CN117166344A - 一种智能全液压仰拱栈桥及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能全液压仰拱栈桥及其施工方法，属于隧道施工技术领域；其包括：栈桥；间隔设置于栈桥下方的前支腿和支撑架；行走机构，行走机构设置于栈桥远离前支腿的一端；间隔挂设在栈桥的侧壁上的多个纵移小车，靠近前支腿的纵移小车设置有中支腿；每个纵移小车均具有动力组件；仰拱模板设置于栈桥的下方，并与纵移小车连接，仰拱模板上设置有防上浮机构；行走机构、中支腿和动力组件均与控制平台控制连接。本发明通过前支腿、行走机构和中支腿的相互配合实现了栈桥的抬升及行走；将中支腿后移至仰拱施工前端，利用中支腿作为栈桥临时中支点，提高栈桥的承载能力，满足两台罐车同时浇筑仰拱或回填，提高效率。

Description

一种智能全液压仰拱栈桥及其施工方法

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种智能全液压仰拱栈桥及其施工方法。

背景技术

隧道仰拱施工一直以来是影响隧道施工进度、质量控制的一个重要工序，为简化施工工序，加快施工进度，通常采用常规电气、液压元件控制，故障率较高，无法做到数字化采集，实时监控，信息化监测，模块化控制。

为了克服仰拱浇筑时模板上浮，在侧墙初支面上提前钻孔，插入锚杆作为支撑点，利用丝杠与模板对顶防止上浮，但是在实际过程中孔径与锚杆直径不相匹配，现场选型随意性较大，并且由于丝杠较长、较重，现场操作难度较大，时常发生跑模，抗浮效果不理想。加之仰拱模板系统受力结构不合理，在混凝土粘贴力的影响下，模板系统的刚度、强度表现不足，造成模板体系变形严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能全液压仰拱栈桥及其施工方法，以解决现有技术中无法做到信息化监测以及抗浮效果不理想的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能全液压仰拱栈桥，包括：

栈桥；

间隔设置于所述栈桥下方的前支腿和支撑架；

行走机构，所述行走机构设置于所述栈桥远离所述前支腿的一端，用于驱动所述栈桥在隧道内移动；

间隔挂设在所述栈桥的侧壁上的多个纵移小车，其中，靠近所述前支腿的所述纵移小车设置有中支腿，用于抬升所述栈桥；每个所述纵移小车均具有动力组件，用于驱动所述纵移小车沿所述栈桥的长度方向移动；

仰拱模板，所述仰拱模板设置于所述栈桥的下方，并与所述纵移小车连接，所述仰拱模板上设置有防上浮机构，用于主桥下的仰拱施工；

控制平台，所述行走机构、所述中支腿和所述动力组件均与所述控制平台控制连接。

进一步地，所述栈桥包括主桥、前引桥和后引桥；所述主桥沿隧道的长度方向水平设置并支承在所述前支腿和所述支撑架上；所述前引桥位于所述主桥的前端部并通过第一液压油缸与所述主桥铰接；所述后引桥位于所述主桥的后端部并通过第二液压油缸与所述主桥铰接。

进一步地，所述动力组件上设置有第一钢轮，所述主桥的顶部设置有第一导轨，所述第一钢轮可转动地设置在所述第一导轨上。

进一步地，所述行走机构与所述后引桥可拆卸连接。

进一步地，所述防上浮机构包括横连杆和2根防上浮立杆，2根所述防上浮立杆对称设置于所述仰拱模板的两端，所述横连杆同时与2根防上浮立杆的顶部连接。

进一步地，所述纵移小车的数量为4个，4个所述纵移小车间隔设置在所述主桥上，所述中支腿包括支脚、配合设置的液压缸筒和活塞杆，所述液压缸筒与所述纵移小车固定连接；所述活塞杆远离所述液压缸筒的一端与所述支脚连接。

进一步地，还包括分别设置于所述主桥的前端和后端的2个横移机构，所述横移机构包括水平设于所述主桥的下方的支撑板和垂直所述支撑板设置的横移板，所述支撑板的顶部设有沿隧道宽度方向设置的滑轨；所述横移板的一端与所述主桥固定连接，所述横移板的另一端滑动设置在所述滑轨上，用于调整栈桥的中心始终与隧道中心重合。

进一步地，所述第一液压油缸和所述第二液压油缸均与所述控制平台控制连接。

一种如上所述的一种智能全液压仰拱栈桥的施工方法，包括以下步骤：

S1，根据栈桥的跨度将仰拱开挖面沿隧道的长度方向划分为多个施工区域，驱动栈桥移动至起始施工区域的上方，并通过所述前支腿将栈桥固定在仰拱开挖面上，然后分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥和后引桥下放至隧道内平面；

S2，对多个施工区域依次进行编号，在第一施工段内，通过1#纵移小车完成仰的防水板铺设作业以及支撑栈桥走行并；在第二施工段内，利用2#纵移小车和3#纵移小车提升仰拱弧模，完成仰拱浇筑；在第三施工段内，通过4#纵移小车进行回填浇筑作业；

S3，将第二施工段作为第一施工段，第三施工段作为第二施工段，重复步骤S2进行施工，直至完成起始施工区域内全部施工段的施工；

S4，分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥和后引桥抬起，并解除主桥与仰拱开挖面的固定，驱动仰拱栈桥移动至与起始施工区域相邻的下一施工区域；

S5，将新的施工区域作为起始施工区域，重复S1-S4的内容进行施工，直至完成隧道内全部施工区域的仰拱混凝土施工。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明通过前支腿、行走机构和中支腿的相互配合实现了栈桥的抬升及行走；将中支腿后移至仰拱施工前端，利用中支腿作为栈桥临时中支点，提高栈桥的承载能力，满足两台罐车同时浇筑仰拱或回填，提高效率。

2.本发明抗浮体系垂直支撑于拱顶初支表面上，有效防止模板上浮，可以提高浇筑速度，从而提高施工效率。

3.本发明将数据采集、分析、智能控制融入到栈桥控制中，形成智能控制平台，可以在后台实时监控栈桥，实现智能化控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、前引桥；2、前支腿；3、1#纵移小车；4、栈桥；5、防上浮机构；6、2#纵移小车；7、仰拱模板；8、3#纵移小车；9、4#纵移小车；10、行走机构；11、后引桥。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

参照图1，在本实施例中，一种智能全液压仰拱栈桥，包括：

栈桥4；

间隔设置于栈桥4下方的前支腿2和支撑架，用于支撑栈桥4位于隧道的仰拱开挖面上；

行走机构10，行走机构10设置于栈桥4远离前支腿2的一端，用于驱动栈桥4在隧道内移动；

间隔挂设在栈桥4的侧壁上的多个纵移小车，其中，靠近前支腿2的纵移小车设置有中支腿，用于抬升栈桥4；每个纵移小车均具有动力组件，用于驱动纵移小车沿栈桥4的长度方向移动；

仰拱模板7，仰拱模板7设置于栈桥4的下方，并与纵移小车连接，仰拱模板7上设置有防上浮机构5，用于主桥下的仰拱施工；

控制平台，行走机构10、中支腿和动力组件均与控制平台控制连接。

本实施例中通过前支腿、行走机构和中支腿的相互配合实现了栈桥的抬升及行走；将中支腿后移至仰拱施工前端，利用中支腿作为栈桥临时中支点，提高栈桥的承载能力，满足两台罐车同时浇筑仰拱或回填，提高效率。

本实施例中抗浮体系垂直支撑于拱顶初支表面上，有效防止模板上浮，可以提高浇筑速度，从而提高施工效率。

本实施例中将数据采集、分析、智能控制融入到栈桥控制中，形成智能控制平台，可以在后台实时监控栈桥，实现智能化控制。

实施例2

为了进一步优化结构设置，本实施例是在实施例1的基础上进行的详细设置。

在本实施例中，栈桥4包括主桥、前引桥1和后引桥11；主桥沿隧道的长度方向水平设置并支承在前支腿2和支撑架上；前引桥1位于主桥的前端部并通过第一液压油缸与主桥铰接；后引桥11位于主桥的后端部并通过第二液压油缸与主桥铰接。

前引桥1和后引桥11上分别设有耳板，用于分别连接第一液压油缸和第二液压油缸，两个液压油缸另一端均与主桥相连，通过液压油缸可调节前引桥1和后引桥11的坡度，进行抬起、放下作业。

在本实施例中，动力组件上设置有第一钢轮，主桥的顶部设置有第一导轨，第一钢轮可转动地设置在第一导轨上。

在本实施例中，行走机构10与后引桥11可拆卸连接。

行走机构位于主桥后端，栈桥走行时，前引桥1和后引桥11在两个液压油缸的驱动下抬起，中支腿在主梁轨道上先向行进方向移动，到位后，在液压油缸的控制下支撑于地面，作为支撑点支撑并抬升栈桥，使前支腿2离地。行走轮箱上设有液压马达，通过智能控制平台上的指令，可以带动行走轮在走行轨道上移动，推动栈桥前进，当栈桥行驶到指定位置后，中支腿上的油缸收缩脱离地面，此时前支腿2支撑于地面，行走轮不受力，待固定后将前后引桥放下，开始正常施工作业。

在本实施例中，防上浮机构5包括横连杆和2根防上浮立杆，2根防上浮立杆对称设置于仰拱模板7的两端，横连杆同时与2根防上浮立杆的顶部连接，在保证防上浮立杆垂直支撑于拱顶初支面的同时起到控制防上浮立杆净空的作用，提高仰拱混凝土的施工质量，减少施工工序，减轻劳动强度。

在本实施例中，纵移小车的数量为4个，4个纵移小车间隔设置在主桥上，中支腿包括支脚、配合设置的液压缸筒和活塞杆，液压缸筒与纵移小车固定连接；活塞杆远离液压缸筒的一端与支脚连接。

进一步地，一种智能全液压仰拱栈桥还包括分别设置于主桥的前端和后端的2个横移机构，横移机构包括水平设于主桥的下方的支撑板和垂直支撑板设置的横移板，支撑板的顶部设有沿隧道宽度方向设置的滑轨；横移板的一端与主桥固定连接，横移板的另一端滑动设置在滑轨上，用于调整栈桥4的中心始终与隧道中心重合。

进一步地，第一液压油缸和第二液压油缸均与控制平台控制连接。

实施例3

本实施例提供了一种智能全液压仰拱栈桥的施工方法，为实施例1或实施例2所提供的智能全液压仰拱栈桥的施工方法，具体如下：

S1，根据栈桥4的跨度将仰拱开挖面沿隧道的长度方向划分为多个施工区域，驱动栈桥4移动至起始施工区域的上方，并通过前支腿2将栈桥4固定在仰拱开挖面上，然后分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥1和后引桥11下放至隧道内平面；

S2，对多个施工区域依次进行编号，在第一施工段内，通过1#纵移小车3完成仰的防水板铺设作业以及支撑栈桥4走行并；在第二施工段内，利用2#纵移小车6和3#纵移小车8提升仰拱弧模，完成仰拱浇筑；在第三施工段内，通过4#纵移小车9进行回填浇筑作业；

S3，将第二施工段作为第一施工段，第三施工段作为第二施工段，重复步骤S2进行施工，直至完成起始施工区域内全部施工段的施工；

S4，分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥1和后引桥11抬起，并解除主桥与仰拱开挖面的固定，驱动仰拱栈桥4移动至与起始施工区域相邻的下一施工区域；

S5，将新的施工区域作为起始施工区域，重复S1-S4的内容进行施工，直至完成隧道内全部施工区域的仰拱混凝土施工。

本发明在栈桥上各种车辆设备正常通行不影响掌子面施工的情况下，桥下同时进行隧道的仰拱初期支护、钢筋绑扎、衬砌及回填施工，桥面可拼卸的面板方便了混凝土灌注，隧道出渣及进料与仰拱施工可平行作业，减少了仰拱施工给隧道掘进造成的干扰，加快了施工速度；并不断采用新技术、新科技对隧道工装设备的功能和性能进行提升，达到“以工装保工艺，以工艺保质量”的效果。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，包括：

栈桥；

间隔设置于所述栈桥下方的前支腿和支撑架；

行走机构，所述行走机构设置于所述栈桥远离所述前支腿的一端，用于驱动所述栈桥在隧道内移动；

间隔挂设在所述栈桥的侧壁上的多个纵移小车，其中，靠近所述前支腿的所述纵移小车设置有中支腿，用于抬升所述栈桥；每个所述纵移小车均具有动力组件，用于驱动所述纵移小车沿所述栈桥的长度方向移动；

仰拱模板，所述仰拱模板设置于所述栈桥的下方，并与所述纵移小车连接，所述仰拱模板上设置有防上浮机构，用于主桥下的仰拱施工；

控制平台，所述行走机构、所述中支腿和所述动力组件均与所述控制平台控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述栈桥包括主桥、前引桥和后引桥；所述主桥沿隧道的长度方向水平设置并支承在所述前支腿和所述支撑架上；所述前引桥位于所述主桥的前端部并通过第一液压油缸与所述主桥铰接；所述后引桥位于所述主桥的后端部并通过第二液压油缸与所述主桥铰接。

3.根据权利要求2所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述动力组件上设置有第一钢轮，所述主桥的顶部设置有第一导轨，所述第一钢轮可转动地设置在所述第一导轨上。

4.根据权利要求3所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述行走机构与所述后引桥可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述防上浮机构包括横连杆和2根防上浮立杆，2根所述防上浮立杆对称设置于所述仰拱模板的两端，所述横连杆同时与2根防上浮立杆的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述纵移小车的数量为4个，4个所述纵移小车间隔设置在所述主桥上，所述中支腿包括支脚、配合设置的液压缸筒和活塞杆，所述液压缸筒与所述纵移小车固定连接；所述活塞杆远离所述液压缸筒的一端与所述支脚连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，还包括分别设置于所述主桥的前端和后端的2个横移机构，所述横移机构包括水平设于所述主桥的下方的支撑板和垂直所述支撑板设置的横移板，所述支撑板的顶部设有沿隧道宽度方向设置的滑轨；所述横移板的一端与所述主桥固定连接，所述横移板的另一端滑动设置在所述滑轨上，用于调整栈桥的中心始终与隧道中心重合。

8.根据权利要求7所述的一种智能全液压仰拱栈桥，其特征在于，所述第一液压油缸和所述第二液压油缸均与所述控制平台控制连接。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种智能全液压仰拱栈桥的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据栈桥的跨度将仰拱开挖面沿隧道的长度方向划分为多个施工区域，驱动栈桥移动至起始施工区域的上方，并通过所述前支腿将栈桥固定在仰拱开挖面上，然后分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥和后引桥下放至隧道内平面；

S2，对多个施工区域依次进行编号，在第一施工段内，通过1#纵移小车完成仰的防水板铺设作业以及支撑栈桥走行并；在第二施工段内，利用2#纵移小车和3#纵移小车提升仰拱弧模，完成仰拱浇筑；在第三施工段内，通过4#纵移小车进行回填浇筑作业；

S3，将第二施工段作为第一施工段，第三施工段作为第二施工段，重复步骤S2进行施工，直至完成起始施工区域内全部施工段的施工；

S4，分别驱动第一液压油缸和第二液压油缸将前引桥和后引桥抬起，并解除主桥与仰拱开挖面的固定，驱动仰拱栈桥移动至与起始施工区域相邻的下一施工区域；

S5，将新的施工区域作为起始施工区域，重复S1-S4的内容进行施工，直至完成隧道内全部施工区域的仰拱混凝土施工。