面，预埋轨道1、固定底座2、液压系统5等预埋件；

②安装轨道1、固定底座2、移动架3、液压系统5；

③调试液压模架，要求移动架3移动离开固定底座10cm～20cm的距离；

步骤三、安装平箍筋、主筋绑扎或电焊牢固

①主筋61、副筋62、平箍筋63、立箍筋64半成品由钢筋制作厂定制，检查质量符合要求；

②启动液压系统5，分离移动架3离开固定底座10cm～20cm的距离；

③在纵梁定位槽23内放置平箍筋63；

④将设计数量的下排主筋61从一侧边缘平箍筋63内穿过所有平箍筋63，主筋61放置在横梁定位槽24内，绑扎下排主筋61与平箍筋63下边；将小于上排与下排高度的多根垫木放进下排主筋61之上，再将设计数量的上排主筋61从一侧边缘平箍筋63内穿过多根垫木之上与所有平箍筋63之下，绑扎上排主筋61至平箍筋63上边；

⑤穿入底板预应力波纹管，并与平箍筋63绑扎牢固；

⑥绑扎副筋垫块；

步骤四、安装立箍筋、副筋并绑扎或电焊牢固

①启动液压系统5，将移动架3与固定底座2合拢；

②在纵梁定位槽23和立箍筋定位槽36内放置立箍筋64，并放置在已放置平箍筋63的同一侧；

③在一侧最低的一根副筋定位杆34上放置一根内排副筋62，从一侧边缘立箍筋64内穿过所有立箍筋64，绑扎第一根内排副筋62至立箍筋64内边；依次从低至高绑扎所有内排副筋62；同理依次从低至高绑扎所有外排副筋62；

④穿入腹板预应力波纹管，并与立箍筋64绑扎牢固；

⑤一排移动架3上的副筋62绑扎完成后，再绑扎另一排移动架3上的副筋62；

⑥绑扎主筋垫块；

步骤五、钢筋骨架起吊出模架

①检查钢筋骨架6质量，符合设计要求；

②缓慢启动液压系统5，缓缓将移动架3与固定底座2分离10cm～20cm的距离；

③吊机将钢筋骨架6吊出模架，临时堆放或吊入预制箱梁模板内。

本实用新型所述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外还应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。