专利名称：桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁施工技术领域，具体为一种桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施
工装置。
背景技术：
变截面高桥墩是山区高速公路和铁路桥梁中最常见的下部结构形式，特别是桥梁结构比较高的时候更为常见，一般有变截面空心薄壁墩和变截面实心高墩两种形式。在实际施工中，一般有两种常见的施工方式，一种是塔吊配合大钢模板吊装施工，另一种是钢管脚手架平台组合钢模板，配合卷扬机吊装施工，其中第一种方法具有工期短、施工难度低等优点，但施工成本比较高，吊装设备要求高；第二种方法虽然施工成本比较低、吊装设备要求不高，模板可重复利用，但一次混凝土施工循环长度短，工期长、施工难度大，最大问题是墩柱外观质量差。发明内容本实用新型为了解决现有变截面高桥墩施工所采用的方法及装置存在施工成本高、工期长、难度大以及墩柱外观质量差等问题，提供一种桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，包括通过预埋螺栓及埋件支座分别锚固于墩身上端两侧的支撑平台，支撑平台上方由低到高顺次架设有若干操作单元，每一操作单元包含与外模固定的桁架主背楞、与桁架主背楞固定的三角架以及架设在三角架顶部的操作平台，上、下相邻操作单元的操作平台之间架设有爬梯；支撑平台上固定有滑道，滑道内安装齿轮以及与齿轮传动轴连接的操作杆，滑道上设有滑移块，滑移块下端固定有与齿轮相互啮合的齿条，滑移块内端与操作单元的三角架下端固定。为了进一步优化该施工装置的结构，完善其功能，本实用新型还进行了以下结构设计，所述滑移块外端与操作单元的三角架上端之间铰接有调节丝杠及与调节丝杠丝扣配合的操作套筒，通过旋转操作套筒，将旋转运动变为调节丝杠的直线运动，由于各个操作单元顺次连接，所以通过调节丝杠的伸缩，实现对所支设模板的坡度调节；所述支撑平台下方设有悬吊单元，该悬吊单元包含固定于支撑平台下方的悬吊三角架、与墩身固定的悬吊立杆、连接于悬吊三角架与悬吊立杆之间的斜杆，斜杆及悬吊立杆下端与横梁固定，还包含与支撑平台下方固定的爬梯。通过悬吊单元可对已达到一定强度的墩身混凝土进行外观缺陷修补。所述支撑平台外端固定有防护杆，保证操作人员人身安全。所述滑移块两端分别设有可与滑道固定的限位块，当模板及整个操作单元前移或后移后，利用限位块进行定位，以免发生意外，保障施工安全。采用本实用新型的结构设计，利用已达到一定强度的墩身混凝土固定支撑平台及位于支撑平台上方的若干操作单元，将模板固定于操作单元上，同时在操作单元上进行模板拆卸、钢筋绑扎、混凝土灌注振捣等作业，利用塔吊整体提升模板和整个施工装置，如此循环，直至完成整个墩身的施工；而且利用支撑平台上由滑道、滑移块、齿轮齿条结构可实现模板及整个施工装置的前移或后移，以满足绑扎钢筋、清理模板及刷脱模剂等要求。与现有技术相比，本实用新型结构设计合理、使用方便、适用范围广，所有复杂断面的空心墩都可采用该悬臂外爬模施工装置施工，安装速度快，爬升速度快，一次翻升高度达6m，属国内首次使用；施工装置、模板及施工荷载全部由对拉螺杆、预埋件及三角架承担，不需另搭脚手架，适用于高空作业；施工中只需配置塔吊和电梯各一部，施工设备简单，投资的设备和人力少；施工完成后的墩身线形控制良好，混凝土质量内实外美，保证了工程质量，适用于任何墩身截面复杂的高墩施工。具有较高的应用价值和较为广阔的应用前景。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的局部放大图；图中1_预埋螺栓；2_支撑平台；3_外模；4_桁架主背楞；5_三角架；6_操作平台；7-爬梯；8_滑道；9-齿轮；10-操作杆；11-滑移块；12_齿条；13-调节丝杠；14_操作套筒；15-悬吊三角架；16-悬吊立杆；17_斜杆；18_横梁；19_防护杆；20_限位块。
具体实施方式
桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，如图1所示，包括通过预埋螺栓I及埋件支座分别锚固于墩身上端两侧的支撑平台2，支撑平台2外端固定有防护杆19，支撑平台上方由低到高顺次架设有若干操作单元，每一操作单元包含与外模3固定的桁架主背楞4、与桁架主背楞固定的三角架5以及架设在三角架顶部的操作平台6，上、下相邻操作单元的操作平台之间架设有爬梯7 ;如图2所示，支撑平台上固定有滑道8，滑道内安装齿轮9以及与齿轮传动轴连接的操作杆10，滑道上设有滑移块11，滑移块下端固定有与齿轮相互啮合的齿条12，滑移块内端与操作单元的三角架下端固定，滑移块11两端分别设有可与滑道8固定的限位块20。滑移块11外端与操作单元的三角架上端之间铰接有调节丝杠13及与调节丝杠丝扣配合的操作套筒14，如图1所示，支撑平台2下方设有悬吊单元，该悬吊单元包含固定于支撑平台下方的悬吊三角架15、与墩身固定的悬吊立杆16、连接于悬吊三角架与悬吊立杆之间的斜杆17，斜杆及悬吊立杆下端与横梁18固定，还包含与支撑平台下方固定的爬梯。施工时，利用已达到一定强度的墩身混凝土固定支撑平台及位于支撑平台上方的若干操作单元，将模板固定于操作单元上，同时在操作单元上进行模板拆卸、钢筋绑扎、混凝土灌注振捣等作业，利用塔吊整体提升模板和整个施工装置，如此循环，直至完成整个墩身的施工；在此过程中，可通过调节丝杠及操作套筒，实现对模板坡度的调节，同时利用支撑平台上由滑道、滑移块、齿轮齿条结构可实现模板及整个施工装置的前移或后移，以满足绑扎钢筋、清理模板及刷脱模剂等要求，操作人员通过操作杆，带动齿轮转动，在齿轮与齿条的相互配合下，继而驱动滑移块沿滑道做直线运动，由于滑移块与最低端三角架及调节丝杠连接，所以可带动支撑平台上整个操作单元前后移动，移动到位后，利用限位块进行定位，保证整个施工装置稳定可靠。混凝土初凝后，拆除施工装置与墩身预埋件连接的螺栓，通过支撑平台上的滑移机构将整个施工装置及模板后移650_，利用塔吊提升至下一浇筑循环位置。墩身施工结束后，先拆除模板，再解除施工装置与墩身预埋件的一切联系，整体吊卸。应用实例京石客专石太直通线跨307国道大桥全长459. 13m，共有5个墩采用本实用新型所述施工装置施工，分别是3号墩(墩高43m)、4号墩(墩高61m)、5号墩(墩高74m)、6号墩(墩高72m)、7号墩(墩高65m)。高墩完成后经检测，桥墩中心偏移最大为5_，完全满足设计要求，桥墩外观质量良好。而且每次施工循环进尺大，循环时间短，施工高峰期时每循环最短只需4天，于冬季来临前圆满的完成了高墩施工任务，为大桥整体工期目标的实现奠定了良好的基础；墩身线形控制良好，混凝土质量内实外美，受到建设、设计、监理单位的一致好评。
权利要求1.一种桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，其特征是包括通过预埋螺栓(I)及埋件支座分别锚固于墩身上端两侧的支撑平台(2)，支撑平台上方由低到高顺次架设有若干操作单元，每一操作单元包含与外模(3)固定的桁架主背楞(4)、与桁架主背楞固定的三角架(5)以及架设在三角架顶部的操作平台(6)，上、下相邻操作单元的操作平台之间架设有爬梯(7);支撑平台上固定有滑道(8)，滑道内安装齿轮(9)以及与齿轮传动轴连接的操作杆(10)，滑道上设有滑移块(11)，滑移块下端固定有与齿轮相互啮合的齿条(12)，滑移块内端与操作单元的三角架下端固定。
2.根据权利要求1所述的桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，其特征是滑移块(11)外端与操作单元的三角架上端之间铰接有调节丝杠(13)及与调节丝杠丝扣配合的操作套筒(14)。
3.根据权利要求1或2所述的桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，其特征是支撑平台(2)下方设有悬吊单元，该悬吊单元包含固定于支撑平台下方的悬吊三角架(15)、与墩身固定的悬吊立杆(16)、连接于悬吊三角架与悬吊立杆之间的斜杆(17)，斜杆及悬吊立杆下端与横梁(18)固定，还包含与支撑平台下方固定的爬梯。
4.根据权利要求1或2所述的桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，其特征是支撑平台(2)外端固定有防护杆(19)。
5.根据权利要求1或2所述的桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，其特征是滑移块(11)两端分别设有可与滑道(8 )固定的限位块(20 )。
专利摘要本实用新型涉及桥梁施工领域，具体为一种桥梁变截面矩形高墩悬臂爬模施工装置，解决现有方法及装置存在施工成本高、工期长、难度大、墩柱外观质量差等问题，包括支撑平台，支撑平台上方架设操作单元，每一操作单元包含桁架主背楞、三角架、操作平台及爬梯；支撑平台上固定有滑道，滑道内安装齿轮，滑道上设有滑移块，滑移块下端固定齿条，滑移块外端与三角架上端之间铰接有调节丝杠及操作套筒。结构设计合理、使用方便、适用范围广，安装速度快，爬升速度快，施工设备简单，投资的设备和人力少；墩身线形控制好，混凝土质量内实外美，适用于任何墩身截面复杂的高墩施工，具有较高的应用价值和较为广阔的应用前景。
文档编号E01D21/00GK202830776SQ20122044125
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月2日 优先权日2012年9月2日
发明者穆建廷, 孙炜, 雷军, 任晓琴, 渠茂涛 申请人:中铁十二局集团第二工程有限公司