一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置的制作方法

本实用新型涉及悬臂浇筑混凝土单箱单室拱桥施工建造领域，具体为一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置。

背景技术：

自悬臂浇筑法被使用在拱桥施工以来，支撑悬浇拱圈内模的常规做法是在拱圈待浇筑节段内部搭设支撑内模顶板的支架，此方法被广泛应用在单箱多室的悬浇拱桥的施工上。（现有（悬臂浇筑、斜拉扣挂施工工艺中）拱桥均为单箱多室拱桥（拱桥截面形式都采用单箱多室截面形式），具体施工流程为：绑扎底板及腹板钢筋，安装底板及腹板内模，搭设顶模支架和铺设顶板内模，绑扎顶板钢筋，安装预埋件，立外模，浇筑拱圈混凝土。但箱室越多，施工越复杂，浇筑振捣混凝土越困难，浇筑质量越差。因此设计单箱单室的拱桥，则可以克服以上问题。

然而，单箱单室拱桥因拱圈跨度过大、截面宽度较宽，故内模需要承受的荷载较大，在进行浇筑施工时，因此需要采用钢板制作内模。由于现有的浇筑方式是采用支架对内模进行支撑，在对单箱单室拱桥进行浇筑时，支架需要承受钢制内模本身重量及浇筑部分的重量，承受的载荷极大，支架容易因刚度不足而发生形变，导致无法实现支撑作用，引发安全事故。此外，现有的浇筑手段，在对拱圈的每一段进行浇筑时，都需要安装和拆卸支架，这样，不便于施工，会延长施工周期，最终导致施工成本的增加。

因此，如何提高单箱单室拱桥的拱圈浇筑的安全性，缩短施工周期，降低施工成本，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置，采用专用的内模固定组件对浇筑内模进行固定，其刚度更好，能承载较大的拱圈混凝土顶板及钢模荷载，自身变形较小，顶板混凝土浇筑质量优良；且无需频繁安装和拆除支架，能够缩短施工周期，降低施工成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置，包括沿拱桥长度方向设置的导向组件，所述导向组件安装在已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部上；所述单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置还包括内模固定组件及用于带动内模固定组件沿导向组件移动的移动组件，所述内模固定组件包括供工人施工的拱圈挂篮，拱圈挂篮沿拱桥长度方向设置；所述内模固定组件还包括用于固定安装浇筑内模的固定组件，所述固定组件将所述浇筑内模固定时，所述浇筑内模与所述已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部对齐。

优选地，还包括两个相对设置在拱圈挂篮两侧的C型挂钩，C型挂钩由首尾相接的第一横向连接部、竖向连接部及第二横向连接部组成，第一横向连接部与拱圈挂篮固定连接，第二横向连接部可移动的安装在导向组件上，第二横向连接部可相对于导向组件沿拱桥长度方向移动；拱圈挂篮两侧分别安装有多根挂篮吊带，每个挂篮吊带的下端与拱圈挂篮侧面固定连接，不同挂篮吊带下端与拱圈挂篮的连接位置沿拱圈挂篮长度方向间隔设置，同一侧的挂篮吊带的上端均与相同侧的竖向连接部靠近第二横向连接部的一端固定连接。

优选地，所述固定组件包括至少两根竖向设置的垂直撑杆，垂直撑杆沿拱圈挂篮宽度方向安装在拱圈挂篮上端面远离已完成浇筑的拱圈的一端，垂直撑杆的上端与沿拱圈挂篮宽度方向横向设置的撑杆横梁相连，距离已完成浇筑的拱圈末端预设距离处设置有第一螺纹拉杆固定装置，撑杆横梁上设置有与第一螺纹拉杆固定装置对应的第二螺纹拉杆固定装置，所述固定组件还包括固定纵梁，固定纵梁的两端分别安装在第一螺纹拉杆固定装置及第二螺纹拉杆固定装置上，所述固定纵梁能够在第一螺纹拉杆固定装置及第二螺纹拉杆固定装置的拉紧作用下调节所述浇筑内模的位置，此时，所述固定纵梁上表面与内模顶板的下表面相接触。

优选地，所述第一螺纹拉杆固定装置包括垂直于拱圈挂篮长度方向穿过顶板第一螺纹拉杆，第一螺纹拉杆两端安装有固定螺母，固定纵梁安装在第一螺纹拉杆下端的固定螺母与已完成浇筑的拱圈的顶板的下表面之间；

所述第二螺纹拉杆固定装置包括垂直于拱圈挂篮长度方向穿过撑杆横梁的第二螺纹拉杆，第二螺纹拉杆两端安装有固定螺母，固定纵梁安装在第二螺纹拉杆下端的固定螺母与撑杆横梁的下表面之间。

优选地，沿拱圈挂篮宽度方向平行间隔设置多根固定纵梁，固定纵梁与所述浇筑内模的上壁之间设置有固定支架。

优选地，所述固定支架包括沿固定纵梁长度方向安装在固定纵梁上的三角斜撑架，及沿固定纵梁宽度方向连接不同固定纵梁的三角斜撑架的横联支架。

优选地，所述导向组件为沿拱桥长度方向设置的滑轨，C型挂钩的第二横向连接部与滑轨滑动连接。

优选地，所述移动组件为千斤顶，所述千斤顶安装在C型挂钩的第二横向连接部朝向目标节段的一侧，所述千斤顶能够拖动C型挂钩朝目标节段方向移动，从而拖动拱圈挂篮朝目标节段方向移动。

综上所述，本实用新型提供了一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置，包括沿拱桥长度方向设置的导向组件，所述导向组件安装在已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部上；所述单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置还包括内模固定组件及用于带动内模固定组件沿导向组件移动的移动组件，所述内模固定组件包括供工人施工的拱圈挂篮，拱圈挂篮沿拱桥长度方向设置；所述内模固定组件还包括用于固定安装浇筑内模的固定组件，所述固定组件将所述浇筑内模固定时，所述浇筑内模与所述已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部对齐。本实用新型针对单箱单室拱桥采用专用的内模固定组件对浇筑内模进行固定，其刚度更好，能承载较大的拱圈混凝土顶板及钢模荷载，自身变形较小，顶板混凝土浇筑质量优良；且无需频繁安装和拆除支架，能够缩短施工周期，降低施工成本。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型公开的单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置的结构示意图；

图2为本实用新型公开的单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置1-1面的剖面结构示意图；

图3为本实用新型公开的单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置2-2面的剖面结构示意图。

附图标记说明：拱圈挂篮1、浇筑内模2、C型挂钩3、挂篮吊带4、移动组件5、导向组件6、垂直撑杆7、撑杆横梁8、已浇筑节段的拱圈的顶板9、第一螺纹拉杆固定装置10、第二螺纹拉杆固定装置11、固定纵梁12、固定支架13、三角斜撑架14、横联支架15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置，包括沿拱桥长度方向设置的导向组件，所述导向组件安装在已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部上；所述单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置还包括内模固定组件及用于带动内模固定组件沿导向组件移动的移动组件，所述内模固定组件包括供工人施工的拱圈挂篮，拱圈挂篮沿拱桥长度方向设置；所述内模固定组件还包括用于固定安装浇筑内模的固定组件，所述固定组件将所述浇筑内模固定时，所述浇筑内模与所述已完成浇筑的拱圈朝向目标节段拱圈的端部对齐。

采用本实用新型提供的悬臂浇筑装置进行拱圈浇筑的方法包括如下步骤：

将单箱单室拱桥拱圈分为多个节段，将拱脚节段以支架现浇的方式完成施工；

将邻近拱脚节段的未浇筑节段作为目标节段，将拱脚节段作为支撑节段；

获取单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置，所述悬臂浇筑装置包括导向组件、移动组件及内模固定组件，在支撑节段上安装用于内模固定组件的导向组件，在导向组件上安装移动组件及内模固定组件，内模固定组件用于固定目标节段的浇筑内模，移动组件用于带动内模固定组件沿导向组件移动，浇筑内模由内模顶板、内模底板及两块内模侧板围成；

对目标节段进行浇筑，并将完成浇筑的目标节段作为新的支撑节段，将与新的支撑节段临近的未浇筑节段作为新的目标节段；

在新的支撑节段上安装导向组件并利用移动组件将内模固定组件移动至新的支撑节段上；

对新的目标节段进行浇筑；

重复上述步骤直至完成对整个拱圈的浇筑。

拱圈内模用支架进行支撑，不好找支撑点，容易摔倒并引发安全事故，通过采用目前的方案，可以避免在弧度较大的拱圈内进行复杂繁琐的施工，简化施工工序，方便工人操作，降低施工风险。

本实用新型针对单箱单室拱桥采用专用的内模固定组件对浇筑内模进行固定，其刚度更好，能承载较大的拱圈混凝土顶板及钢模荷载，自身变形较小，顶板混凝土浇筑质量优良。本实用新型与现有技术中采用支架对浇筑内模进行支撑，每个阶段都需要重新安装和拆除支架相比，本实用新型采用已浇筑好的节段作为支撑节段，为单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置提供支撑，再利用单箱单室拱桥拱圈的悬臂浇筑装置对即将浇筑的目标节段的浇筑内模提供支撑，完成对目标节段的浇筑，之后将浇筑好的目标节段作为新的支撑节段，将内模固定组件移动至新的支撑节段中，完成下一个目标节段的浇筑，循环往复，完成整个拱圈的浇筑。无需频繁安装和拆除支架，能够缩短施工周期，降低施工成本。

具体实施时，还包括两个相对设置在拱圈挂篮两侧的C型挂钩，C型挂钩由首尾相接的第一横向连接部、竖向连接部及第二横向连接部组成，第一横向连接部与拱圈挂篮固定连接，第二横向连接部可移动的安装在导向组件上，第二横向连接部可相对于导向组件沿拱桥长度方向移动；拱圈挂篮两侧分别安装有多根挂篮吊带，每个挂篮吊带的下端与拱圈挂篮侧面固定连接，不同挂篮吊带下端与拱圈挂篮的连接位置沿拱圈挂篮长度方向间隔设置，同一侧的挂篮吊带的上端均与相同侧的竖向连接部靠近第二横向连接部的一端固定连接。

采用两个C型挂钩将拱圈挂篮两侧与导向组件相连接，使得拱圈挂篮与导向组件的连接稳固，不会出现侧翻。此外沿拱圈挂篮长度方向设置多根挂篮吊带，则实现了拱圈挂篮姿态的固定，保证了拱圈挂篮不会翻转，提高了工人施工时的安全性。

如图2所示，具体实施时，所述固定组件包括至少两根竖向设置的垂直撑杆，垂直撑杆沿拱圈挂篮宽度方向安装在拱圈挂篮上端面远离已完成浇筑的拱圈的一端，垂直撑杆的上端与沿拱圈挂篮宽度方向横向设置的撑杆横梁相连，距离已完成浇筑的拱圈末端预设距离处设置有第一螺纹拉杆固定装置，撑杆横梁上设置有与第一螺纹拉杆固定装置对应的第二螺纹拉杆固定装置，所述固定组件还包括固定纵梁，固定纵梁的两端分别安装在第一螺纹拉杆固定装置及第二螺纹拉杆固定装置上，所述固定纵梁能够在第一螺纹拉杆固定装置及第二螺纹拉杆固定装置的拉紧作用下调节所述浇筑内模的位置，此时，所述固定纵梁上表面与内模顶板的下表面相接触。

本发明中，第一螺纹拉杆固定装置安装在已完成浇筑的拱圈上，距离已完成浇筑的拱圈的末端30至70cm（即预设距离），在浇筑前安装第一螺纹拉杆固定装置，在完成浇筑需要移动拱圈挂篮时，将第一螺纹拉杆固定装置拆除，移动拱圈挂篮后，再在新的支撑节段上安装第一螺纹拉杆固定装置。与现有技术中需要安装和拆除所有支架相比，本发明只需要重新安装第一螺纹拉杆固定装置，安装方便，能够有效的节约工期。

具体实施时，所述第一螺纹拉杆固定装置包括垂直于拱圈挂篮长度方向穿过顶板第一螺纹拉杆，第一螺纹拉杆两端安装有固定螺母，固定纵梁安装在第一螺纹拉杆下端的固定螺母与已完成浇筑的拱圈的顶板的下表面之间；

所述第二螺纹拉杆固定装置包括垂直于拱圈挂篮长度方向穿过撑杆横梁的第二螺纹拉杆，第二螺纹拉杆两端安装有固定螺母，固定纵梁安装在第二螺纹拉杆下端的固定螺母与撑杆横梁的下表面之间。

本发明中，固定纵梁可为型钢，具体可采用工字钢或H型钢。如图3所示，浇筑内模由内模顶板、内模底板及两块内模侧板围成，固定纵梁从浇筑内模的中间区域穿过，通过调节旋转固定螺母，能够调节固定纵梁的高度，从而调节浇筑内模的高度，当浇筑内模调整到合适的高度后，即可进行浇筑。本发明采用螺纹拉杆固定装置，结构简单，便于安装，且不易损坏。

具体实施时，沿拱圈挂篮宽度方向平行间隔设置多根固定纵梁，固定纵梁与所述浇筑内模的上壁之间设置有固定支架。

可采用多根固定纵梁，并在纵梁上安装固定支架，固定支架能够限制浇筑内模沿固定纵梁宽度方向运动，还能增加与浇筑内模的接触面积，使浇筑内模更加稳固，从而提高浇筑时的安全性。

具体实施时，所述固定支架包括沿固定纵梁长度方向安装在固定纵梁上的三角斜撑架，及沿固定纵梁宽度方向连接不同固定纵梁的三角斜撑架的横联支架。

如图1所示，在安装固定支架时，首先将三角斜撑架焊接在固定纵梁上，再将横联支架安装在三角斜撑架之间。

具体实施时，所述导向组件为沿拱桥长度方向设置的滑轨，C型挂钩的第二横向连接部与滑轨滑动连接。

本发明中导向组件采用滑轨，具体可采用钢制的滑轨，因为拱桥浇筑为户外作业，滑轨结构简单且不易被破坏，适合用于户外作业。C型挂钩的第二横向连接部与滑轨滑动连接，具体连接方式不限，可在第二横向连接部上设置与滑轨相配合的滑槽或滑块。

具体实施时，所述移动组件为千斤顶，所述千斤顶安装在C型挂钩的第二横向连接部朝向目标节段的一侧，所述千斤顶能够拖动C型挂钩朝目标节段方向移动，从而拖动拱圈挂篮朝目标节段方向移动。

千斤顶可通过钢缆或拉索与第二横向连接部连接，因千斤顶结构简单且不易损坏，适合用于户外作业，因此采用千斤顶作为移动组件。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。