大跨度仰拱施工液压组合式栈桥的制作方法

本实用新型涉及一种液压组合式栈桥装置，具体为一种大跨度仰拱施工液压组合式栈桥，确保隧道施工安全、快捷、方便，且有效进行多作业平行施工。

背景技术：

在客运专线双线隧道建设中，仰拱是关键部位之一，它是隧道结构的基础，因此在施工中提出了更多的要求。前期仰拱施工基本采用半侧施作或简易栈桥的方法进行作业，由于所述简易栈桥采用的是固定结构，适应差、难以搬运（采用挖掘机+铲车移动），不但仰拱施工质量无法保障，而且开挖、衬砌不能平行施工，导致施工效率低、劳动强度大、安全隐患多。施工队伍只能在有限的作业空间里停止初支施工，进行栈桥搬运，很大程度上影响了施工进度，不利于二次衬砌跟进。总之，传统简易栈桥作业施工无法保障工期，安全隐患多，不利于隧道施工。

技术实现要素：

为了保障栈桥移动方便、隧道多作业平行施工、优化施工循环时间、减轻二衬班组劳动强度、提高施工效率，本实用新型设计并制作出一种大跨度仰拱施工液压组合式栈桥辅助隧道施工。

解决上述安全技术问题，本实用新型采用的技术方案是：大跨度仰拱施工液压组合式栈桥，包括主桥、栈桥中支墩及配套移动系统；主桥尾部支撑在已施作仰拱填充上，前端支撑在未开挖围岩中部，中部支撑在栈桥中支墩上；栈桥中支墩包括主框架和固定在主框架底部的支撑垫板，主框架利用支撑垫板支撑在已施作初支闭环上，支撑垫板接触初支闭环提供承载力；配套移动系统包括电驱动卷扬机、可升降滚杠、可拆卸悬挂滚杠、千斤顶、带有凹槽的方墩、主桥行走滑轮、主桥行走斜齿轮对、栈桥中支墩行走滑轮和栈桥中支墩行走斜齿轮对；电驱动卷扬机、千斤顶、主桥行走滑轮、栈桥中支墩行走滑轮固定在栈桥中支墩主框架上，带有凹槽的方墩固定在千斤顶的顶部，可升降滚杠支撑在带有凹槽的方墩上，主桥行走斜齿轮对中的一个齿轮和可升降滚杠的一端端部轴连接，主桥行走斜齿轮对中的另一个齿轮通过轴固定有滑轮，且二者固定在栈桥中支墩主框架上，另一个齿轮固定位置位于可升降滚杠的上方，可升降滚杠上升到位后主桥行走斜齿轮对中的两个齿轮啮合，主桥行走滑轮和主桥行走斜齿轮对中的另一个齿轮上的滑轮通过钢丝绳连接。

栈桥主桥移动前可升降滚杠升起，可升降滚杠顶起主桥，主桥前后两支点脱离支撑点，通过安装在栈桥中墩的电驱动卷扬机及钢丝绳驱动可驱动升降滚杠转动，可升降滚杠转动驱动主桥移动。

栈桥中支墩移动前，在栈桥中支墩立柱上安装可拆卸悬挂滚杠，将栈桥前后支点升高，并固定，利用栈桥将中墩提起，可拆卸悬挂滚杠支撑在栈桥桥面上，可拆卸悬挂滚杠以栈桥主桥面为轨道，栈桥中支墩行走斜齿轮对中的一个齿轮和可拆卸悬挂滚杠的一端端部轴连接，栈桥中支墩行走斜齿轮对中的另一个齿轮通过轴固定有滑轮，且二者固定在栈桥中支墩主框架上，栈桥中支墩行走斜齿轮对中的两个齿轮啮合，同样利用电驱动卷扬机及钢丝绳驱动可拆卸悬挂滚杠转动，可拆卸悬挂滚杠转动驱动中支墩移动。中支墩移动完成后，拆除可拆卸悬挂滚杠，不影响主桥行车。

上述的大跨度仰拱施工液压组合式栈桥，主框架上固定有限制主桥行走范围的限位滚杠，栈桥移动位置如果跑偏，限位滚轮会及时纠正。

上述的大跨度仰拱施工液压组合式栈桥，主桥由两组单幅工字钢桥面及连接钢管组成。

本实用新型适用于大跨度仰拱平行作业问题，栈桥尾部支撑在已施作仰拱填充上，前端支撑在未开挖围岩中部，栈桥中墩安装在已施作初支闭环上部，提供长栈桥中点支撑力，主桥面与中墩间设置牵引、滑动装置实现栈桥主桥面前后走行，中墩设置倒挂滑轮，中墩移动时通过提升升栈桥前、后支点高度，架空中墩，以栈桥主桥面为轨道，通过电机驱动实现行走。本实用新型栈桥铺设，可以进行出土作业、仰拱施作；主桥面采用各类钢管钢板：质量上有所保障、材料上就地取材、效率上得到提高；栈桥长度26米，可以进行一版9m仰拱施作和两循环初支闭环平行作业，提高了施工效率，优化了施工周期；配套移动系统，方便了栈桥移动，施工人员安全得到了保障。相对比之前传统简易栈桥施工，大跨度仰拱栈桥提高了作业循环，加快了施工进度，二衬也得到跟进，极大地保障了施工工期和作业安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型主桥的结构示意图。

图3为主桥面俯视图。

图4为主桥面正视图。

图5为栈桥中支墩主框架结构图。

图6为栈桥中支墩主框架侧视图。

图7为支撑垫板的结构示意图。

图8为栈桥走形示意图一。

图9为栈桥走形示意图二。

图10为中支墩走形示意图一。

图11为中支墩走形示意图二。

图12为可拆卸悬挂滚杠安装示意图。

图中：1-主桥，2-主框架，3-支撑垫板，4-电驱动卷扬机，5-可升降滚杠，6-可拆卸悬挂滚杠，7-千斤顶，8-带有凹槽的方墩,9-主桥行走滑轮，10-主桥行走斜齿轮对，11-栈桥中支墩行走滑轮，12-栈桥中支墩行走斜齿轮对，13-钢丝绳，14-限位滚杠，15-立柱，16-承重梁，17-连接钢管，18-加强肋板。

具体实施方式

1.各部件细部构造

A.主桥制作

主桥1由两组单幅I40工字钢桥面及连接钢管17组成，栈桥全宽3.2m，单幅桥面宽1.1m，两幅桥面间距1m，桥面连接采用直径60mm，壁厚5mm钢管，间距2m布置。单幅桥面由4根I40工字钢组成，其腹板间采用I20工字钢将内部焊连，间隔1m布置一根；其上、下翼缘板外采用10cm宽、16mm厚钢板横向连接，间距2m布置一道。栈桥全长26m，净跨20m，栈桥尾部引桥坡度20%，长3m，前端支点长3m。栈桥桥面铺设厚5mm花纹钢板。

B.栈桥中支墩制作

栈桥中支墩由HW175型钢焊接、栓接组成，包括主框架2和支撑垫板3。栈桥中支墩支撑在已施作初支闭环上，利用2块支撑垫板（2500×1200mm）接触初支面提供承载力；主框架包括两侧的六根立柱15、固定在立柱间的三根承重梁16，立柱的外侧还设置有加强肋板18，支撑垫板3固定在立柱15的下方。

C.栈桥前后支点

栈桥后支点利用千斤顶及方木实现升降，前支点处下垫钢板通过挖掘机提升栈桥并垫枕木垛实现升降。

D.配套移动系统

配套移动系统包括电驱动卷扬机4、可升降滚杠5、可拆卸悬挂滚杠6、千斤顶7、带有凹槽的方墩8、主桥行走滑轮9、主桥行走斜齿轮对10（90度变向）、栈桥中支墩行走滑轮11、栈桥中支墩行走斜齿轮对12（90度变向）、限位滚杠14。

电驱动卷扬机4、千斤顶7、主桥行走滑轮9、栈桥中支墩行走滑轮11固定在栈桥中支墩主框架上，带有凹槽的方墩8固定在千斤顶7的顶部，可升降滚杠5水平支撑在带有凹槽的方墩8上，主桥行走斜齿轮对中的一个齿轮和可升降滚杠的一端端部轴连接，主桥行走斜齿轮对中的另一个齿轮通过轴固定有滑轮，且二者固定在栈桥中支墩主框架上，另一个齿轮固定位置位于可升降滚杠的上方，可升降滚杠上升到位后主桥行走斜齿轮对中的两个齿轮啮合，栈桥中支墩行走斜齿轮对12固定在可拆卸悬挂滚杠6的一端端部，斜齿轮对中的两个斜齿轮啮合，将钢丝绳走形方向90度变向，限位滚杠14竖直固定在主框架立柱15上。

2.走行实施

栈桥与中支墩走行利用设置在中支墩的可升降滚杠5及可拆卸悬挂滚杠6，通过栈桥两支点水平高度升降实现移动。

两根可升降滚杠5安装在主框架三根承重梁16之间，可升降滚杠通过千斤顶实现上下移动，可升降滚杠5顶面在栈桥执行行车功能时略低于中支墩承重梁16，栈桥桥面需要移动时，通过四个千斤顶升高可升降滚杠，高出承重梁3～5cm。栈桥主桥移动前可升降滚杠升起，顶起栈桥，主桥前后两支点脱离支撑点，通过安装在栈桥中墩的电驱动卷扬机4及钢丝绳13驱动栈桥移动，具体如8、9所示。

栈桥中支墩移动前，在栈桥中支墩立柱上安装三根可拆卸悬挂滚杠6，将栈桥前后支点升高，并固定。利用栈桥将中墩提起，同样利用电驱动卷扬机实现中墩移动，如10、11所示。