CN105926441A - 一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，包括左右对称的根据桥梁结构设置的骨架结构、动力装置、模板结构和控制装置，骨架结构下部设置有行走轮，骨架结构支腿上设置有用于控制其高度的第一液压油缸；模板结构包括设置在施工桥面上与桥面相配合的定型钢模板，模板结构还设置有控制定型钢模板的第二液压油缸；骨架结构上部设置有下料斗；传感器、动力装置、行走轮连接控制装置；控制装置用于采集传感器信号，对信号进行处理，并控制动力装置和行走轮的动作；本发明构造简单、运行安全可靠、施工方便，既保证了施工质量安全要求，又有效的提高工作效率，加快施工进度，降低施工成本。

Description

一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置

技术领域

本发明涉及一种滑模装置，具体涉及一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置。

背景技术

目前桥梁桥面系工程多采用传统的施工工艺进行施工，均利用小块组合钢模或定型整体钢模板进行模板的支撑加固和拆除施工，施工完成一段，拆除后进行下一段施工，此方法施工工序繁杂，模板使用效率低且由于挡砟墙、A墙和B墙空间狭窄，模板支撑加固困难，容易造成模板的跑位，混凝土施工质量难以控制，从而导致结构物整体线形效果较差，更加难以达到现场文明施工的要求；根据现场人力资源的投入情况进行分析：采用传统施工工艺进行大面积桥梁桥面系施工时，由于施工工程量大，为保证桥面系混凝土结构物施工安全质量及施工进度，需投入大量的人力、物力及设备进行施工作业，大大增加了施工成本，延长了施工工期，同时在施工过程中质量安全过程控制无法得到保障。

发明内容

本发明提供一种能对桥梁桥面系结构模板的安装、校核、浇筑、振捣及模板拆除融为一体的滑模装置。

本发明采用的技术方案是：一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，包括左右对称的根据桥梁结构设置的骨架结构、动力装置、模板结构和控制装置；骨架结构下部设置有行走轮，骨架结构支腿上设置有用于控制其高度的第一液压油缸；模板结构包括设置在施工桥面上与桥面相配合的定型钢模板，定型钢模板连接到骨架结构；模板结构还设置有控制定型钢模板的第二液压油缸；行走轮、第一液压油缸和第二液压油缸均连接到动力装置；骨架结构上部设置有下料斗；下料斗连接输送管；输送管上连接用于将混凝土输送到施工部位的输送软管；骨架结构、第一液压油缸、第二液压油缸、行走轮、输送管和定型钢模板上均设置有传感器；传感器、动力装置、行走轮连接控制装置；控制装置用于采集传感器信号，对信号进行处理，并控制动力装置和行走轮的动作。

进一步的，所述骨架结构包括主骨架和设置在主骨架上横梁上的支撑骨架；第一液压油缸设置在主骨架的支腿上。

进一步的，所述定型钢模板通过支撑架连接骨架结构，第二液压油缸连接支撑架。

进一步的，所述动力装置包括柴油发动机、总电机、总液压油泵和分电机；分电机连接第一液压油缸、第二液压油缸和行走轮。

进一步的，所述定型钢模板上设置振捣器，定型钢模板上设置有传感器，并连接到控制装置。

进一步的，还设置有蓄水池，蓄水池通过养护管连接下料斗。

进一步的，所述下料斗与输送管连接处设置有阀门；阀门处设置有传感器，传感器连接到控制装置。

进一步的，还包括操作室，控制装置设置在操作室内。

进一步的，所述骨架结构左右两侧，分别设置有三个行走轮。

本发明的有益效果是：

（1）本发明将桥梁桥面系结构模板的安装、校核、混凝土浇筑、振捣及模板拆除融为一体，实现自动化作业；

（2）本发明减少了作业人员、物资及设备的投入，提高了生产效率，降低了施工成本；

（3）本发明通过传感器收集施工过程中的信息，可以对施工过程进行监控，便于控制；

（4）本发明可靠性高、安全性和实用性强，使用范围广。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为A-A剖面结构示意图。

图3为B-B剖面结构示意图。

图4为C-C剖面结构示意图。

图5为D-D剖面结构示意图。

图6为E-E剖面结构示意图。

图7为F-F剖面结构示意图。

图8为G-G剖面结构示意图。

图中：1-主骨架，2-挡砟墙，3-A墙，4-B墙，5-行走轮，6-1-第一液压油缸，6-2-第二液压油缸，7-输送管，8-下料斗，9-蓄水池，10-养护管，11-支撑骨架，12-分电机，13-定型钢模板，14-操作室，15-阀门，16-输送软管，17-振捣器，18-支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，包括左右对称的根据桥梁结构设置的骨架结构、动力装置、模板结构和控制装置；骨架结构下部设置有行走轮5，骨架结构支腿上设置有用于控制其高度的第一液压油缸6-1；模板结构包括设置在施工桥面上与桥面相配合的定型钢模板13，定型钢模板13连接到骨架结构；模板结构还设置有控制定型钢模板13的第二液压油缸6-2；行走轮5、第一液压油缸6-2和第二液压油缸6-2均连接到动力装置；骨架结构上部设置有下料斗8；下料斗8连接输送管7；输送管7上连接用于将混凝土输送到施工部位的输送软管16；骨架结构、第一液压油缸6-1、第二液压油缸6-2、行走轮5、输送管7和定型钢模板13上均设置有传感器；传感器、动力装置、行走轮5连接控制装置；控制装置用于采集传感器信号，对信号进行处理，并控制动力装置和行走轮5的动作。

进一步的，所述骨架结构包括主骨架1和设置在主骨架1上横梁上的支撑骨架11；第一液压油缸6-1设置在主骨架1的支腿上。

进一步的，所述定型钢模板13通过支撑架18连接骨架结构，第二液压油缸6-2连接支撑架18。

进一步的，所述动力装置包括柴油发动机、总电机、总液压油泵和分电机12；分电机12连接第一液压油缸6-1、第二液压油缸6-2和行走轮5。

进一步的，所述定型钢模板13上设置振捣器17，定型钢模板13上设置有传感器，并连接到控制装置。

进一步的，还设置有蓄水池9，蓄水池9通过养护管10连接下料斗8。

进一步的，所述下料斗8与输送管7连接处设置有阀门15；阀门15处设置有传感器，传感器连接到控制装置。

进一步的，还包括操作室14，控制装置设置在操作室14内。

进一步的，所述骨架结构左右两侧，分别设置有三个行走轮5。

骨架结构包括主骨架1和设置在其两边的支撑骨架11，支撑骨架11连接在主骨架1的上横梁上；主骨架1和支撑骨架11由钢结构根据桥梁的结构尺寸进行拼装组成，钢结构收尾采用螺栓连接；通过设置在主骨架1支腿上的第一液压油缸6-1来控制主骨架1的高度；一般情况下主骨架1左右两侧分别在前、中、后三部分分别设置第一液压油缸6-1；模板结构包括定型钢模板13、支撑架18和施工平台；根据挡砟墙2、A墙3及B墙4设计结构尺寸加工制作定型钢模板13，采用槽钢作为连接架连接在模板背面，通过连接架连接到骨架结构；支撑机构主要受力在主骨架1和支撑骨架11；挡砟墙2采用槽钢连接在主骨架1底横梁上，A墙3和B墙4采用槽钢连接在支撑骨架11上；施工平台上设置可调式第二液压油缸6-2连接模板连接架体，利用可调式第二液压油缸6-2进行安装和调整模板；振捣器17采用附着式振捣器进行混凝土振捣，附着式振捣器设置在定型钢模板13背面，在混凝土浇筑时，可利用设置在定型钢模板13上的传感器来检测模板受力变化；控制装置还设置有显示屏，可以通过显示屏直观的观察；当浇筑混凝土达到预定高度时，自动开启附着式振捣器进行混凝土振捣，通过传感器检测振捣频率数据，预先设定振捣频率的范围值，如果检测数据超过振捣频率的范围，通过控制装置自动调整振捣器17的振捣频率，可以有效的保证混凝土的质量。

控制装置设置在操作室14内，各个传感器采集的信号通过数据通信装置发送给感应处理装置，对信号进行处理后将信号发送给计算机；计算机对数据进行记录和归档，并将测试结果通过显示装置显示，能够直观的展现各个参数；预先设置各参数的运行范围，当参数超过设定范围时，进行报警，并停止工作；控制装置还控制动力装置和滑模装置的行走；动力装置由柴油发动机、总液压油泵、总电机和分电机12构成，利用柴油发动机为设备提供动力，使设备行走，同时为设备的总电机和分电机12提供电能，通过总电机控制分电机12，确保各个装置正常运行；通常在滑模装置左右两侧各设置4个分电机12；为了适应大桥、特大桥梁桥面系施工，并确保该装置行走安全，在钢结构主骨架1两侧前、中、后各设置三个行走轮5，为保证该设备不对桥面混凝土进行破坏，轮胎均采用橡胶轮胎；滑模装置通过第二液压油缸6-2控制挡砟墙2、A墙3及B墙4的定型钢模板13的安装、调整、校核及拆除等工作任务；通过控制装置控制总液压油泵，总液压油泵通过控制变量泵、分配阀控制各个可调式液压油缸的运转。

控制装置可以根据滑模装置施工工艺和过程生产管理特点分析，控制装置必须满足对现场设备状态的检测，各个装置的控制及生产过程管理的显示、数据的收集、处理及数据通讯，为实现此目的，控制装置还可以分为四部分，计算机控制系统，显示监控系统、数据监测系统和执行系统；

（1）计算机控制系统

按照设计要求、设备运行及生产过程中达到各个指标等，事先设定计算机程序控制各个参数指标；在施工过程中，首先输入设计的数据参数，利用计算机对设备及各个装置的运行及施工生产的全过程进行实时控制；可以实现设备的自动化控制，将施工过程中检测的各个数据进行记录，并保存，便于后期对混凝土质量的检查和验收。

（2）显示监控系统

显示器采用CRT显示器，主画面和各个分系统滑模能动态显示各个设备施工过程的运行情况（运行、停止、故障等）和工艺数据；并且能够反映出操作的结果及显示发生故障的部位和时间等功能，重要的数据，（例如安装模板的偏差、混凝土浇筑的时间、速度、入仓温度、振捣器17振捣的频率，混凝土对模板的束缚力及故障发生的时间和位置等等）有专门的数据显示；并设置报警装置，在发生故障时能够及时提醒工作人员；如果在骨架结构上设置摄像头，可以随时观察设备的运行情况。

（3）数据监测系统

滑模装置的数据监测系统利用设置在模板、下料斗8、输送管7、骨架结构、第一液压油缸6-1和第二液压油缸6-2上的感应器进行各施工工艺数据的检测和收集，将收集的数据传送至计算机控制系统，根据计算机内预先设定的参数进行判别，并发出指令；当进入一道工序时，可以将该工序监测装置和执行装置单独运行，单独控制。

（4）执行系统

当发动机驱动滑模装置运行至桥面时，根据显示器显示的数据调整滑模装置的位置，同时安装调整挡砟墙2、A墙3和B墙4的定型钢模板13；当模板安装调整到位后，通过输入装置启动精调启停命令，利用模板上设置的传感器监测钢筋对模板的反作用力，同时，通过连接支撑架18的可调式第二液压油缸6-2按照收集的数据调整模板的位置；在显示器上可以显示模板移动的轨迹和数据；如果出现钢筋对模板的反作用力超出预先设定的范围时，显示器上将显示该模板出现故障，并通过报警装置报警；作业人员可以及时进行解决，直到将模板调整至预先设定的误差范围之内；然后进入下一步施工工序；

将混凝土送至下料斗8，通过设置在下料斗8上的传感器可以在显示器上显示下料斗8混凝土的重量；通过输入装置启动混凝土浇筑启停命令，打开下料斗8上的阀门15，通过设置在输送管7和阀门15处的传感器监测混凝土下料的速度和入仓温度；当设置在定型钢模板13上的传感器监测的应力超出预先设定的范围时，显示器将显示该仓位置，并报警；同时控制阀门15减小混凝土的浇筑速度，直到定型钢模板13的应力达到预先设定的范围；在浇筑过程中，当达到预定高度时，关闭下料口8上的阀门15；启动附着式振捣器17，进行混凝土振捣，振捣结束后继续浇筑，直到混凝土浇筑至设计高度；

浇筑结束后，打开蓄水池9阀门，蓄水池9的水通过养护管10进入下料斗8，利用输送管7进行对浇筑完成的混凝土养护；也可以采用这种方式对下料斗8、输送管7进行清洗；混凝土凝固过程中，当定型钢模板13上的传感器检测到混凝土对模板的应力超出预先设定的范围时，表示定型钢模板13达到拆模的强度；显示器上将显示，控制装置控制第二液压油缸6-2收缩，完成模板拆除任务。

使用时，首先进行桥面系结构物试验段施工，通过试验段施工确定出适用于用于桥梁桥面工程施工的滑模装置各个工序的施工参数；施工参数确定后，采用滑模装置进行大面积施工，具体施工过程分为如下步骤：

1、检查控制装置运行正常，确定各工序的施工参数输入控制装置，并确保数据无误；

2、进行挡砟墙2、A墙3及B墙4模板的绑扎，调整、校核，测量人员放出桥梁桥面的中心线，进行模板的初步校核；

3、将滑模装置骨架结构及各个装置运送至施工现场，进行骨架结构的拼装，拼装完成后，初步调整骨架结构和装置；

4、人工对滑模装置的骨架结构和各装置进行二次精调，启动柴油发电机，驱动设备运行，准备施工；

5、将滑模装置运送至施工位置，利用中线检测仪进行检测桥梁中线；根据显示器显示的数据，调整滑模装置的位置，同时初步安装、调整挡砟墙2、A墙3和B墙4的定型钢模板13的位置；

6、模板安装、调整到位后，通过输入装置输入精调启停命令，通过控制第二液压油缸6-2调整模板的位置；模板安装至合适位置后，进入下一步工序；

7、将混凝土送至下料斗8，显示器可以显示下料斗8内混凝土的重量；通过输入装置输入浇筑启停命令，打开下料斗8上的阀门15，进行浇筑；此时，显示器上将显示下料的速度和入仓温度，当检测到混凝土对模板的应力超出预先设定的范围值时，将发出报警；同时控制阀门15减小混凝土浇筑的速度，直到模板的应力达到预先设定的范围之内，增加混凝土浇筑的速度；直到混凝土浇筑达到预先设定高度，关闭下料斗8上的阀门15,；启动振捣器17进行振捣，振捣完毕后，继续浇筑，直到达到设计高度；

8、混凝土浇筑完成后，进行养护；在混凝土凝固过程中，当检测到混凝土对模板的应力超出预先设定的范围时，表示模板达到拆模的强度；启动第二液压油缸6-2进行模板的拆除；

9、模板拆除后，将滑模装置移动到下一部位，重新进行施工；此时，操作人员可以检查模板及各个系统，并清洗模板。

本发明适用于大、中、小型桥梁工程大面积桥面系工程施工，并也可以用于其他工程混凝土施工；能有效的达到控制定型钢模板的安装、校核、混凝土浇筑、振捣及模板拆除等施工过程融为一体，达到一次性浇筑成型的效果；本发明实现了施工过程中的信息化管理，同时能够收集施工现场数据与施工过程实验检测数据的复核，并便于在后期对混凝土质量的检查与验收工作；该设备构造简单、运行安全可靠、施工方便，既保证了施工质量安全要求，又有效的提高工作效率，加快施工进度，降低施工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：包括左右对称的根据桥梁结构设置的骨架结构、动力装置、模板结构和控制装置；骨架结构下部设置有行走轮(5)，骨架结构支腿上设置有用于控制其高度的第一液压油缸(6-1)；模板结构包括设置在施工桥面上与桥面相配合的定型钢模板(13)，定型钢模板(13)连接到骨架结构；模板结构还设置有控制定型钢模板(13)的第二液压油缸(6-2)；行走轮(5)和第一液压油缸(6-1)和第二液压油缸(6-2)均连接到动力装置；骨架结构上部设置有下料斗(8)；下料斗(8)连接输送管(7)；输送管(7)上连接用于将混凝土输送到施工部位的输送软管(16)；骨架结构、第一液压油缸(6-1)、第二液压油缸(6-2)、行走轮(5)、输送管(7)和定型钢模板(13)上均设置有传感器；传感器、动力装置、行走轮(5)连接控制装置；控制装置用于采集传感器信号，对信号进行处理，并控制动力装置、行走轮(5)的动作。

2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述骨架结构包括主骨架(1)和设置在主骨架(1)上横梁上的支撑骨架(11)；第一液压油缸(6-1)设置在主骨架(1)的支腿上。

3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述定型钢模板(13)通过支撑架(18)连接骨架结构；第二液压油缸(6-2)连接支撑架(18)。

4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述动力装置包括柴油发动机、总电机、总液压油泵和分电机(12)；分电机(12)连接第一液压油缸(6-1)、第二液压油缸(6-2)和行走轮(5)。

5.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述定型模板(13)上还设置有振捣器(17)；定型钢模板(13)上设置有传感器，并连接到控制装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：还设置有蓄水池(9)，蓄水池(9)通过养护管(10)连接下料斗(8)。

7.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述下料斗(8)与输送管(7)连接处设置有阀门(15)；阀门(15)处设置有传感器，传感器连接到控制装置。

8.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：还包括操作室(14)，控制装置设置在操作室(14)内。

9.根据权利要求1所述的一种用于桥梁桥面工程施工的滑模装置，其特征在于：所述骨架结构左右两侧，分别设置有三个行走轮(5)。