CN103770217B - 一种同步抬升钢筋笼的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海底隧道沉管的制造领域，具体是一种制造隧道沉管流程中同步抬升钢筋笼的设备及方法，该设备包括多个气囊、气囊垫板和空压机，气囊垫板设置在所述多个气囊的上表面，所述空压机通过管路与该多个气囊分别连通。该方法首先在钢筋笼通过滑移轨道顶推到位后，将多个设有气囊垫板的气囊安装在钢筋笼下部位置；然后通过空压机通过管路向气囊内充气，当钢筋笼脱空至设定高度时，停止充气；最后拆除滑移轨道后，气囊通过排气阀缓慢排气，使得气囊垫板上设置的支撑柱受力，然后将气囊取出。本发明通过对气囊充气完成对钢筋笼的抬升，运行稳定，对钢筋笼的高度能够精确控制；结构简单，相比现有的液压、气动机械装备，能够节约成本。

Description

一种同步抬升钢筋笼的方法及设备

技术领域

本发明涉及海底隧道沉管的制造领域，具体是一种制造隧道沉管流程中的同步抬升钢筋笼的方法及设备。

背景技术

目前，在跨海大桥海底隧道的沉管共有多个管节，设置生产线预制管节。管节预制厂设多条生产线，每条生产线包括钢筋绑扎台座和浇筑台座，钢筋绑扎台座依次进行绑扎底板钢筋、绑扎隔墙侧墙钢筋、绑扎顶板钢筋。

管节钢筋笼顶推流程为：首先完成底板钢筋绑扎，在通过钢筋笼顶推设备将其纵移至预设工位完成隔墙侧墙钢筋绑扎，然后再顶推至顶板钢筋绑扎工位，最后利用钢筋笼顶推设备将钢筋笼整体顶推至浇筑区，通过顶起钢筋笼，置换出行走滑移轨道，将钢筋笼下放到底模上完成受力转换。现有的浇筑区工位抬升大型管节钢筋笼完成受力转换的设备，结构复杂，操作繁琐，且运行起来不够稳定，且运行成本较高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种结构简单、运行稳定且成本低的同步抬升钢筋笼的方法及设备。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种同步抬升钢筋笼的设备，包括多个气囊、气囊垫板和空压机，所述气囊垫板设置在所述多个气囊的上表面，所述空压机通过管路与该多个气囊分别连通。

其中，所述管路包括气管主路，该气管主路设有多个气管支路，每个气管支路与一个气囊对应连接；所述气管主路上设有总进气阀，每个气管支路上设置有支路进气阀和排气阀。

并且，每个气囊上设有气压表和安全阀。

其中，所述气囊垫板包括钢板和细木工板，所述细木工板设置在所述钢板上侧，所述钢板的下表面两侧分别设有支撑柱。

此外，每个气囊设有囊体，该囊体的两端设置有囊头，其中，一端的囊头与气管支路，另一端的囊头设有密封拉环。

其中，所述多个气囊结构相同，且气囊采用三帘四胶型布层。

进一步，所述多个气囊平行分布在所述钢筋笼下部，其中，在钢筋笼中间部位的相邻气囊间距比靠近该钢筋笼边缘的相邻气囊的间距宽。

此外，本发明还提供一种同步抬升钢筋笼的方法，包括以下步骤：

S1.在钢筋笼通过滑移轨道顶推到位后，将多个上部设有气囊垫板的气囊安装在钢筋笼下部位置；

S2.空压机通过管路向气囊内充气，当钢筋笼脱空至设定高度时，停止充气；

S3.拆除滑移轨道后，气囊通过排气阀缓慢排气，使得气囊垫板上设置的支撑柱受力，然后将气囊取出。

其中，在步骤S2中，空压机通过设在管路中的气管支路独立地向单个气囊中充气，调节个别气囊的抬升高度。

此外，在所述气囊使用前，对所有气囊进行空载充气试验，试验压力取工作压力的1.2倍。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1、本发明通过对气囊充气完成对钢筋笼的抬升，运行稳定，对钢筋笼的高度能够精确控制；

2、本发明结构简单，相比现有的液压、气动机械装备，能够节约成本；

3、本发明使用的气囊使用过后，可进行回收，避免环境的污染。

附图说明

图1是本发明的抬升钢筋笼设备的结构示意图；

图2是本发明与钢筋笼的安装结构示意图；

图3是本发明气囊在使用状态下结构图；

图4是本发明的气囊与气囊垫板连接示意图；

附图中，各标记所代表的组件列表如下：

1、气囊；2、空压机；3、总进气阀；4、三通连接阀；5、支路进气阀；6、气压表；7、钢筋笼；8、气囊垫板；81、细木工板；82、钢板；83、支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图3所示，本实施提供一种制造隧道沉管流程中的同步抬升钢筋笼设备，该设备采用气囊顶升方式。该设备包括多个气囊1、气囊垫板8和空压机2，所述气囊垫板设置在多个气囊的上表面，所述空压机通过管路与该多个气囊分别连通。如图2所示，气囊通过气囊垫板与钢筋笼7底接触，以增大抬升接触面积。管路包括气管主路，该气管主路设有多个气管支路，气管主路通过三通连接阀4与各气管支路连接。每个气管支路与一个气囊对应连接；所述气管主路上设有总进气阀3，每个气管支路上设置有支路进气阀5和排气阀（图中未显示）。通过充气管路，可对气囊进行并联供气，或者有选择性供气，调节钢筋笼的平衡。每个气囊上设有气压表6和安全阀，当气囊达到设定压力时，关闭总进气阀，停止充气；此外，安全阀能够起到安全保障的功能。如果气囊的压力超过了预设的最高气压时，安全阀就会自动泄气。

如图3和图4所示，气囊上部设置有气囊垫板8，气囊垫板主要由钢板82与细木工板81组成，需要对气囊垫板上的毛刺进行去除。所述细木工板设置在所述钢板上侧，所述钢板的下表面两侧分别设有支撑柱83。该支撑柱在气囊泄气后，起到支撑钢筋笼的作用。

每个气囊设有囊体，该囊体的两端设置有囊头，其中，一端的囊头与气管支路，另一端的囊头设有密封拉环。密封拉环便于对气囊的安装与拆卸。所述多个气囊结构相同，且选用的气囊的直径、囊体长度和抬升有效高度分别为250mm、23m和125mm。气囊采用的布层为三帘四胶类型，牢固耐用。使用过后，可将气囊回收，避免环境污染。如图2所示，所述多个气囊平行分布在所述钢筋笼下部，其中，在钢筋笼中间部位的相邻气囊间距比靠近该钢筋笼边缘的相邻气囊的间距宽。由于钢筋笼为柔性结构，变形较大，所以位于钢筋笼两侧端的气囊会承载更大载荷。管节钢筋笼顶推流程中，通过滑移轨道运送钢筋笼，并且共布置多条，而气囊布置在钢筋笼下侧，其中，位于钢筋笼中部的两条气囊，最大距离约为4.4m，计算钢筋笼的变形，气囊的有效抬升高度须大于最大挠度。

气囊的承载能力是指气囊压扁到某一定高度后，一只气囊能够承载的重量。根据气囊使用环境及生产厂家产品标准，选用气囊直径250mm，抬升有效高度为125mm，气囊额定压力0.4MPa，有效长度23m。

气囊有效面积： $S=\frac{\mathrm{\π}}{2}(D-H)\×L=\frac{\mathrm{\π}}{2}(0.25-0.125)\×23={4.51m}^2$

气囊在额定压力下的承载载荷：F=pS=1804KN

在钢筋笼的两侧端的荷载达到44KN/m，在有效长度为23m的情况下，总荷载为1012KN，具有1.78倍的安全余量，满足使用要求。

通过增大气囊的抬升高度，可以克服钢筋笼挠度变化带来的不利影响。在实际操作过程中也可独立增加个别气囊的高度，以方便取出滑移轨道。

本实施例提供了抬升钢筋笼的方法，包括以下步骤：

S1.在钢筋笼通过滑移轨道顶推到位后，将多个上部设有气囊垫板的气囊安装在钢筋笼下部位置；

S2.通过空压机通过管路向气囊内充气，当钢筋笼脱空至设定高度时，停止充气；此外，空压机可通过设在管路中的气管支路独立地向单个气囊中充气，从而调节个别气囊的抬升高度。

S3.拆除滑移轨道后，气囊通过排气阀缓慢排气，使得气囊垫板上设置的支撑柱受力，然后将气囊取出。

此外，为了保证操作的顺利进行和施工安全，在气囊使用前，对所有气囊进行空载充气试验，试验压力取工作压力的1.2倍。并且检查气囊表面是否有尖锐突出的硬物，防止刺破气囊囊体。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种同步抬升钢筋笼的设备，其特征在于，包括多个气囊、气囊垫板和空压机，所述气囊垫板设置在所述多个气囊的上表面，所述空压机通过管路与该多个气囊分别连通；所述气囊垫板包括钢板和细木工板，所述细木工板设置在所述钢板上侧，所述钢板的下表面两侧分别设有支撑柱；每个气囊设有囊体，该囊体的两端设置有囊头，其中，一端的囊头与气管支路连接，另一端的囊头设有密封拉环。

2.根据权利要求1所述的同步抬升钢筋笼的设备，其特征在于，所述管路包括气管主路，该气管主路设有多个气管支路，每个气管支路与一个气囊对应连接；所述气管主路上设有总进气阀，每个气管支路上设置有支路进气阀和排气阀。

3.根据权利要求2所述的同步抬升钢筋笼的设备，其特征在于，每个气囊上设有气压表和安全阀。

4.根据权利要求1所述的同步抬升钢筋笼的设备，其特征在于，所述多个气囊结构相同，且均采用三帘四胶型布层。

5.根据权利要求4所述的同步抬升钢筋笼的设备，其特征在于，所述多个气囊平行分布在所述钢筋笼下侧，其中，在钢筋笼中间部位的相邻气囊间距比靠近该钢筋笼边缘的相邻气囊的间距宽。

6.一种同步抬升钢筋笼的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在钢筋笼通过滑移轨道顶推到位后，将多个上部设有气囊垫板的气囊安装在钢筋笼下部位置；

S2.空压机通过管路向气囊内充气，当钢筋笼脱空至设定高度时，停止充气；

S3.拆除滑移轨道后，气囊通过排气阀缓慢排气，使得气囊垫板上设置的支撑柱受力，然后将气囊取出。

7.根据权利要求6所述的同步抬升钢筋笼的方法，其特征在于，在步骤S2中，空压机通过设在管路中的气管支路独立地向单个气囊中充气，调节个别气囊的抬升高度。

8.根据权利要求7所述的同步抬升钢筋笼的方法，其特征在于，在所述气囊使用前，对所有气囊进行空载充气试验，试验气体压力取工作压力的1.2倍。