CN103998690A

CN103998690A - 自行式可移动模架系统

Info

Publication number: CN103998690A
Application number: CN201180074842.6A
Authority: CN
Inventors: M·佩德罗贝
Original assignee: Nrs Advisory Co Ltd
Current assignee: Nrs Advisory Co Ltd
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2014-08-20
Also published as: WO2013052017A1; EP2764162A1; KR20140084107A; US20150021119A1

Abstract

自行式可移动模架系统，其包括：主梁(100)，其具有位于其前端部的在行进期间用于将系统负载传递到支撑部的前鼻梁(110)，在浇铸和行进期间将负载传递给后部支撑部(400)的后鼻梁(120)，其中所述后鼻梁(120)装配有导轨系统(701)，以便通过空中吊运车系统(700)进行钢筋笼的递送和支撑重新定位；托架桁架(200)，其在浇铸期间将来自模板(800)的负载传递给主梁(100)；前部支撑部和后部支撑部，其能够在中心处打开用于钢筋笼通过；中间支撑部以及行进小车。

Description

自行式可移动模架系统

技术领域

建筑工程

背景技术

尤其用于在较深的山谷上方、在具有陡峭斜坡的水渡口上方、在公路或铁路或环境保护区域上方的整个桥梁跨度现场浇铸混凝土桥梁的桥梁建筑会出现许多挑战。适于桥梁建筑的可移动模架系统(MSS)可提供优于传统建筑(传统模架)的优势，包括对环境造成最小的干扰，给上层建筑组装提供更集中的工作区域，以及在改善的建筑环境下会提高工人的安全性。

传统的模架或模板之前在特定的位置进行构建，使用一次就被拆毁。由于高劳动力成本和材料成本，当今的趋势是趋向于增加预制造、较大单元形式的组件、通过诸如“可移动形式”的机械手段架设以及不断地改进和重新使用用于其它项目的形式。

设想将可移动模架系统用于现场浇铸混凝土桥梁的建筑中，且它们使得支撑赋予桥梁形状的模板的钢结构行进。MSS构建成从硬化的混凝土中退出，移动到一个新的位置，并精确调整以便用混凝土修筑下一个桥梁跨度。

可移动的模架系统是在二十世纪70年代中期研发的。该系统已被进一步研发，并且已成为用于构建全世界桥梁的非常受欢迎的一种系统。使MSS适应不同横截面的能力允许承包商对于其它地方的不同项目而言使用相同的设备。

MSS系统

MSS由跨越两个桥墩之间的支撑结构构成，从桥墩支撑或悬吊模板。内部模板(芯形式)可折叠且可在导轨系统上运行，以允许容易地重新定位到下一个桥梁跨度。该系统设计成使得所述外部模板可被充分打开以允许在行进(launching)的期间外部模板围绕桥桩通过。在行进之后，模板再次闭合，且在设定到正确对准之后，就可以开始放置加固物。

MSS的类型

MSS可分为两种类型，即(i)下行式(underlane)(或吊挂式(underslung))及(ii)上行式(overlane)(或承托式(overhead))。下行式的MSS具有支撑模板的两个平行梁。上行式的MSS具有一个或两个主梁，模板从该主梁悬吊。

选择使用哪种类型取决于现场条件，诸如高度限制，桥面类型(例如单索面，双索面，双T)和桥桩高度。

自行式MSS

NRS在世界上首先研发自行式MSS(SL-MSS)，以解决与处理用于在水上以及在较高桥墩上的桥墩支撑支架(bracket)相关的难题。该系统能够在无需任何独立起重机的情况下向前传送并安装桥墩支撑支架。SL-MSS已成功地用于全世界的多项大型桥梁项目的建筑，并且由于其成本及营运效率在后来受到广泛欢迎。

然而，与当前MSS相关的现有问题包括需要较长的周期时间，不能同时传送整个钢筋笼或一次传送全部钢筋笼，在上层建筑中需要若干壁垒封闭物(block-outs)，需要通过上层建筑甲板来支撑模板的吊筋，需要用于重新定位支撑部所必需的其它设备，以及最后但并非最不重要的是其操作的复杂性以及劳动力密集的工作。

此外，目前的大部分可移动的模架系统在它们的操作方面具有关于建筑人力成本高以及组装、拆解和重新组装成本方面的局限性。

本发明提供一种新颖的MSS，其具有用于现场浇铸桥梁的自行式系统，其对于桥梁建筑项目方面可提供节省成本的许多优势。

附图说明

图1-A和图1-B示出总布置图：正视图和平面视图；

图2-A和图2-B示出在托架桁架(Hanger Truss)处的A区段：钢筋笼安装位置及混凝土位置；

图3-A和图3-B示出在托架桁架处的A区段：在典型的桥墩及洞门桥墩处的行进位置；

图4-A、图4-B和图4-C示出在后部支撑部处的区段B：钢筋笼安装位置、混凝土浇筑位置和行进位置；

图5-A和图5-B示出在前部支撑部处的区段C：钢筋笼安装位置以及混凝土浇筑位置；

图6-A和图6-B示出在前部支撑部处的区段C：在典型的桥墩及洞门桥墩处的行进位置；

图7-A和图7-B示出在中间行进支撑部处的区段D：行进位置和重新定位位置；

图8-A和图8-B示出在前部行进支撑部处的区段E：行进位置和重新定位位置；

图9-A和图9-B示出行进顺序：阶段1和阶段2；

图10-A和图10-B示出行进顺序：阶段3和阶段4。

具体实施方式

根据本发明的自行式可移动模架系统(SL-MSS)包括：

-后鼻梁(120)，如图1-A中所示，在浇铸和行进期间所述后鼻梁(120)将负载传递给后部支撑部(400)，装配有用于电动升降绞车(702)的单个导轨(701)，所述电动升降绞车(702)用于钢筋笼(900)装载。

-托架桁架(200)，在浇铸期间其将来自模板(800)的负载传递给主梁(100)。在所述托架桁架(200)的上部部分上具有第二折叠功能，其形成如图3-B中所示的较宽开口和较高的位置。这将允许MSS通过洞门桥墩区域(416)或其它障碍物。

-后部支撑部(400)，其在钢筋笼(900)的安装、浇铸以及行进期间给MSS提供支撑。所述后部支撑部(400)可在中心处打开以便如图4-A中所示那样使得钢筋笼(900)通过，而不同于需要用于浇铸的额外后部支撑部的其它先前系统，本发明的所述后部支撑部(400)现在设计成承受(take)浇铸负载。为后部支撑部(400)一部分的折叠腿(401)都向上折叠以便在交铸和行进期间直接支撑到主梁(100)。如图4-B中所示，后部支撑部(400)针对浇铸阶段设置。后部支撑部主千斤顶(main jack)(402)被激活并将负载传递到现有的桥梁。如图4-C中所示，在MSS行进期间，停用后部支撑部主千斤顶(402)以及负载通过托辊(403)(express roller)传递到现有的桥梁。在后部支撑部(400)的顶部和主梁(100)处装配后部支撑侧千斤顶(404)。在行进期间它们用于横向调节主梁通过曲线桥梁跨度以及在浇铸之前用于横向调节后部支撑部(400)本身。所述后部支撑部(400)固定到主梁(100)。对于其重新定位而言不需要其它外部设备。

-前部支撑部(410)，其在钢筋笼(900)的安装和浇铸期间给MSS提供支撑。如图5-A中所示那样，所述前部支撑部(410)在中心处打开以便钢筋笼(900)通过。一旦完成放置钢筋笼(900)，如图5-B中所示那样，安装拉杆(tension bar)(415)且将其接合到前部支撑部(410)，以便在浇铸阶段期间限制前部支撑部(410)的偏转。不同于在桥梁结构中需要壁垒封闭物的其它先前系统，前部支撑部(410)没有任何部分通过桥梁结构。因此，不需要壁垒封闭物。

在浇铸期间，前部支撑部主千斤顶(413)被激活并将来自主梁(100)的负载传递到前部支撑部(410)。为前部支撑部(410)一部分的前部支腿(412)进一步将负载传递给桩脚(column footing)。如图5-B中所示那样在前部支撑部(410)的顶部和主梁(100)处装配前部支撑侧千斤顶(414)，以允许横向调节主梁。如图6-A中所示那样，在行进期间在下部部分处的锁定臂(411)可以被打开以便通过桥墩。当行进通过洞口区域(416)时，如图6-B中所示的前部支撑部(410)的下部部分可断开连接。所述前部支撑部(410)固定到主梁(100)。对于其重新定位而言不需要其它外部设备。

-在行进操作期间前部行进支撑部(420)给MSS提供支撑。

设置所述前部行进支撑部(420)并如图8-A所示那样将其固定到桥墩顶部(425)上，同时行进小车(500)(launching wagon)位于所述前部行进支撑部(420)顶部，这允许前鼻梁(110)和主梁(100)在上方滑动到或移动到新的设定位置。如图8-B中所示那样，所述前部行进支撑部(420)可从桥墩拆解，且悬吊到前鼻梁(110)，以便重新定位到下一桥墩。

-在行进操作期间中间行进支撑部(430)给MSS提供支撑。在浇铸期间如图1-A中所示那样所述中间行进支撑部(430)被悬吊到前鼻梁(110)。所述中间行进支撑部(430)向回移动并设置到已浇铸的混凝土上，如图1-A中的虚线所示，且在行进期间被激活以便支撑MSS。图7-A和图7-B的横截面示出中间行进支撑部(430)分别处于激活和停用阶段。

-空中吊运车系统(700)提供重新定位到所述中间行进支撑部(430)和所述前部行进支撑部(420)，并且还提供钢筋笼(900)的递送。所述空中吊运车系统由沿着后鼻梁(120)、主梁(100)和前鼻梁(110)设置的单个导轨(701)以及电动升降绞车(702)构成。

-模板(800)，根据本发明其由模板支撑框架(801)支撑而不需要用于将其悬吊的吊筋。因此，参照图2-A和图2-B，在钢筋笼(900)的安装和混凝土浇筑期间不存在障碍。

为了操作所述SL-MSS，所述SL-MSS的组装和架设顺序可描述成如下：

1.在正被浇铸的桥梁跨度的前面桥墩处安装临时塔架(501)。

2.将中间行进支撑部(430)安装并固定到桥台(abutment)(417)后面的临时混凝土地基的上方。

3.将主梁(100)组装到地面上。

4.将所述主梁(100)安装到所述临时塔架(501)和所述中间行进支撑部(430)上。

5.将前部支撑部(410)和前部支腿(412)以及后部支撑部(400)安装到所述主梁(100)。激活两个支撑部以便承受负载。

6.将所述临时塔架(501)和所述中间行进支撑部(430)移除。

7.将托架桁架(200)安装到所述主梁(100)。

8.将模板支撑框架(801)和模板(800)安装到托架桁架(200)。

9.将前鼻梁(110)组装到地面上。将所述前鼻梁(110)安装到所述主梁(100)。

10.安装空中吊运车系统(700)。

11.安装其它杂件即液压设备、泵、工作平台，直到完成。

所述SL-MSS的行进顺序包括如下的混凝土浇筑和行进阶段：

第1阶段(如图9A中所示)

1.1将MSS设置在混凝土浇筑位置处。

1.2激活前部支撑部(410)和后部支撑部(400)。

1.3将中间行进支撑部(430)悬吊于前鼻梁(110)。

1.4将前部行进支撑部(420)准备好设置到下一桥墩的顶部上。

1.5安装钢筋笼(900)和浇铸桥梁跨度(span)。

第2阶段(如图9B中所示)

2.1向回移动并将中间行进支撑部(430)安装到已经浇铸的甲板上。

2.2分别在前部支撑部(410)和后部支撑部(400)处释放主千斤顶(413和402)。现在后部支撑部(400)处于托辊(403)上。

2.3由中间行进支撑部(430)和后部支撑部(400)来支撑MSS。

2.4打开托架桁架(200)。

2.5准备向前行进到下一个桥梁跨度。

第3阶段(如图10A中所示)

3.1使MSS向前行进到新的桥梁跨度，直到前部支撑部(410)与前部行进支撑部(420)处于同一直线上。在行进期间，MSS由前部行进支撑部(420)、中间行进支撑部(430)和后部支撑部(400)来支撑。

3.2激活在前部和后部支撑部(410和400)处的主千斤顶(413和402)以便承受MSS的负载。现在中间行进支撑部(430)和前部行进支撑部(420)是自由的。

第4阶段(如图10B中所示)

4.1将前部行进支撑部(420)重新定位以便设置到下一个桥墩上。

4.2重新定位中间行进支撑部(430)以便悬吊到前鼻梁(110)。

4.3闭合托架桁架(200)。将MSS准备好用于浇铸。

4.4重复阶段1-4以便完成针对下一个桥梁跨度的周期。

所述SL-MSS的拆解过程可描述成如下：

该操作过程取决于在现场的实际情况，并随不同的工作而变化。在实际开始拆解之前，应进行仔细的规划和绘图。

在完成最后桥梁跨度之后拆解MSS的通常步骤如下：

1.在主梁(100)的后部处安装临时塔架(501)以便承受MSS的负载。

2.MSS由在后部处的临时塔架(501)和在前部处的中间行进支撑部(430)来支撑。

3.拆除前鼻梁(110)和前部行进支撑部(420)。

4.将底部托架(200)向下折叠并开始拆除模板(800)及模板支撑框架(801)。

5.拆除托架桁架(200)。

6.拆除前部支撑部(410)和前部支腿(412)。

7.拆除后部支撑部(400)。

8.降低主梁(100)并拆除各模块。

9.拆除中间行进支撑部(430)和临时塔架(501)。

可移动的模架系统与传统模架或自走式吊梁机(launching gantry)相比的优点如下：

-高效率地实现快速循环；

-质轻；

-易于组装；

-减少人力；

-可适应不同的横截面(允许在别处重复使用)；

-高的抗扭转性；

-最大偏转＝桥梁跨度的L/400；

-自行式选项(无需用于桥墩支架重新定位的起重机)；

-对道路用户的干扰限制到低于在施工期间的干扰(如应用的话)；

-通过减小甲板的预应力数量(无悬臂力矩)或减少甲板预应力中的锚具与联接器的数量以及减少在甲板中预应力操作的数量来降低预应力成本(高达30％)；

-减少高风险的操作数目(移动&行进)；

-更简单的几何控制(逐个桥梁跨度构建)；

-无需用于支撑结构的模架；

-预制的钢筋笼可由MSS吊起和安置；

O在桥墩中的较小力；

O无需区段浇铸场及相关的运输成本。

Claims

1.自行式可移动模架系统(SL-MSS)，其包括：

-主梁(100)，其将负载传递到支撑部；

-前鼻梁(110)，其是主梁(100)的延伸部分，其位于所述主梁的前端部处，在行进期间用于将系统的负载传递到支撑部；

-后鼻梁(120)，其在浇铸和行进期间将负载传递给后部支撑部(400)，其中所述后鼻梁(120)装配有导轨系统(701)，以便通过空中吊运车系统(700)进行钢筋笼的递送和支撑部重新定位；

-托架桁架(200)，其在浇铸期间将来自模板(800)的负载传递给主梁(100)，其中所述托架桁架(200)具有在上部部件上的第二折叠功能，上部部件形成较宽开口和较高的位置，以便允许SL-MSS通过洞门桥墩区域(416)或其它障碍物；

-后部支撑部(400)，其在钢筋笼(900)的安装、浇铸以及行进期间给MSS提供支撑；

-前部支撑部(410)，其在钢筋笼(900)的安装和浇铸期间给所述的自行式可移动模架系统提供支撑；

-前部行进支撑部(420)，其在行进操作期间给所述的自行式可移动模架系统提供支撑；

-中间行进支撑部(430)，其在行进操作期间给所述自行式可移动模架系统提供支撑，其中所述中间行进支撑部(430)可在浇铸期间悬吊到所述前鼻梁(110)；

-用于给所述自行式可移动模架系统提供支撑的行进小车(500)，其允许所述自行式可移动模架系统在前后两个方向上移动，并进一步允许所述自行式可移动模架系统侧向调节；

-空中吊运车系统(700)，其提供重新定位到所述中间行进支撑部(430)和所述前部行进支撑部(420)，并且还提供钢筋笼(900)的递送；

-模板(800)，其是用于使得混凝土形成一定形状的模具。

2.根据权利要求1所述的自行式可移动模架系统，其中所述后部支撑部(400)可在中心处打开以便所述钢筋笼(900)通过，所述后部支撑部(400)在钢筋笼(900)的安装、浇铸、及行进期间给自行式可移动模架系统提供支撑。

3.根据权利要求1或2所述的自行式可移动模架系统，其中所述前部支撑部(410)可在中心处打开以便所述钢筋笼(900)通过，所述前部支撑部(410)可在钢筋笼(900)的安装和浇铸期间给SL-MSS提供支撑。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中所述模板(800)由模板支撑框架(801)来支撑，而无需用于其悬吊的吊筋。

5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括后部支撑部主千斤顶(402)，其被激活并停用以便分别将负载传递到现有的桥梁以及使得负载通过托辊(403)将负载传递到现有的桥梁。

6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括后部支撑侧千斤顶(404)，其装配在所述后部支撑部(400)的顶部和所述主梁(100)处，在行进期间该千斤顶用于横向调节所述主梁(100)通过曲线桥梁跨度以及在浇铸之前用于横向调节所述后部支撑部(400)本身。

7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中设置所述前部行进支撑部(420)并将其固定到在桥墩顶部(425)处，其中行进小车(500)在前部行进支撑部(420)顶部处，所述行进小车允许前鼻梁(110)和所述主梁(100)在上方滑动到或移动到新的设定位置，所述前部行进支撑部(420)可从桥墩拆解，且悬吊到所述前鼻梁(110)，以便重新定位到下一桥墩。

8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括拉杆(415)，一旦完成所述钢筋笼(900)的安置，则安装拉杆(415)且其接合到前部支撑部(410)，以便在浇铸阶段期间限制所述前部支撑部(410)的偏转。

9.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括前部支撑部主千斤顶(413)，在浇铸期间，前部支撑部主千斤顶(413)被激活并将来自主梁(100)的负载传递到前部支撑部(410)。

10.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括前部支腿(412)，其进一步将负载传递给桩脚。

11.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括前部支撑侧千斤顶(414)，其装配在所述前部支撑部(410)的顶部和所述主梁(100)处，以便允许横向调节所述主梁(100)。

12.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的自行式可移动模架系统，其中还包括沿着后鼻梁(120)、所述主梁(100)和所述前鼻梁(110)设置的单个导轨(701)和电动升降绞车(702)。