CN201065511Y - 薄壁高墩用移动模架造桥机 - Google Patents

Abstract

一种适用于薄壁高墩海湾大桥施工用的薄壁高墩用移动模架造桥机，该移动模架造桥机的结构组成可分为墩旁托架、支撑台车、纵横移装置、承重主框架、导梁总成、配重及其平台、外模系统、内模系统、前端吊机、后支点悬挂系统、梯子平台等，另包括电气系统和液压系统。其采用的墩旁托架自带牛腿与墩身预留孔加球形垫座解决了移动模架造桥机在薄壁高墩上的支撑难题，而且既经济又合理。外模板的设计采用可循环利用模块化设计理念，提高了整套设备的使用效率，降低了整个施工成本。

Description

薄壁高墩用移动模架造桥机

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁混凝土箱梁施工用专用设备，尤其是适合在施工环境比较恶劣的海湾薄壁高墩桥梁施工用的薄壁高墩用移动模架造桥机。

发明背景

目前国内使用的移动模架造桥机多为矮墩、实心墩，其支撑方式单一、设备周转利用率低，对施工环境比较恶劣的海湾大桥、特别是薄壁高墩桥梁的施工有一定的困难。

发明内容

为了克服现有的移动模架造桥机在薄壁高墩海湾大桥施工中的支撑技术，以及提高设备周转利用率，本实用新型提供了一种自带牛腿支撑的新型移动模架造桥机，该移动模架造桥机不仅解决了薄壁高墩海湾大桥的移动模架造桥机的支撑困难的问题，而且辅助设备投入少，设备周转利用率高。

本实用新型公开了一种适用于薄壁高墩海湾大桥施工用的薄壁高墩用移动模架造桥机，该移动模架造桥机包括墩旁托架1、支撑台车2、纵横移装置4、承重主框架5、导梁总成6、前端吊机14、配重13及其平台12、外模系统7、内模系统8、后支点悬挂系统3、梯子平台9，其特征在于所述墩旁托架1设计成三角结构形式，分为左右两部分，二者通过施加一定预应力的一组精轧螺纹钢16组成抱墩的框架结构，墩旁托架1通过下部的牛腿15与墩身预留孔形成了用来实现荷载传递的特殊支撑副。另包括用来为整机提供动力及控制的液压系统10和电气系统11。

为了解决移动模架在空腹薄壁墩身上的支撑难问题，本实用新型提供了一种全新的支撑方式，即墩旁托架通过下部的牛腿与墩身预留孔形成的特殊支撑副实现荷载传递。具体地说，通过在薄壁高墩上开设牛腿预留孔，在预留孔上的预埋钢板上设计球形垫座，移动模架造桥机墩旁托架自带的牛腿支撑在球形垫座上。

另外，安装墩旁托架的常规做法一般是陆地用大型吊机安装、海上用大型浮吊安装，费用高，效率低。而本实用新型利用自带的前端吊机很好的解决了海湾大桥高墩上安装墩旁托架需要大型海上起重设备辅助所带来的困难。同时，本实用新型还设计了支撑台车，其不仅起将承重主框架以上的模架自重传递到墩旁托架的作用，还为整套模架系统(除内模系统外)提供动力，具有控制承重主框架水平转弯的作用。

另外，现有技术中外模系统的常规设计是将外模系统设计成大块整体模板，周转率低。而本实用新型把移动模架造桥机外模系统中的模板及框架设计成方便拆装的标准模块，可以根据不同箱梁的外型灵活组装，而且其所用材料为施工中常用的型材及板材，从而提高整个设备的周转利用率。

本实用新型的有益效果：采用墩旁托架自带牛腿与墩身预留孔加球形垫座不但解决了移动模架造桥机在薄壁高墩上的支撑难题，而且既经济又合理；利用该移动模架造桥机自带的前端吊机14自安装墩旁托架1，解决了高墩上安装墩旁托架需要大型起重设备配合的问题，即节约了成本又方便了施工；外模板的设计采用可循环利用模块化设计理念，提高了整套设备的使用效率，降低了整个施工成本。

附图说明

图1是本实用新型的移动模架造桥机的侧视图；

图2是本实用新型的移动模架造桥机的俯视图；

图3是沿图1中的线A-A得到的视图；

图4是沿图1中的线B-B得到的视图；

图5是沿图1中的线C-C得到的视图；

图6是表示移动模架处于合模状态和脱模状态中的视图；

图7是墩旁托架和桥墩的透视图；

图8是墩旁托架和桥墩的侧视图，其中桥墩以虚线表示；

图9是支撑台车的侧视图；

图10是支撑台车的前视图；

图11是承重主框架及其前、后导梁的侧视图；

图12是配重及其平台的侧视图；

图13是外模系统的概略侧视图；

图14是表示组成外模板的框架和模板的图；

图15a和图15b分别是表示内模系统的推开状态和收缩状态的示意图；

图16是表示内模车的示意图；

图17是表示内模车移开时螺杆支顶状态的示意图；

图18是表示横向接缝处密封条的放大图；

图19是从图18的左方看到的内模车的视图；

图20是前端吊机的示意图；

图21是从图20的左方看到的前端吊机的示意图；

图22是后支点悬挂系统的示意图；

图23是梯子平台的侧视图；

图24是梯子平台的俯视图；

图25是电气系统的示意图；

图26表示本实用新型的移动模架造桥机现浇每联中跨50米箱梁的第一到第五施工步骤。

具体实施方式

如图1-5中所示，本实用新型的移动模架造桥机包括墩旁托架1、支撑台车2、纵横移装置4、承重主框架5、导梁总成6、配重13及其平台12、外模系统7、内模系统8、前端吊机14、后支点悬挂系统3、梯子平台9等，另包括电气系统11和液压系统10。液压系统10用来为整机提供动力及控制，其包括未示出的液压泵站(例如油泵)、控制阀、液压管路。下面参考附图分别对它们进行说明。

图7是墩旁托架1和桥墩17的透视图，图8是墩旁托架1和桥墩17的侧视图，其中桥墩17以虚线表示。墩旁托架1设计成三角结构形式，分为左右两部分，二者通过施加一定预应力的一组精轧螺纹钢16组成抱墩的框架结构。墩旁托架1起着将整机载荷和施工工作载荷传到桥墩17的作用，墩旁托架1是通过下部牛腿15与墩身预留孔形成的特殊支撑副实现荷载传递的。具体地说，墩身预留孔(牛腿预留孔)开设在薄壁高墩上，在预留孔上的预埋钢板上设计球形垫座，移动模架造桥机墩旁托架自带的牛腿支撑在球形垫座上。这种支撑方式的优点在于，移动模架在使用过程中，其所承受的荷载通过墩旁托架传递给牛腿，再通过牛腿传给球形垫座，最后通过球形垫座扩散到墩身混凝土中，不但很好的解决了由于应力集中引起的薄壁墩身混凝土开裂的问题，而且采用托架跟牛腿一体化设计减少了常规支撑的安装托架牛腿这道工序，提高了施工效率。

图9是支撑台车2的侧视图，图10是支撑台车2的前视图。支撑台车2不仅起将承重主框架5以上的模架自重传递到墩旁托架1的作用，还为整套模架系统(除内模系统8外)提供动力，具有控制承重主框架5水平转弯的作用。支撑台车2包括车轮系21、台车架22、水平转向机构和动力站，纵横移装置4安装在支撑台车2上，包括安装在水平转向机构上的纵移机构以及安装在台车架上的横移机构。

图11是承重主框架5及其前、后导梁52、53的侧视图。承重主框架5由左右两条承重钢箱梁51，前、后导梁52、53以及12榀横梁54组成。前、后导梁52、53组成导梁总成6。承重主框架5是整个移动模架造桥机的主要受力构件，所有的施工荷载直接由承重主框架5承受并传递给墩旁托架1。

图12是配重13及其平台12的侧视图，图6是表示移动模架处于合模状态和脱模状态中的视图，以图6中的线20为分界线，线20左边表示移动模架处于合模状态时的样子，线20右边表示移动模架处于脱模状态时的样子。当两组移动模架横向分开处于脱模状态之后，为使每组移动模架在横移或前移过程中满足侧向和纵向稳定要求，在承重钢箱梁51外侧加有例如长50m的平台12，放置不小于15吨的配重13，例如矩形混凝土配重，配重13与其平台12需锁定及捆绑。

图13是外模系统7的概略侧视图，图14是表示组成外模板71的框架74和模板75的图。外模系统7由外模板71、支撑72和栏杆73组成。外模板71的设计采用可循环利用的模块式模板设计理念，即如图14中所示，外模板71由框架74和模板75组成，两部分分离，由螺栓连接成整体。模板75及框架74设计成方便拆装的标准模块，可以根据不同箱梁的截面形式零活组装，框架74和模板75的材料为型材及板材。

图15a和图15b分别是表示内模系统8的推开状态和收缩状态的示意图；图16是表示内模车81的示意图，图17是表示内模车81移开时螺杆支顶状态的示意图，图18是表示横向接缝处密封条的放大图，图19是从图18的左方看到的内模车81的视图。内模系统8由内模标准段、内模非标段、内模车81、轨道82、模板密封条83、螺旋撑杆84及垫块等组成。内模板在横截面上对称分成五块：一块顶模、二块上侧模、二块下侧模，顶模与上侧模间的接缝采用斜面吻合，以便利对位及脱模，上侧模与下侧模间采用铰销联接，非标段的上、下侧模上因有变坡及锚孔座，为制造、使用方便，局部采用散模。为保证内模板间的密封，在内模板纵向接缝上均采用面板与框架间错缝处理以形成企口，横向接缝则用内模板密封条83加以密封。内模车81由车架811、撑杆812、车轮813、内模车液压泵站814、顶模油缸815、侧模油缸816、下侧模油缸817、走行马达、减速器及电缆卷筒等组成。操纵内模车液压泵站814的手动换向阀，可使上述油缸伸缩，带动五块内模板按上侧模、下侧模、顶模的动作顺序依次到达工作位置，或按其逆顺序依次缩回到运送状态。

图20是前端吊机14的示意图，图21是从图20的左方看到的前端吊机14的示意图。前端吊机14由主梁141、螺旋千斤顶142、连接吊板143、动滑轮组及吊钩144、卷扬机145、吊机主梁车轮146、手拉葫芦147、定滑轮组148等组成。主梁141由两个矩形框架组成，中间螺栓连接，承载能力25吨/边，通过螺旋千斤顶142支撑在墩顶上，墩顶预埋的螺栓将螺旋千斤顶142固定。同时主梁141通过连接吊板143与前导梁连接。定滑轮组148布置在前导梁下弦，通过手拉葫芦147的牵引，来定位起吊位置。卷扬机145布置在承重钢箱梁51端头，可为起吊提供动力，同时利用前导梁上弦做轨道牵引前端吊机14的主梁141前后移动。

图22是后支点悬挂系统3的示意图。后支点悬挂系统3由悬挂梁31、垫块32、千斤顶33及液压泵站组成，在浇筑砼过程中，后支点悬挂系统3通过千斤顶33将模架主梁反吊在已浇连续箱梁悬臂端，系统通过压力传感器实时检测油缸承载力，通过电磁换向阀的控制，实现悬挂荷载的动态控制。

在先浇注的箱梁悬臂端处设置后支点悬挂系统3的目的是为了保证混凝土结合部位不出现错台、漏浆等影响外观的现象。其具体工作过程如下：在浇注混凝土前利用千斤顶33把悬挂梁(反力梁)31顶紧，使移动模架系统的外模板与旧混凝土紧密接触，从而避免浇注混凝土时错台和漏浆。另外，为了保证施加在已经浇注的悬臂端箱梁上的荷载在设计范围内，在千斤顶33上设置了压力传感器(未示出)，当后支点反力大于设计荷载时，通过压力传感器传递信号通过电磁阀使千斤顶33卸压；当后支点反力低于设计荷载时，压力传感器传递信号重新启动液压泵站供油，保证千斤顶33处于一个稳定的工作状态。通过采用这种技术，实际施工中浇注的混凝土箱梁的结合面没有出现漏浆的现象，错台也在5mm以内，达到了非常好的效果。

图23是梯子平台9的侧视图，图24是梯子平台9的俯视图。为方便施工作业，特设有供人操作的梯子平台9，梯子平台9包括梯子91、92、93和平台94、95、96。墩旁托架1、横梁横向及纵向、主梁上平面、侧模顶面均设有平台。在现浇混凝土梁前端还专门设有供张拉等作业的工作平台。

图25是电气系统11的示意图。移动模架造桥机的电气系统主要由2个动力配电箱、1台前端吊机、6个支撑台车、1台内模车等几部分的电路组成。全系统采用380伏50赫兹三相五线制交流供电，设总进线动力配电箱，通过动力电缆向系统各部分供电。

本实用新型的移动模架造桥机的施工步骤如图26中所示，总体上分为五个步骤。第一步骤分为四个小步骤1.1-1.4∶1.1当前跨梁体混凝土养生；1.2拆除内模及端模；1.3战拉混凝土梁体；1.4在前方托架安装完毕后，作脱模准备工作。第二步骤分为五个小步骤：2.1解除外模床竖向所有约束；2.2外模架垂直下降200-300毫米，脱外模；2.3解除底模及其桁架连接螺栓等约束；2.4连接横移油缸动力；2.5将两边外模架分别向两侧平移约3米。第三步骤分为三个小步骤：3.1解除外模架纵移的所有约束，锁定千斤顶；3.2启动液压驱动机构；3.3外模架纵移过孔(例如为50米)。第四步骤分为五个小步骤：4.1继续纵移，使模架到位；4.2两组模架在横移油缸的推动下向中线合拢；4.3顶升整个模床，调整标高及整个模床姿态；4.4锁定所有安全装置，包括后悬挂；4.5涂模板油。第五步骤分为五个小步骤：5.1扎底腹板钢筋；5.2安装内模及端模，扎顶板钢筋；5.3浇铸梁体混凝土；5.4梁体混凝土养生；5.5拆、运墩旁托架至前方安装。

本实用新型解决了目前国内使用的移动模架造桥机所存在的问题，其采用的技术方案为：在薄壁高墩上开设牛腿预留孔，在预留孔上的预埋钢板上设计球形垫座，移动模架造桥机墩旁托架1自带的牛腿15支撑在球形垫座上。移动模架在使用过程中，其所承受的荷载通过墩旁托架1传递给牛腿15，再通过牛腿15传给球形垫座，最后通过球形垫座扩散到墩身混凝土中，从而很好的解决了由于应力集中引起薄壁墩身混凝土开裂的问题。利用的其自带的前端吊机14很好的解决了海湾大桥高墩上安装墩旁托架1需要大型海上起重设备辅助所带来的困难。通过把移动模架造桥机的外模75及框架74设计成方便拆装的标准模块，可以根据不同箱梁的截面形式零活组装，而且其所用材料为施工中常用的型材及板材，从而提高了整个设备的再周转利用率。

Claims (10)

1.一种适用于薄壁高墩海湾大桥施工用的薄壁高墩用移动模架造桥机，该移动模架造桥机包括墩旁托架(1)、支撑台车(2)、纵横移装置(4)、承重主框架(5)、导梁总成(6)、前端吊机(14)、配重(13)及其平台(12)、外模系统(7)、内模系统(8)、后支点悬挂系统(3)、梯子平台(9)，其特征在于所述墩旁托架(1)设计成三角结构形式，分为左右两部分，二者通过施加一定预应力的一组精轧螺纹钢(16)组成抱墩的框架结构，墩旁托架(1)通过下部的牛腿(15)与墩身预留孔形成了用来实现荷载传递的特殊支撑副。

2.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于其还包括用来为整机提供动力及控制的液压系统(10)，液压系统(10)包括液压泵站、控制阀、液压管路，并且，在所述墩身预留孔上有预埋钢板，在所述预埋钢板上设计有球形垫座，所述牛腿支撑在所述球形垫座上。

3.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于所述支撑台车(2)包括车轮系(21)、台车架(22)、水平转向机构和动力站，纵横移装置(4)安装在支撑台车(2)上，包括安装在水平转向机构上的纵移机构以及安装在台车架上的横移机构，梯子平台(9)包括梯子(91，92，93)和平台(94，95，96)。

4.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于所述承重主框架(5)由左右两条承重钢箱梁(51)，前、后导梁(52，53)以及12榀横(54)梁组成，前、后导梁(52，53)组成导梁总成(6)，平台(12)位于承重钢箱梁(51)外侧，平台上放置所述配重(13)。

5.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于内模系统(8)由内模标准段、内模非标段、内模车(81)、轨道(82)、模板密封条(83)、螺旋撑杆(84)及垫块等组成，内模板在横截面上对称分成五块：一块顶模、二块上侧模、二块下侧模，顶模与上侧模间的接缝采用斜面吻合，上侧模与下侧模间采用铰销联接，在内模板纵向接缝上均采用面板与框架间错缝处理以形成企口，横向接缝则用内模板密封条(83)加以密封。

6.如权利要求5所述的移动模架造桥机，其特征在于内模车(81)由车架(811)、撑杆(812)、车轮(813)、内模车液压泵站(814)、顶模油缸(815)、侧模油缸(816)、下侧模油缸(817)、走行马达、减速器及电缆卷筒组成。

7.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于外模系统(7)由外模板(71)、支撑(72)和栏杆(73)组成，外模板(71)由呈方便拆装的标准模块形式的框架(74)和模板(75)组成，所述框架和模板分离，由螺栓连接成整体，移动模架造桥机还包括后支点悬挂系统(3)，其由悬挂梁(31)、垫块(32)、用来在浇注混凝土前把所述悬挂梁(31)顶紧以使移动模架系统的外模板与旧混凝土紧密接触的千斤顶(33)及液压泵站组成。

8.如权利要求1所述的移动模架造桥机，其特征在于前端吊机(14)包括主梁(141)、螺旋千斤顶(142)、连接吊板(143)、动滑轮组及吊钩(144)、卷扬机(145)、吊机主梁车轮(146)、手拉葫芦(147)、定滑轮组(148)，主梁(141)由两个矩形框架组成，中间螺栓连接，通过螺旋千斤顶(142)支撑在墩顶上，墩顶预埋的螺栓将螺旋千斤顶(142)固定，主梁(141)通过连接吊板(143)与前导梁连接，定滑轮组(148)布置在前导梁下弦，通过手拉葫芦(147)的牵引，来定位起吊位置，卷扬机(145)布置在承重钢箱梁(51)端头。

9.如权利要求7所述的移动模架造桥机，其特征在于在所述千斤顶(33)上设置了用来传递信号以通过电磁阀使液压千斤顶卸压或重新启动油泵供油的压力传感器。

10.如权利要求1到9中任一个所述的移动模架造桥机，其特征在于还包括由用于动力配电箱、前端吊机、支撑台车、内模系统的内模车几部分的电路组成的电气系统(11)。

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