一種用於高空封拱的專用移動支撐架及施工方法

2024-03-05 03:08:15 1

專利名稱：一種用於高空封拱的專用移動支撐架及施工方法
技術領域：
本發明涉及水利水電領域，特別是涉及一種用於高空封拱的專用移動支撐架及施工方法。
背景技術：
混凝土大壩內孔洞的封頂施工是壩體混凝土施工的關鍵環節，直接影響到混凝土施工質量、工期及安全。混凝土大壩內孔洞施工的封頂施工可以採用多種方法，常用的有1、 落地支撐的滿堂腳手架；2、懸挑模板施工方案；3、預製混凝土模板方案等。這些施工方法主要應用於跨度小、淨空低的封頂施工，而對於跨度大、淨空高的封頂施工，採用這些施工方法會帶來成本高、施工難度大、工期長、安全隱患多等問題。特別當混凝土大壩內孔洞拱頂下方進行建築施工比如電站廠房施工時，封頂混凝土澆築施工存在施工幹擾及安全隱患等難題。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種用於高空封拱的專用移動支撐架及施工方法，使其具有成本低、施工便捷、工期短、安全性高、安裝及拆裝方便的特
點ο本發明提供的一種用於高空封拱的專用移動支撐架，包括開口向下軸向截面為圓弧形的拱架、分別設於拱架兩端的縱梁、設於縱梁端部側壁用於平衡拱架側推力的側端螺旋千斤頂、以及設於縱梁底部的水平移動裝置與頂升裝置，其中拱架為鋼桁架結構。在上述技術方案中，所述水平移動裝置包括位於縱梁端部底面內側由驅動馬達驅動的驅動輪組、位於縱梁端部底面外側的從動輪組、以及位於驅動輪組和從動輪組底部的軌道。在上述技術方案中，所述頂升裝置包括位於縱梁底部並沿拱架水平移動方向設置的頂升油缸和垂直螺旋千斤頂，其中頂升油缸位於縱梁底部兩側，垂直螺旋千斤頂設於兩端的頂升油缸之間。在上述技術方案中，它還包括設置於拱架中部的工作平臺。在上述技術方案中，它還包括分別與拱架兩端的縱梁相連接的安全防護網。本發明提供的一種用於高空封拱的施工方法，包括如下步驟A、製作拱架、側端螺旋千斤頂、縱梁、水平移動裝置、頂升裝置與多塊預製混凝土模板單元；B、澆注壩體形成壩體內孔洞並至牛腿所需高度，在壩體內孔洞兩側製作相對設置的懸挑的牛腿；C、將拱架、側端螺旋千斤頂、縱梁、水平移動裝置與頂升裝置進行現場組裝形成用於高空封拱的專用移動支撐架，將頂升裝置上調並通過使拱架側端螺旋千斤頂使拱架固定在設定高度；
D、分別吊裝多塊預製混凝土模板單元至拱架上進行每榀預製混凝土模板的拼裝；E、下調頂升裝置使拱架下降，與預製混凝土模板脫開，啟動水平移動裝置，使拱架向前或向後移動，移動行走到位後，將頂升裝置上調並通過側端螺旋千斤頂使拱架固定在設定高度，開始安裝下一榀預製混凝土模板所需的預製混凝土模板單元，直至完成所有預製混凝土模板的安裝；F、在安裝好的預製混凝土模板上面進行上部壩體的澆築。在上述技術方案中，步驟A中還包括安全防護網的製作；步驟C中還包括將安全防護網安裝於拱架兩端的縱梁之間；步驟F完成後拆除安全防護網。在上述技術方案中，步驟A中還包括工作平臺的製作；步驟C中還包括將工作平臺安裝於拱架中部；步驟F完成後拆除工作平臺。在上述技術方案中，步驟E中預製混凝土模板的安裝是從中間向兩邊逐榀安裝。在上述技術方案中，所述水平移動裝置包括位於縱梁端部底面內側由驅動馬達驅動的驅動輪組、位於縱梁端部底面外側的從動輪組、以及位於驅動輪組和從動輪組底部的軌道；所述頂升裝置包括位於縱梁底部並沿拱架水平移動方向設置的頂升油缸和垂直螺旋千斤頂，其中頂升油缸位於縱梁底部兩側，垂直螺旋千斤頂設於兩端的頂升油缸之間。本發明的用於高空封拱的專用移動支撐架及施工方法，具有以下有益效果1、安全防護網的設置保證了壩體內孔洞底部建、構築施工與封頂施工同時進行，互不幹擾，並且安全性高；2、封頂採用預製混凝土模板，避免了模板拆除，節省混凝土澆築時間，使得工期縮短；3、用於高空封拱的專用移動支撐架的採用有效保證了預製混凝土模板的架立和安裝任務，施工便捷，降低了成本；4、施工完成後可以很方便地拆除用於高空封拱的專用移動支撐架。


圖1為用於高空封拱的專用移動支撐架及其所屬大壩結構示意圖；圖2為本發明用於高空封拱的專用移動支撐架總成結構示意圖；圖3為圖2的B向視圖；圖4為圖2的A處放大示意圖；圖5為圖3的C處放大示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制。參見圖1，該圖內容包括壩體13、壩體13上所澆注形成的壩體內孔洞14、位於壩體內孔洞14兩側並相對設置的懸挑的牛腿12、擱置於牛腿12之上的用於高空封拱的專用移動支撐架以及固定於用於高空封拱的專用移動支撐架頂部的預製混凝土模板11，每榀預製混凝土模板11是由多塊預製混凝土模板單元11. 1拼裝而成，牛腿12距離壩體內孔洞14 底面的高度為Hl，在本實施例中，牛腿12的高度Hl為69. 357m，每榀預製混凝土模板11是由三塊形狀與尺寸相同的預製混凝土模板單元11. 1拼裝而成，其中，每塊預製混凝土模板單元11. 1自重不大於25t，長度不大於18m。參見圖2至圖3，所述用於高空封拱的專用移動支撐架包括拱架1、水平移動裝置、 頂升裝置、側端螺旋千斤頂7、縱梁8、工作平臺9、安全防護網10。所述拱架1是開口向下軸向截面為圓弧形的鋼桁架結構，在本實施例中，拱架1是弧度為120°、半徑R為22. 805m、跨度L為39. 5m、高度H3為11. 40:3m的圓弧，壩體內孔洞 14底面距離拱頂的高度H2為80. 760m。縱梁8設置於拱架1的兩端，側端螺旋千斤頂7設於縱梁8的端部側壁，與兩側的壩體13相抵靠，用於平衡拱架1的側推力。水平移動裝置和頂升裝置設於縱梁8的底部。工作平臺9設置於拱架1的中部，安全防護網10分別與拱架 1兩端的縱梁8相連接，所述工作平臺9既可以起到安全保護的作用，又為施工提供了一個平臺；所述安全防護網10既保證了壩體內孔洞14底部建、構築施工與封頂施工同時進行， 互不幹擾，還可以防止封頂施工中掉下的混凝土塊等東西砸壞壩體內孔洞14底部建、構築物的頂部。參見圖4，所述水平移動裝置包括驅動輪組2、從動輪組3和軌道4。驅動輪組2位於縱梁8端部底面內側，由驅動馬達(圖中未示出)驅動，從動輪組3位於縱梁8端部底面外側，軌道4位於驅動輪組2和從動輪組3底部，並設置於牛腿12的頂面上。參見圖5，所述頂升裝置包括頂升油缸6和垂直螺旋千斤頂5，所述頂升油缸6和垂直螺旋千斤頂5位於縱梁8底部並沿拱架1水平移動方向設置，其中頂升油缸6位於縱梁8底部兩側，垂直螺旋千斤頂5設於兩端的頂升油缸6之間。一種用於高空封拱的施工方法，包括如下步驟A、製作拱架1、側端螺旋千斤頂7、縱梁8、工作平臺9、安全防護網10、多塊預製混凝土模板單元11. 1、由驅動馬達、驅動輪組2、從動輪組3和軌道4組成的水平移動裝置以及由頂升油缸6和垂直螺旋千斤頂5組成的頂升裝置；B、澆注壩體13形成壩體內孔洞14並至牛腿12所需高度，在壩體內孔洞14兩側製作相對設置的懸挑的牛腿12 ；C、將拱架1、驅動馬達、驅動輪組2、從動輪組3和軌道4、垂直螺旋千斤頂5、頂升油缸6、側端螺旋千斤頂7和縱梁8進行現場組裝形成用於高空封拱的專用移動支撐架，將工作平臺9安裝於拱架1中部，將安全防護網10安裝於拱架1兩端的縱梁8之間，通過頂升油缸6將拱架1上調至設定高度，再通過垂直螺旋千斤頂5及側端螺旋千斤頂7使拱架 1固定在設定高度；D、分別吊裝多塊預製混凝土模板單元11. 1至拱架1上進行每榀預製混凝土模板 11的拼裝；E、鬆開垂直螺旋千斤頂5及側端螺旋千斤頂7，下調頂升油缸6使拱架1下降並與預製混凝土模板11脫開，啟動驅動馬達，使拱架1隨著驅動輪組2和從動輪組3在軌道4 上向前或向後移動，移動行走到位後，通過頂升油缸6將拱架1上調至設定高度，再通過垂直螺旋千斤頂5及側端螺旋千斤頂7使拱架1固定在設定高度，開始安裝下一榀預製混凝土模板11所需的預製混凝土模板單元11. 1，從中間向兩邊逐榀安裝預製混凝土模板11，直至完成所有預製混凝土模板11的安裝；F、在安裝好的預製混凝土模板11上面進行上部壩體13的澆築，拆除工作平臺9 和安全防護網10。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種用於高空封拱的專用移動支撐架，其特徵在於包括開口向下軸向截面為圓弧形的拱架(1)、分別設於拱架(1)兩端的縱梁(8)、設於縱梁(8)端部側壁用於平衡拱架(1) 側推力的側端螺旋千斤頂(7)、以及設於縱梁(8)底部的水平移動裝置與頂升裝置，其中拱架(1)為鋼桁架結構。
2.根據權利要求1所述的一種用於高空封拱的專用移動支撐架，其特徵在於所述水平移動裝置包括位於縱梁(8)端部底面內側由驅動馬達驅動的驅動輪組O)、位於縱梁(8) 端部底面外側的從動輪組(3)、以及位於驅動輪組( 和從動輪組C3)底部的軌道0)。
3.根據權利要求1或2所述的一種用於高空封拱的專用移動支撐架，其特徵在於所述頂升裝置包括位於縱梁(8)底部並沿拱架(1)水平移動方向設置的頂升油缸(6)和垂直螺旋千斤頂(5)，其中頂升油缸(6)位於縱梁(8)底部兩側，垂直螺旋千斤頂( 設於兩端的頂升油缸(6)之間。
4.根據權利要求3所述的一種用於高空封拱的專用移動支撐架，其特徵在於它還包括設置於拱架(1)中部的工作平臺(9)。
5.根據權利要求4所述的一種用於高空封拱的專用移動支撐架，其特徵在於它還包括分別與拱架(1)兩端的縱梁(8)相連接的安全防護網(10)。
6.一種用於高空封拱的施工方法，其特徵在於包括如下步驟A、製作拱架(1)、側端螺旋千斤頂(7)、縱梁(8)、水平移動裝置、頂升裝置與多塊預製混凝土模板單元(11. 1)；B、澆注壩體(13)形成壩體內孔洞(14)並至牛腿(12)所需高度，在壩體內孔洞(14) 兩側製作相對設置的懸挑的牛腿(12)；C、將拱架(1)、側端螺旋千斤頂(7)、縱梁(8)、水平移動裝置與頂升裝置進行現場組裝形成用於高空封拱的專用移動支撐架，將頂升裝置上調並通過側端螺旋千斤頂(7)使拱架(I)固定在設定高度；D、分別吊裝多塊預製混凝土模板單元(11.1)至拱架(1)上進行每榀預製混凝土模板(II)的拼裝；E、下調頂升裝置使拱架(1)下降，與預製混凝土模板(11)脫開，啟動水平移動裝置，使拱架(1)向前或向後移動，移動行走到位後，將頂升裝置上調並通過側端螺旋千斤頂(7)使拱架(1)固定在設定高度，開始安裝下一榀預製混凝土模板(11)所需的預製混凝土模板單元(11. 1)，直至完成所有預製混凝土模板(11)的安裝；F、在安裝好的預製混凝土模板(11)上面進行上部壩體(1 的澆築。
7.根據權利要求6所述的一種用於高空封拱的施工方法，其特徵在於步驟A中還包括安全防護網(10)的製作；步驟C中還包括將安全防護網(10)安裝於拱架(1)兩端的縱梁(8)之間；步驟F完成後拆除安全防護網(10)。
8.根據權利要求6或7所述的一種用於高空封拱的施工方法，其特徵在於步驟A中還包括工作平臺(9)的製作；步驟C中還包括將工作平臺(9)安裝於拱架(1)中部；步驟F 完成後拆除工作平臺(9)。
9.根據權利要求8所述的一種用於高空封拱的施工方法，其特徵在於步驟E中預製混凝土模板(11)的安裝是從中間向兩邊逐榀安裝。
10.根據權利要求9所述的一種用於高空封拱的施工方法，其特徵在於所述水平移動裝置包括位於縱梁(8)端部底面內側由驅動馬達驅動的驅動輪組( 、位於縱梁(8)端部底面外側的從動輪組(3)、以及位於驅動輪組( 和從動輪組C3)底部的軌道；所述頂升裝置包括位於縱梁(8)底部並沿拱架(1)水平移動方向設置的頂升油缸(6)和垂直螺旋千斤頂(5)，其中頂升油缸(6)位於縱梁⑶底部兩側，垂直螺旋千斤頂(5)設於兩端的頂升油缸(6)之間。
全文摘要
本發明公開了一種用於高空封拱的專用移動支撐架，包括開口向下軸向截面為圓弧形的拱架、分別設於拱架兩端的縱梁、設於縱梁端部側壁用於平衡拱架側推力的側端螺旋千斤頂、以及設於縱梁底部的水平移動裝置與頂升裝置。用於高空封拱的施工方法包括製作拱架、側端螺旋千斤頂、縱梁、水平移動裝置、頂升裝置；澆注壩體至牛腿所需高度；現場組裝形成用於高空封拱的專用移動支撐架，使拱架固定在設定高度；分別進行每榀預製混凝土模板的拼裝；啟動水平移動裝置，使拱架向前或向後移動，移動行走到位後，直至完成所有預製混凝土模板的安裝；上部壩體的澆築。本發明具有成本低、安全性高、安裝及拆裝方便的特點，可以廣泛應用於水利水電領域。
文檔編號E02B7/08GK102425140SQ20111025518
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者易晶萍, 李斌, 楊丹漢, 祝勝, 胡宏敏, 閆軍, 陳蓉強, 龍慧文 申請人:長江勘測規劃設計研究有限責任公司