一种用于u型水利渡槽施工的移动模架的制作方法
【专利摘要】一种用于U型水利渡槽施工的移动模架，包括内梁和外梁；在内梁下方的前后端固接安装有支撑于渡槽槽墩顶部的内梁1号腿和已浇注成形的渡槽内部轨道上的内梁4号腿，通过顶部设置的托辊支撑在内梁下方的内梁2号腿、内梁3号腿，以及通过撑杆和油缸固定在内梁外部的移动模架式结构的内模系统；外梁的双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构，在外梁下方的前后端以固接方式分别安装有支撑于渡槽槽墩顶部的外梁主支腿，以及外梁后走行机构和外梁前走行机构；外梁前走行机构支撑于内梁上方的轨道上，外梁后走行机构支撑于以浇注成形的渡槽槽顶的轨道上；沿所述外梁纵向以均布的方式分别通过铰座和伸缩油缸铰接于外梁下部的若干个对开式结构的外肋，通过撑杆和螺栓固定在外肋内部的外模板。
【专利说明】一种用于U型水利渡槽施工的移动模架
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动模架，特别涉及一种适用于U型水利渡槽施工的移动模架。【背景技术】
[0002]我国人口众多，地域辽阔，水资源分布很不均衡，直接威胁缺水地区居民的生存环境，并制约了当地经济的发展。为了解决上述矛盾近年来国家不断加大调水工程的投资力度，如南水北调工程及其他大型调水工程等。
[0003]渡槽是调水工程中的主要建筑物之一，在调水工程中的作用举足轻重，因此围绕渡槽施工的工法及设备一直是该领域技术人员关注的课题。移动模架现浇施工技术是一种新的渡槽施工方法。它源于公路及铁路的桥梁现浇技术，之前仅在东深供水工程中有过应用，但其规模和跨度均无法和南水北调相提并论，针对最近南水北调工程建设中出现的大型U形水利渡槽的实际情况，研制一种经济、实用、高效的施工装备已经显得非常必要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的正是为了解决目前调水工程遇到的实际困难，而提供一种适用于U形水利渡槽施工的移动模架。
[0005]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的用于U型水利渡槽施工的移动模架包括两跨度长的内梁和一跨度长、双梁结构的外梁；在所述内梁下方的前后端固接安装有支撑于渡槽槽墩顶部的内梁I号腿和支撑于已浇注成形的渡槽内部轨道上的内梁4号腿，通过顶部设置的托辊支撑在内梁下方的内梁2号腿、内梁3号腿，以及通过撑杆和油缸固定在内梁外部的移动模架式结构的内模系统；所述外梁的双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构，在所述外梁下方的前后端以固接方式分别安装有支撑于渡槽槽墩顶部的外梁主支腿，以及外梁后走行机构和外梁前走行机构；所述的外梁前走行机构支撑于内梁上方的轨道上，所述外梁后走行机构支撑于以浇注成形的渡槽槽顶的轨道上；沿所述外梁纵向以均布的方式分别通过铰座和伸缩油缸铰接于外梁下部的若干个对开式结构的外肋，通过撑杆和螺栓固定在外肋内部的外模板。
[0006]本发明中所述对开式结构的外肋上端分别通过销轴铰接在相应侧外梁的正下方，用于驱动外肋绕铰接点摆动的伸缩油缸的一端连接于组成外梁的联系梁下方，另一端与设置在外肋上侧方的铰接座相连接。
[0007]本发明中所述外梁前走行机构通过门型立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方，在门型立柱上设置有用于调整外梁的高度的若干个销轴孔；所述外梁后走行机构通过单柱立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方，在单柱立柱上设置有用于调整外梁的高度的若干个销轴孔。
[0008]本发明中所述内梁I号腿为双立柱门型结构，由支撑架、立柱和用于调节支腿的高度的油缸组成；所述内梁2号腿、内梁3号腿均为活动支腿，顶部通过销轴铰接有托辊及吊挂移位装置，下部通过螺栓固定有伸缩油缸；托辊机构通过车轮支撑在内梁下部两侧的轨道上；吊挂装置悬挂在内梁下部中间的工字钢上；所述内梁4号腿由立柱、横梁、下走行机构组成；内梁4号腿上部通过立柱固定安装在内梁后端，支腿下走行机构支撑在已浇注成形的渡槽内部的轨道上；所述内模系统是由对称设置在内梁两侧的内梁钢臂上的左、右内模组成；所述内模分为内模顶段模板、内模中段模板和内模底段模板，各部分通过销轴连接；所述内模中段模板设置有横担，横担通过内外套结构连接在内梁钢臂上，并与钢臂之间设置有用于驱动对内模中段模板收缩、伸展的横移油缸；内模顶端、内模底段模板和内模中段模板之间均采用铰接方式连接，内模底段模板与内模中段模板横担间设置有用于驱动内模底段模板向内上方折叠的折叠油缸，且内模底段模板和内模顶段模板与内梁钢臂之间分别设置有可拆卸的撑杆。
[0009]更具体说:本发明的水利渡槽移动模架采用独立的内、外梁结构，受力明确。外梁采用双梁结构，受力比单梁直接，刚度大，变形可控；双梁中心距11米，双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构，每侧梁均采用箱形组合框架梁形式，由上下纵梁和立柱用精制螺栓连接成整体。外梁为造槽机的主要受力承重结构，其前、后端分别用螺栓固定安装有外梁支腿，通过前、后支腿将荷载分别传递到墩顶。
[0010]外模板悬挂在外梁下方，外模板由外模、夕卜肋、撑杆、外模启闭油缸等组成；外肋与外模之间通过螺栓和撑杆连接成整体，外肋与外梁的联系梁之间安装有启闭油缸，通过油缸的收缩，来实现外肋带动外模以对开的方式自动启闭。
[0011]外梁前走行机构通过销轴铰接于外梁的前端，后走行机构通过销轴铰接于外梁的后端，外梁携带外模板过孔走行时，前走行机构轮箱作用在内梁上弦走道上，后走行机构轮箱作用在安装于渡槽槽顶的轨道上。前后走行轮箱均采用电机驱动。
[0012]内梁系统由内梁、内梁I号腿、内梁2号腿、内梁3号腿及内梁4号腿等组成；内梁为单梁、箱型结构，全长88米，两跨长。
[0013]内梁1、4号腿为固定支腿，支腿底部分别通过螺栓固定在内梁的前端和后端，支腿的底部安装有伸缩油缸，通过油缸来实现对支腿高度的调整。
[0014]内梁2、3号腿为活动腿，支腿顶部通过销轴铰接有托辊及吊挂移位装置，下部通过螺栓固定有伸缩油缸。托辊机构通过车轮支撑在内梁下部两侧的轨道上，通过托辊电机带动车轮旋转来完成内梁及内模的过孔移位。吊挂装置悬挂在内梁下部中间的工字钢上，通过吊挂装置电机带动吊挂轮旋转来完成支腿自身的纵移。支腿下部的伸缩油缸可以调节支腿的高度，从而调整内梁及内模的高度。
[0015]内梁4号腿和内梁2号、3号支腿托辊一起作用，实现内梁系统的过孔走行。
[0016]内模通过油缸和拉杆固定在内梁的外部。浇筑U型槽时，内模开启，外模收缩，内、外模共同形成U型槽腔，浇筑渡槽。待浇筑养生完毕，内模折叠收拢、脱模。脱模时，内模底部模板的旋转开启和侧向模板的平拉开启均采用液压油缸。
[0017]本发明的有益效果如下:
本发明实现了将移动模架技术引入水利渡槽施工中，与传统的渡槽施工技术相比，它适用于南水北调工程建设中出现的大型U形水利渡槽的特殊工况。
[0018]本发明采用液压系统控制内外模板的开启，在保证设备安全可靠的同时大大缩短了工期，从而缩减了资金的投入，更加经济、实用、高效。[0019]本发明除了能够进行标准跨现浇作业外，还能满足首末跨等工况的现浇。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的整体结构主视图。
[0021]图2为本发明的外模、外梁、内模、内梁断面结构示意图。
[0022]图3为本发明的外梁结构断面图。
[0023]图4为本发明的外模收缩后结构示意图。
[0024]图5为本发明的外模开启时结构示意图。
[0025]图6为本发明的外梁前后主支腿结构示意图。
[0026]图7为本发明的外梁及外梁前后走行结构示意图。
[0027]图8为本发明的内梁结构主视图。
[0028]图9为本发明的内梁I号腿结构示意图。
[0029]图10为本发明的内梁2号腿结构示意图。
[0030]图11为本发明的内梁3号腿结构示意图。
[0031]图12为本发明的内梁4号腿结构示意图。
[0032]图13为本发明的内模开启时结构示意图。
[0033]图14为本发明的内模收缩后结构示意图。
[0034]附图标记说明:1外梁；2外肋；3外模板；4外梁主支腿；5外梁后走行机构；6外梁前走行机构；7内梁；8内梁I号腿；9内梁2号腿；10内梁3号腿；11内梁4号腿；12内模系统，13横移油缸,14折叠油缸。
【具体实施方式】
[0035]本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
如图1、2所示，本发明的移动模架包括两跨度长的内梁7和一跨度长、双梁结构的外梁I ;在所述内梁7下方的前后端固接安装有支撑于渡槽槽墩顶部的内梁I号腿8和支撑于已浇注成形的渡槽内部轨道上的内梁4号腿11，通过顶部设置的托辊支撑在内梁7下方的内梁2号腿9、内梁3号腿10，以及通过撑杆和油缸固定在内梁7外部的内模系统12 ;所述外梁I的双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构，在所述外梁I下方的前后端以固接方式分别安装有支撑于渡槽槽墩顶部的外梁主支腿4，以及外梁后走行机构5和外梁前走行机构6 ;所述的外梁前走行机构6支撑于内梁7上方的轨道上，所述外梁后走行机构5支撑于以浇注成形的渡槽槽顶的轨道上；沿所述外梁纵向以均布的方式分别通过铰座和伸缩油缸铰接于外梁I下部的若干个对开式结构的外肋2，通过撑杆和螺栓固定在外肋2内部的对开式结构的外模板3。
[0036]如图2所示，本移动模架采用独立的内、外梁7、1结构，内模系统12、外模板3分别悬挂在内、外梁7、I上，结构合理、受力明确。
[0037]如图3所示，外梁I采用双梁结构，受力比单梁直接，刚度大，变形可控。双梁中心距11米，双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构。每侧梁均采用箱形组合框架梁形式，由上下纵梁和立柱用精制螺栓连接成整体。
[0038]如图4、图5所示，所述对开式结构的外肋2上端分别通过销轴铰接在相应侧外梁的正下方，用于驱动外肋2绕铰接点摆动的伸缩油缸的一端连接于组成外梁的联系梁下方，另一端与设置在外肋2上侧方的铰接座相连接，通过油缸的收缩，来实现外肋带动外模的自动启闭。
[0039]如图6所示，外梁I为造槽机的主要受力承重结构，外梁主支腿分别通过螺栓固定在外梁前后端，外梁I通过前、后主支腿4将荷载分别传递到墩顶。
[0040]如图7所示，外梁前走行机构6安装于外梁I前端，外梁前走行机构包括门型立柱、走行轮组、均衡梁等；外梁前走行机构6通过立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方；立柱上有不同高度安装位的销轴孔，过孔走行时，通过调节销轴的位置来调整外梁的高度；外梁后走行机构5安装于外梁I后端，外梁后走行机构包括单柱立柱、走行轮组、横梁等；外梁后走行机构5通过立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方。外梁后走行机构5立柱有不同高度安装位的销轴孔，过孔走行时，通过调节销轴的位置来调整外梁的高度。外梁I (携带外模板3)过孔走行时，前走行轮箱作用在内梁上弦走道上，后走行轮箱作用在安装于渡槽槽顶的轨道上，走行机构由电机驱动，平稳、安全、高效。
[0041]如图8、图9、图10、图11、图12所示，内梁系统由内梁7、内梁I号腿8、内梁2号腿9、内梁3号腿10及内梁4号腿11、内外梁之间的支架等组成。
[0042]所述内梁7为单梁、箱型结构，全长88米，两跨长。
[0043]所述内梁I号腿8固定安装在内梁7前端，为双立柱门型结构。I号腿由支撑架、立柱和油缸等部分组成，通过调节油缸长度，可以调节I号支腿的高度。
[0044]所述内梁2号腿9、内梁3号腿10均为活动支腿，内梁2号腿9浇注状态时支撑于浇注跨的前方墩顶，3号腿10浇注状态时支撑于浇注跨的后方槽底。内梁2号腿9、内梁3号腿10顶部通过销轴铰接有托辊及吊挂移位装置，下部通过螺栓固定有伸缩油缸。托辊机构通过车轮支撑在内梁下部两侧的轨道上，通过托辊电机带动车轮旋转来完成内梁及内模的过孔移位。吊挂装置悬挂在内梁下部中间的工字钢上，通过吊挂装置电机带动吊挂轮旋转来完成支腿自身的纵移。支腿下部的伸缩油缸可以调节支腿的高度，从而调整内梁及内模的高度。
[0045]所述内梁4号腿11由立柱、横梁、下走行机构等组成。内梁4号腿上部通过立柱固定安装在内梁7后端，支腿下走行机构支撑在内模内部的轨道上。所述内梁4号腿和内梁2号、3号支腿托辊一起作用，实现内梁系统的过孔走行。
[0046]如图13、图14所示，内模系统12由内模、撑杆、横担、油缸等部分组成。内模系统12直接承受浇注混凝土过程中混凝土产生的侧压力，并保持渡槽内腔的尺寸。具体说:所述内模系统12是由对称设置在内梁两侧的内梁钢臂上的左、右内模组成；所述内模分为内模顶段模板、内模中段模板和内模底段模板，各部分通过销轴连接；所述内模中段模板设置有横担，横担通过内外套结构连接在内梁钢臂上，并与钢臂之间设置有用于驱动对内模中段模板收缩、伸展的横移油缸13 ;内模顶端、内模底段模板和内模中段模板之间均采用铰接方式连接，以便旋转折叠上下段模板；内模底段模板与内模中段模板横担间设置有用于驱动内模底段模板向内上方折叠的折叠油缸14，且内模底段模板和内模顶段模板与内梁钢臂之间分别设置有可拆卸的撑杆。通过撑杆的拆除在折叠油缸的作用下，实现对内模底段模板向内上方的折叠。而内模顶段模板撑杆拆除后，通过设备自身的电动葫芦实现折叠。[0047]具体的施工过孔步骤如下:
步骤一、
1、砼浇筑完毕，养生；
2、内模折叠收拢、脱模；
3、内梁3号腿脱空，吊挂自行到渡槽前端施工站位；
4、内梁2号腿脱空，吊挂自行前移约5米，避开预应力张拉位置；
5、张拉纵向及环向预应力钢筋。
[0048]步骤二
1、拆除内、外梁之间的支架和外肋拉杆；
2、内梁2号腿吊挂自行后退约5米在墩顶就位；
3、外梁前后支腿降低5cm使外模整体与渡槽混凝土脱开，外模通过油缸旋转开启；
4、将外梁前走行支腿落放在内梁顶轨道上，后走行支腿落放在渡槽顶走行轨道上；
5、逐步顶升外梁及外模直至外模能够躲开桥墩盖梁；
6、外梁前后支腿收空，外梁及外模准备过孔走行。
[0049]步骤三、
1、外梁携外模前移40m到位；
2、外梁前后支腿起顶并逐步将外梁及外模下落至工作高度；
3、外模旋转闭合并调整外模标高；
4、内梁2号腿吊挂自行到前方墩顶施工站位；
5、绑扎渡槽底板及腹板钢筋。
[0050]步骤四、
1、内梁I号腿脱空；
2、内梁携内模前移40m到位；
3、内梁各支腿起顶并调整标高。
[0051]步骤五、
1、恢复内腔模板，安装内、外梁之间的支架和外肋拉杆；
2、渡槽混凝土灌注及养生；
3、一孔40m渡槽施工完毕，重复以上步骤，进行下一孔渡槽施工。
【权利要求】
1.一种用于U型水利渡槽施工的移动模架，其特征在于，它包括两跨度长的内梁(7)和一跨度长、双梁结构的外梁(I);在所述内梁(7)下方的前后端固接安装有支撑于渡槽槽墩顶部的内梁I号腿(8)和支撑于已浇注成形的渡槽内部轨道上的内梁4号腿(11)，通过顶部设置的托辊支撑在内梁(7)下方的内梁2号腿(9)、内梁3号腿(10)，以及通过撑杆和油缸固定在内梁(7)外部的内模系统(12);所述外梁(I)的双梁之间通过联系梁形成整体，联系梁为桁架结构，在所述外梁(I)下方的前后端以固接方式分别安装有支撑于渡槽槽墩顶部的外梁主支腿(4)，以及外梁后走行机构(5)和外梁前走行机构(6);所述的外梁前走行机构(6 )支撑于内梁(7 )上方的轨道上，所述外梁后走行机构(5 )支撑于以浇注成形的渡槽槽顶的轨道上；沿所述外梁纵向以均布的方式分别通过铰座和伸缩油缸铰接于外梁(I)下部的若干个对开式结构的外肋(2)，通过撑杆和螺栓固定在外肋(2)内部的对开式结构的外模板(3)。
2.根据权利要求1所述的用于U型水利渡槽施工的移动模架，其特征在于:所述对开式结构的外肋(2)上端分别通过销轴铰接在相应侧外梁的正下方，用于驱动外肋(2)绕铰接点摆动的伸缩油缸的一端连接于组成外梁的联系梁下方，另一端与设置在外肋(2)上侧方的铰接座相连接。
3.根据权利要求1所述的用于U型水利渡槽施工的移动模架，其特征在于:所述外梁前走行机构(6 )通过门型立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方，在门型立柱上设置有用于调整外梁的高度的若干个销轴孔；所述外梁后走行机构(5 )通过单柱立柱与外梁铰接，走行轮组通过均衡梁铰接于立柱下横梁下方，在单柱立柱上设置有用于调整外梁的高度的若干个销轴孔。
4.根据权利要求1所述的用于U型水利渡槽施工的移动模架，其特征在于:所述内梁I号腿(8)为双立柱门型结构，由支撑架、立柱和用于调节支腿的高度的油缸组成；所述内梁2号腿(9)、内梁3号腿(10)均为活动支腿，顶部通过销轴铰接有托辊及吊挂移位装置，下部通过螺栓固定有伸缩油缸；托辊机构通过车轮支撑在内梁下部两侧的轨道上；吊挂装置悬挂在内梁下部中间的工字钢上；所述内梁4号腿(11)由立柱、横梁、下走行机构组成；内梁4号腿上部通过立柱固定安装在内梁(7)后端，支腿下走行机构支撑在内模内部的轨道上。
5.根据权利要求1所述的用于U型水利渡槽施工的移动模架，其特征在于:所述内模系统(12)是由对称设置在内梁两侧的内梁钢臂上的左、右内模组成；所述内模分为内模顶段模板、内模中段模板和内模底段模板，各部分通过销轴连接；所述内模中段模板设置有横担，横担通过内外套结构连接在内梁钢臂上，并与钢臂之间设置有用于驱动对内模中段模板收缩、伸展的横移油缸(13 );内模顶端、内模底段模板和内模中段模板之间均采用铰接方式连接，内模底段模板与内模中段模板横担间设置有用于驱动内模底段模板向内上方折叠的折叠油缸(14)，且内模底段模板和内模顶段模板与内梁钢臂之间分别设置有可拆卸的撑杆。
【文档编号】E01D21/06GK103498421SQ201310501488
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】周治国, 马永强, 张俊艳, 于洪云, 陈媛媛, 陈德利, 张艳丽, 陈永久, 张红军, 高建华, 代宇, 祖国栋, 刘舒馨, 孔维胜 申请人:郑州新大方重工科技有限公司