船闸闸室墙混凝土浇筑施工装置及施工方法与流程

本发明涉及一种水工工程的混凝土浇筑装置，特别涉及一种用于建造船闸两侧闸室墙的混凝土浇筑施工装置及方法，属于水工工程施工技术领域。

背景技术：

船闸是在水路运输中特殊的水工建筑物，用于克服航道的水位差来升降船舶或船队，通过船闸闸门的启闭调节水位使航道保持正常通航。船闸横断面呈槽形，采用钢筋混凝土浇筑而成，包括闸室底板和闸室底板两端上直立的闸室墙，用整体钢模搭建好闸室墙模板体，即可进行闸室墙的混凝土浇筑。现有的闸室墙一般采用混凝土泵车浇筑，混凝土泵车只能输送坍落度（用于表征混凝土的保水性，流动性和黏聚性的指标）较大（即较稀的）的混凝土，采用坍落度较大混凝土浇筑的闸室墙水泥用量大，水化热大，容易产生温度裂缝，严重影响闸室墙的质量和耐久性，水泥用量大增加材料成本，从而增大了施工成本。此外，采用混凝土泵车浇筑混凝土，除了长期占用多辆混凝土泵车外，还需多辆混凝土搅拌车配合施工，占用专用车辆多，增大了施工成本、且施工效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种船闸闸室墙混凝土浇筑施工装置及施工方法，提高船闸闸室墙混凝土浇筑的施工效率和闸室墙大体积混凝土抗裂性能。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种船闸闸室墙混凝土浇筑施工装置，包括移动模架、两条并排设置的混凝土输送线和一条分料皮带输送机，所述移动模架位于船闸闸室内，包括顶框架、一对侧框架、数个行走轮驱动箱和数个行走轮，顶框架和一对侧框架焊连成顶部横向两端外挑的π形框架结构，顶框架包括数根模架主梁和数根顶框支撑梁，数根模架主梁和数根间隔排列的顶框支撑梁焊接成矩形结构的顶框架，顶框架两端上侧还分别焊接固定数根平行设置的挂模板梁；侧框架包括数根模架立柱和数根侧框纵梁，模架立柱垂直间隔排列，所述模架立柱上端分别与对应的模架主梁下侧垂直焊连，两根模架立柱之间分别与上下平行排列的侧框纵梁固定焊连，一对侧框架的对应的模架立柱中部分别通过桁架焊接固定；所述模架立柱下端分别通过行走轮驱动箱中的两个行走轮支撑在对应的钢轨上，一对钢轨固定在闸室底板上；数个受料斗和串筒分别竖直间隔设置在闸室墙的钢筋骨架中；一条混凝土输送线包括上料挖掘机，上料皮带输送机和跨闸室皮带输送机，另一条混凝土输送线包括上料挖掘机和第二上料皮带输送机，一条混凝土输送线倾斜设置的上料皮带输送机的低端通过支撑架支撑在闸室墙后坡顶上，上料挖掘机分别位于上料皮带输送机低端一侧的地面上，上料皮带输送机的高端通过门型架支撑在侧框架上侧的侧框纵梁上；跨闸室皮带输送机横跨过船闸闸室的上口，跨闸室皮带输送机的纵向两侧分别通过数个间隔设置的手拉葫芦吊悬挂在对应位置的顶框支撑梁下；跨闸室皮带输送机一端位于一条上料皮带输送机的高端下侧，且位于船闸闸室一侧的闸室墙上，跨闸室皮带输送机另一端位于船闸闸室另一侧闸室墙上；分料皮带输送机垂直于跨闸室皮带输送机，分料皮带输送机两下侧支撑在支撑框架上，所述支撑框架位于船闸闸室另一侧的闸室墙上，所述分料皮带输送机的受料端位于跨闸室皮带输送机另一端下侧，支撑框架一端上侧的悬挂架及另一端分别通过数个手拉葫芦吊悬挂在顶框架另一侧对应的顶框支撑梁下。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，另一条混凝土输送线倾斜设置的第二上料皮带输送机的低端通过汽车吊底盘支撑在靠近上料挖掘机一侧的地面上，所述汽车吊底盘与一条混凝土输送线倾斜设置的上料皮带输送机低端的支撑架相邻。

进一步的，所述分料皮带输送机的纵向两下侧分别间隔设置了数个支撑轮，所述支撑轮分别支撑在一对支撑轨道上，所述一对支撑轨道固定在支撑框架上。

进一步的，所述支撑框架的一端下侧设有下挂架，双卷筒卷扬机下侧固定在下挂架上，双卷筒卷扬机的两端卷筒的转向相反；双卷筒卷扬机的一端卷筒上缠绕的钢丝绳一端与分料皮带输送机一端连接，双卷筒卷扬机另一端卷筒上缠绕的钢丝绳一端与分料皮带输送机另一端连接。

一种船闸闸室墙混凝土浇筑施工装置的施工方法，包括以下步骤：

1）安装闸室墙移动模架，在船闸闸室的底板上，将一对钢轨按照设计基准线和设计标高固定在闸室底板上，然后依次拼焊两片侧框架，使得数根模架立柱之间分别通过上下间隔设置的数根侧框纵梁焊连，侧框架的数根模架立柱下端行走轮驱动箱中的两个行走轮分别支撑在对应的钢轨上；再在两片侧框架的顶部拼焊出两端分别挑出侧框架的顶框架，模架主梁分别焊接固定在模架立柱顶端上，模架主梁之间与数根间隔排列的顶框支撑梁焊接成矩形框架，模架主梁两端上侧还分别焊接固定数根平行设置的挂模板梁；最后在一对侧框架的模架立柱中部分别通过桁架焊接固定，完成移动模架的安装；

2)整体钢模通过手拉葫芦吊分别悬挂在移动模架的两端下，按照将要浇筑的闸室墙的宽度，在顶框架横向两端的对应的挂模板梁上分别间隔悬挂数个手拉葫芦吊，然后通过手拉葫芦吊将整体钢模垂直悬挂在对应的挂模板梁下；

3）在移动模架上安装跨闸室皮带输送机和分料皮带输送机，将跨闸室皮带输送机的纵向两侧分别通过数个间隔设置的手拉葫芦吊悬挂在对应位置的顶框支撑梁下；另外将分料皮带输送机的纵向两下侧的数个支撑轮分别支撑在支撑框架一对支撑轨道上，并将支撑框架一端下的双卷筒卷扬机一端的卷筒和另一端的卷筒缠绕的钢丝绳分别与分料皮带输送机两端连接；然后将支撑框架一端上侧的悬挂架和支撑框架另一端分别通过数个手拉葫芦吊悬挂在顶框架远离上料挖掘机的一侧的对应的顶框支撑梁下，使得分料皮带输送机垂直于跨闸室皮带输送机，并使分料皮带输送机一端位于跨闸室皮带输送机的一端下；

4）移动模架移动到需支模浇筑的闸室墙节段并做好浇筑前的准备，启动移动模架，移动模架在模架立柱底部的行走轮驱动箱的驱动下，载着跨闸室皮带输送机、支撑框架和分料皮带输送机行驶到已绑扎好钢筋骨架的需支模浇筑闸室墙节段；分别利用移动模架两端的数根手拉葫芦吊支立对应的整体钢模，并将拼装后彼此横向固定连接的数块整体钢模围合成封闭的闸室墙模板体，并分别在闸室墙模板体内安装数个间隔设置的串筒及串筒顶端的受料斗；

5）分别安装两条混凝土输送线的上料皮带输送机，两条混凝土输送线并排设置，其中一条混凝土输送线的上料皮带输送机的低端通过支撑架支撑在闸室墙后坡顶上，上料皮带输送机的高端通过门型架支撑在侧框架上侧的侧框纵梁上，且位于跨闸室皮带输送机的一端上侧；另一条混凝土输送线的第二上料皮带输送机的低端支撑在汽车吊底盘上，第二上料皮带输送机的高端位于船闸闸室一侧的闸室墙上；上料挖掘机分别位于对应的上料皮带输送机低端或第二上料皮带输送机低端一侧的地面上；

6）分别启动两条混凝土输送线和一条分料皮带输送机完成混凝土的浇筑，两条混凝土输送线的上料挖掘机的挖斗分别将各自在闸室墙后坡顶上通过自卸车运输倒入容料箱内的混凝土挖运入对应的上料皮带输送机和第二上料皮带输送机的低端上；一条混凝土输送线的上料皮带输送机将混凝土通过跨闸室皮带输送机输入分料皮带输送机，再从分料皮带输送机通过对应的受料斗和串筒输送到船闸闸室另一侧的闸室墙模板体中；另一条混凝土输送线的第二上料皮带输送机将混凝土通过对应的受料斗和串筒直接输送到船闸闸室一侧的闸室墙模板体中，两条混凝土输送线同时对称浇筑船闸闸室两侧的闸室墙分段；

7）转动汽车吊底盘上第二上料皮带输送机并纵移分料皮带输送机，在完成一分段闸室墙的浇筑后，第二上料皮带输送机转向至下一个受料斗和串筒的上侧，即可启动第二上料皮带输送机开始进行船闸闸室一侧的下一分段闸室墙的混凝土浇筑；同时启动支撑框架一端下的双卷筒卷扬机，使得分料皮带输送机沿着支撑框架纵向移动至下一个受料斗和串筒的上侧；然后依次启动上料皮带输送机和跨闸室皮带输送机，以及分料皮带输送机，开始进行船闸闸室另一侧的下一分段闸室墙的混凝土浇筑；在浇筑的混凝土分层厚度达50～60cm时停止浇筑，施工人员进行混凝土振捣；重复前述过程，逐步完成船闸闸室两侧的闸室墙分段的混凝土浇筑；

8）拆模后移动模架移至闸室墙的下一浇筑节段，在已浇筑闸室墙达到拆模强度后，即可拆除整体钢模，移动模架载着整体钢模、跨闸室皮带输送机和分料皮带输送机移动至下一闸室墙的浇筑节段，重复步骤1）～7）的过程，完成闸室墙的下一浇筑节段的混凝土浇筑；最终完成船闸闸室两侧的闸室墙的全部混凝土浇筑。

本发明将上料挖掘机，上料皮带输送机、跨闸室皮带输送机和分料皮带输送机组成了两条并排设置的混凝土输送线，取代了多辆混凝土泵车和混凝土搅拌车，可对船闸闸室两侧的闸室墙同时进行浇筑，大大降低了施工设备成本，明显提高了施工效率。皮带输送机可输送坍落度较低即较干的混凝土料，坍落度较低的混凝土料水灰比小，水泥用量少，水化热小，浇筑的闸室墙不容易产生裂缝，显著提高了浇筑成型的闸室墙质量和耐久性，同时减少了水泥用量，降低了混凝土浇筑成本。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的a向视图；

图3是图2的b向放大视图；

图4是图1的c向放大视图；

图5是图4的d向放大视图。

具体实施方式

下面结合附图和杭州八堡船闸的船闸闸室墙混凝土浇筑的实施例对本发明作进一步说明。该闸室墙高12.1m，上层9.1m一次性浇筑，其横截面为矩形和直角梯形的组合体，顶宽1.2m，底宽3.0m，船闸闸室两侧闸室墙的内边距为23.0m。

在本发明的描述中，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置的术语是基于附图所示的方位，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示本发明必须具有特定的方位或位置。

如图1～图4所示，本实施例包括移动模架1、两条并排设置的混凝土输送线2和一条分料皮带输送机3，移动模架1位于船闸闸室10内，包括顶框架11、一对侧框架12、6个行走轮驱动箱13和12个行走轮14，顶框架11和一对侧框架12焊连成顶部横向两端外挑的π形框架结构，顶框架11包括3根由钢板焊接成矩形空腹截面的模架主梁111和8根32#工字钢制成的顶框支撑梁112，3根模架主梁111和8根间隔排列的顶框支撑梁112焊接成矩形结构的顶框架11，顶框架111两端上侧还分别焊接固定3根平行设置的挂模板梁113，本实施例的挂模板梁113采用32#双拼工字钢制成。

侧框架12包括3根模架立柱121和数根侧框纵梁122，模架立柱121垂直间隔排列，模架立柱121上端分别与对应的模架主梁111下侧垂直焊连，两根模架立柱121之间分别与上下平行排列的侧框纵梁122固定焊连，一对侧框架12的对应的模架立柱121中部分别通过桁架123焊接固定，以提高移动模架1的强度和刚度。模架立柱121下端分别通过行走轮驱动箱13中的两个行走轮14支撑在对应的钢轨4上，一对钢轨4固定在闸室底板101上。数个受料斗5和串筒6分别竖直间隔设置在闸室墙102的钢筋骨架中。

图2中下侧的一条混凝土输送线2包括上料挖掘机21，上料皮带输送机22和跨闸室皮带输送机23，图2中上侧的另一条混凝土输送线2包括上料挖掘机21和第二上料皮带输送机24，上料挖掘机21分别位于闸室墙102外侧的地面上，一条混凝土输送线2倾斜设置的上料皮带输送机22的低端通过支撑架221支撑在闸室墙后坡顶201上，上料挖掘机21分别位于上料皮带输送机22的低端一侧的地面上，上料皮带输送机22的高端通过门型架222支撑在侧框架12上侧的侧框纵梁122上。跨闸室皮带输送机23横跨过船闸闸室10的上口，其纵向两侧分别通过数个间隔设置的手拉葫芦吊7悬挂在对应位置的顶框支撑梁112下。图1中跨闸室皮带输送机23左端位于一条上料皮带输送机22的高端下侧，且位于船闸闸室10左侧的闸室墙102上，跨闸室皮带输送机23右端位于船闸闸室10右侧的闸室墙102上。

图2上侧的另一条混凝土输送线2倾斜设置的第二上料皮带输送机24的低端通过汽车吊底盘20支撑在靠近上料挖掘机21一侧的地面上，汽车吊底盘20与图2下侧倾斜设置的上料皮带输送机22低端的支撑架221相邻。第二上料皮带输送机24为可改变长度的上料皮带输送机，其右端内设置了传动机构，通过电动机-减速机的减速传动和链轮链条传动使得第二上料皮带输送机24的活动节241能伸缩移动，从而来改变第二上料皮带输送机24的长度；再通过支承第二上料皮带输送机24右端的汽车吊底盘20的转盘转动来改变第二上料皮带输送机24的方位角。这样，第二上料皮带输送机24能按极坐标进行长度和角度的改变，以对准船闸闸室10左侧的闸室墙102数个受料斗5的不同位置，更便于浇筑船闸闸室10左侧的闸室墙102。

分料皮带输送机3垂直于跨闸室皮带输送机23，其两下侧分别间隔设置了数个支撑轮31，支撑轮31分别支撑在一对支撑轨道32上，一对支撑轨道32固定在支撑框架33上。支撑框架33位于船闸闸室10右侧的闸室墙102上，分料皮带输送机3的受料端位于跨闸室皮带输送机23的右端下侧，支撑框架33左端上侧的悬挂架331及另一端分别通过数个手拉葫芦吊7悬挂在顶框架11右侧对应的顶框支撑梁112下。

如图4和图5所示，支撑框架33的右端下侧设有下挂架332，双卷筒卷扬机34下侧固定在下挂架332上。双卷筒卷扬机34的两端的卷筒341的转向相反。双卷筒卷扬机34一端卷筒341上缠绕的钢丝绳342一端与分料皮带输送机3右端连接，双卷筒卷扬机另一端卷筒343上缠绕的钢丝绳342一端与分料皮带输送机3左端连接。双卷筒卷扬机34正向运转时，双卷筒卷扬机34右端的卷筒341正转收钢丝绳342，左端的卷筒341反转释放钢丝绳342，两根钢丝绳342的一收一放，拉动分料皮带输送机3下侧的数个支撑轮31在支撑轨道32上向图4的左端方向移动；反之，分料皮带输送机3向右移动。分料皮带输送机3的左右移动和正反向转动的方式便于进行船闸闸室10右侧的闸室墙102分段的混凝土浇筑。

一种船闸闸室墙混凝土浇筑施工装置的施工方法，包括以下步骤：

1）安装移动模架1，在船闸闸室10的底板101上，将一对钢轨4按照设计基准线和设计标高固定在船闸闸室10的底板101上，然后依次拼焊两片侧框架12，使得3根模架立柱121之间分别通过上下间隔设置的数根侧框纵梁122焊连，侧框架12的3根模架立柱121下端行走轮驱动箱13中的两个行走轮14分别支撑在对应的钢轨4上。再在两片侧框架的12顶部拼焊出两端分别挑出侧框架12的顶框架11，模架主梁111分别焊接固定在模架立柱121顶端上，模架主梁111之间与数根间隔排列的顶框支撑梁112焊接成矩形框架，模架主梁111两端上侧还分别焊接固定3根平行设置的挂模板梁113。最后在一对侧框架12的模架立柱121中部分别通过桁架123焊接固定，完成移动模架1的安装。

2)整体钢模301通过手拉葫芦吊7分别悬挂在移动模架1的两端下，按照将要浇筑的闸室墙102的宽度，在顶框架11横向两端的对应的挂模板梁113上分别间隔悬挂数个手拉葫芦吊7，然后通过手拉葫芦吊7将整体钢模301垂直悬挂在对应的挂模板梁113下。

3）在移动模架1上安装跨闸室皮带输送机23和分料皮带输送机3，将跨闸室皮带输送机23的纵向两侧分别通过数个间隔设置的手拉葫芦吊7悬挂在在对应位置的顶框支撑梁112下。另外将分料皮带输送机3的纵向两下侧的数个支撑轮31分别支撑在支撑框架33的一对支撑轨道32上，并将支撑框架33一端下的双卷筒卷扬机34一端的卷筒341和另一端的卷筒341缠绕的钢丝绳342分别与分料皮带输送机3两端连接。然后将图4中支撑框架33左端上侧型钢焊成的悬挂架331和支撑框架33右端分别通过数个手拉葫芦吊7悬挂在顶框架11远离上料挖掘机21的一侧即右侧对应的挂模板梁113下，使得分料皮带输送机3垂直于跨闸室皮带输送机23，并使分料皮带输送机3右端位于如图4所述的跨闸室皮带输送机23的一端下。

4）移动模架1移动到需支模浇筑的闸室墙节段并做好浇筑前的准备，启动移动模架1，移动模架1在模架立柱121底部的行走轮驱动箱13的驱动下，载着跨闸室皮带输送机23、支撑框架33和分料皮带输送机3行驶到已绑扎好钢筋骨架需支模浇筑闸室墙102节段；分别利用移动模架1两端的数根手拉葫芦吊7支立对应的整体钢模301，并将拼装后彼此横向固定连接的数块整体钢模301围合成封闭的闸室墙模板体30，然后分别在闸室墙模板体30内安装5个间隔设置的串筒6及串筒6顶端的受料斗5。

5）分别安装两条混凝土输送线2的上料皮带输送机，两条混凝土输送线2并排设置，其中图2中下侧的一条混凝土输送线2的上料皮带输送机22的低端通过支撑架221支撑在闸室墙后坡顶201上，上料皮带输送机22的高端通过门型架222支撑在侧框架12上侧的侧框纵梁122上，且位于图1中跨闸室皮带输送机23的左端上侧。图2中上侧的另一条混凝土输送线2的第二上料皮带输送机24的低端支撑在汽车吊底盘20上，第二上料皮带输送机24的高端位于船闸闸室10左侧的闸室墙102上；上料挖掘机21分别位于对应的上料皮带输送机22低端或第二上料皮带输送机24低端一侧的地面上。

6）分别启动两条混凝土输送线2和一条分料皮带输送机3完成混凝土的浇筑，两条混凝土输送线2的上料挖掘机21的铲斗211分别将各自堆积在闸室墙后坡顶201的容料箱25内的混凝土挖运入对应的上料皮带输送机22和第二上料皮带输送机24的低端上，图2下侧上料皮带输送机22将混凝土通过跨闸室皮带输送机23输入分料皮带输送机3，再从分料皮带输送机3通过对应的受料斗5和串筒6输送到船闸闸室10右侧的闸室墙模板体30中。图2上侧的另一条混凝土输送线2的第二上料皮带输送机24将混凝土通过对应的受料斗5和串筒6直接输送到船闸闸室10左侧的闸室墙模板体30中，两条混凝土输送线2同时对称浇筑船闸闸室10两侧的闸室墙分段。

7）转动汽车吊底盘20上另一条混凝土输送线的第二上料皮带输送机24并纵移分料皮带输送机3，在完成一分段闸室墙的浇筑后，第二上料皮带输送机24转向至下一个受料斗5和串筒6的上侧，即可启动图2中上侧的第二上料皮带输送机24开始进行船闸闸室10左侧的下一分段闸室墙的混凝土浇筑。同时启动如图4所示的支撑框架33右端下的双卷筒卷扬机34，使得分料皮带输送机3沿着支撑框架33纵向移动至下一个受料斗5和串筒6的上侧。然后依次启动图2中下侧的上料皮带输送机22和跨闸室皮带输送机23，以及图2右侧的分料皮带输送机3，开始进行图2中侧的船闸闸室10右侧的下一分段闸室墙的混凝土浇筑。在浇筑的混凝土分层厚度达50～60cm时停止浇筑，施工人员进行混凝土振捣。重复前述过程，逐步完成船闸闸室10两侧的闸室墙分段的混凝土浇筑。

8）拆模后移动模架1移至闸室墙的下一浇筑节段，在已浇筑闸室墙10达到拆模强度后，即可拆除整体钢模301，移动模架1载着整体钢模301、跨闸室皮带输送机23和分料皮带输送机3移动至下一闸室墙10的浇筑节段；重复步骤1）～7）的过程，完成闸室墙10的下一浇筑节段的混凝土浇筑；最终完成船闸闸室10两侧的闸室墙102的全部混凝土浇筑。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。