CN114575268A - 一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统 - Google Patents

Abstract

一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，包括：内侧模、内顶模、橡胶软片、槽轮、内导梁和双作用液压连杆装置，本申请拆卸现场空间小、人员集中、时间长的情况，消除PVC管与水泥砂浆、砼间薄弱面降低梁体截面刚度的隐患，以期进一步完善和推动悬臂挂篮技术的发展。

Description

一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统。

背景技术

挂篮悬臂浇筑施工又称迪维达克施工方法。自从20世纪50年代前联邦德国首次采用平衡悬臂施工法建成了跨径114.2m的Worms桥以来，发展至今，已成为修建大中跨径桥梁的一种极为有效地施工手段。日本预应力混凝土工业协会《关于预应力混凝土长大桥梁的调查研究报告》指出，1972年后建造的跨境大于100m以上的桥梁近200座，其中悬灌法施工占80％左右，挂篮作为悬灌法施工的主要设备已发展为众多种类，如平行桁架式挂篮、三角形组合梁式挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮及三角形桁架式挂篮等。

我国自80年代引进悬臂浇筑施工工艺以来，也已取得了巨大的成就，其中以三角形及菱形等型钢桁架式挂篮因其结构简单、受力合理及一次移动到位等优势受到广泛欢迎。悬臂浇筑施工法支架少，施工不影响通航或桥下交通，适合跨越深水、山谷、海洋，且适用于变截面预应力砼梁桥。在我国公、铁路网大型桥梁建设项目中得到广泛应用。同时，该工法也由原来主要应用在大跨径T梁、大跨径预应力连续刚构桥梁施工，向大跨径钢筋砼拱桥主拱圈施工应用发展。

目前国内对悬臂浇筑挂篮系统的研究主要有两类。一类关注挂篮系统在工程项目施工中的工艺应用研究；另一类是对挂篮支架系统设计研发，主要关注挂篮系统行走定位、变形观测、砼质量监测功能的研究上，下面是第二类的相关研究情况：

中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，王民军,谢坤.后支点挂篮自动化控制系统研究[J].自动化应用,2020(02):26-28.针对传统后支点挂篮在施工过程中存在的缺点，设计一套后支点挂篮自动化控制系统，该系统由集中监控平台和液压同步控制系统、视频监控系统、结构应力检测系统、混凝土养护系统以及施工环境数据检测系统等五大分子系统组成。通过该自动化控制系统可有效提高挂篮施工的自动化程度，降低施工安全风险，达到省工、省力、安全施工的目的。

中交二航局第五工程分公司，吴明威,刘冬冬,周雷,李耀宗.桥梁施工挂篮智能化控制系统研究[J].中国港湾建设,2018,38(01):66-70.前支点挂篮主要依靠液压系统来完成挂篮的提升、下放、前移等工作,传统液压系统为油泵配合千斤顶单点操作,无法达到多点同步操作,施工投入人员多,自动化智能化集成化程度低。针对传统液压挂篮系统的不足,在乌江大桥主梁施工过程中,研发了国内外首创的前支点挂篮自动化液压控制系统,用以提高作业效率和减少劳动力投入。

中建三局工程总承包公司，周鹏华,刘中涛,王磊.斜拉桥主梁前支点挂篮施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2013,9(10):59-64.以襄樊内环线汉江三桥斜拉索主桥为例,论述了斜拉索主桥悬臂现浇箱梁常用的前支点挂篮施工技术,从挂篮构造、拼装、预压、挂篮行走、到箱梁砼施工等方面进行了详细介绍,这种方法充分运用了施工过程中当前梁段的斜拉索作为挂篮的前支点,从而与挂篮的中支点和后支点锚固装置组成了挂篮的约束系统,保证了结构和施工安全。

上述研究都以具体工程项目为背景，解决了(1)依靠人工多点协同操作，需要大量工人配合；(2)缺乏精密传感器仪器测量，油缸动作同步性和稳定较差；(3)缺乏可视化的监控界面和有效的决策与控制界面；(4)缺乏挂篮结构关键部位应力检测，挂篮未知变形风险加大；(5)缺乏现场施工环境的数据监测和视频监控，不能及时了解现场施工动态等关键性问题。

但直到目前为止，挂篮系统的内模安装固定、拆卸工作依旧沿用拉杆固定模板、人工安装施工。内模安装及拆卸工作面小、施工人员集中、高空作业时间长的情况未有改善。内模通过与多根外套PVC管的钢筋拉杆与挂篮外模连接固定。梁体浇筑后腹板内遗留的PVC管孔洞虽经后期用水泥砂浆封填处理，但PVC管与水泥砂浆、砼间各形成一个薄弱面。虽然目前没有详细的研究结果确认此薄弱面对运营期间的大跨径预应力混凝土连续梁桥的跨中挠度的增大有直接影响，但却是降低梁体截面刚度的隐患。

因此，有必要对挂篮系统的内模进行系统性研究，开发与现行常规挂篮系统匹配的便捷省力、安全可靠的轻型内模系统。最终达到改善挂篮系统的内模安装固定、拆卸现场空间小、人员集中、时间长的情况，消除PVC管与水泥砂浆、砼间薄弱面降低梁体截面刚度的隐患，以期进一步完善和推动悬臂挂篮技术的发展。

发明内容

本发明提供一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，能与现行常规挂篮系统匹配的便捷省力、安全可靠的轻型内模系统。

一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，包括：内侧模、内顶模、橡胶软片、槽轮、内导梁和双作用液压连杆装置，所述内侧模的顶部设有卡扣的阴端，内侧模的底部设有卡扣的阳端，内侧模与内侧模之间通过卡扣连接，内顶模的两侧分别设有卡扣的阳端，内顶模与两侧的内侧模顶部通过卡扣连接，内侧模与内侧模的连接处及内侧模与内顶模的连接处均安装橡胶软片，内顶模的内面设有四个槽轮，内导梁与槽轮连接，双作用液压连杆装置每两个为一组，每组双作用液压连杆装置呈八字形安装，双作用液压连杆装置的两端分别与相邻的内侧模和内导梁固定连接，每组双作用液压连杆装置沿内导梁轴向安装。

进一步地，所述内侧模和内顶模均由铝合金制成。

进一步地，所述内导梁上设有供挂篮系统的锚杆穿过固定的锚杆孔。

进一步地，所述双作用液压连杆装置包括双作用液压千斤顶和连杆，双作用液压千斤顶的与连杆固定连接，双作用液压千斤顶和连杆分别与内导梁和相邻内侧模固定连接。

进一步地，所述内侧模之间安装有双向水平伸缩杆。

本发明的优点是：

1、本申请采用铝合金制内顶模和内侧模，摒弃传统钢板内模，采用轻质铝合金模板制作挂篮内模板极大地减轻模板自重，便于模板顶升安装、脱模和牵引就位。

2、本申请由多组双作用液压连杆装置提供内顶模顶伸就位和脱模动力，实现自动脱模，解决传统内模需要人工高空作业进行拆卸的弊端，提高工程整体安全系数。

3、本申请通过内导梁与现有的挂篮系统的锚杆进行连接，通过挂篮系统和卷扬机配合牵引所述内模系统前行。

4、本申请的内侧模的顶部和底部设有卡扣的阴阳端，在实际浇筑过程中内侧模的高度需要随着桥身长度进行变化，因此本申请利用卡扣的设计便于调整内侧模的高度，可以根据需求延展内侧模的高度或缩短内侧模的高度。

5、本申请在内顶、侧模的角耦处叠合，外设橡胶片软连接，避免浇筑砼时砂浆渗入接缝处影响拆模。

附图说明

图1为本申请的主视图(安装在挂篮系统上的状态)；

图2为本申请的结构示意图；

图3为所述内侧模之间的卡扣连接示意图；

图4为所述内侧模和内顶模之间的卡扣连接示意图；

图5为所述双作用液压连杆装置的结构示意图；

图6为本申请的结构示意图(安装在挂篮系统上的状态)

其中，1-内侧模；2-内顶模；3-橡胶软片；4-槽轮；5-内导梁；6-双作用液压连杆装置；7-卡扣的阴端；8-卡扣的阳端；9-菱形桁架；10-扁担梁；11-滑移支座；12-底托梁；13-双向水平伸缩杆；501-锚杆孔；601-双作用液压千斤顶；602-连杆。

具体实施方式

一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，包括：内侧模1、内顶模2、橡胶软片3、槽轮4、内导梁5和双作用液压连杆装置6，所述内侧模1的顶部设有卡扣的阴端7，内侧模6的底部设有卡扣的阳端8，内侧模1与内侧模1之间通过卡扣连接，内顶模2的两侧分别设有卡扣的阳端8，内顶模2与两侧的内侧模1顶部通过卡扣连接，内侧模1与内侧模1的连接处及内侧模1与内顶模2的连接处均安装橡胶软片3，内顶模2的内面设有四个槽轮4，内导梁5与槽轮4连接，双作用液压连杆装置6每两个为一组，每组双作用液压连杆装置6呈八字形安装，双作用液压连杆装置6的两端分别与相邻的内侧模1和内导梁5固定连接，每组双作用液压连杆装置6沿内导梁5的轴向安装。

优选地情况下，所述内侧模1和内顶模2均由铝合金制成。

优选地情况下，所述内导梁5上设有供挂篮系统的锚杆穿过固定的锚杆孔501。

优选地情况下，所述双作用液压连杆装置6包括双作用液压千斤顶601和连杆602，双作用液压千斤顶601的与连杆602固定连接，双作用液压千斤顶601和连杆602分别与内导梁5和相邻内侧模1固定连接。

优选地情况下，所述内侧模2之间安装有双向水平伸缩杆13。

优选地情况下，所述挂篮系统包括菱形桁架(9)、扁担梁(10)、滑移支座(11)、底托梁(12)和锚杆。

工作原理

所述的悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统安装在现有的挂篮系统中，内模通过内导梁固定在挂篮系统的行走锚系统中，浇筑完成后利用双作用液压连杆装置进行脱模，拆模时，双作用液压连杆装置回缩带动连杆使侧模脱离砼表面3cm，且底部向内上方移动离底板砼表面5cm，回缩牵引顶模下降3cm，完成内模系统脱模后，由牵引卷扬机拉至下一浇筑阶段位置安装固定。

最后应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，其特征在于，包括：内侧模(1)、内顶模(2)、橡胶软片(3)、槽轮(4)、内导梁(5)和双作用液压连杆装置(6)，所述内侧模(1)的顶部设有卡扣的阴端(7)，内侧模(6)的底部设有卡扣的阳端(8)，内侧模(1)与内侧模(1)之间通过卡扣连接，内顶模(2)的两侧分别设有卡扣的阳端(8)，内顶模(2)与两侧的内侧模(1)顶部通过卡扣连接，内侧模(1)与内侧模(1)的连接处及内侧模(1)与内顶模(2)的连接处均安装橡胶软片(3)，内顶模(2)的内面设有四个槽轮(4)，内导梁(5)与槽轮(4)连接，双作用液压连杆装置(6)每两个为一组，每组双作用液压连杆装置(6)呈八字形安装，双作用液压连杆装置(6)的两端分别与相邻的内侧模(1)和内导梁(5)固定连接，每组双作用液压连杆装置(6)沿内导梁(5)的轴向安装。

2.根据权利要求1所述的悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，其特征在于：所述内侧模(1)和内顶模(2)均由铝合金制成。

3.根据权利要求1所述的悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，其特征在于：所述内导梁(5)上设有供挂篮系统的锚杆穿过固定的锚杆孔(501)。

4.根据权利要求1所述的悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，其特征在于：所述双作用液压连杆装置(6)包括双作用液压千斤顶(601)和连杆(602)，双作用液压千斤顶(601)的与连杆(602)固定连接，双作用液压千斤顶和连杆(602)分别与内导梁(5)和相邻内侧模(1)固定连接。

5.根据权利要求1所述的悬臂现浇挂篮轻型液压滑动内模系统，其特征在于：所述内侧模(2)之间安装有双向水平伸缩杆(13)。

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