专利名称：一种用于高空封拱的专用移动支撑架及施工方法
技术领域：
本发明涉及水利水电领域，特别是涉及一种用于高空封拱的专用移动支撑架及施工方法。
背景技术：
混凝土大坝内孔洞的封顶施工是坝体混凝土施工的关键环节，直接影响到混凝土施工质量、工期及安全。混凝土大坝内孔洞施工的封顶施工可以采用多种方法，常用的有1、 落地支撑的满堂脚手架；2、悬挑模板施工方案；3、预制混凝土模板方案等。这些施工方法主要应用于跨度小、净空低的封顶施工，而对于跨度大、净空高的封顶施工，采用这些施工方法会带来成本高、施工难度大、工期长、安全隐患多等问题。特别当混凝土大坝内孔洞拱顶下方进行建筑施工比如电站厂房施工时，封顶混凝土浇筑施工存在施工干扰及安全隐患等难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于高空封拱的专用移动支撑架及施工方法，使其具有成本低、施工便捷、工期短、安全性高、安装及拆装方便的特
点ο本发明提供的一种用于高空封拱的专用移动支撑架，包括开口向下轴向截面为圆弧形的拱架、分别设于拱架两端的纵梁、设于纵梁端部侧壁用于平衡拱架侧推力的侧端螺旋千斤顶、以及设于纵梁底部的水平移动装置与顶升装置，其中拱架为钢桁架结构。在上述技术方案中，所述水平移动装置包括位于纵梁端部底面内侧由驱动马达驱动的驱动轮组、位于纵梁端部底面外侧的从动轮组、以及位于驱动轮组和从动轮组底部的轨道。在上述技术方案中，所述顶升装置包括位于纵梁底部并沿拱架水平移动方向设置的顶升油缸和垂直螺旋千斤顶，其中顶升油缸位于纵梁底部两侧，垂直螺旋千斤顶设于两端的顶升油缸之间。在上述技术方案中，它还包括设置于拱架中部的工作平台。在上述技术方案中，它还包括分别与拱架两端的纵梁相连接的安全防护网。本发明提供的一种用于高空封拱的施工方法，包括如下步骤A、制作拱架、侧端螺旋千斤顶、纵梁、水平移动装置、顶升装置与多块预制混凝土模板单元；B、浇注坝体形成坝体内孔洞并至牛腿所需高度，在坝体内孔洞两侧制作相对设置的悬挑的牛腿；C、将拱架、侧端螺旋千斤顶、纵梁、水平移动装置与顶升装置进行现场组装形成用于高空封拱的专用移动支撑架，将顶升装置上调并通过使拱架侧端螺旋千斤顶使拱架固定在设定高度；
D、分别吊装多块预制混凝土模板单元至拱架上进行每榀预制混凝土模板的拼装；E、下调顶升装置使拱架下降，与预制混凝土模板脱开，启动水平移动装置，使拱架向前或向后移动，移动行走到位后，将顶升装置上调并通过侧端螺旋千斤顶使拱架固定在设定高度，开始安装下一榀预制混凝土模板所需的预制混凝土模板单元，直至完成所有预制混凝土模板的安装；F、在安装好的预制混凝土模板上面进行上部坝体的浇筑。在上述技术方案中，步骤A中还包括安全防护网的制作；步骤C中还包括将安全防护网安装于拱架两端的纵梁之间；步骤F完成后拆除安全防护网。在上述技术方案中，步骤A中还包括工作平台的制作；步骤C中还包括将工作平台安装于拱架中部；步骤F完成后拆除工作平台。在上述技术方案中，步骤E中预制混凝土模板的安装是从中间向两边逐榀安装。在上述技术方案中，所述水平移动装置包括位于纵梁端部底面内侧由驱动马达驱动的驱动轮组、位于纵梁端部底面外侧的从动轮组、以及位于驱动轮组和从动轮组底部的轨道；所述顶升装置包括位于纵梁底部并沿拱架水平移动方向设置的顶升油缸和垂直螺旋千斤顶，其中顶升油缸位于纵梁底部两侧，垂直螺旋千斤顶设于两端的顶升油缸之间。本发明的用于高空封拱的专用移动支撑架及施工方法，具有以下有益效果1、安全防护网的设置保证了坝体内孔洞底部建、构筑施工与封顶施工同时进行，互不干扰，并且安全性高；2、封顶采用预制混凝土模板，避免了模板拆除，节省混凝土浇筑时间，使得工期缩短；3、用于高空封拱的专用移动支撑架的采用有效保证了预制混凝土模板的架立和安装任务，施工便捷，降低了成本；4、施工完成后可以很方便地拆除用于高空封拱的专用移动支撑架。
图1为用于高空封拱的专用移动支撑架及其所属大坝结构示意图；图2为本发明用于高空封拱的专用移动支撑架总成结构示意图；图3为图2的B向视图；图4为图2的A处放大示意图；图5为图3的C处放大示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。参见图1，该图内容包括坝体13、坝体13上所浇注形成的坝体内孔洞14、位于坝体内孔洞14两侧并相对设置的悬挑的牛腿12、搁置于牛腿12之上的用于高空封拱的专用移动支撑架以及固定于用于高空封拱的专用移动支撑架顶部的预制混凝土模板11，每榀预制混凝土模板11是由多块预制混凝土模板单元11. 1拼装而成，牛腿12距离坝体内孔洞14 底面的高度为Hl，在本实施例中，牛腿12的高度Hl为69. 357m，每榀预制混凝土模板11是由三块形状与尺寸相同的预制混凝土模板单元11. 1拼装而成，其中，每块预制混凝土模板单元11. 1自重不大于25t，长度不大于18m。参见图2至图3，所述用于高空封拱的专用移动支撑架包括拱架1、水平移动装置、 顶升装置、侧端螺旋千斤顶7、纵梁8、工作平台9、安全防护网10。所述拱架1是开口向下轴向截面为圆弧形的钢桁架结构，在本实施例中，拱架1是弧度为120°、半径R为22. 805m、跨度L为39. 5m、高度H3为11. 40:3m的圆弧，坝体内孔洞 14底面距离拱顶的高度H2为80. 760m。纵梁8设置于拱架1的两端，侧端螺旋千斤顶7设于纵梁8的端部侧壁，与两侧的坝体13相抵靠，用于平衡拱架1的侧推力。水平移动装置和顶升装置设于纵梁8的底部。工作平台9设置于拱架1的中部，安全防护网10分别与拱架 1两端的纵梁8相连接，所述工作平台9既可以起到安全保护的作用，又为施工提供了一个平台；所述安全防护网10既保证了坝体内孔洞14底部建、构筑施工与封顶施工同时进行， 互不干扰，还可以防止封顶施工中掉下的混凝土块等东西砸坏坝体内孔洞14底部建、构筑物的顶部。参见图4，所述水平移动装置包括驱动轮组2、从动轮组3和轨道4。驱动轮组2位于纵梁8端部底面内侧，由驱动马达(图中未示出)驱动，从动轮组3位于纵梁8端部底面外侧，轨道4位于驱动轮组2和从动轮组3底部，并设置于牛腿12的顶面上。参见图5，所述顶升装置包括顶升油缸6和垂直螺旋千斤顶5，所述顶升油缸6和垂直螺旋千斤顶5位于纵梁8底部并沿拱架1水平移动方向设置，其中顶升油缸6位于纵梁8底部两侧，垂直螺旋千斤顶5设于两端的顶升油缸6之间。一种用于高空封拱的施工方法，包括如下步骤A、制作拱架1、侧端螺旋千斤顶7、纵梁8、工作平台9、安全防护网10、多块预制混凝土模板单元11. 1、由驱动马达、驱动轮组2、从动轮组3和轨道4组成的水平移动装置以及由顶升油缸6和垂直螺旋千斤顶5组成的顶升装置；B、浇注坝体13形成坝体内孔洞14并至牛腿12所需高度，在坝体内孔洞14两侧制作相对设置的悬挑的牛腿12 ；C、将拱架1、驱动马达、驱动轮组2、从动轮组3和轨道4、垂直螺旋千斤顶5、顶升油缸6、侧端螺旋千斤顶7和纵梁8进行现场组装形成用于高空封拱的专用移动支撑架，将工作平台9安装于拱架1中部，将安全防护网10安装于拱架1两端的纵梁8之间，通过顶升油缸6将拱架1上调至设定高度，再通过垂直螺旋千斤顶5及侧端螺旋千斤顶7使拱架 1固定在设定高度；D、分别吊装多块预制混凝土模板单元11. 1至拱架1上进行每榀预制混凝土模板 11的拼装；E、松开垂直螺旋千斤顶5及侧端螺旋千斤顶7，下调顶升油缸6使拱架1下降并与预制混凝土模板11脱开，启动驱动马达，使拱架1随着驱动轮组2和从动轮组3在轨道4 上向前或向后移动，移动行走到位后，通过顶升油缸6将拱架1上调至设定高度，再通过垂直螺旋千斤顶5及侧端螺旋千斤顶7使拱架1固定在设定高度，开始安装下一榀预制混凝土模板11所需的预制混凝土模板单元11. 1，从中间向两边逐榀安装预制混凝土模板11，直至完成所有预制混凝土模板11的安装；F、在安装好的预制混凝土模板11上面进行上部坝体13的浇筑，拆除工作平台9 和安全防护网10。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种用于高空封拱的专用移动支撑架，其特征在于包括开口向下轴向截面为圆弧形的拱架(1)、分别设于拱架(1)两端的纵梁(8)、设于纵梁(8)端部侧壁用于平衡拱架(1) 侧推力的侧端螺旋千斤顶(7)、以及设于纵梁(8)底部的水平移动装置与顶升装置，其中拱架(1)为钢桁架结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于高空封拱的专用移动支撑架，其特征在于所述水平移动装置包括位于纵梁(8)端部底面内侧由驱动马达驱动的驱动轮组O)、位于纵梁(8) 端部底面外侧的从动轮组(3)、以及位于驱动轮组( 和从动轮组C3)底部的轨道0)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于高空封拱的专用移动支撑架，其特征在于所述顶升装置包括位于纵梁(8)底部并沿拱架(1)水平移动方向设置的顶升油缸(6)和垂直螺旋千斤顶(5)，其中顶升油缸(6)位于纵梁(8)底部两侧，垂直螺旋千斤顶( 设于两端的顶升油缸(6)之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于高空封拱的专用移动支撑架，其特征在于它还包括设置于拱架(1)中部的工作平台(9)。
5.根据权利要求4所述的一种用于高空封拱的专用移动支撑架，其特征在于它还包括分别与拱架(1)两端的纵梁(8)相连接的安全防护网(10)。
6.一种用于高空封拱的施工方法，其特征在于包括如下步骤A、制作拱架(1)、侧端螺旋千斤顶(7)、纵梁(8)、水平移动装置、顶升装置与多块预制混凝土模板单元(11. 1)；B、浇注坝体(13)形成坝体内孔洞(14)并至牛腿(12)所需高度，在坝体内孔洞(14) 两侧制作相对设置的悬挑的牛腿(12)；C、将拱架(1)、侧端螺旋千斤顶(7)、纵梁(8)、水平移动装置与顶升装置进行现场组装形成用于高空封拱的专用移动支撑架，将顶升装置上调并通过侧端螺旋千斤顶(7)使拱架(I)固定在设定高度；D、分别吊装多块预制混凝土模板单元(11.1)至拱架(1)上进行每榀预制混凝土模板(II)的拼装；E、下调顶升装置使拱架(1)下降，与预制混凝土模板(11)脱开，启动水平移动装置，使拱架(1)向前或向后移动，移动行走到位后，将顶升装置上调并通过侧端螺旋千斤顶(7)使拱架(1)固定在设定高度，开始安装下一榀预制混凝土模板(11)所需的预制混凝土模板单元(11. 1)，直至完成所有预制混凝土模板(11)的安装；F、在安装好的预制混凝土模板(11)上面进行上部坝体(1 的浇筑。
7.根据权利要求6所述的一种用于高空封拱的施工方法，其特征在于步骤A中还包括安全防护网(10)的制作；步骤C中还包括将安全防护网(10)安装于拱架(1)两端的纵梁(8)之间；步骤F完成后拆除安全防护网(10)。
8.根据权利要求6或7所述的一种用于高空封拱的施工方法，其特征在于步骤A中还包括工作平台(9)的制作；步骤C中还包括将工作平台(9)安装于拱架(1)中部；步骤F 完成后拆除工作平台(9)。
9.根据权利要求8所述的一种用于高空封拱的施工方法，其特征在于步骤E中预制混凝土模板(11)的安装是从中间向两边逐榀安装。
10.根据权利要求9所述的一种用于高空封拱的施工方法，其特征在于所述水平移动装置包括位于纵梁(8)端部底面内侧由驱动马达驱动的驱动轮组( 、位于纵梁(8)端部底面外侧的从动轮组(3)、以及位于驱动轮组( 和从动轮组C3)底部的轨道；所述顶升装置包括位于纵梁(8)底部并沿拱架(1)水平移动方向设置的顶升油缸(6)和垂直螺旋千斤顶(5)，其中顶升油缸(6)位于纵梁⑶底部两侧，垂直螺旋千斤顶(5)设于两端的顶升油缸(6)之间。
全文摘要
本发明公开了一种用于高空封拱的专用移动支撑架，包括开口向下轴向截面为圆弧形的拱架、分别设于拱架两端的纵梁、设于纵梁端部侧壁用于平衡拱架侧推力的侧端螺旋千斤顶、以及设于纵梁底部的水平移动装置与顶升装置。用于高空封拱的施工方法包括制作拱架、侧端螺旋千斤顶、纵梁、水平移动装置、顶升装置；浇注坝体至牛腿所需高度；现场组装形成用于高空封拱的专用移动支撑架，使拱架固定在设定高度；分别进行每榀预制混凝土模板的拼装；启动水平移动装置，使拱架向前或向后移动，移动行走到位后，直至完成所有预制混凝土模板的安装；上部坝体的浇筑。本发明具有成本低、安全性高、安装及拆装方便的特点，可以广泛应用于水利水电领域。
文档编号E02B7/08GK102425140SQ20111025518
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者易晶萍, 李斌, 杨丹汉, 祝胜, 胡宏敏, 闫军, 陈蓉强, 龙慧文 申请人:长江勘测规划设计研究有限责任公司