CN111501570A - 一种小跨径拱桥自动化调节支护模架 - Google Patents

Abstract

一种小跨径拱桥自动化调节支护模架。满堂支架法在桥涵工程中是一种较为常见的施工方法，常规满堂支架施工拱桥拱圈，具有周转次数多，周转时间长，人力、物资、时间浪费大的问题。一种小跨径拱桥自动化调节支护模架,其组成包括：台车门架（1）和上模架（2），台车门架之间垂直焊接有底部横梁（3）、中部横梁（4）和顶部横梁（5），上模架安装在顶部横梁的上方，底部横梁上通过法兰盘焊接有液压支撑设备（6），液压支撑设备利用液压管及液压控制台（7）控制液压支撑设备对上模架进行上下调节，台车门架的下方横梁上连接有一组行走轮（8），台车门架的上下两个横梁之间焊接有门架支撑梁（9）。本发明应用于桥涵施工领域。

Description

一种小跨径拱桥自动化调节支护模架

技术领域

本发明涉及一种小跨径拱桥自动化调节支护模架。

背景技术

随着铁路、公路交通基础设施建设的高速发展，满堂支架法在桥涵工程中是一种较为常见的施工方法，一般采取按一定间隔，密布搭设，起支撑作用的脚手架的施工方法,施工时需要大量的模板支架。在支架上浇筑桥体混凝土,待混凝土达到强度后拆除模板及支架。这种支架法施工最大的优点是不需要大型吊装设备,其最大的缺点是施工用的支架模板消耗量大、工期长。常规满堂支架施工拱桥拱圈，具有周转次数多，周转时间长，人力、物资、时间浪费大的问题。本发明主要解决了常规施工方法的施工周期长的问题，同时大幅度节约模板使用量，节约人工使用，并且提高了拱圈外观质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种小跨径拱桥自动化调节支护模架。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种小跨径拱桥自动化调节支护模架,其组成包括：台车门架和上模架，所述的台车门架之间垂直焊接有底部横梁、中部横梁和顶部横梁，所述的上模架安装在所述的顶部横梁的上方，所述的底部横梁上通过法兰盘焊接有液压支撑设备，所述的液压支撑设备利用液压管及液压控制台控制液压支撑设备对上模架进行上下调节，所述的台车门架的下方横梁上连接有一组行走轮，所述的台车门架的上下两个横梁之间焊接有门架支撑梁，且在所述的门架支撑梁上安装有侧向限位轮，所述的中部横梁和所述的顶部横梁之间安装有斜拉支撑梁，所述的斜拉支撑的一端与所述的台车门架的竖梁焊接固定，另一端与所述的底部横梁焊接固定。

所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的上模架由左圆弧模板、右圆弧模板、模板支撑组件和模板液压设备组成，所述的左圆弧模板和右圆弧模板的连接位置处通过铰接转动连接，所述的模板支撑组件分别与左圆弧模板的内侧弧面和右圆弧模板的内侧弧面之间进行焊接固定，所述的左圆弧模板上的模板支撑组件和右圆弧模板上的模板支撑组件之间通过模板液压设备连接，所述的模板液压设备利用液压管及上部液压控制台控制上部液压进行上模架模板的打开与闭合。

所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的内侧拱圈内安装有附着式振捣器，相邻的两个上模架之间通过螺栓固定连接，在所述的模板支撑杆组件上焊接有模板限位栓。

所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的底部横梁上安装有液压控制台、上部液压控制台和空气开关，且所述的液压控制台通过液压管与液压支撑设备连接，所述的上部液压控制台通过液压管与模板液压设备连接。

所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的端部通过螺栓组件连接有侧模，所述的侧模通过螺栓组件连接有外模，外模覆盖在所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的弧形面。

所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架的施工方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先进行底部行走装置台车门架的安装，再依次安装门架间的横梁及斜向支撑，在底横梁上安装电动液压千斤顶装置，并用螺栓与台车模架进行连接固定，在台车两侧安装侧向限位轮，其位置可用螺栓灵活调节；

（2）安放上部模架于台车顶部就位，模架件采用螺栓连接，方便拆卸，加快施工，依次进行安装；

（3）完成后吊机吊装至拱桥台身通道，台车的主梁与拱桥台身中轴线对齐并纵向行走至设计位置，固定两侧限位轮，依次安装模架于台车顶部就位；

（4）用电动液压千斤顶先进行下部高低调节，调节到适应高度后进行对上部模板打开角度调节，调整对应角度后进行底端加固处理，使用螺旋千斤顶进行对模架底端加固，保证底端受力，安装模架侧模及端模板，在进行拱圈及拱座位置处的钢筋绑扎工作，随后即可进行拱座C30混凝土的浇筑；

（5）初凝后即可安装模架两侧的圆弧模板，完成后即可依次安装模架顶模板就位，完成后即可开始拱圈C40混凝土的浇筑；

（6）养生完成后依次对顶模板及端模板进行拆卸，降低台车高程前，用 横向电动调节装置收缩顶模板，使顶模板与混凝土进行分离，随后即可降低台车高程并向前行走，进行拱座及拱圈第二节段的浇筑，模架后部与拱圈相搭接（10公分），防止拱圈错台现象的出现，随后即可依次进行模板拼装，钢筋绑扎及混凝土的浇筑工作。拱座及拱圈浇筑完成后，再依次进行护拱及挡墙的浇筑。

本发明所达到的有益效果是：

1.本发明采用小跨径拱桥自动化调节支护模架能够节约模板支架，节省人工投入，及有效控制拱圈错台现象出现的目标，加快了施工进度并保证了工程质量。主要解决了常规施工方法的施工周期长的问题，大幅度节约模板使用量，节约人工使用，并且提高了拱圈外观质量。

2.本发明能够自动化调节模板的支护，可自动化调价支架高度、模板打开角度，并且电动支撑精度和速度都比较人工有大大的节约，同时能保证拱圈的结构尺寸和外观质量，把原本支护模板的一天时间缩短为2个小时，没有拆除满堂支架的过程，大大节约成本及工期，并且同时节约了模板数量。拱圈模板上安装附着式振捣器，能保证混凝土振捣均匀，提高混凝土质量。

3.本发明具体工作操作过程具有三分组成：

第一部分：

模架分为两个部分拼装而成，下部为长方体模架由底横梁、中横梁、顶横梁、支撑梁、斜拉支撑梁用焊接的方式组成。上部为圆弧模板内有支撑。下部长方体模架底部有行走轮，行走轮与底部横梁焊接在一起，为整体模架移动提供行走动力，使用电动卷扬机整体移动模架（底部行走轮为90°变相轮，模架可横向移动） ，模架底部四角有液压支撑设备通过法兰盘与底部横梁焊接，利用液压管及液压控制台控制液压设备对模架进行上下调节。上部由圆弧模板及支撑组成，上部液压装置连接两侧支撑，利用液压管及上部液压控制台控制上部液压进行模板的打开与闭合。上部模板直接放在下部模架上不需连接，利用模板限位栓限制上部模板位置。上部模板内膜、外模与侧模利用螺栓连接。底部螺旋千斤顶在模板固定好后，进行直接安装，对整体模架起到加固作用。

第二部分：

本模架针对原有满堂支架法的搭设与拆除周期较长进行研发，本模架一次组装、拆除可供全工期施工，无需每次拆除、搭设，大幅度缩减工期，同时也大幅度减少人工的使用。移动式模架比较传统满堂支架主要特点在可移动上，可移动就避免拆除与拼装，即可缩减工期。

第三部分：

（1）本模架使用时，先进行下部高低调节，调节到适应高度后进行对上部模板打开角度调节，调整对应角度后进行底端加固处理，使用螺旋千斤顶进行对模架底端加固，保证底端受力，最后利用吊车进行侧模、顶模的安装，安装完成后进行混凝土浇筑。

（2）混凝土浇筑完成后，等待混凝土强度达到40%以上后进行拆模，利用吊车对顶模、侧模完成拆除工作，然后撤出模架底部螺旋千斤顶，再将液压底部千斤顶下降2-3cm，使模架下部与上部分离2-3cm，给上部模板闭合预留空间，利用上部液压装置收缩上部模板闭合，轻微收缩上部模板将与混凝土分离落在下部模架上，这时在大幅度下降模架，在大幅度收缩上部模板。

（3）模架及模板收缩完成后，利用外部卷扬机对模架整体牵引，使其向前方移动。一孔拱圈完成后，模架整体移出拱洞，从侧面进行对模架牵引，使其侧方移动进入下一洞口对应位置。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是台车门架与梁体的连接示意图。

附图3是台车门架的结构示意图。

附图4是左圆弧模板与右圆弧模板的连接示意图。

附图5是附图1与拱桥台身的安装结构示意图。

附图6是附图5中安装模架侧模和端模板的结构示意图。

附图7是附图6进行钢筋绑扎拱圈的结构示意图。

附图8是附图7安装侧模和外模时的结构示意图。

附图9是附图8的俯视图。

图中：1、台车门架，2、上模架，3.底部横梁，4.中部横梁，5、顶部横梁，6、液压支撑设备，7、液压控制台，8、行走轮，9、门架支撑梁，10、侧向限位轮，11、斜拉支撑梁，12、上部液压控制台，13、空气开关，14、侧模，15、外模，16、拱桥台身，17、模架侧模，18、端模板，19、钢筋绑扎拱圈，20、浇注口，2-1、左圆弧模板，2-2、右圆弧模板，2-3、模板支撑组件，2-4、模板液压设备。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种小跨径拱桥自动化调节支护模架,其组成包括：台车门架1和上模架2，所述的台车门架之间垂直焊接有底部横梁3、中部横梁4和顶部横梁5，所述的上模架安装在所述的顶部横梁的上方，所述的底部横梁上通过法兰盘焊接有液压支撑设备6，所述的液压支撑设备利用液压管及液压控制台7控制液压支撑设备对上模架进行上下调节，所述的台车门架的下方横梁上连接有一组行走轮8，所述的台车门架的上下两个横梁之间焊接有门架支撑梁9，且在所述的门架支撑梁上安装有侧向限位轮10，所述的中部横梁和所述的顶部横梁之间安装有斜拉支撑梁11，所述的斜拉支撑的一端与所述的台车门架的竖梁焊接固定，另一端与所述的底部横梁焊接固定。

实施例2：

根据实施例1所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的上模架由左圆弧模板2-1、右圆弧模板2-2、模板支撑组件2-3和模板液压设备2-4组成，所述的左圆弧模板和右圆弧模板的连接位置处通过铰接转动连接，所述的模板支撑组件分别与左圆弧模板的内侧弧面和右圆弧模板的内侧弧面之间进行焊接固定，所述的左圆弧模板上的模板支撑组件和右圆弧模板上的模板支撑组件之间通过模板液压设备连接，所述的模板液压设备利用液压管及上部液压控制台12控制上部液压进行上模架模板的打开与闭合。

实施例3：

根据实施例1或2所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的内侧拱圈内安装有附着式振捣器，相邻的两个上模架之间通过螺栓固定连接，在所述的模板支撑杆组件上安装有模板限位栓。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的底部横梁上安装有液压控制台、上部液压控制台和空气开关13，且所述的液压控制台通过液压管与液压支撑设备连接，所述的上部液压控制台通过液压管与模板液压设备连接。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的端部通过螺栓组件连接有侧模14，所述的侧模通过螺栓组件连接有外模15，外模覆盖在所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的弧形面。

实施例6：

底部行走轮主要为支撑模架行走，此轮为90°可旋转轮；底部液压支撑主要上下调节模架高度，保证支模、拆模；底部液压支撑控制台控制底部液压支撑调节；斜拉支撑梁保证模架侧面及正面斜拉支撑，保证模架不发生形变；顶部模板液压控制台主要调节顶部模板张开、闭合；支撑设备（螺旋千斤顶）为整体模架起硬支撑作用，保证模架整体稳定性；空气开关主要控制整体模架电力开关，保证用电安全；附着式振捣器为拱圈内膜振捣，提高外观质量。模板限位栓起到限制模板打开、闭合角度。

实施例7：

一种实施例1-6之一所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架的施工方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先进行底部行走装置台车门架的安装，再依次安装门架间的横梁及斜向支撑，在底横梁上安装电动液压千斤顶装置，并用螺栓与台车模架进行连接固定，在台车两侧安装侧向限位轮，其位置可用螺栓灵活调节。

（2）安放上部模架于台车顶部就位，模架件采用螺栓连接，方便拆卸，加快施工，依次进行安装。

（3）完成后吊机吊装至拱桥台身通道，台车的主梁与拱桥台身中轴线对齐并纵向行走至设计位置，固定两侧限位轮，依次安装模架于台车顶部就位。

（4）用电动液压千斤顶先进行下部高低调节，调节到适应高度后进行对上部模板打开角度调节，调整对应角度后进行底端加固处理，使用螺旋千斤顶进行对模架底端加固，保证底端受力，安装模架侧模17及端模板18，在进行拱圈及拱座位置处的钢筋绑扎拱圈工作，随后即可进行拱座C30混凝土的浇筑。

（5）初凝后即可安装模架两侧的圆弧模板，完成后即可依次安装模架顶模板就位，完成后即可开始拱圈C40混凝土的浇筑。

（6）养生完成后依次对顶模板及端模板进行拆卸，降低台车高程前，用 横向电动调节装置收缩顶模板，使顶模板与混凝土进行分离，随后即可降低台车高程并向前行走，进行拱座及拱圈第二节段的浇筑，模架后部与拱圈相搭接（10公分），防止拱圈错台现象的出现，随后即可依次进行模板拼装，钢筋绑扎及混凝土的浇筑工作。拱座及拱圈浇筑完成后，再依次进行护拱及挡墙的浇筑。

Claims (6)

1.一种小跨径拱桥自动化调节支护模架，其组成包括：台车门架和上模架，其特征是：

所述的台车门架之间垂直焊接有底部横梁、中部横梁和顶部横梁，所述的上模架安装在所述的顶部横梁的上方，所述的底部横梁上通过法兰盘焊接有液压支撑设备，所述的液压支撑设备利用液压管及液压控制台控制液压支撑设备对上模架进行上下调节，所述的台车门架的下方横梁上连接有一组行走轮，所述的台车门架的上下两个横梁之间焊接有门架支撑梁，且在所述的门架支撑梁上安装有侧向限位轮，所述的中部横梁和所述的顶部横梁之间安装有斜拉支撑梁，所述的斜拉支撑的一端与所述的台车门架的竖梁焊接固定，另一端与所述的底部横梁焊接固定。

2.根据权利要求1所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，其特征是：所述的上模架由左圆弧模板、右圆弧模板、模板支撑组件和模板液压设备组成，所述的左圆弧模板和右圆弧模板的连接位置处通过铰接转动连接，所述的模板支撑组件分别与左圆弧模板的内侧弧面和右圆弧模板的内侧弧面之间进行焊接固定，所述的左圆弧模板上的模板支撑组件和右圆弧模板上的模板支撑组件之间通过模板液压设备连接，所述的模板液压设备利用液压管及上部液压控制台控制上部液压进行上模架模板的打开与闭合。

3.根据权利要求2所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，其特征是：所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的内侧拱圈内安装有附着式振捣器，相邻的两个上模架之间通过螺栓固定连接，在所述的模板支撑杆组件上焊接有模板限位栓。

4.根据权利要求3所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，其特征是：所述的底部横梁上安装有液压控制台、上部液压控制台和空气开关，且所述的液压控制台通过液压管与液压支撑设备连接，所述的上部液压控制台通过液压管与模板液压设备连接。

5.根据权利要4所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架，其特征是：所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的端部通过螺栓组件连接有侧模，所述的侧模通过螺栓组件连接有外模，外模覆盖在所述的左圆弧模板和所述的右圆弧模板的弧形面。

6.一种权利要求1—5之一所述的小跨径拱桥自动化调节支护模架的施工方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）首先进行底部行走装置台车门架的安装，再依次安装门架间的横梁及斜向支撑，在底横梁上安装电动液压千斤顶装置，并用螺栓与台车模架进行连接固定，在台车两侧安装侧向限位轮，其位置可用螺栓灵活调节；

（2）安放上部模架于台车顶部就位，模架件采用螺栓连接，方便拆卸，加快施工，依次进行安装；

（3）完成后吊机吊装至拱桥台身通道，台车的主梁与拱桥台身中轴线对齐并纵向行走至设计位置，固定两侧限位轮，依次安装模架于台车顶部就位；

（4）用电动液压千斤顶先进行下部高低调节，调节到适应高度后进行对上部模板打开角度调节，调整对应角度后进行底端加固处理，使用螺旋千斤顶进行对模架底端加固，保证底端受力，安装模架侧模及端模板，在进行拱圈及拱座位置处的钢筋绑扎工作，随后即可进行拱座C30混凝土的浇筑；

（5）初凝后即可安装模架两侧的圆弧模板，完成后即可依次安装模架顶模板就位，完成后即可开始拱圈C40混凝土的浇筑；

（6）养生完成后依次对顶模板及端模板进行拆卸，降低台车高程前，用 横向电动调节装置收缩顶模板，使顶模板与混凝土进行分离，随后即可降低台车高程并向前行走，进行拱座及拱圈第二节段的浇筑，模架后部与拱圈相搭接（10公分），防止拱圈错台现象的出现，随后即可依次进行模板拼装，钢筋绑扎及混凝土的浇筑工作，拱座及拱圈浇筑完成后，再依次进行护拱及挡墙的浇筑。

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