一种弧门的门槽施工装置及施工方法与流程

本发明涉及弧门的门槽施工，特别是一种弧门的门槽施工装置及施工方法。

背景技术：

1、随着水利水电行业的发展，门槽施工中直门槽或斜门槽多采用一期直埋施工，使直(斜)门槽安装工期大大提前，但弧门的门槽轨道(弧门轨道)的安装往往在整个门槽安装会耗费大量的时间，则对弧门的门槽一期安装可使整个门槽安装工程的进度提前，门槽安装质量提高。弧形工作门依靠弧形闸门与轨道之间的密封实现封水，对弧形闸门及轨道的制作、安装精度及质量要求更高。弧门的门槽轨道在上下游方向为弧形，直门槽或斜门槽的轨道均为直面，目前现有的门槽施工装置只能针对直面的门槽轨道，而对于弧门轨道，其上下游方向在水平面的投影长度多数为6m以上，现有的门槽施工装置无法对弧门轨道起到完整的支撑调整作用，不能对弧门轨道施工。而现有弧门的门槽的施工仍然采用传统二期安装，这样对整个工期、安全及质量产生较大的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术的门槽施工装置存在无法用于弧门轨道施工的问题，提供一种弧门的门槽施工装置及施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种弧门的门槽施工装置，包括支撑调整系统和移动平台，所述支撑调整系统包括三种情况，

4、情况a：所述支撑调整系统包括其x向两侧的立柱，x向为弧门的宽度方向，所述立柱沿竖向设置，两侧的所述立柱之间通过横梁连接，所述横梁能够保证两侧的所述立柱间距不变，所述立柱设于对应待施工的门槽；

5、情况b：所述支撑调整系统包括其x向两侧的立柱，x向为弧门的宽度方向，所述立柱沿竖向设置，两侧的所述立柱的顶部之间通过横梁连接，所述横梁能够保证两侧的所述立柱的顶部间距不变，位于两侧的所述立柱之间且位于所述横梁下部具有位于x向中部的闸墩的浇筑空间，两侧的所述立柱分别设于同一闸墩的两侧的弧门的待施工的门槽；

6、情况c：所述支撑调整系统包括其x向的一根立柱，x向为弧门的宽度方向，所述立柱沿竖向设置，所述立柱对应设于边墩的待施工的门槽；

7、所述支撑调整系统还包括用于沿x向支撑弧门轨道的若干支撑定位机构，所述支撑定位机构设于对应所述立柱，所述支撑定位机构能够调整其在x向的支撑长度；

8、所述移动平台设于所述支撑调整系统，所述移动平台沿y向设置，y向为弧门的上下游方向，所述移动平台与所述支撑调整系统在竖向上相互限制，所述支撑调整系统能够沿所述移动平台进行y向移动，所述支撑调整系统能够沿y向移动的距离与所述弧门轨道在y向的长度适配，所述支撑调整系统能够与所述移动平台在y向固定。

9、本方案中，支撑调整系统为情况a时，两个立柱对应弧门的两侧的门槽，两侧的立柱竖向设置，通过中间的横梁连接形成支撑，保证两侧立柱的间距不变，进而保证立柱的垂直度。且弧门轨道位于立柱x向的外侧，及两侧立柱的相背离的一侧，通过支撑定位机构沿x向支撑定位弧门轨道，能够保证浇筑混凝土时，弧门轨道不会在x向的侧应力作用下倾斜，进而保证弧门轨道的浇筑质量。所述支撑定位机构能够调整其在x向的支撑长度，一是能够方便定位支撑弧门轨道，二是在需要提升立柱时需要将支撑定位机构的支撑长度缩短，避免提升立柱时对已经浇筑混凝土的弧门轨道造成破坏。支撑调整系统为情况b时，能够用于浇筑闸墩；支撑调整系统为情况c时，能够用于浇筑边墩。在情况a、b和c中，立柱、支撑定位机构的作用均相同。

10、移动平台沿弧门的上下游方向设置，所述移动平台与所述支撑调整系统在竖向上相互限制，即移动平台与所述支撑调整系统在竖向上需要一同升高，避免影响两者在竖向升高后的位置关系，进而保证两者的位置精度，以减小对升高后的弧门的门槽施工的影响。所述支撑调整系统能够沿所述移动平台进行y向移动，即沿着上下游方向移动，进而能够使得支撑调整系统在不同高度上能够支撑不同上下游位置，且所述支撑调整系统能够沿y向移动的距离与所述弧门轨道在y向的长度适配，进而能够对应弧门轨道的不同高度且不同上下游位置部位进行支撑，且支撑前能够将支撑调整系统与移动平台固定，保证支撑的稳定性，使得能够保证混凝土浇筑过程弧门轨道的精度。

11、采用本方案的弧门的门槽施工装置，其能够对弧门轨道的不同高度且不同上下游位置部位进行支撑定位，使得能够一期直接施工完成弧门的门槽安装以及相应的混凝土的浇筑，相比于二期施工，其施工工期更短，施工质量更好，且安全性更高。

12、优选的，每个所述立柱上设有对应的所述移动平台，所述移动平台与对应的所述立柱在竖向上相互限制，所有所述立柱能够同步沿对应的所述移动平台进行y向移动，所述立柱能够与对应的所述移动平台在y向固定。

13、支撑定位机构设置于立柱，立柱是主要的受力支撑部位，通过在两侧立柱分别设置移动平台，使得立柱沿各自的移动平台移动，且立柱在对应移动平台移动是同步的，使得整个支撑调整系统在上下游方向的移动更加稳定。

14、优选的，所述移动平台包括机架、滑轨、移动设备和滚动架，所述滑轨沿y向固定于所述机架上，所述滚动架设置于所述滑轨上，所述立柱与所述滚动架固定设置，所述移动设备用于控制所述滚动架带动所述立柱沿所述滑轨进行y向移动。

15、采用上述移动平台，使得立柱在移动平台进行上下游方向的移动稳定性高、精度更高、更加安全。

16、优选的，还包括升降系统，所述升降系统用于将所述支撑调整系统和所述移动平台整体升高。

17、优选的，所述升降系统包括升高轨道和液压油缸，所述升高轨道竖向设置，所述升高轨道设于所述立柱和弧门的对应侧的已浇筑混凝土之间，所述升高轨道能够固定于已浇筑混凝土，所述液压油缸竖向设置于所述升高轨道上，所述液压油缸能够沿所述升高轨道向上顶升所述支撑调整系统和所述移动平台整体。

18、采用上述升降系统，升高轨道设于所述立柱和弧门的对应侧的已浇筑混凝土之间，能够避免对支撑调整系统造成干扰，且使得升高轨道能够固定于已浇筑混凝土，保证升高轨道的竖向设置后的稳定性，且液压油缸竖向设置于所述升高轨道上，即能够以已浇筑混凝土为基础保证升高轨道的安装精度，以升高轨道的安装精度保证液压油缸的安装精度，以升高轨道为导向，液压油缸能够竖直向上顶升所述支撑调整系统和所述移动平台整体，保证上升后支撑调整系统和所述移动平台整体的位置精度，进而避免对后续门槽的施工造成影响。采用上述升降系统，顶升的精度更高，能够进一步减小对后续的门槽的施工的精度的影响，且安装方便，使用安全。

19、优选的，所述升降系统还包括底座、提升座和连接座，所述底座设于所述升高轨道靠向对应所述已浇筑混凝土的一侧，所述底座连接对应所述已浇筑混凝土的侧面，所述提升座、液压油缸和连接座均设于所述升高轨道靠向所述立柱的一侧，所述液压油缸上端连接所述连接座、下端连接所述提升座，所述底座、提升座和连接座均能够沿所述升高轨道滑动，且所述底座、提升座和连接座均能够与所述升高轨道固定，所述连接座与对应所述底座可拆卸连接，所述连接座用于连接所述机架。

20、液压油缸顶升前，提升座、底座均与升高轨道固定，连接座能够在升高轨道向上滑动，液压油缸顶升连接座，连接座在升高轨道上向上滑动，带动机架向上移动，机架带动立柱向上移动，使得支撑调整系统和所述移动平台整体上升一个行程；将连接座与升高轨道或底座固定，解除提升座与升高轨道的固定使得提升座能够沿升高轨道滑动，进而使得能够以连接座为固定点并通过液压油缸回缩将提升座向上提升一个行程；再将提升座与升高轨道固定，并使得连接座能够在升高轨道上向上滑动，便可继续后续的顶升，采用这种循环的方式，能够对支撑调整系统和所述移动平台整体进行持续性的提高，且不受液压油缸的顶升行程的限制，顶升的高度为升高轨道的高度，连接座不能够超过升高轨道的顶部。

21、当提升座位于升高轨道顶部时，无法继续顶升移动平台，故可以对升高轨道进行提升，提升升高轨道前，将提升座与升高轨道固定，连接座与对应的底座固定，升高轨道能够向上滑动，通过液压油缸的回缩将升高轨道向上提升一个行程；然后将升高轨道与底座或连接座固定，解除提升座于升高轨道的固定，通过液压油缸向上顶升使得提升座沿升高轨道下移一个行程；然后再将提升座与升高轨道固定，解除升高轨道与底座或连接座的固定，就可以再次提升所述升高轨道一个行程，采用这种循环的方式，能够将升高轨道进行持续提升，且这种提升的方式不受液压油缸的顶升行程的限制，提升的高度为升高轨道的高度。

22、采用上述循环的顶升和提升方式，使得支撑调整系统和所述移动平台整体的升高能够不受液压油缸的顶升行程的限制以及升高轨道的长度限制，其适用性更高，且操作方便，使用安全。

23、优选的，所述移动平台的y向两端分别设有所述升降系统，所述机架为矩形结构，所述机架靠向所述已浇筑混凝土的一侧的两个角部分别设有通过槽，所述通过槽朝向所述已浇筑混凝土开口，所述升高轨道穿过所述通过槽。

24、将升降系统设置于移动平台的y向两端的角部的通过槽，能够使得升高过程更加稳定和安全，且不会影响支撑调整系统在移动平台上的上下游移动。且通过槽能够对升高轨道的上移进行导向。

25、优选的，还包括门槽模板，所述门槽模板设于所述立柱和对应所述弧门轨道之间，所述门槽模板上设有x向的通孔，所述支撑定位机构穿过所述通孔支撑对应所述弧门轨道。

26、门槽模板为弧门的闸室该侧的侧面模板，其设置于立柱和对应所述弧门轨道之间，以实现对弧门轨道上下游方向的两侧的混凝土进行浇筑支撑。所述支撑定位机构穿过门槽模板上的通孔支撑对应所述弧门轨道，使得能够通过支撑调整系统上的支撑定位机构能够对弧门轨道进行支撑定位，以抵抗弧门轨道处的混凝土的浇筑的侧应力，保证混凝土浇筑后弧门轨道的精度。且门槽模板可以采用整板，整体升高，无需像拼装模板一样需要不断拆卸和重新拼装，其避免了弧门轨道处或者弧门轨道周围的模板的大量拼装，大大提高了施工效率。

27、优选的，所述门槽模板的竖向分布有若干排所述通孔，所有所述通孔的排的走向与所述弧门轨道的弧度适配；

28、和/或，

29、所述门槽模板靠向所述立柱的一侧设有若干调节杆，所述调节杆倾斜设置，所述调节杆一端连接所述移动平台、另一端固定于所述门槽模板，所述调节杆能够调节其支撑长度；

30、和/或，

31、所述门槽模板靠向所述弧门轨道的一侧设有若干拉筋，所述拉筋与所述弧门轨道错位，所述拉筋一端连接所述门槽模板、另一端连接已浇筑混凝土顶面或底槛。

32、在所述门槽模板的竖向分布有若干排所述通孔时，将所有所述通孔的排的走向与所述弧门轨道的弧度适配，这样门槽模板在不升高的前提下，就能够适应更高弧门轨道的混凝土浇筑，也可以在竖向上分成多次进行弧门轨道的施工。

33、在浇筑混凝土前，通过所述调节杆将门槽模板支撑于移动平台上，能够保证门槽模板的垂直度。浇筑的混凝土成型后，通过缩短调节杆的支撑长度，能够实现门槽模板与混凝土脱离开来。

34、门槽模板靠向所述弧门轨道的一侧的拉筋将门槽模板连接至已浇筑混凝土顶面或底槛，能够抵消浇筑混凝土时对门槽模板的侧应力。

35、优选的，部分所述支撑定位机构适配于对应所述弧门轨道的曲线走向设置，能够更好的对弧门轨道进行支撑定位。

36、一种弧门的门槽施工方法，采用上述的弧门的门槽施工装置施工弧门的门槽，包括弧门的门槽施工装置的支撑调整系统升高前的弧门的门槽施工以及支撑调整系统需要升高时的弧门的门槽施工；

37、支撑调整系统升高前的弧门的门槽施工包括步骤s01-s07：

38、s01、安装弧门的门槽底槛并浇筑门槽的混凝土至底槛的高程；

39、s02、测量放线确定弧门轨道、支撑调整系统和门槽模板的安装位置，根据测量放线安装支撑调整系统、门槽模板和第一层待施工的弧门轨道，使得所述门槽模板位于所述支撑调整系统的立柱和对应的待施工的所述弧门轨道之间，然后通过支撑定位机构的撑杆支撑定位所述弧门轨道；

40、s03、在门槽模板的基础上连接模板形成第一层闸墩或边墩的浇筑空间，然后浇筑第一层混凝土；

41、s04、待上一层混凝土到达设计强度后，如果已浇筑混凝土的高度小于h，h为升降系统和移动平台安装后的最高高度，则收回支撑定位机构的撑杆，并解除支撑调整系统的固定，将支撑调整系统沿y向移动到适应下一层待施工的弧门轨道的预定位置并固定，然后进入步骤s05；如果已浇筑混凝土的高度大于或等于h，则进入支撑调整系统需要升高时的弧门的门槽施工阶段；

42、s05、安装门槽模板和当前层的待施工的弧门轨道，使得所述门槽模板位于所述支撑调整系统的立柱和对应的待施工的所述弧门轨道之间，然后通过支撑定位机构的撑杆支撑定位所述弧门轨道；

43、s06、在门槽模板的基础上连接模板形成当前层的闸墩或边墩的浇筑空间，然后浇筑当前层混凝土；

44、s07、重复步骤s04；

45、支撑调整系统需要升高时的弧门的门槽施工的施工步骤包括s1-s6：

46、s1、解除支撑调整系统对上一层已施工的弧门轨道的固定支撑；

47、s2、安装移动平台和升降系统，使得在支撑调整系统解除固定的条件下，支撑调整系统能够沿移动平台向上游移动，且所述升降系统能够将移动平台和支撑调整系统整体升高；

48、s3、解除支撑调整系统的固定，使得支撑调整系统上移无干涉，然后通过升降系统将支撑调整系统和移动平台整体上移至下一层未施工的的弧门轨道的对应支撑高度；并解除支撑调整系统的固定，使得支撑调整系统y向移动无干涉，通过移动平台使得支撑调整系统沿y向移动至下一层未施工的的弧门轨道的对应支撑y向位置；

49、s4、固定支撑调整系统和移动平台，安装门槽模板和当前层的待施工的弧门轨道，使得所述门槽模板位于所述支撑调整系统的立柱和对应的待施工的所述弧门轨道之间，然后通过支撑定位机构的撑杆支撑定位所述弧门轨道；

50、s5、在门槽模板的基础上连接模板形成当前层的闸墩或边墩的浇筑空间，然后浇筑当前层混凝土；

51、s6、待上一层混凝土到达设计强度后，重复步骤s3-s5，直至弧门的门槽施工完成。

52、采用上述弧门的门槽施工方法，能够一期直接施工弧门的门槽及相应混凝土，施工工期更短，施工质量更好，且安全性更高。

53、优选的，步骤s6替换成s6’：待上一层混凝土到达设计强度后，

54、如果下一层的待施工的弧门轨道的支撑高度依然位于支撑调整系统的高度范围内：则解除支撑调整系统的固定，使得支撑调整系统y向移动无干涉；然后通过移动平台使得支撑调整系统沿y向移动至下一层未施工的弧门轨道的对应支撑y向位置；然后固定支撑调整系统；然后安装门槽模板和当前层的待施工的弧门轨道，使得所述门槽模板位于所述支撑调整系统的立柱和对应的待施工的所述弧门轨道之间；然后通过支撑定位机构的撑杆支撑定位所述弧门轨道；然后在门槽模板的基础上连接模板形成当前层的闸墩或边墩的浇筑空间，然后浇筑当前层混凝土；然后重复步骤s6’，直至弧门的门槽施工完成；

55、如果下一层的待施工的弧门轨道的支撑高度位于支撑调整系统的高度范围以上：则重复步骤s3-s6’，直至弧门的门槽施工完成。

56、上述方案中，支撑调整系统单次升高能够适应多层的待施工的弧门轨道的施工。

57、优选的，所述门槽模板为整板，所述门槽模板设于所述立柱和对应所述弧门轨道之间，所述门槽模板上设有x向的通孔，所述支撑定位机构的撑杆需要穿过所述门槽模板上的通孔后支撑定位对应所述弧门轨道。采用这种方式，避免了采用拼装模板，门槽模板可以整体提升，其避免了弧门轨道处或者弧门轨道周围的模板的大量拼装，大大提高了施工效率。

58、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

59、1、本发明所述的弧门的门槽施工装置，包括支撑调整系统和移动平台，在起重设备作用下，移动平台与所述支撑调整系统在竖向上能够一同升高，且支撑调整系统能够沿所述移动平台进行上下游方向移动，进而能够使得支撑调整系统在不同高度上能够支撑不同上下游位置，且所述支撑调整系统能够沿y向移动的距离与所述弧门轨道在y向的长度适配，进而能够对应弧门轨道的不同高度且不同上下游位置部位进行支撑定位且支撑前能够将支撑调整系统与移动平台固定，保证支撑的稳定性，使得能够保证混凝土浇筑过程弧门轨道的精度，其能够一期直接施工完成弧门的门槽安装以及相应的混凝土的浇筑，相比于二期施工，其施工工期更短，施工质量更好，且安全性更高。

60、2、本发明所述的弧门的门槽施工装置，还包括升降系统，能够以已浇筑混凝土为基础保证升高轨道的安装精度，以升高轨道的安装精度保证液压油缸的安装精度，以升高轨道为导向，液压油缸能够竖直向上顶升所述支撑调整系统和所述移动平台整体，保证上升后支撑调整系统和所述移动平台整体的位置精度，进而避免对后续门槽的施工造成影响。且升降系统还可以采用循环的顶升和提升方式，使得支撑调整系统和所述移动平台整体的升高能够不受液压油缸的顶升行程的限制以及升高轨道的长度限制，其适用性更高，且操作方便，使用安全。

61、3、本发明所述的弧门的门槽施工装置，还包括门槽模板，门槽模板能够覆盖整个弧门轨道，以实现对弧门轨道上下游方向的两侧的混凝土进行浇筑支撑；且门槽模板上设有通孔，支撑定位机构穿过门槽模板上的通孔支撑对应所述弧门轨道，使得能够通过支撑调整系统上的支撑定位机构能够对弧门轨道进行支撑定位，以抵抗弧门轨道处的混凝土的浇筑的侧应力，保证混凝土浇筑后弧门轨道的精度。且在浇筑混凝土前，通过所述调节杆将门槽模板支撑于移动平台上，能够保证门槽模板的垂直度。浇筑的混凝土成型后，通过缩短调节杆的支撑长度，能够实现门槽模板与混凝土脱离开来。门槽模板靠向所述弧门轨道的一侧的拉筋将门槽模板连接至已浇筑混凝土顶面或底槛，能够抵消浇筑混凝土时对门槽模板的侧应力。且调节杆和拉筋的作用不同，互不干扰，避免混凝土侧应力对移动平台和支撑调整系统造成影响。

62、4、本发明所述弧门的门槽施工方法，能够一期直接施工弧门的门槽及相应混凝土，施工工期更短，施工质量更好，且安全性更高。