CN104612061A - 一种悬挂开口式新型挂篮装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂开口式新型挂篮装置及其施工方法。该挂篮装置包括悬挂式吊篮、锚固系统、走行系统、液压调节系统、吊装及浇筑系统，悬挂式吊篮是挂篮的主体结构，其主要特点是底模托架与四条吊带采用刚性连接，使底模托架与吊带形成整体，在底模托架上安装底模、侧模及液压系统。悬挂式吊篮安装在锚固于已浇筑节段上的走行系统上，两根后吊带采用滚轴方式固定在走行系统梁上，在两条前吊带轨道梁外侧各放置一套调节液压千斤顶，通过调整前吊带的高度实现悬挂式吊篮姿态的调整，满足桥梁线形要求。本发明在满足挂篮主要功能的同时，还能节约成本，并有助于提高施工效率。

Description

一种悬挂开口式新型挂篮装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种预应力连续梁主梁施工技术，具体涉及一种悬挂开口式新型挂篮装置及其施工方法。

背景技术

目前，在预应力连续梁主梁施工中，挂篮主要用于混凝土悬臂浇筑施工，挂篮设备多采用具有一定横向连接的架构，两边设有主桁架，其中主桁架一般采用菱形结构或三角形结构，所形成的吊装施工挂篮设备两边的主桁架之间的横向联系结构较复杂，操作空间有限，不具备钢筋骨架整体吊装功能，施工效率较低。

另外，由于预应力混凝土箱梁节段浇筑面广且浇筑部位多，而一根输送管只有一个出料口，浇筑过程中通常采用拆、装混凝土输送管道调整出料口位置，完成整段梁浇筑。整个施工过程中混凝土浇筑不连续，易造成堵管，且拆装管道浪费大量的人力。

发明内容

本发明提供了一种经济快捷的悬挂开口式新型挂篮装置及其施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种悬挂开口式新型挂篮装置，包括悬挂式吊篮系统、锚固系统、走行系统和液压调节系统，其特征在于：

所述悬挂式吊篮系统包括悬挂式吊篮，其中，悬挂式吊篮为底模托架与2条前吊带和2条后吊带形成的刚性固结体，底模托架上设有底模、侧模和液压调节系统；悬挂式吊篮通过前吊带和后吊带固定在走行系统上；走行系统通过锚固系统锚固于已完成的浇筑梁段上。

所述液压调节系统包括调节液压千斤顶，调节液压千斤顶设在前吊带上端的下面，位于走行系统轨道梁的外侧，通过驱动调节液压千斤顶调整前吊带的高度实现悬挂式吊篮的整体角度调整。

所述后吊带采用滚轴方式固定在走行系统上。

所述走行系统包括轨道梁、轨道横向联系梁、走行梁、走行梁横向联系梁、防滑挡块、推进液压顶、驱动后锚固点和驱动前锚固点；其中，轨道梁后端锚固于已浇筑完成的桥面上，轨道梁的前端及中部轨道与横向联系梁相连，横向联系梁以螺栓群连接方式将两根轨道梁连成整体；走行梁横向联系梁以螺栓群连接方式将两根走行梁连成整体，且置于轨道梁上方，并与梁体锚固；在走行梁上设置有防滑挡块；驱动前锚固点焊接在走行梁末端，驱动后锚固点连接在轨道梁上，驱动前锚固点和驱动后锚固点间设有推进液压顶。

在侧模外侧与底模托架固定焊接2组竖向支架，并在竖向支架的上面设有竖撑液压千斤顶，侧模竖向压力通过纵梁作用在竖撑液压千斤顶上，在侧模支架外侧上下部各设置有上、下斜撑液压顶，为侧模提供横向支撑力。

所述锚固系统包括扁担梁A、扁担梁B和锚固螺栓；其中，扁担梁A和扁担梁B分别将轨道梁和走行梁锚固在梁体上；锚固螺栓将驱动后锚固点连接在轨道梁上。

一种悬挂开口式新型挂篮装置的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位；

步骤2：调节悬挂式吊篮系统前吊带高度来调整挂篮姿态，使其符合线形要求；

步骤3：通过侧模的液压调节系统完成侧模就位、加固；

步骤4：吊装系统将钢筋骨架及内模整体吊装入模；

步骤5：浇筑系统完成混凝土浇筑；

步骤6：采用智能张拉系统完成预应力张拉；

步骤7：通过侧模的液压调节系统完成侧模自动脱模；

步骤8：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位；

根据需要重复步骤2~8，完成连续梁浇筑。

所述步骤1的子步骤包括：

（1）将底模托架和前吊带、后吊带刚性固结成整体，形成悬挂式吊篮；

（2）走行系统安装在已浇筑完成的节段上，不深入施工节段上方：

轨道梁后端通过扁担梁A锚固与已浇筑完成的桥面上，轨道梁前端及中部轨道由横向联系梁以螺栓群连接方式将两根轨道梁连成整体，走行梁及走行梁横向联系梁采用相同方式连接，并置于轨道梁上方用扁担梁B与梁体锚固，采用螺栓连接方式在走行梁上安装防滑挡块；驱动前锚固点焊接在走行梁末端，驱动后锚固点采用锚固螺栓连接在轨道梁上，驱动前锚固点和驱动后锚固点间安装推进液压顶；吊装及浇筑系统塔架固定在走行梁横向联系梁上，其上安装旋转臂，沿塔架和旋转臂布设布料管道，旋转处用旋转接头连接，旋转臂上布料管端头接布料软管；

（3）将悬挂式吊篮安装于走行梁上，两根后吊带采用滚轴方式固定在走行系统上；

（4）在底模托架上安装底模、侧模；侧模固定方式为：在侧模外侧与底模托架固定焊接2组竖向支架，并于其上安装竖撑液压千斤顶，侧模竖向压力通过纵梁作用在千斤顶上，在侧模支架外侧上下部分别安装一排上、下斜撑液压千斤顶,为侧模提供横向支撑力。

所述步骤2的详细过程为：通过调节位于前吊带处轨道梁外侧的调节液压千斤顶调整前吊带的高度来调整悬挂式吊篮的姿态，并将前吊带302固定。

所述步骤8的详细过程为：降低前吊带置于走行梁上，将轨道梁向前延伸一节，解除扁担梁B，通过推进液压顶将走行梁、悬挂式吊篮系统及吊装浇筑系统前移至已浇筑梁端。

本发明的主要特点是：底模托架与四条吊带采用刚性连接，使底模托架与吊带形成整体，在底模托架上安装底模、侧模及液压系统；悬挂式吊篮安装在锚固于已浇筑节段上的走行系统上，两根后吊带采用滚轴方式固定在走行系统上，在两条前吊带处走行梁外侧各放置一套液压千斤顶，通过调整前吊带的高度实现悬挂式吊篮的整体角度调整，满足桥梁线形要求，由此形成悬臂式开口挂篮结构，该结构便于节段钢筋的整体吊装，通过走行系统可实现挂篮的走行移动。吊装及浇筑系统固定于走行梁横向联系梁上，可与挂篮同步移动，用于吊装预先绑扎好的节段钢筋骨架，浇筑混凝土时可实现混凝土的自动布料功能。

采用本发明具有以下优点：

（1）高空作业面人工使用量大幅度降低；降低率达80%；

（2）节段施工工期大幅度减少：减少率达50%；

（3）通过工厂化定制、自动化控制，节段施工质量控制得到提升；

（4）机械化、信息化程度得到大幅度提升。

附图说明

图1是悬挂式吊篮的结构示意图；

图2是挂篮装置的侧面结构示意图；

图3是走行系统安装正面结构示意图；

图4是挂篮装置通过锚固系统锚固的结构示意图；

图5是走行系统安装的放大结构示意图；

图6是侧模加固的放大结构示意图；

图7是本发明组装侧面示意图；

图8是本发明组装正面示意图；

图9是吊装系统安装结构示意图。

图中，轨道梁101，轨道横向联系梁102，走行梁103，走行梁横向联系梁104，防滑挡块105，推进液压顶106，驱动后锚固点107，驱动前锚固点108，扁担梁A201，扁担梁B202，锚固螺栓203，底模托架301，前吊带302，后吊带303，底模304，侧模305，竖向支架306，竖撑液压千斤顶307，纵梁308，上斜撑液压千斤顶309，下斜撑液压千斤顶310，调节液压千斤顶401，节段钢筋501，波纹管502，气囊内模503，塔架601，旋转臂602，布料管603，旋转接头604，布料软管605，梁体7。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步说明：

本发明由走行系统、悬挂式吊篮系统、 锚固系统、液压调节系统组成。走行系统锚固于已完成浇筑梁段上，可实现挂篮的移动；悬挂式吊篮通过四根刚性吊带固定在走行系统上，底模、侧模系统安装在悬挂式吊篮的悬臂结构上，形成无桥面支架的悬挂开口式挂篮结构。吊装机浇筑系统安装在走行梁横向联系梁上，包括吊装系统和自浇筑系统，沿塔架和旋转臂布设布料管道，旋转处通过旋转接头连接，旋转臂上布料管道接头与布料软管连接。用本发明的挂篮施工，简化了挂篮结构，实现节段钢筋整体吊装，并优化混凝土浇筑工艺，缩短了连续梁悬臂施工的循环周期。

悬挂式吊篮系统包括悬挂式吊篮，悬挂式吊篮是挂篮装置的主体结构，如图1所示，悬挂式吊篮为底模托架301与2条前吊带302和2条后吊带303形成的刚性固结体。如图2所示，底模托架301上设有底模304、侧模305和液压调节系统；悬挂式吊篮通过前吊带302和后吊带303固定在走行系统上；走行系统通过锚固系统锚固于已完成的浇筑梁段上。

结合图3、图4和图5所示，走行系统包括轨道梁101、轨道横向联系梁102、走行梁103、走行梁横向联系梁104、防滑挡块105、推进液压顶106、驱动后锚固点107和驱动前锚固点108；轨道梁101后端锚固于已浇筑完成的桥面上，轨道梁101的前端及中部轨道与横向联系梁102相连，横向联系梁102以螺栓群连接方式将两根轨道梁101连成整体；走行梁横向联系梁104以螺栓群连接方式将两根走行梁103连成整体，且置于轨道梁101上方，并与梁体7锚固；在走行梁103上设置有防滑挡块105；驱动前锚固点108焊接在走行梁103末端，驱动后锚固点107连接在轨道梁101上，驱动前锚固点108和驱动后锚固点107间设有推进液压顶106。

锚固系统包括扁担梁A201、扁担梁B202和锚固螺栓203，锚固系统锚固的对象包括轨道梁101、扁担梁B202、驱动后锚固点107。

后吊带303采用滚轴方式固定在走行系统上。

液压调节系统包括调节液压千斤顶401，调节液压千斤顶401设在前吊带302上端的下面，位于走行系统轨道梁101的外侧，通过驱动调节液压千斤顶401调整前吊带302的高度实现悬挂式吊篮的整体角度调整。

采用上述挂篮装置进行悬臂浇筑的施工方法，总体施工步骤为：

步骤1：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位；

步骤2：调节悬挂式吊篮系统前吊带302高度来调整挂篮姿态，使其符合线形要求；

步骤3：通过侧模305的液压调节系统完成侧模就位、加固；

步骤4：吊装系统将钢筋骨架及内模整体吊装入模；

步骤5：浇筑系统完成混凝土浇筑；

步骤6：采用智能张拉系统完成预应力张拉；

步骤7：通过侧模305的液压调节系统完成侧模自动脱模；

步骤8：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位。

根据需要重复步骤2~8，完成连续梁浇筑。

其中：步骤1包括如下子步骤：

（1）将底模托架301和前吊带302、后吊带303刚性固结成整体，形成悬挂式吊篮；

（2）走行系统安装在已浇筑完成的节段上，不深入施工节段上方：

结合图7、8所示，轨道梁101后端通过2根扁担梁A201锚固与已浇筑完成的桥面上，轨道梁101前端及中部轨道由横向联系梁102以螺栓群连接方式将两根轨道梁101连成整体，走行梁103及走行梁横向联系梁104采用相同方式连接，并置于轨道梁101上方用3道扁担梁B202与梁体7锚固，采用螺栓连接方式在走行梁103上安装防滑挡块105；驱动前锚固点108焊接在走行梁103末端，驱动后锚固点107采用2道锚固螺栓203连接在轨道梁101上，驱动前锚固点108和驱动后锚固点107间安装推进液压顶106；吊装及浇筑系统塔架601固定在走行梁横向联系梁104上，其上安装旋转臂602，沿塔架601和旋转臂602布设布料管道，旋转处用旋转接头604连接，旋转臂上布料管603端头接布料软管605；

（3）将悬挂式吊篮安装于走行梁上，两根后吊带303采用滚轴方式固定在走行系统上；

（4）在底模托架301上安装底模304、侧模305；侧模305固定方式：在侧模305外侧与底模托架301固定焊接2组竖向支架306，并于其上安装竖撑液压千斤顶307，侧模竖向压力通过纵梁308作用在千斤顶307上，在侧模支架外侧上下部分别安装一排上、下斜撑液压千斤顶309、 310为侧模305提供横向支撑力。

步骤2~8的详细过程为：模板组装完毕，通过调节位于前吊带302处轨道梁101外侧的调节液压千斤顶401调整前吊带302的高度来完成挂篮的姿态，并将前吊带302固定。操作液压调节系统，调整侧模302的位置并固定。结合图9所示，吊装系统吊装预先绑扎好的节段钢筋501，并在节段钢筋内预装波纹管502和气囊内模503。安装端模，并对模板加固，通过自浇筑系统完成混凝土浇筑。待强度达到设计要求后，进行张拉、压浆作业，通过液压调节系统调整液压千斤顶307降低并拆除外模305，降低前吊带302置于走行梁103上，将轨道梁101向前延伸一节，解除3道扁担梁B202，通过推进液压顶106将走行梁103、悬挂式吊篮系统及吊装浇筑系统前移至已浇筑梁端，重复上述工序，完成连续梁浇筑。

挂篮装置由于采用底模托架301与4条刚性吊带刚性固结连接方式，方便各道工序在挂篮前部的悬臂部分施工，自浇筑系统缩短混凝土浇筑时间，本发明在满足挂篮主要功能的同时又节约成本，还有助于提高施工效率。

Claims (10)

1.一种悬挂开口式新型挂篮装置，包括悬挂式吊篮系统、锚固系统、走行系统、液压调节系统和吊装及浇筑系统，其特征在于：

所述悬挂式吊篮系统包括悬挂式吊篮，其中，悬挂式吊篮为底模托架（301）与2条前吊带（302）和2条后吊带（303）形成的刚性固结体，底模托架（301）上设有底模（304）、侧模（305）和液压调节系统；悬挂式吊篮通过前吊带（302）和后吊带（303）固定在走行系统上；走行系统通过锚固系统锚固于已完成的浇筑梁段上。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置，其特征在于：

所述液压调节系统包括调节液压千斤顶（401），调节液压千斤顶（401）设在前吊带（302）上端的下面，位于走行系统轨道梁（101）的外侧，通过驱动调节液压千斤顶（401）调整前吊带（302）的高度实现悬挂式吊篮的整体角度调整。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置，其特征在于：

所述后吊带（303）采用滚轴方式固定在走行系统上。

4.根据权利要求2所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置，其特征在于：

所述走行系统包括轨道梁（101）、轨道横向联系梁（102）、走行梁（103）、走行梁横向联系梁（104）、防滑挡块（105）、推进液压顶（106）、驱动后锚固点（107）和驱动前锚固点（108）；其中，轨道梁（101）后端锚固于已浇筑完成的桥面上，轨道梁（101）的前端及中部轨道与横向联系梁（102）相连，横向联系梁（102）以螺栓群连接方式将两根轨道梁（101）连成整体；走行梁横向联系梁（104）以螺栓群连接方式将两根走行梁（103）连成整体，且置于轨道梁（101）上方，并与梁体（7）锚固；在走行梁（103）上设置有防滑挡块（105）；驱动前锚固点（108）焊接在走行梁（103）末端，驱动后锚固点（107）连接在轨道梁（101）上，驱动前锚固点（108）和驱动后锚固点（107）间设有推进液压顶（106）。

5.根据权利要求1所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置，其特征在于：

在侧模（305）外侧与底模托架（301）固定焊接2组竖向支架（306），并在竖向支架（306）的上面设有竖撑液压千斤顶（307），侧模（305）竖向压力通过纵梁（308）作用在竖撑液压千斤顶（307）上，在侧模支架外侧上下部各设置有上、下斜撑液压千斤顶（309、 310），为侧模（305）提供横向支撑力。

6.根据权利要求4所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置，其特征在于：

所述锚固系统包括扁担梁A（201）、扁担梁B（202）和锚固螺栓（203）；其中，扁担梁A（201）将轨道梁（101）后端锚固于已浇筑完成的桥面上；扁担梁B（202）将走行梁（103）锚固在梁体（7）上；锚固螺栓（203）将驱动后锚固点（107）连接在轨道梁（101）上。

7.一种悬挂开口式新型挂篮装置的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位；

步骤2：调节悬挂式吊篮系统前吊带（302）高度来调整挂篮姿态，使其符合线形要求；

步骤3：通过侧模（305）的液压调节系统完成侧模就位、加固；

步骤4：吊装系统将钢筋骨架及内模整体吊装入模；

步骤5：浇筑系统完成混凝土浇筑；

步骤6：采用智能张拉系统完成预应力张拉；

步骤7：通过侧模（305）的液压调节系统完成侧模自动脱模；

步骤8：通过液压调节系统实现挂篮装置整体前移、就位；

根据需要重复步骤2~8，完成连续梁浇筑。

8.根据权利权利要求7所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置的施工方法，其特征在于：

所述步骤1的子步骤包括：

（1）将底模托架（301）和前吊带（302）、后吊带（303）刚性固结成整体，形成悬挂式吊篮；

（2）走行系统安装在已浇筑完成的节段上，不深入施工节段上方：

轨道梁（101）后端通过扁担梁A（201）锚固与已浇筑完成的桥面上，轨道梁（101）前端及中部轨道由横向联系梁（102）以螺栓群连接方式将两根轨道梁（101）连成整体，走行梁（103）及走行梁横向联系梁（104）采用相同方式连接，并置于轨道梁（101）上方用扁担梁B（202）与梁体（7）锚固，采用螺栓连接方式在走行梁（103）上安装防滑挡块（105）；驱动前锚固点（108）焊接在走行梁（103）末端，驱动后锚固点（107）采用锚固螺栓（203）连接在轨道梁（101）上，驱动前锚固点（108）和驱动后锚固点（107）间安装推进液压顶（106）；吊装及浇筑系统塔架（601）固定在走行梁横向联系梁（104）上，其上安装旋转臂（602），沿塔架（601）和旋转臂（602）布设布料管道，旋转处用旋转接头（604）连接，旋转臂上布料管（603）端头接布料软管（605）；

（3）将悬挂式吊篮安装于走行梁(103)上，两根后吊带（303）采用滚轴方式固定在走行系统上；

（4）在底模托架（301）上安装底模(304)、侧模(305)；侧模（305）固定方式为：在侧模（305）外侧与底模托架（301）固定焊接2组竖向支架（306），并于其上安装竖撑液压千斤顶（307），侧模竖向压力通过纵梁（308）作用在竖撑液压千斤顶（307）上，在侧模支架外侧上下部分别安装一排上、下斜撑液压千斤顶（309、 310）,为侧模（305）提供横向支撑力。

9.根据权利权利要求7所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置的施工方法，其特征在于：

所述步骤2的详细过程为：通过调节位于前吊带处轨道梁外侧的调节液压千斤顶（401）调整前吊带（302）的高度来调整悬挂式吊篮的姿态，并将前吊带（302）固定。

10.根据权利权利要求7所述的一种悬挂开口式新型挂篮装置的施工方法，其特征在于：

所述步骤8的详细过程为：降低前吊带（302）置于走行梁（103）上，将轨道梁（101）向前延伸一节，解除扁担梁B（202），通过推进液压顶（106）将走行梁（103）、悬挂式吊篮系统及吊装浇筑系统前移至已浇筑梁端。