CN204530508U - 一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统，包括配重系统、梁段浇筑系统、高程监测系统、数据采集与控制等系统；其特征是配重物采用钢模板制成，可重复利用既节约钢材又提高效率；采用浮球式液位传感器和液位警铃实现配重物重量自动监测；采用第一地泵、电磁阀、止回阀和地泵遥控器可方便对配重物进行加减载；采用地磅实现了施工梁段重量的精确量测，大幅提高了配重精度；采用水准仪、水准尺、高清摄像头，实现了高程量测的实时监测。本实用新型实现了桥梁悬臂施工中不对称梁段挂篮施工的连续配重，尤其提高了配重的精度，且大幅节省了人力与成本。

Description

一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统

技术领域

本实用新型属于平衡配重装置领域，涉及桥梁悬臂施工中不对称梁段挂篮施工的连续配重技术。

背景技术

传统桥梁悬臂施工一般采用落地支架法，但当桥梁墩身较高且跨度较大时，支架的搭设高度显然过高，其稳定性、变形与质量均难以控制，使施工风险大幅增加。为降低施工难度，一般采用挂篮浇筑法施工，该法免去设置支架，且不受墩高与跨径的限制。桥梁墩身两侧分别为边跨和中跨，当边跨多出不对称梁段时，应在中跨端设置配重物，以保证墩身两侧梁段的平衡稳定。目前桥梁施工中配重平衡物，一般选用砂袋或水箱。但采用以上配重物在使用过程中存在以下问题：

1、传统配重物吊装操作不易或制作成本高。当配重物较重且桥梁墩身较高时，需大量砂袋或大体积水箱，一方面砂袋吊装与固定操作不易，另一方面没有现成大体积水箱，需专门定制既耗时又增加施工成本。

2、配重物重量监测手段落后。目前施工过程中，配重物重量的监测需派专人24小时定期量测，十分浪费人力，且易产生认为误差。

3、配重物的加减载操作不易。砂袋配重物加减载操作需用塔吊配合完成，耗费了机械台班与人力，水箱配重物未设阀门减载操作不易。

4、配重施工缺乏连续性且精度不足。桥梁挂篮浇筑法施工分挂篮移动、钢筋绑扎、混凝土浇筑三道工序，每道工序施工之前，依据估算值进行加载配重。整个配重过程只进行三次，显然配重过程缺乏连续性，且加载重量由估算所得精度不足，为施工安全埋下隐患。

5、墩身两侧梁段高程监测缺乏连续性。在配重施工过程中，墩身两侧梁段高程需测量工程师重复多次量测，一方面采集的高程数据缺乏连续性，无法第一时间发现失衡问题，另一方面易发生人为操作误差且存在安全隐患。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型提供一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统，能使钢构桥不对称浇筑过程中的配重更为精确、更加便利。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

包括：配重系统、梁段浇筑系统、高程监测系统、以及数据采集与控制系统；所述配重系统包括水池和设置于桥梁一端用于配重的装配式钢模板水池，装配式钢模板水池上设置有进水管和出水管，所述进水管安装有第一地泵，所述出水管安装有电磁阀，所述进水管和出水管伸入水池，所述装配式钢模板水池安装有浮球式液位传感器；所述梁段浇筑系统包括混凝土罐车、第二地泵和挂篮，所述混凝土罐车上连有混凝土泵管，所述混凝土泵管和第二地泵相连，所述混凝土罐车下设置有地磅，所述地磅设置有地磅传感器；所述高程监测系统包括设置于桥梁顶面的水准仪和水准尺，以及设置在水准仪上的高清摄像头；所述数据采集与控制系统包括控制台，所述控制台上设置有电脑、地泵遥控器、地磅显示器、液位警铃以及电磁阀控制器；所述地磅显示器和地磅传感器由电缆相连，所述高清摄像头通过电缆与电脑相连，所述浮球式液位传感器通过电缆与电脑、液位警铃相连，所述电磁阀通过电缆与电磁阀控制器相连，所述地泵遥控器控制第一地泵和第二地泵。

所述装配式钢模板水池包括：钢模板以及加固所述钢模板的角撑与拉筋，所述钢模板的内壁贴有塑料薄膜并设置有浮球式液位传感器。

所述装配式钢模板水池采用钢模板拼装组成，每块钢模板采用高强螺栓连接拼装，四角设角撑进行加固，所述装配式钢模板水池上、下口用拉筋对拉，所述装配式钢模板水池底部与桥梁段顶板预埋粗钢筋焊接固定。

所述进水管设有止回阀，所述止回阀设置于第一地泵与装配式钢模板水池之间；所述出水管设置电磁阀，所述电磁阀通过电缆与电磁阀控制器相连。

所述高程监测系统中设置有6台水准仪，每台水准仪对应一把水准尺，所述水准仪和水准尺通过螺栓与桥梁顶面的预埋铁件相连。

所述混凝土泵管设有阀门，所述混凝土泵管和第二地泵相连，所述第二地泵连有第二混凝土泵管，所述第二混凝土泵管延伸至待浇筑混凝土梁段。

所述水准仪的望远镜后方设置有高清摄像头，所述高清摄像头与电脑用电缆相连。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型装配式模板水池采用墩身钢模板拼装组成，装配装配式钢模板水池模板可重复利用，既节约钢材又提高了配重物制作效率。

2、本实用新型装配式采用浮球式液位传感器和液位警铃实现了配重物重量的自动监测，避免了浪费人力，提高了监测精度。

3、本实用新型采用第一地泵、电磁阀、止回阀和地泵遥控器可快捷方便的对配重物进行加减载。

4、本实用新型采用地磅和地磅显示器实现了不对称梁段施工所需的挂篮、钢筋、混凝土重量的精确量测，大幅提高了配重物加载的精度。

5、本实用新型采用6只水准仪、6台水准尺和6只高清摄像头，组成高程监测系统，实现了标高量测的实时监测，提高了平衡配重的安全度。

附图说明

图1是本实用新型的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统结构示意图。

图2为本实用新型的装配式钢模板水池结构示意图。

图3为本实用新型的观测点布置剖面图。

图4为本实用新型的观测点布置平面图。

图5为本实用新型的挂篮结构示意图。

附图标记说明：

1—水池              2—装配式钢模板水池   3—进水管

3-1—止回阀          4—出水管             5—第一地泵

6—水准仪            7—水准尺             8—浮球式液位传感器

9—混凝土罐车        10—地磅              11—第二地泵

12—凝土泵管         12-1—第二混凝土泵管  13—地磅显示器

14—地磅传感器       15—高清摄像头        16—控制台

17—电脑             18—地泵遥控器        19—液位警铃

20—电磁阀           21—阀门              22—挂篮

23—与电磁阀控制器   2-1—钢模板           2-2—角撑

2-3—拉筋            22-1—底模            22-2—前下横梁

22-3—内模           22-4—侧模            22-5—滑道

22-6—菱形架         22-7—前上横梁        22-8—吊带

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统包括：包括：配重系统、梁段浇筑系统、高程监测系统、以及数据采集与控制系统；所述配重系统包括水池1和设置于桥梁一端用于配重的装配式钢模板水池2，装配式钢模板水池2上设置有进水管3和出水管4，所述进水管3设有止回阀3-1和第一地泵5，所述止回阀3-1设置于第一地泵5与装配式钢模板水池2之间，所述出水管4安装有电磁阀20，所述进水管3和出水管4伸入水池1，所述进水管3建议采用钢塑复合管直径150毫米的管道，所述出水管4建议采用PPR材质直径80毫米的管道，所述装配式钢模板水池2安装有用于监测水位的浮球式液位传感器8；所述梁段浇筑系统包括混凝土罐车9和第二地泵11，所述混凝土罐车9上连有混凝土泵管12，所述混凝土泵管12上设有阀门21，所述混凝土泵管12和第二地泵11相连，所述第二地泵11连有第二混凝土泵管12-1，所述第二混凝土泵管12-1延伸至待浇筑混凝土梁段，所述混凝土罐车9下设置有地磅10，所述地磅10设置有地磅传感器14；所述高程监测系统包括设置于桥梁顶面的水准仪6和水准尺7，以及设置在水准仪6上的高清摄像头15；所述数据采集与控制系统包括控制台16，所述控制台16上设置有电脑17、地泵遥控器18、地磅显示器13、液位警铃19以及电磁阀控制器23，所述地磅显示器13和地磅传感器14由电缆相连，所述高清摄像头15通过电缆与电脑17相连，所述浮球式液位传感器8通过电缆与电脑17、液位警铃19相连，所述地泵遥控器18控制第一地泵5和第二地泵11，所述高清摄像头15与电脑用电缆相连。

如图2所示，所述装配式钢模板水池2包括：钢模板2-1以及加固所述钢模板2-1的角撑2-2与拉筋2-3。所述装配式钢模板水池2采用墩身钢模板拼装组成，每块钢模板2-1采用高强螺栓连接拼装，四角设角撑2-2进行加固，所述装配式钢模板水池2上、下口用拉筋2-3对拉，所述装配式模板装配式钢模板水池2底部与桥梁段顶板预埋粗钢筋焊接固定。

如图3、4所示，图3为观测点布置剖面图，图4为观测点布置平面图，本实用新型所述高程监测系统中设置有6台水准仪6，每台水准仪6对应一把水准尺7，且水准仪6与水准尺7之间的距离不超过50米，所述水准仪6和水准尺7通过螺栓与桥梁顶面的预埋铁件相连。

如图5所示，图5为本实用新型的挂篮结构示意图，本实用新型所述挂篮22包括：底模22-1、前下横梁22-2、内模22-3、侧模22-4、滑道22-5、菱形架22-6、前上横梁22-7、吊带22-8。挂篮22浇筑法施工过程一般为，首先安装滑道22-5，在滑道22-5上安装菱形架22-6，在菱形架22-6上安装前上横梁22-7，在前上横梁22-7上安装吊带22-8，在吊带22-8上安装前下横梁22-2，然后安装底模22-1和侧模22-4，然后绑扎梁段钢筋，最后安装内模并浇筑混凝土。

本实用新型的使用过程是：

(1)安装地磅10(称量量程建议至少为30吨)并调试，然后标定混凝土罐车振动产生的影响，将电缆连接地磅10和控制台16中的地磅显示器13，然后称量底模22-1、前下横梁22-2、内模22-3、侧模22-4、滑道22-5、菱形架22-6、前上横梁22-7、吊带22-8的重量。

(2)安装水准尺7和水准仪6，建议水准尺7距离水准仪50米为宜。水准仪6上安装高清摄像头15，将导线连接水准仪6和控制台16中的电脑17，开启电脑17，调整高清摄像头15位置，保证在电脑17上可清晰看到高清摄像头15拍摄的水准尺7读数。

(3)如图1、5所示，该桥梁施工至第21号梁段，首先计算得21号梁段的混凝土、钢筋以及挂篮重量，依据21号梁段混凝土、钢筋和挂篮的总重量计算所需装配式钢模板水池2的体积，然后将钢模板放在地磅10称取重量，再拼装装配式钢模板水池2并焊接固定在梁段顶面，再将塑料布贴到装配式钢模板水池2内壁，接下来安装浮球式液位传感器。将电缆连接浮球式液位传感器和控制台中的电脑17和液位警铃19相连。

(4)先将进水管3连接装配式钢模板水池2、止回阀3-1、第一地泵5并伸入水池1中，再将出水管4连接装配式钢模板水池2、电磁阀20并伸入水池1中，然后水池蓄水，开启地泵遥控器18控制第一地泵5通过进水管3向装配式模板水池2注水，开启电脑标定浮球式液位传感器。

(5)中跨侧挂篮原位置不变，边跨侧在21号梁段位置拼装挂篮，考虑挂篮拼装产生的不平衡重和装配式模板水池自身重量后，开启地泵遥控器18控制第一地泵5通过进水管3向装配式模板水池2同步注水。当注水量超过预定值后，可利用电磁阀控制器23控制电磁阀20泄水。

(6)21号梁段挂篮的底模和侧模安装完毕后，开始绑扎梁段钢筋。通过地磅10称取钢筋，然后用塔吊运至21号梁段；根据钢筋的重量并根据浮球式液位传感器的数据，开启地泵遥控器18控制第一地泵5通过进水管3向装配式模板水池2同步注水。

(7)钢筋绑扎完毕后，安装挂篮内模。混凝土罐车进场至地磅10上方，打开连接混凝土罐车9的混凝土泵管12上的阀门21，混凝土流入第二地泵11，第二地泵11通过混凝土泵管12将混凝土浇筑至21号梁段的挂篮模板中，根据地磅显示器的数值和浮球式液位传感器数据，开启地泵遥控器18控制第一地泵5通过进水管3向装配式模板水池2同步注水。

(8)在挂篮移动、钢筋绑扎、混凝土浇筑过程中，在电脑上可看到高清摄像头15观测到的水准尺7标高变化，并通过地泵遥控器18和电磁阀20实时控制装配式模板水池2中水重量，以实现连续精确平衡配重。

(9)不平衡梁段混凝土浇筑完毕后，需继续监测桥墩两侧中跨与边跨的高程，同时通过浮球式液位传感器8、液位警铃19监测装配式钢模板水池2的水位，当装配式钢模板水池2水位下降至报警水位时，浮球式液位传感器8将信号传递给液位警铃19，液位警铃19报警，工作人员通过地泵遥控器18控制第一地泵5向装配式钢模板水池2补水。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型明作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，包括：配重系统、梁段浇筑系统、高程监测系统、以及数据采集与控制系统；所述配重系统包括水池(1)和设置于桥梁一端用于配重的装配式钢模板水池(2)，装配式钢模板水池(2)上设置有进水管(3)和出水管(4)，所述进水管(3)安装有第一地泵(5)，所述出水管(4)安装有电磁阀(20)，所述进水管(3)和出水管(4)伸入水池(1)，所述装配式钢模板水池(2)安装有浮球式液位传感器(8)；所述梁段浇筑系统包括混凝土罐车(9)、第二地泵(11)和挂篮(22)，所述混凝土罐车(9)上连有混凝土泵管(12)，所述混凝土泵管(12)和第二地泵(11)相连，所述混凝土罐车(9)下设置有地磅(10)，所述地磅(10)设置有地磅传感器(14)；所述高程监测系统包括设置于桥梁顶面的水准仪(6)和水准尺(7)，以及设置在水准仪(6)上的高清摄像头(15)；所述数据采集与控制系统包括控制台(16)，所述控制台(16)上设置有电脑(17)、地泵遥控器(18)、地磅显示器(13)、液位警铃(19)以及电磁阀控制器(23)；所述地磅显示器(13)和地磅传感器(14)由电缆相连，所述高清摄像头(15)通过电缆与电脑(17)相连，所述浮球式液位传感器(8)通过电缆与电脑(17)、液位警铃(19)相连，所述电磁阀(20)通过电缆与电磁阀控制器(23)相连，所述地泵遥控器(18)控制第一地泵(5)和第二地泵(11)。

2.根据权利要求1所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统，其特征在于，所述装配式钢模板水池(2)包括：钢模板(2-1)以及加固所述钢模板(2-1)的角撑(2-2)与拉筋(2-3)，所述钢模板(2-1)的内壁贴有塑料薄膜并设置有浮球式液位传感器(8)。

3.根据权利要求2所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，所述装配式钢模板水池(2)采用钢模板拼装组成，每块钢模板(2-1)采用高强螺栓连接拼装，四角设角撑(2-2)进行加固，所述装配式钢模板水池(2)上、下口用拉筋(2-3)对拉，所述装配式钢模板水池(2)底部与桥梁段顶板预埋粗钢筋焊接固定。

4.根据权利要求1所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，所述进水管(3)设有止回阀(3-1)，所述止回阀(3-1)设置于第一地泵(5)与装配式钢模板水池(2)之间；所述出水管(4)设置电磁阀(20)，所述电磁阀(20)通过电缆与电磁阀控制器(23)相连。

5.根据权利要求1所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，所述高程监测系统中设置有6台水准仪(6)，每台水准仪(6)对应一把水准尺(7)，所述水准仪(6)和水准尺(7)通过螺栓与桥梁顶面的预埋铁件相连。

6.根据权利要求1所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，所述混凝土泵管(12)设有阀门(21)，所述混凝土泵管(12)和第二地泵(11)相连，所述第二地泵(11)连有第二混凝土泵管(12-1)，所述第二混凝土泵管(12-1)延伸至待浇筑混凝土梁段。

7.根据权利要求1所述的一种针对桥梁悬臂施工不对称梁段的连续平衡配重系统,其特征在于，所述水准仪(6)的望远镜后方设置有高清摄像头(15)，所述高清摄像头(15)与电脑用电缆相连。