明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统及方法与流程

文档序号:12420995阅读:来源:国知局

技术特征:

1.明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:包括固定在拱座砼基础(1)的厚壁管涵隧道钢筋框架、沿所述厚壁管涵隧道钢筋框架内拱支设的内拱拱身模板子系统和沿所述厚壁管涵隧道钢筋框架外拱支设的外拱拱身模板子系统,所述厚壁管涵隧道钢筋框架包括内拱拱身钢筋网片和外拱拱身钢筋网片,以及多个用于将所述内拱拱身钢筋网片和所述外拱拱身钢筋网片进行组合绑扎固定的桁架腹板(7),多个桁架腹板(7)呈之字形排布,所述内拱拱身钢筋网片和所述外拱拱身钢筋网片外侧位于呈之字形排布的相邻两个桁架腹板(7)交点位置处均安装有钢筋垫块(8),所述内拱拱身模板子系统包括内拱拱身模板(20)和多个等间距安装在内拱拱身模板(20)上的内拱背楞(5),以及安装在多个内拱背楞(5)上且与所述内拱拱身钢筋网片外曲面一致的内拱钢面板(6),内拱拱身模板(20)包括内拱顶模板(3)和两个均与内拱顶模板(3)转动连接且对称设置在内拱顶模板(3)两侧的内拱侧模板(4),内拱拱身模板(20)的两个拱脚分别锚固在拱座砼基础(1)的内壁上,内拱钢面板(6)由一块内拱顶面板和两个对称弧度的内拱侧面板组成,所述内拱顶面板通过多个内拱背楞(5)固定在内拱顶模板(3)上,所述内拱侧面板通过多个内拱背楞(5)固定在与其弧度相同的内拱侧模板(4)上,所述外拱拱身模板子系统包括与所述外拱拱身钢筋网片外曲面一致的外拱钢面板(9)和多个等间距安装在外拱钢面板(9)上的外拱背楞(10),以及安装在多个外拱背楞(10)上外拱拱身模板,所述外拱拱身模板包括两个对称结构的外拱拱身侧模板(11),外拱拱身侧模板(11)上设置有外拱加强钢架(12)和与外拱加强钢架(12)固定连接的外模板(15),所述外拱拱身模板子系统的两个拱脚通过连接结构(16)与拱座砼基础(1)连接。

2.按照权利要求1所述的明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:所述内拱拱身模板子系统通过台车(2)装卸,所述厚壁管涵隧道壁厚大于1米,所述厚壁管涵隧道内铺设有供台车(2)进出的轻轨,台车(2)上设置升降传动机构和液压传动机构,所述升降传动机构控制内拱顶模板(3)上下运动,所述液压传动机构同步控制两个内拱侧模板(4)展开收缩运动,两个内拱侧模板(4)均通过内拱模板铰接件(13)与内拱顶模板(3)铰接。

3.按照权利要求1所述的明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:所述外模板(15)沿厚壁管涵隧道延伸方向由多组钢板构件拼接而成,相邻的两组所述钢板构件之间设置有连接梁,外模板(15)的外侧设置有供所述外拱拱身模板子系统在拱座砼基础(1)上滑行的行走轮组,所述行走轮组包括多个行走机构,所述行走机构包括顶升装置(18)和与顶升装置(18)下部传动连接且延伸至拱座砼基础(1)上的行走轮(17),连接结构(16)包括伸入至拱座砼基础(1)内的锚固钢筋(16-1)和通过锚固螺栓(16-3)安装在锚固钢筋(16-1)上的锚固压板(16-2),锚固压板(16-2)为中空结构,所述连接梁穿过锚固压板(16-2)与拱座砼基础(1)接触。

4.按照权利要求3所述的明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:两个所述外拱拱身侧模板(11)对称位置处设置有用于混凝土浇筑及振捣的下料口,外拱加强钢架(12)的数量为两个,两个外拱加强钢架(12)通过外拱模板铰接件(14)铰接。

5.按照权利要求4所述的明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:还包括安装在厚壁管涵隧道钢筋框架前后两端的弧形端部封口模板,所述弧形端部封口模板包括沿所述厚壁管涵隧道钢筋框架断面径向由下向上设置的下部弧形封口模板、中部弧形封口模板和上部弧形封口模板,所述弧形端部封口模板的外侧纵向与横向均设置有肋板,所述下部弧形封口模板与所述中部弧形封口模板的连接处以及所述中部弧形封口模板与所述上部弧形封口模板的连接处均设置有止水带压槽。

6.按照权利要求5所述的明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位系统,其特征在于:所述桁架腹板(7)采用粗钢筋焊接而成。

7.一种利用如权利要求6所述系统进行明挖厚壁管涵隧道平移式刚性曲面模板限位的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

步骤一、拱座砼基础施工:首先,沿管涵隧道延伸的方向在管涵隧道基底层上铺设满足设计要求宽度的混凝土底板,确定厚壁管涵隧道壁厚,在所述混凝土底板两侧采用钢筋绑扎的方式对拱座钢筋基础定型,形成拱座基础并预留管涵隧道拱身对接端;然后,对拱座基础进行混凝土浇筑,形成拱座砼基础(1);最后,在所述混凝土底板内中部设置一组供台车(2)滑行的轻轨;

步骤二、搭建厚壁管涵隧道钢筋框架:首先,采用内拱拱身钢筋网片和外拱拱身钢筋网片与步骤一中的所述管涵隧道拱身对接端连接,形成满足设计要求宽度的厚壁管涵隧道钢筋框架基础;然后,在内拱拱身钢筋网片和外拱拱身钢筋网片之间呈之字形组合绑扎多个桁架腹板(7),并在所述内拱拱身钢筋网片和所述外拱拱身钢筋网片内侧位于呈之字形排布的相邻两个桁架腹板(7)交点位置处均设置焊接点,在所述内拱拱身钢筋网片和所述外拱拱身钢筋网片外侧位于呈之字形排布的相邻两个桁架腹板(7)交点位置处均设置钢筋垫块(8);最后,采用焊接方式将多个桁架腹板(7)与所述内拱拱身钢筋网片和所述外拱拱身钢筋网片固定为一体,形成厚壁管涵隧道钢筋框架;

步骤三、支设内拱拱身模板子系统,过程如下:

步骤301、安装内拱拱身模板:将两个内拱侧模板(4)分别通过一个内拱模板铰接件(13)转动连接在内拱顶模板(3)的两侧,形成内拱拱身模板(20);

步骤302、安装内拱背楞以及内拱钢面板:首先,转动内拱模板铰接件(13)使内拱拱身模板(20)展开成与所述内拱拱身钢筋网片外曲面一致的拱拱身模板(20),在拱拱身模板(20)上等间距的焊接多个内拱背楞(5);然后,在多个内拱背楞(5)上焊接与所述内拱拱身钢筋网片外曲面一致的内拱钢面板(6),内拱背楞(5)和内拱钢面板(6)与步骤301中的内拱拱身模板(20)形成一体化可转动的内拱拱身模板子系统;

步骤303、调节内拱拱身模板子系统位置并对其进行限位安装:首先,将内拱拱身模板子系统固定在台车(2)上,保持内拱拱身模板子系统的两个拱脚处于同一高度,将台车(2)上的液压传动机构中两个液压油缸分别与两个内拱侧模板(4)固定连接;然后,调节台车(2)在轻轨上移动确定内拱拱身模板子系统安装位置,控制所述升降传动机构上升使内拱顶模板(3)到达指定位置,使内拱顶面板与所述内拱拱身钢筋网片外侧的钢筋垫块(8)接触,同步控制所述液压传动机构使两个内拱侧模板(4)展开,保持两个内拱侧模板(4)均与所述内拱拱身钢筋网片外侧的钢筋垫块(8)接触;最后,将内拱拱身模板子系统的两个拱脚分别锚固在拱座砼基础(1)的内壁上;

步骤304、移除台车:将内拱拱身模板子系统从台车(2)上拆除,释放台车(2),采用内拱拱身模板子系统自身承载力支护管涵隧道拱身;

步骤四、支设外拱拱身模板子系统,过程如下:

步骤401、安装外拱拱身模板子系统:首先,按照设计需求将外拱钢面板(9)、外拱背楞(10)和两个对称结构的外拱拱身侧模板(11)焊接为一体,并在两个外拱拱身侧模板(11)对称位置处设置用于混凝土浇筑及振捣的下料口;然后,采用外拱加强钢架(12)和外模板(15)对外拱拱身侧模板(11)进行加固,两个外拱加强钢架(12)通过外拱模板铰接件(14)固定在两个外拱拱身侧模板(11)上;最后,在外模板(15)上安装行走轮组,保持行走轮组沿拱座砼基础(1)滑行;

步骤402、调节外拱拱身模板子系统位置并对其进行限位安装:通过行走轮组调节外拱拱身模板子系统位置,待外拱拱身模板子系统中的连接梁与预埋的锚固钢筋(16-1)位置全部切合时,采用顶升装置(18)收缩行走轮(17)将所述连接梁拉入锚固钢筋(16-1)内,采用锚固压板(16-2)和锚固螺栓(16-3)对外拱拱身模板子系统进行固定支设;

步骤五、支设弧形端部封口模板:在厚壁管涵隧道钢筋框架前后两端采用吊装机先吊装下部弧形封口模板,下部弧形封口模板与内拱拱身模板子系统端部的内拱钢面板(6)固定连接,吊装机再吊装中部弧形封口模板,在中部弧形封口模板外侧安装固定型钢,吊装机最后吊装上部弧形封口模板,上部弧形封口模板与外拱拱身模板子系统端部的外拱钢面板(9)固定连接,所述下部弧形封口模板与所述中部弧形封口模板的连接处以及所述中部弧形封口模板与所述上部弧形封口模板的连接处均安装止水带;

步骤六、管涵隧道拱身浇筑:通过步骤401中预留的下料口均匀的为管涵隧道拱身浇筑混凝土,设定混凝土凝固时间;

步骤七、模板的拆卸平移:达到混凝土凝固时间后,首先,拆除厚壁管涵隧道钢筋框架前后两端的弧形端部封口模板;然后,采用顶升装置(18)控制行走轮(17)下降,将外拱拱身模板子系统顶起脱离管涵隧道拱身,推动外拱拱身模板子系统沿拱座砼基础(1)滑行平移完成管涵隧道拱身外拱拱身模板子系统的拆卸;最后,拆除内拱拱身模板(20)拱脚的锚固连接,控制台车(2)移动至待拆卸的内拱拱身模板子系统下,将台车(2)中的升降传动机构与内拱顶模板(3)固定连接,将台车(2)中的液压传动机构与内拱侧模板(4)固定连接,液压传动机构控制两个液压油缸收缩使两个内拱侧模板(4)收缩,升降传动机构控制内拱顶模板(3)下降,台车(2)带动内拱拱身模板子系统沿轻轨滑行平移完成管涵隧道拱身内拱拱身模板子系统的拆卸。

8.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:所述内拱拱身模板子系统为超静定型钢支撑架体。

9.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:所述内拱背楞(5)和外拱背楞(10)均为槽钢背楞。

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