CN110042771A - 一种可移动的模块化箱涵快速施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，包括盘扣式支架，盘扣式支架上端设置有若干顶托，在每个顶托上都设置有用于支撑顶模的上工字钢；顶模两边分别通过两瓣折叠式组合钢模连接侧模；两瓣折叠式组合钢模采用角钢及合页相连接；在两个侧模上都设置有侧模液压油缸，侧模液压油缸的缸体端铰接于盘扣式支架，活塞杆端铰接于侧模；盘扣式支架下端设置有若干底托，每个底托下都设置有下工字钢，所有下工字钢通过与其垂直的横杆固定；在下工字钢上固定有支撑本模块化箱涵快速施工装置的若干行走单元。本发明装置能较大提升高速公路箱涵施工速度及成型质量，减少施工安全隐患和质量缺陷，具有很高的通用性和很好的实用性。

Description

一种可移动的模块化箱涵快速施工装置

技术领域

本发明涉及一种高速公路箱涵支架及模板快速安装和拆除的模块化机械装置，尤其涉及一种可移动的模块化箱涵快速施工装置。

背景技术

高速公路箱涵支架及模板安装工序是质量控制的重点环节，同时也是影响面板施工进度和安全的关键。在传统施工过程中有以下两种施工方法：一、主要采用扣件式支架、盘扣式支架，施工作业人员先采用支架搭设箱涵内部支撑系统，然后安装施工脚手架，人工配合汽车吊安装箱涵内部钢模板，随后绑扎箱涵侧墙及顶板钢筋，最后安装侧墙模板，完成混凝土浇筑；二、采用型钢结构模板台车，配备液压系统，铺设轨道，难以拆解和运输，此类方法大多适用于市政管廊。

上述施工方法存在的以下缺点：1)采用传统支架法箱涵施工方法，施工工序多、人工投入大、箱涵分仓浇筑支架重复搭拆工作量大，且施工周期较长，通常当具备开仓条件时，内模及钢筋已安装完成15天以上，不仅钢筋容易锈蚀，模板易被污染，最终混凝土外观质量很差，且多次拼拆支架和模板过程安全难以有效保证；2)采用钢结构模板台车施工工艺，模板台车较重，造价较高，体型大，改装和转移很困难，难以适用高速公路中数量多、角度多、尺寸类型多的箱涵施工。不仅会大大增加施工成本，降低施工效率，而且在模板台车转运、调改过程中施工质量、安全无法得到保证，高速公路施工场地有限，便道狭窄，来往施工车辆繁多，很难适用于高速公路箱涵施工过程中频繁的转运、安装。

采用传统方法进行高速公路箱涵支架和模板的安装已无法满足当箱涵施工技术要求，不能达到当前高速公路箱涵快速、安全、高质量的施工目的。随着高速公路和基础设施建设快速发展，传统方法在高速公路箱涵施工中已经不能解决日益突出的工期、质量、安全等一系列技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，能够在不同尺寸类型的箱涵之间重复使用，能够更好的应用于20m～60m长度较短类型的高速公路箱涵，具有更高的适用性，拆装简单方便，长途和短途运输转移均可适用。装置结构设计合理，采用模块化设计，很大程度上提高了箱涵支架、模板的安装和周转效率，形成流水化施工作业，有效提高施工质量，减少人工投入以及施工安全隐患和成本，具有很好的实用性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，包括盘扣式支架，所述盘扣式支架上端设置有若干顶托，在每个顶托上都设置有用于支撑顶模的上工字钢；

所述顶模两边分别通过两瓣折叠式组合钢模连接侧模；所述两瓣折叠式组合钢模用于箱涵顶模与侧模之间的倒角，在倒角中心处由合页连接两侧的角钢组成；在两个侧模上都设置有侧模液压油缸，所述侧模液压油缸的缸体端铰接于盘扣式支架，活塞杆端铰接于侧模；

所述盘扣式支架下端设置有若干底托，每个底托下都设置有下工字钢，所有下工字钢通过与其垂直的横杆固定；在下工字钢上固定有支撑本模块化箱涵快速施工装置的若干行走单元。

进一步的，所述行走单元具体为：包括行走液压油缸、轮架和行走轮；所述行走液压油缸缸体端铰接于下工字钢，活塞杆端铰接于轮架中部，所述轮架一端铰接于下工字钢，另一端设置有行走轮；

设置具有托举件的牵引车，当本模块化箱涵快速施工装置处于行走状态时，将牵引车的托举件与横杆相连，通过带动横杆进而移动本模块化箱涵快速施工装置。

进一步的，所述行走液压油缸、轮架都采用高强螺栓与下工字钢连接。

进一步的，所述侧模液压油缸和行走液压油缸的型号都为HST-2T型。

进一步的，在本模块化箱涵快速施工装置前进方向两侧设置有导向单元，所述导向单元用于在装置行走过程中引导装置的前进方向。

进一步的，用于固定下工字钢的横杆采用钢管，并且采用扣件将横杆固定于下工字钢。

进一步的，所述导向单元设置4个，在本模块化箱涵快速施工装置两侧对称布置；导向单元采用了Φ15cm的硬质塑胶滑轮，采用了Φ48钢管将导向单元固定于盘扣式支架，实现导向及限位功能。

进一步的，所述盘扣式支架为Φ60型盘扣式支架。

有现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置采用模块化设计，结构轻便、易拆装，主要应用于高速公路；能够实现箱涵的流水化施工，达到快速化、模块化、机械化和标准化作业的目的。

1)通用性强：该装置以Φ60型盘扣式支架为主体支撑结构，因此具备了盘扣式支架的牢固、稳定、易拆装运输等优越性能。与多应用于地下管廊中的型钢主体结构移动滑模相比较，该装置能够在不同尺寸类型的箱涵之间重复使用，更加适用于高速公路中长度约20m～60m的较短类型的箱涵，更便于拆装、移动以及短途运输转移运输。

2)施工效率高：采用该装置进行箱涵施工时，一个箱涵共设置四个“施工区段”进行跳仓浇筑：养生区、施工区、钢筋预绑扎区以及施工准备区，按照区段划分达到流水化施工、充分利用箱涵工作面，节约人力资源和快速化施工的目的；另外每座箱涵，仅进行一次分仓范围内的箱涵支架和内模安装，极大的减少了支架和模板安装的工作量，并且有效缩短了备仓与开仓浇筑之间的时间间隔。

3)提升箱涵外观质量：采用该装置流水化施工时，不仅能够快速完成模板安装，且采用了钢筋预绑扎技术，在滑模移动至下一个仓位、简单调整钢筋后，即可安装侧模并开仓浇筑，解决了间隔时间过长而导致模板污染和锈蚀的问题，有效解决了箱涵混凝土外观缺陷。

4)安全风险低：采用该装置进行箱涵施工，较传统支架搭拆、模板拼装工艺能够减少劳动作业人员60％以上，有效减少了汽车吊等大型设备的使用频率；采用流水化施工，有效避免了钢筋绑扎与模板安装的交叉作业；与其它行业中应用的型钢结构移动滑模相比，该装置采用盘扣支架结构、小型液压系统、模块化设计，结构更加轻便，拆装和移动运输时安全风险更低。

附图说明

图1是本发明一种可移动的模块化箱涵快速施工装置主视图；

图2是本发明一种可移动的模块化箱涵快速施工装置侧视图；

图3是本发明一种可移动的模块化箱涵快速施工装置中牵引车结构示意图；

图4是本发明一种可移动的模块化箱涵快速施工装置中行走单元结构示意图。

图5是本发明装置工作过程示意图。

图中：1-顶模；2-上工字钢；3-顶托；4-盘扣式支架；5-两瓣折叠式组合钢模；6-侧模；7-侧模液压油缸；8-导向单元；9-下工字钢；10-牵引车；11-底托；12-横杆；13-行走单元；14-托举件；15-行走液压油缸；16-轮架；17-行走轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其结构为：包括盘扣式支架4、底托11、行走单元13和导向单元8等等。以盘扣式支架4为基础的液压系统包括底部的行走单元13及侧模液压收放部分。本装置通过盘扣式支架4的主体支撑结构实现快速拼装，通过增减盘扣式支架4的杆件组装的尺寸实现不同等级和尺寸类型箱涵的通用。在盘扣式支架4底部设置行走单元13，也可设置导向单元8，导向单元8安装在本装置前进方向两侧，实现本装置的行走导向。在本装置顶部倒角位置配备两瓣折叠式组合钢模5(或定型组合钢模板)，两瓣折叠式组合钢模5用于箱涵顶模1与侧模6之间的倒角，每节长1.5m，定型钢模板由倒角中心处分成两瓣，采用6.3#角钢及Φ32合页连接(钢模板两瓣拼接处的边缘采用6.3#角钢焊接补强，并采用Φ32合页连接，形成一个可折叠钢模结构)；该钢模板与箱涵顶模1和侧模6采用法兰螺栓连接。实现顶模1与侧模6之间的有效活动连接；通过侧模液压液压油缸7实现盘扣式支架4的立杆与侧模6之间的连接支撑。在下工字钢9上通过扣件固定有横杆12，以确保本装置在支撑状态和滑动状态的结构稳定。

箱涵在底板及部分侧墙施工完毕后，采用Φ60系列盘扣式支架4按照箱涵尺寸进行组合安装，盘扣式支架4上端设置顶托3、下端设置底托11作为支撑，底托11下设置有下工字钢9，下工字钢9之间采用横杆12进行固定，相邻横杆12之间间隔2m，横杆12与下工字钢9之间采用扣件固定。

本发明装置底部的行走单元13由槽钢、加工钢板(轮架16)、Φ15cm钢滚轮(行走轮17)、行走液压油缸15组成，采用高强螺栓与下工字钢9相连接，实现“整体落地支撑状态”到拆模后的“滚轮行走状态”之间快速转换；所述行走轮17在本发明装置横断面方向共设置4组，左右对称设置，纵向仍对称设置，根据本发明装置长度可适当增减。

导向单元8设置4个，在本发明装置两端左右对称布置；导向单元8采用了Φ15cm的硬质塑胶滑轮，采用了Φ48钢管将导向单元8固定于盘扣式支架4，实现导向及限位功能。

本发明装置顶部倒角位置配备“两瓣折叠式组合钢模5”，实现顶模1与侧模6之间的有效活动连接，折叠式组合钢模每节长1.5m，两瓣钢模采用6.3#角钢及Φ32合页连接，由钢模板厂加工定制。侧模6的收放功能主要由侧模液压油缸7实现，侧模液压油缸7的缸体端铰接于盘扣式支架4，活塞杆端采用螺栓和钢板铰接于侧模6。

本发明中，采用牵引车10作为移动本装置的动力，使用之前先将牵引车10的托举件14调至最低，启动行走液压油缸15收放行走轮17，将牵引车10置于横杆12下方，调高托举件14使得牵引车10与整个模块化箱涵快速施工装置连接固定，随后启动牵引车10行走至下一仓段。

本发明装置的施工过程如下：在箱涵底板及部分侧墙施工完毕后，如图5所示，采用跳仓浇筑的方式将整个箱涵划分为四个“施工区段”：浇筑完成养生区、滑模施工区、钢筋预绑扎区、施工准备区；在一节箱涵仓段浇筑完毕具备拆模条件后，先采用侧模液压油缸7拆除侧模6，并通过两瓣式折叠组合钢模5将侧模6固定；采用千斤顶配合上工字钢2和顶托3卸落顶模1，随后通过下工字钢9连接的行走液压油缸15支出行走轮17，支撑起整个结构，初步实现“整体落地支撑状态”到拆模后的“滚轮行走状态”之间转换，再次调整行走液压油缸15最终达到所有行走单元13的行走轮17与箱涵底板紧密接触；将牵引车10与横杆12相连接，牵引整个装置从已施工完毕的“滑模施工区域”移动至“钢筋预绑扎区”，其中安装在盘扣式支架4两侧的导向单元8控制整个滑动过程的准确导向、避免模板发生偏移。

本发明装置移动过程中，在箱涵两侧设置脚手架，人工对侧模6进行打磨除锈、涂刷脱模剂。随后本发明装置进入“钢筋预绑扎区”后，首先通过电气平台操作行走液压油缸15收回行走轮17，使下工字钢9与箱涵底板直接接触，进入“整体落地支撑状态”，至此完成本模块化箱涵快速施工装置的工作面转移。

Claims (8)

1.一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，包括盘扣式支架(4)，所述盘扣式支架(4)上端设置有若干顶托(3)，在每个顶托(3)上都设置有用于支撑顶模(1)的上工字钢(2)；

所述顶模(1)两边分别通过两瓣折叠式组合钢模(5)连接侧模(6)；所述两瓣折叠式组合钢模(5)用于箱涵顶模(1)与侧模(6)之间的倒角，在倒角中心处由合页连接两侧的角钢组成；在两个侧模(6)上都设置有侧模液压油缸(7)，所述侧模液压油缸(7)的缸体端铰接于盘扣式支架(4)，活塞杆端铰接于侧模(6)；

所述盘扣式支架(4)下端设置有若干底托(11)，每个底托(11)下都设置有下工字钢(9)，所有下工字钢(9)通过与其垂直的横杆(12)固定；在下工字钢(9)上固定有支撑本模块化箱涵快速施工装置的若干行走单元(13)。

2.如权利要求1所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，所述行走单元(13)具体为：包括行走液压油缸(15)、轮架(16)和行走轮(17)；所述行走液压油缸(15)缸体端铰接于下工字钢(9)，活塞杆端铰接于轮架(16)中部，所述轮架(16)一端铰接于下工字钢(9)，另一端设置有行走轮(17)；

设置具有托举件(14)的牵引车(10)，当本模块化箱涵快速施工装置处于行走状态时，将牵引车(10)的托举件(14)与横杆(12)相连，通过带动横杆(12)进而移动本模块化箱涵快速施工装置。

3.如权利要求2所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，所述行走液压油缸(15)、轮架(16)都采用高强螺栓与下工字钢(9)连接。

4.如权利要求2所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，所述侧模液压油缸(7)和行走液压油缸(15)的型号都为HST-2T型。

5.如权利要求1所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，在本模块化箱涵快速施工装置前进方向两侧设置有导向单元(8)，所述导向单元(8)用于在装置行走过程中引导装置的前进方向。

6.如权利要求1所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，用于固定下工字钢(9)的横杆(12)采用钢管，并且采用扣件将横杆(12)固定于下工字钢(9)。

7.如权利要求5所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，所述导向单元(8)设置4个，在本模块化箱涵快速施工装置两侧对称布置；导向单元(8)采用了Φ15cm的硬质塑胶滑轮，采用了Φ48钢管将导向单元(8)固定于盘扣式支架(4)，实现导向及限位功能。

8.如权利要求1所述的一种可移动的模块化箱涵快速施工装置，其特征在于，所述盘扣式支架(4)为Φ60型盘扣式支架。