CN113136838A - 一种堤坝模块化施工系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及堤坝模块化施工系统及方法，其包括设置在河流一侧岸边的堤坝固定底座；在堤坝固定底座上设置有底部传送部，在底部传送部上行走有底部托载板，在底部托载板上设置有中间传送部，在中间传送部上设置有用于在底部传送部上行段上行走的中间形成辅助轮；在中间传送部上行走有中间托载板，在中间托载板上设置有顶部传送部，用于被传送搭接到对岸，在堤坝固定底座上分别设置有固定支撑架及后拉扯架；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

一种堤坝模块化施工系统及方法

技术领域

本发明涉及一种堤坝模块化施工系统及方法。

背景技术

拦河坝一般为均质土坝，在长时间使用后，干砌石护坡，块石分布零散，风化严重，杂草丛生；如未护砌，杂草丛生。上、下游坝坡亏坡严重。坝顶未硬化，导致拦河坝上游干砌石护坡大部分已毁损，部分坝段坝体亏坡、破损；

例如，河北卢龙县孟家沟水库的拦河坝上游坝坡坡比为1：2.7，现状仅在上游坝脚处有干砌石护坡，块石分布零散，风化严重，其余部位未护砌，上游局部亏坡且杂草丛生；下游坝坡无护砌，坡比为1：1.9，亏坡且杂草丛生；该大坝除险加固施工需进行淤泥开挖、坝坡清表、土方开挖、回填、混凝土施工等，传统的施工工艺需投入大量的机械设备、人力、物力等，施工进度慢，工期长，为了有效避免目前施工中存在的这些弊端。本发明专利旨在提供一种堤坝模块化施工系统及方法，运用该方法能够实现模块化结构笼体的快速施工，形成一种高质量、快速成形的堤坝，提高堤坝质量，加快施工进度，省时省力、节约资金。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种堤坝模块化施工系统及方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种堤坝模块化施工系统，包括设置在河流一侧岸边的堤坝固定底座；在堤坝固定底座上设置有底部传送部，在底部传送部上行走有底部托载板，在底部托载板上设置有中间传送部，在中间传送部上设置有用于在底部传送部上行段上行走的中间形成辅助轮；

在中间传送部上行走有中间托载板，在中间托载板上设置有顶部传送部，用于被传送搭接到对岸，在堤坝固定底座上分别设置有固定支撑架及后拉扯架；

在顶部传送部上有顶部传送挂圈；

在固定支撑架上设置有固定横架尾部、固定导向轮及固定卷扬机；

在中间传送部上分别有中间尾部挂圈及中间头部挂圈，

在顶部传送部上行走用于搭接到对岸的顶部搭接部，在顶部搭接部上设置有头部搭接固定架，

在头部搭接固定架与固定横架尾部之间设置有导向横架部；在导向横架部上行走有用于将堤坝施工模块下放到河道中形成拦河堤坝的横向移动装置；

将顶部传送挂圈、中间头部挂圈、中间尾部挂圈、后拉扯架、固定导向轮及固定卷扬机通过牵拉绳连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

底部传送部具有传送履带 。

横向移动装置包括行走在导向横架部上的横架移动座；在横架移动座上分别铰接有第一摆动杆及第二摆动杆的根部；

在第一摆动杆端部铰接有中间摆动伸缩杆的中部，中间摆动伸缩杆的根部与第二摆动杆端部铰接；

在中间摆动伸缩杆的端部设置有工作头架，在工作头架上设置有驱动摆动部及摆动旋转弯臂；

驱动摆动部驱动摆动旋转弯臂插入堤坝施工模块中并钩挂固定。

堤坝施工模块包括镂空的预制钢筋架体；在预制钢筋架体底部设置有模块底部凸起，在预制钢筋架体顶部设置有模块顶部凹槽；

在堤坝固定底座一侧设置有模块存储架，以叠放堤坝施工模块，其中，相邻的堤坝施工模块之间设置有模块方法支垫；

在模块存储架两侧下方出口处分别高低有通过往复运动的模块联动驱动臂连接的模块第一插手及模块第二插手；

模块第一插手与模块第二插手高度错位设置且其间隙为1.2-1.5个堤坝施工模块高度；

摆动旋转弯臂的上摆位置位于模块存储架下方出口处 。

一种堤坝模块化施工方法 ， 包括以下步骤；

S1，首先，根据前期勘探设计图纸，到达实施拦河坝岸边；然后，安装堤坝模块化施工装置；其次，调试装置；在模块存储架预存堤坝施工模块并通过模块方法支垫上下间隔；其次，对河水分流并在拦河坝部至少分段围堰；

S2，首先，驱动底部传送部，使得中间托载板托载中间传送部前行；然后，驱动中间传送部，使得顶部传送部前行；其次，驱动顶部传送部，使得顶部搭接部带动头部搭接固定架前行到河对岸；再次，驱动固定卷扬机，通过牵拉绳斜拉；

S3，首先，将头部搭接固定架固定于对岸；然后，在头部搭接固定架与固定横架尾部之间安装导向横架部；

S4，首先，模块联动驱动臂驱动模块第一插手及模块第二插手交替插入到模块存储架中；然后，当模块第二插手插入到模块存储架中，模块第一插手离开模块存储架，使得最底层的堤坝施工模块到达模块第二插手上；其次，当模块第一插手插入到模块存储架中，以阻挡次底层的堤坝施工模块下落，模块第二插手离开模块存储架，使得最底层的堤坝施工模块到达向上状态的工作头架上；

S5， 首先，驱动摆动部驱动摆动旋转弯臂旋转插入堤坝施工模块中并钩挂固定；然后，通过拉绳、推杆或链条驱动横架移动座移动到河道设定之上；其次，第一摆动杆与第二摆动杆摆动中间摆动伸缩杆下摆 ，使得堤坝施工模块变为朝下状态，通过摆动旋转弯臂下降及中间摆动伸缩杆伸长，使得堤坝施工模块下降到设定位置，并通过模块底部凸起与模块顶部凹槽实现插接定位；再次，摆动旋转弯臂旋转与堤坝施工模块分离，以实现堤坝施工模块码垛到堤坝施工位置；

S6，首先，通过混凝土浇注机对堤坝施工模块浇注混凝土；然后，待混凝土凝固后，将围堰拆去，并将河水改回 。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本发明的使用结构示意图。

图2是本发明的模块施工的结构示意图。

其中： 1、堤坝固定底座；2、底部传送部；3、中间传送部；4、顶部传送部；5、固定支撑架；6、固定导向轮；7、固定卷扬机；8、固定横架尾部；9、后拉扯架；10、底部托载板；11、中间形成辅助轮；12、中间托载板；13、中间尾部挂圈；14、中间头部挂圈；15、顶部搭接部；16、头部搭接固定架；17、导向横架部；18、横架移动座；19、第一摆动杆；20、第二摆动杆；21、中间摆动伸缩杆；22、工作头架；23、驱动摆动部；24、摆动旋转弯臂；25、堤坝施工模块；26、模块底部凸起；27、模块顶部凹槽；28、模块方法支垫；29、模块存储架；30、模块第一插手；31、模块第二插手；32、模块联动驱动臂；33、顶部传送挂圈。

具体实施方式

如图1-2所示，本实施例的堤坝模块化施工系统 ，包括设置在河流一侧岸边的堤坝固定底座1；在堤坝固定底座1上设置有底部传送部2，在底部传送部2上行走有底部托载板10，在底部托载板10上设置有中间传送部3，在中间传送部3上设置有用于在底部传送部2上行段上行走的中间形成辅助轮11；

在中间传送部3上行走有中间托载板12，在中间托载板12上设置有顶部传送部4，用于被传送搭接到对岸，在堤坝固定底座1上分别设置有固定支撑架5及后拉扯架9；

在顶部传送部4上有顶部传送挂圈33；

在固定支撑架5上设置有固定横架尾部8、固定导向轮6及固定卷扬机7；

在中间传送部3上分别有中间尾部挂圈13及中间头部挂圈14，

在顶部传送部4上行走用于搭接到对岸的顶部搭接部15，在顶部搭接部15上设置有头部搭接固定架16，

在头部搭接固定架16与固定横架尾部8之间设置有导向横架部17；在导向横架部17上行走有用于将堤坝施工模块25下放到河道中形成拦河堤坝的横向移动装置；

将顶部传送挂圈33、中间头部挂圈14、中间尾部挂圈13、后拉扯架9、固定导向轮6及固定卷扬机7通过牵拉绳连接。

底部传送部2具有传送履带 。

横向移动装置包括行走在导向横架部17上的横架移动座18；在横架移动座18上分别铰接有第一摆动杆19及第二摆动杆20的根部；

在第一摆动杆19端部铰接有中间摆动伸缩杆21的中部，中间摆动伸缩杆21的根部与第二摆动杆20端部铰接；

在中间摆动伸缩杆21的端部设置有工作头架22，在工作头架22上设置有驱动摆动部23及摆动旋转弯臂24；

驱动摆动部23驱动摆动旋转弯臂24插入堤坝施工模块25中并钩挂固定。

堤坝施工模块25包括镂空的预制钢筋架体；在预制钢筋架体底部设置有模块底部凸起26，在预制钢筋架体顶部设置有模块顶部凹槽27；

在堤坝固定底座1一侧设置有模块存储架29，以叠放堤坝施工模块25，其中，相邻的堤坝施工模块25之间设置有模块方法支垫28；

在模块存储架29两侧下方出口处分别高低有通过往复运动的模块联动驱动臂32连接的模块第一插手30及模块第二插手31；

模块第一插手30与模块第二插手31高度错位设置且其间隙为1.2-1.5个堤坝施工模块25高度；

摆动旋转弯臂24的上摆位置位于模块存储架29下方出口处 。

本实施例的堤坝模块化施工方法 ， 包括以下步骤；

S1，首先，根据前期勘探设计图纸，到达实施拦河坝岸边；然后，安装堤坝模块化施工装置；其次，调试装置；在模块存储架29预存堤坝施工模块25并通过模块方法支垫28上下间隔；其次，对河水分流并在拦河坝部至少分段围堰；

S2，首先，驱动底部传送部2，使得中间托载板12托载中间传送部3前行；然后，驱动中间传送部3，使得顶部传送部4前行；其次，驱动顶部传送部4，使得顶部搭接部15带动头部搭接固定架16前行到河对岸；再次，驱动固定卷扬机7，通过牵拉绳斜拉；

S3，首先，将头部搭接固定架16固定于对岸；然后，在头部搭接固定架16与固定横架尾部8之间安装导向横架部17；

S4，首先，模块联动驱动臂32驱动模块第一插手30及模块第二插手31交替插入到模块存储架29中；然后，当模块第二插手31插入到模块存储架29中，模块第一插手30离开模块存储架29，使得最底层的堤坝施工模块25到达模块第二插手31上；其次，当模块第一插手30插入到模块存储架29中，以阻挡次底层的堤坝施工模块25下落，模块第二插手31离开模块存储架29，使得最底层的堤坝施工模块25到达向上状态的工作头架22上，并进行拼接配件；

S5， 首先，驱动摆动部23驱动摆动旋转弯臂24旋转插入堤坝施工模块25中并钩挂固定；然后，通过拉绳、推杆或链条驱动横架移动座18移动到河道设定之上；其次，第一摆动杆19与第二摆动杆20摆动中间摆动伸缩杆21下摆 ，使得堤坝施工模块25变为朝下状态，通过摆动旋转弯臂24下降及中间摆动伸缩杆21伸长，使得堤坝施工模块25下降到设定位置，并通过模块底部凸起26与模块顶部凹槽27实现插接定位；再次，摆动旋转弯臂24旋转与堤坝施工模块25分离，以实现堤坝施工模块25码垛到堤坝施工位置；

S6，首先，通过混凝土浇注机对堤坝施工模块25浇注混凝土；然后，待混凝土凝固后，将围堰拆去，并将河水改回 。

本发明通过实现了模块化钢结构笼体的快速施工，作为堤坝的紧固，将堤坝固定底座1扎根于岸边，通过底部传送部2，中间尾部挂圈13，中间头部挂圈14，中间传送部3，顶部传送部4实现临时搭建作业桥，方便货物的运送，通过固定支撑架5，固定导向轮6，固定卷扬机7实现牵拉，后拉扯架9改善受力性能，底部托载板10，中间形成辅助轮11，中间托载板12，顶部搭接部15实现逐级延长输出；固定横架尾部8，头部搭接固定架16，导向横架部17一般为对称两个，附图是示意，实现了横向移动，其可以通过牵拉绳、绳带及其他组件实现驱动横向移动，可以实现运动物件，横架移动座18作为载体，通过第一摆动杆19，第二摆动杆20，中间摆动伸缩杆21实现了工作头架22的上摆与下沉，驱动摆动部23实现摆动旋转弯臂24旋转变向，堤坝施工模块25根据不同堤坝，预制不同笼结构，当然其内部可以预制其他结构，模块底部凸起26，模块顶部凹槽27实现连接，模块方法支垫28可以是枕木，模块存储架29，模块第一插手30，模块第二插手31，模块联动驱动臂32，顶部传送挂圈33实现了模块各个逐个下落。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种堤坝模块化施工系统，其特征在于：包括设置在河流一侧岸边的堤坝固定底座（1）；在堤坝固定底座（1）上设置有底部传送部（2），在底部传送部（2）上行走有底部托载板（10），在底部托载板（10）上设置有中间传送部（3），在中间传送部（3）上设置有用于在底部传送部（2）上行段上行走的中间形成辅助轮（11）；

在中间传送部（3）上行走有中间托载板（12），在中间托载板（12）上设置有顶部传送部（4），用于被传送搭接到对岸，在堤坝固定底座（1）上分别设置有固定支撑架（5）及后拉扯架（9）；

在顶部传送部（4）上有顶部传送挂圈（33）；

在固定支撑架（5）上设置有固定横架尾部（8）、固定导向轮（6）及固定卷扬机（7）；

在中间传送部（3）上分别有中间尾部挂圈（13）及中间头部挂圈（14），

在顶部传送部（4）上行走用于搭接到对岸的顶部搭接部（15），在顶部搭接部（15）上设置有头部搭接固定架（16）；

在头部搭接固定架（16）与固定横架尾部（8）之间设置有导向横架部（17）；在导向横架部（17）上行走有用于将堤坝施工模块（25）下放到河道中形成拦河堤坝的横向移动装置；

将顶部传送挂圈（33）、中间头部挂圈（14）、中间尾部挂圈（13）、后拉扯架（9）、固定导向轮（6）及固定卷扬机（7）通过牵拉绳连接。

2.根据权利要求1所述的一种堤坝模块化施工系统 ，其特征在于：底部传送部（2）具有传送履带 。

3.根据权利要求1所述的一种堤坝模块化施工系统及方法，其特征在于：横向移动装置包括行走在导向横架部（17）上的横架移动座（18）；在横架移动座（18）上分别铰接有第一摆动杆（19）及第二摆动杆（20）的根部；

在第一摆动杆（19）端部铰接有中间摆动伸缩杆（21）的中部，中间摆动伸缩杆（21）的根部与第二摆动杆（20）端部铰接；

在中间摆动伸缩杆（21）的端部设置有工作头架（22），在工作头架（22）上设置有驱动摆动部（23）及摆动旋转弯臂（24）；

驱动摆动部（23）驱动摆动旋转弯臂（24）插入堤坝施工模块（25）中并钩挂固定。

4.根据权利要求1所述的一种堤坝模块化施工系统 ，其特征在于： 堤坝施工模块（25）包括镂空的预制钢筋架体；在预制钢筋架体底部设置有模块底部凸起（26），在预制钢筋架体顶部设置有模块顶部凹槽（27）；

在堤坝固定底座（1）一侧设置有模块存储架（29），以叠放堤坝施工模块（25），其中，相邻的堤坝施工模块（25）之间设置有模块方法支垫（28）；

在模块存储架（29）两侧下方出口处分别高低有通过往复运动的模块联动驱动臂（32）连接的模块第一插手（30）及模块第二插手（31）；

模块第一插手（30）与模块第二插手（31）高度错位设置且其间隙为1.2-1.5个堤坝施工模块（25）高度；

摆动旋转弯臂（24）的上摆位置位于模块存储架（29）下方出口处 。

5.一种堤坝模块化施工方法 ，其特征在于： 包括以下步骤；

S1，首先，根据前期勘探设计图纸，到达实施拦河坝岸边；然后，安装堤坝模块化施工装置；其次，调试装置；在模块存储架（29）预存堤坝施工模块（25）并通过模块方法支垫（28）上下间隔；其次，对河水分流并在拦河坝部至少分段围堰；

S2，首先，驱动底部传送部（2），使得中间托载板（12）托载中间传送部（3）前行；然后，驱动中间传送部（3），使得顶部传送部（4）前行；其次，驱动顶部传送部（4），使得顶部搭接部（15）带动头部搭接固定架（16）前行到河对岸；再次，驱动固定卷扬机（7），通过牵拉绳斜拉；

S3，首先，将头部搭接固定架（16）固定于对岸；然后，在头部搭接固定架（16）与固定横架尾部（8）之间安装导向横架部（17）；

S4，首先，模块联动驱动臂（32）驱动模块第一插手（30）及模块第二插手（31）交替插入到模块存储架（29）中；然后，当模块第二插手（31）插入到模块存储架（29）中，模块第一插手（30）离开模块存储架（29），使得最底层的堤坝施工模块（25）到达模块第二插手（31）上；其次，当模块第一插手（30）插入到模块存储架（29）中，以阻挡次底层的堤坝施工模块（25）下落，模块第二插手（31）离开模块存储架（29），使得最底层的堤坝施工模块（25）到达向上状态的工作头架（22）上；

S5， 首先，驱动摆动部（23）驱动摆动旋转弯臂（24）旋转插入堤坝施工模块（25）中并钩挂固定；然后，通过拉绳、推杆或链条驱动横架移动座（18）移动到河道设定之上；其次，第一摆动杆（19）与第二摆动杆（20）摆动中间摆动伸缩杆（21）下摆 ，使得堤坝施工模块（25）变为朝下状态，通过摆动旋转弯臂（24）下降及中间摆动伸缩杆（21）伸长，使得堤坝施工模块（25）下降到设定位置，并通过模块底部凸起（26）与模块顶部凹槽（27）实现插接定位；再次，摆动旋转弯臂（24）旋转与堤坝施工模块（25）分离，以实现堤坝施工模块（25）码垛到堤坝施工位置；

S6，首先，通过混凝土浇注机对堤坝施工模块（25）浇注混凝土；然后，待混凝土凝固后，将围堰拆去，并将河水改回 。

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