CN105649654B - 自动液压仰拱栈桥台车及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种自动液压仰拱栈桥台车，它包括栈桥系统及仰拱模架系统，栈桥系统上设有栈桥小车与仰拱模架系统连接；仰拱模架系统包括仰拱模纵梁，弧形仰拱模板组，弧形仰拱模板组包括固定仰拱模板和活动仰拱模板；活动仰拱模板与仰拱模纵梁之间设有拉伸机构；仰拱模横梁底部设有升降支撑脚；仰拱模纵梁末端底部设有可上下伸缩的仰拱行走机构；栈桥系统纵向两端设有横移机构，栈桥系统尾端设有栈桥行走轮。台车施工方法包括如下步骤：栈桥移动就位、仰拱开挖及钢筋绑扎、仰拱脱模、移模就位、定模浇筑。本发明可实现相同断面的整条隧道快速仰拱作业施工，省去模板的拼装及拆除，大大减少了工人的劳动强度，提高施工效率和施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及到一种自动液压仰拱栈桥台车及其施工方法。
背景技术
目前我国隧道仰拱施工环节还不能实现全机械作业，在每一个施工循环均存在搬运、拼装、拆除工作，存在大量人工重复作业。一方面工人的劳动强度大，另一方面产生施工中断，无法形成连续作业，造成施工工效低下，影响施工进度，而且由于存在大量人工重复拼装拆卸，故容易导致仰拱施工模板定位精确度降低，降低仰拱施工质量。
通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：
申请号：201120009298.4，申请日：2011.01.13，授权公告日：2011.07.27，该实用新型公开了一种应用于隧道的移动栈桥仰拱模板台车，它包括栈桥和仰拱模板，栈桥由栈桥主体、位于栈桥主体纵向前后两侧的栈桥引桥、栈桥支腿、走形机构以及栈桥底部的轨道梁组成，仰拱模板包括仰拱底模板和仰拱边模板，还包括可升降仰拱模板的竖向油缸，仰拱底模板上开有浇注窗口，仰拱模板通过框架梁与栈桥底部的轨道梁连接在一起，仰拱模板还包括可撑紧仰拱边模板的侧壁支撑丝杆和可撑紧仰拱底模板的支撑丝杆以及可将框架梁与栈桥主体固定在一起的限位器。本实用新型产品使用灵活、稳定性好、自动化和机械化程度高，操作简便，结构合理，在仰拱的浇注过程中对其他工序没有干扰，并能有效的保证车辆的通行。
通过检索发现，该技术方案不能影响本发明的新颖性和创造性。
发明内容
针对以上问题，本发明的第一个目的是提供一种自动液压仰拱栈桥台车，该台车可实现相同断面的整条隧道快速仰拱作业施工，省去了模板的拼装及拆除，大大减少了工人的劳动强度，提高施工效率和施工质量。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：自动液压仰拱栈桥台车，它包括栈桥系统(8)及设置在其两侧的仰拱模架系统(4)，所述栈桥系统(8)的纵梁之间设有栈桥小车(9)与仰拱模架系统(4)上的仰拱模横梁(2)连接；所述栈桥系统(8)设置在仰拱模横梁(2)中心，并与之垂直；所述栈桥小车(9)底部设置有升降腿(91)；所述仰拱模架系统(4)包括对称设置在仰拱模横梁(2)两端，与栈桥系统(8)平行的仰拱模纵梁(5)，所述仰拱模纵梁(5)上设置有弧形仰拱模板组，所述弧形仰拱模板组包括相互铰接构成整体圆弧面的固定仰拱模板(41)和活动仰拱模板(42)；所述固定仰拱模板(41)固定设置在仰拱模纵梁(5)上，所述活动仰拱模板(42)与仰拱模纵梁(5)之间设置有拉伸机构(17)；所述仰拱模横梁(2)两端底部设置有升降支撑脚(3)；所述仰拱模纵梁(5)末端底部设置有可上下伸缩的仰拱行走机构(7)；所述栈桥系统(8)纵向两端底面均设置有横移机构(1)；所述栈桥系统(8)纵向尾端设置有栈桥行走轮(15)。
进一步的，所述固定仰拱模板(41)设置在仰拱模纵梁(5)外侧上方，所述活动仰拱模板(42)铰接在固定仰拱模板(41)下方。
进一步的，所述拉伸机构(17)为液压油缸。
进一步的，所述拉伸机构(17)为卷扬机。
进一步的，所述升降支撑脚(3)为液压油缸升降机构。
进一步的，所述仰拱行走机构(7)包括其上端设置的安装座(71)，所述安装座(71)下端设置有升降油缸(72)，所述升降油缸(72)下端设置有电机带动的行走轮(73)。
进一步的，所述横移机构(1)包括横向设置在栈桥系统(8)底部的固定轨架(13)，所述固定轨架(13)活动连接滑动导轨(11)，所述滑动导轨(11)上均匀设置有支撑垫(12)；所述滑动导轨(11)与栈桥系统(8)之间设置有横移油缸(14)。
进一步的，所述栈桥系统(8)两内侧面上对称设置有上下两组滑轨(81)，所述栈桥小车(9)两外侧面上对称设置有上下两组滚轮(92)，所述滚轮(92)卡设在滑轨(81)之间。
进一步的，所述栈桥系统(8)上下两面外侧均设置有滑轨(81)，所述栈桥小车(9)为U型框架结构，框架内侧上下两面对称设置有滚轮(92)；所述滚轮(92)设置在滑轨(81)上。
本发明的第二个目的是提供一种自动液压仰拱栈桥台车的施工方法，其施工工序少，施工速度快，提高隧道仰拱施工质量。
为了实现该目的，该施工方法包括如下施工步骤：
步骤一、栈桥移动就位：将栈桥小车(9)与仰拱模横梁(2)分离，控制栈桥小车(9)前移一定距离，升降腿(91)向下伸出顶住地面，栈桥行走轮(15)推动栈桥系统(8)前移一定距离，再次控制栈桥小车(9)前移一定距离，如此重复多次，直至栈桥就位完成；所述一定距离不大于栈桥系统(8)最大长度的1/2；
步骤二、仰拱开挖及钢筋绑扎：待所述栈桥就位完成后，利用栈桥系统(8)进行常规仰拱开挖，形成仰拱开挖面，在所述仰拱开挖面上进行常规仰拱钢筋绑扎，形成仰拱钢筋绑扎面；
步骤三、仰拱脱模：待上一道仰拱混凝土凝固后，控制仰拱模架系统(4)前端的升降支撑脚(3)和后端的仰拱行走机构(7)伸出顶住地面，使得弧形仰拱模板组上升脱模；
步骤四、移模就位：控制栈桥小车(9)运行到栈桥系统(8)尾端，与仰拱模横梁(2)连接固定，控制升降支撑脚(3)缩回，通过栈桥小车(9)的拖动和仰拱行走机构(7)的推动将仰拱模架系统(4)移动到所述仰拱钢筋绑扎面上；控制升降支撑脚(3)的支撑高度来调节仰拱模板的左右高差；控制栈桥系统(8)前端的横移机构(1)的横移来调节仰拱模板的横向位置；
步骤五、定模浇筑：所述仰拱模板定位后，进行仰拱混凝土浇筑；
步骤六、重复步骤一至五。
本发明的有益效果：
1.一次安装完成后可实现相同断面的整条隧道仰拱作业施工，省去了模板的拼装及拆除，采用全自动机械控制移动和定位，大大减少了工人的劳动强度，节约劳动成本，提高施工效率和施工质量。
2.模板的脱模采用机械或液压方式脱模，大大减少了工人的劳动强度，提高了施工效率。
3.仰拱模架系统可自由与栈桥系统分离，可以保证在仰拱开挖、扎钢筋等工序时，仰拱模板不对其它工序施工造成干扰，控制灵活方便。
4.通过横移机构可对仰拱模板的左右位置进行调节，通过栈桥小车可对仰拱模板的前后位置进行调节，通过仰拱模架系统上的升降支撑脚和升降油缸可对仰拱模板的水平高度进行调节，使的仰拱模板定位更加精确快速，满足高标准的施工要求。
5.通过仰拱模架系统上的升降支撑脚和升降油缸可实现整体仰拱模板的自动快速脱模，大大提高施工效率，降低工人劳动强度。
6.栈桥系统与仰拱模架系统一次拼装完成后，在相同隧道断面下，无需再次解体即可完成整条隧道的施工，大大提高施工效率。
7.仰拱模架系统中的弧形仰拱模板组分成两部分相互铰接设置，当仰拱层两侧的弧形仰拱面需要脱模时可通过控制活动仰拱模板翻转来脱模，可提高脱模速度；同时当仰拱模架系统不需要使用时，可以使得活动仰拱模板翻转收缩起来，以便于填充层混凝土的浇筑施工，操作非常方便。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明端面结构示意图。
图3为图2中局部A放大结构示意图。
图4为仰拱模架系统打开后端面结构示意图。
图5为仰拱行走机构结构示意图。
图6为栈桥系统反面的横移机构示意图。
图7为栈桥系统尾端侧面示意图。
图8为具体实施例一中栈桥小车结构示意图。
图9为具体实施例二中栈桥小车结构示意图。
图中所示数字标注表示为：1、横移机构；2、横梁；3、升降支撑脚；4、仰拱模架系统；5、仰拱模纵梁；6、仰拱层；7、仰拱行走机构；8、栈桥系统；9、栈桥小车；10、支撑混凝土层；11、滑动导轨；12、支撑垫；13、固定轨架；14、横移油缸；15、栈桥行走轮；16、隧道；17、拉伸机构；81、滑轨；41、固定仰拱模板；42、活动仰拱模板；滑轨；91、升降腿；92、滚轮；71、安装座；72、升降油缸；73、行走轮。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
具体实施例一：
如图1-8所示，本发明的具体结构为：自动液压仰拱栈桥台车，它包括栈桥系统8及设置在其两侧的仰拱模架系统4，所述栈桥系统8的纵梁之间设有栈桥小车9与仰拱模架系统4上的仰拱模横梁2连接；所述栈桥系统8设置在仰拱模横梁2中心，并与之垂直；所述栈桥小车9底部设置有升降腿91；所述仰拱模架系统4包括对称设置在仰拱模横梁2两端，与栈桥系统8平行的仰拱模纵梁5，所述仰拱模纵梁5上设置有弧形仰拱模板组，所述弧形仰拱模板组包括相互铰接构成整体圆弧面的固定仰拱模板41和活动仰拱模板42；所述固定仰拱模板41固定设置在仰拱模纵梁5上，所述活动仰拱模板42与仰拱模纵梁5之间设置有可上下升降的拉伸机构17；所述仰拱模横梁2两端底部设置有升降支撑脚3；所述仰拱模纵梁5末端底部设置有仰拱行走机构7；所述栈桥系统8纵向两端底面均设置有横移机构1和栈桥行走轮15。
优选的，所述固定仰拱模板41设置在仰拱模纵梁5外侧上方，所述活动仰拱模板42铰接在固定仰拱模板41下方。
优选的，所述拉伸机构17为液压油缸。
优选的，所述升降支撑脚3为液压油缸升降机构。
优选的，所述仰拱行走机构7包括其上端设置的安装座71，所述安装座71下端设置有升降油缸72，所述升降油缸72下端设置有电机带动的行走轮73。
优选的，所述横移机构1包括横向设置在栈桥系统8底部的固定轨架13，所述固定轨架13活动连接滑动导轨11，所述滑动导轨11上均匀设置有支撑垫12；所述滑动导轨11与栈桥系统8之间设置有横移油缸14。
优选的，所述栈桥系统(8)两内侧面上对称设置有上下两组滑轨(81)，所述栈桥小车(9)两外侧面上对称设置有上下两组滚轮(92)，所述滚轮(92)卡设在滑轨(81)之间。
具体实施例一中自动液压仰拱栈桥台车的施工方法包括如下施工步骤：
步骤一、栈桥移动就位：将栈桥小车(9)与仰拱模横梁(2)分离，控制栈桥小车(9)前移一定距离，升降腿(91)向下伸出顶住地面，栈桥行走轮(15)推动栈桥系统(8)前移一定距离，再次控制栈桥小车(9)前移一定距离，如此重复多次，直至栈桥就位完成；所述一定距离不大于栈桥系统(8)最大长度的1/2；
步骤二、仰拱开挖及钢筋绑扎：待所述栈桥就位完成后，利用栈桥系统(8)进行常规仰拱开挖，形成仰拱开挖面，在所述仰拱开挖面上进行常规仰拱钢筋绑扎，形成仰拱钢筋绑扎面；
步骤三、仰拱脱模：待上一道仰拱混凝土凝固后，控制仰拱模架系统(4)前端的升降支撑脚(3)和后端的仰拱行走机构(7)伸出顶住地面，使得弧形仰拱模板组上升脱模；
步骤四、移模就位：控制栈桥小车(9)运行到栈桥系统(8)尾端，与仰拱模横梁(2)连接固定，控制升降支撑脚(3)缩回，通过栈桥小车(9)的拖动和仰拱行走机构(7)的推动将仰拱模架系统(4)移动到所述仰拱钢筋绑扎面上；控制升降支撑脚(3)的支撑高度来调节仰拱模板的左右高差；控制栈桥系统(8)前端的横移机构(1)的横移来调节仰拱模板的横向位置；
步骤五、定模浇筑：所述仰拱模板定位后，进行仰拱混凝土浇筑；
步骤六、重复步骤一至五。
具体实施例二：
如图1-7、图9所示，本发明的具体结构为：自动液压仰拱栈桥台车，它包括栈桥系统8及设置在其两侧的仰拱模架系统4，所述栈桥系统8的纵梁之间设有栈桥小车9与仰拱模架系统4上的仰拱模横梁2连接；所述栈桥系统8设置在仰拱模横梁2中心，并与之垂直；所述栈桥小车9底部设置有升降腿91；所述仰拱模架系统4包括对称设置在仰拱模横梁2两端，与栈桥系统8平行的仰拱模纵梁5，所述仰拱模纵梁5上设置有弧形仰拱模板组，所述弧形仰拱模板组包括相互铰接构成整体圆弧面的固定仰拱模板41和活动仰拱模板42；所述固定仰拱模板41固定设置在仰拱模纵梁5上，所述活动仰拱模板42与仰拱模纵梁5之间设置有可上下升降的拉伸机构17；所述仰拱模横梁2两端底部设置有升降支撑脚3；所述仰拱模纵梁5末端底部设置有仰拱行走机构7；所述栈桥系统8纵向两端底面均设置有横移机构1和栈桥行走轮15。进一步的，所述固定仰拱模板41设置在仰拱模纵梁5外侧上方，所述活动仰拱模板42铰接在固定仰拱模板41下方。
进一步的，所述拉伸机构17为卷扬机。
进一步的，所述升降支撑脚3为液压油缸升降机构。
进一步的，所述仰拱行走机构7包括其上端设置的安装座71，所述安装座71下端设置有升降油缸72，所述升降油缸72下端设置有电机带动的行走轮73。
进一步的，所述横移机构1包括横向设置在栈桥系统8底部的固定轨架13，所述固定轨架13活动连接滑动导轨11，所述滑动导轨11上均匀设置有支撑垫12；所述滑动导轨11与栈桥系统8之间设置有横移油缸14。
进一步的，所述栈桥系统8上下两面外侧均设置有滑轨81，所述栈桥小车9为U型框架结构，框架内侧上下两面对称设置有滚轮92；所述滚轮92设置在滑轨81上。
具体实施例二中的台车施工方法与具体实施例一中的台车施工方法相同。
本发明中，当本台车施工完毕后，可将活动仰拱模板42通过拉伸机构17收缩起来，防止弧形仰拱模板组背面被刮坏，导致仰拱层表面施工不光滑。
仰拱脱模顺序可在移模就位前任意时段进行。
步骤一中，栈桥系统8每次前移一定距离最大为升降腿91成为栈桥系统8重心支点位置时的距离。
本发明台车主要结构概括如下：
主要包括栈桥系统及仰拱模架系统，栈桥系统包括栈桥、前支腿、前后横移机构、栈桥小车、后端的栈桥行走轮；其中栈桥包括前桥、主桥、后桥，前桥和后桥可翻转；栈桥系统可以自动实现前后左右的移动。
仰拱模架系统包括，弧形仰拱模板、仰拱模横梁、仰拱模纵梁，仰拱模横梁两端设置有升降支撑脚，仰拱模纵梁尾部设有可伸缩的行走机构。
栈桥小车与仰拱模横梁可以根据需要进行连接，实现仰拱模架系统的前进、后退、左右横移，以及左右两侧高低位置调整。
整台设备设置统一操作系统。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.自动液压仰拱栈桥台车，它包括栈桥系统(8)及设置在其两侧的仰拱模架系统(4)，其特征在于，所述栈桥系统(8)的纵梁之间设有栈桥小车(9)与仰拱模架系统(4)上的仰拱模横梁(2)连接；所述栈桥系统(8)设置在仰拱模横梁(2)中心，并与之垂直；所述栈桥小车(9)底部设置有升降腿(91)；所述仰拱模架系统(4)包括对称设置在仰拱模横梁(2)两端，与栈桥系统(8)平行的仰拱模纵梁(5)，所述仰拱模纵梁(5)上设置有弧形仰拱模板组，所述弧形仰拱模板组包括相互铰接构成整体圆弧面的固定仰拱模板(41)和活动仰拱模板(42)；所述固定仰拱模板(41)固定设置在仰拱模纵梁(5)上，所述活动仰拱模板(42)与仰拱模纵梁(5)之间设置有拉伸机构(17)；所述仰拱模横梁(2)两端底部设置有升降支撑脚(3)；所述仰拱模纵梁(5)末端底部设置有可上下伸缩的仰拱行走机构(7)；所述栈桥系统(8)纵向两端底面均设置有横移机构(1)；所述栈桥系统(8)纵向尾端设置有栈桥行走轮(15)。
2.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述固定仰拱模板(41)设置在仰拱模纵梁(5)外侧上方，所述活动仰拱模板(42)铰接在固定仰拱模板(41)下方。
3.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述拉伸机构(17)为液压油缸。
4.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述拉伸机构(17)为卷扬机。
5.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述升降支撑脚(3)为液压油缸升降机构。
6.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述仰拱行走机构(7)包括其上端设置的安装座(71)，所述安装座(71)下端设置有升降油缸(72)，所述升降油缸(72)下端设置有电机带动的行走轮(73)。
7.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述横移机构(1)包括横向设置在栈桥系统(8)底部的固定轨架(13)，所述固定轨架(13)活动连接滑动导轨(11)，所述滑动导轨(11)上均匀设置有支撑垫(12)；所述滑动导轨(11)与栈桥系统(8)之间设置有横移油缸(14)。
8.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述栈桥系统(8)两内侧面上对称设置有上下两组滑轨(81)，所述栈桥小车(9)两外侧面上对称设置有上下两组滚轮(92)，所述滚轮(92)卡设在滑轨(81)之间。
9.如权利要求1所述的自动液压仰拱栈桥台车，其特征在于，所述栈桥系统(8)上下两面外侧均设置有滑轨(81)，所述栈桥小车(9)为U型框架结构，框架内侧上下两面对称设置有滚轮(92)；所述滚轮(92)设置在滑轨(81)上。
10.如权利要求1-9任一项所述的自动液压仰拱栈桥台车的施工方法，其特征在于，它包括如下施工步骤：
步骤一、栈桥移动就位：将栈桥小车(9)与仰拱模横梁(2)分离，控制栈桥小车(9)前移一定距离，升降腿(91)向下伸出顶住地面，栈桥行走轮(15)推动栈桥系统(8)前移一定距离，再次控制栈桥小车(9)前移一定距离，如此重复多次，直至栈桥就位完成；所述一定距离不大于栈桥系统(8)最大长度的1/2；
步骤二、仰拱开挖及钢筋绑扎：待所述栈桥就位完成后，利用栈桥系统(8)进行常规仰拱开挖，形成仰拱开挖面，在所述仰拱开挖面上进行常规仰拱钢筋绑扎，形成仰拱钢筋绑扎面；
步骤三、仰拱脱模：待上一道仰拱混凝土凝固后，控制仰拱模架系统(4)前端的升降支撑脚(3)和后端的仰拱行走机构(7)伸出顶住地面，使得弧形仰拱模板组上升脱模；
步骤四、移模就位：控制栈桥小车(9)运行到栈桥系统(8)尾端，与仰拱模横梁(2)连接固定，控制升降支撑脚(3)缩回，通过栈桥小车(9)的拖动和仰拱行走机构(7)的推动将仰拱模架系统(4)移动到所述仰拱钢筋绑扎面上，完成仰拱模板定位；控制升降支撑脚(3)的支撑高度来调节仰拱模板的左右高差；控制栈桥系统(8)前端的横移机构(1)的横移来调节仰拱模板的横向位置；
步骤五、定模浇筑：所述仰拱模板定位后，进行仰拱混凝土浇筑；
步骤六、重复步骤一至五。
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Address after: 418000 Huaihua County, Hunan Province, China Industrial Economic Bureau room, room 114 Applicant after: HUNAN WUXIN FORMWORK Co.,Ltd. Address before: 418000 Huaihua County, Hunan Province, China Industrial Economic Bureau room, room 114 Applicant before: HUNAN WUXIN MACHINERY Co.,Ltd. |
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Inventor after: Zheng Huaichen Inventor after: Wang Yabo Inventor after: Cheng Bo Inventor after: Mao Chengbao Inventor after: Zhang Weisong Inventor before: Zheng Huaichen Inventor before: Wang Xiangjun Inventor before: Wang Yabo Inventor before: Cheng Bo Inventor before: Mao Chengbao Inventor before: Zhang Weisong |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Automatic hydraulic inverted arch trestle trolley and construction method thereof Effective date of registration: 20191211 Granted publication date: 20170801 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Huaihua branch Pledgor: HUNAN WUXIN FORMWORK Co.,Ltd. Registration number: Y2019980000993 |
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Date of cancellation: 20230427 Granted publication date: 20170801 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Huaihua branch Pledgor: HUNAN WUXIN FORMWORK Co.,Ltd. Registration number: Y2019980000993 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |