橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備的製作方法

2023-10-08 18:25:19 2

本發明屬於橋梁工程建設裝備領域，特別涉及一種橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備。

背景技術：

鋼-混凝土組合橋梁在充分發揮兩種材料的強度優勢、跨度大、重量輕、能耗較低等方面均具有明顯的優良，但現有鋼-混凝土組合橋梁均需通過現澆混凝土來實現鋼與混凝土橋道板的結合，難以實現全裝配式施工；預製裝配式橋梁具有預製節段質量可靠、施工簡便快捷的優勢；目前，實現預製裝配式混凝土橋梁的設備、場地條件要求很高，一是需要專門的大型構件預製場地和相應預製裝備，二是需要大型預製混凝土構件的存放場地，三是需要特大重型吊裝及運輸裝備，四是需要運輸大型橋梁構件的道路運輸條件；同時具備上述四個條件方能實施大型橋梁構件的預製——在設定時期內的存放——將大型橋梁構件運輸至橋梁建造現場——按設計要求吊裝就位——聯結為整體橋梁結構。預製拼裝式橋梁還不可避免的存在相鄰預製節段的結構性接縫，是預製拼裝式橋梁的薄弱部位，稍有不慎即留下後期病害隱患。

因此，需要一種能夠避免在預製場地和橋梁建造現場佔用較大的預製橋梁構件儲存空間，且無需採用特大重型吊裝及運輸裝備以及相應的運輸道路對預製的混凝土橋道板進行運輸的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是提供一種避免在預製場地和橋梁建造現場佔用較大的橋道板儲存空間，且無需採用特大重型吊裝及運輸裝備以及相應的運輸道路對大型橋梁構件進行運輸的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備。

本發明的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備，包括混凝土橋道板節段快速製作系統、智能養護系統和頂推裝置，所述頂推裝置用於將製作養護完成的混凝土橋道板以頂推的方式使其推移至鋼梁上；

進一步，所述混凝土橋道板節段快速製作系統包括骨架鋼筋就位系統、模板自動安裝拆卸系統和全斷面混凝土攤鋪及振搗裝置，所述骨架鋼筋就位系統為通過頂推或者起重的方式將骨架鋼筋並運送至養護罩下方的混凝土橋道板澆築位置；

進一步，所述智能養護系統包括可用於罩在已澆築完成混凝土橋道板節段上的養護罩和用於對養護罩內的混凝土橋道板進行快速養護的養護裝置；

進一步，所述養護罩通過養護罩起重設備實現向下罩住混凝土橋道板，且養護完成後向上提起養護罩；

進一步，養護罩起重設備為固定式龍門架式起重機ⅰ，所述鋼筋起重設備為移動式龍門架式起重機ii，所述龍門架式起重機ii配置有軌道並可沿軌道進出於龍門架式起重機ⅰ將骨架鋼筋運送至養護罩下方的混凝土橋道板澆築位置；

進一步，所述養護罩向下罩住已澆築完成混凝土橋道板節段後，養護罩罩口形成密封，且養護罩前側端部設有讓出前段已達設定強度並頂推移出養護場地的混凝土橋道板的避讓開口，該避讓開口與混凝土橋道板之間形成密封；

進一步，所述頂推裝置位於混凝土橋道板的後側，包括多個同步連續頂推的千斤頂或具有多個水平螺杆的智能同步螺旋千斤頂及頂推中間件，所述頂推中間安裝於千斤頂前端且其前端面為與混凝土橋道板後端接觸的平面；

進一步，所述養護裝置包括用於調節所述養護罩內溫度的升降溫裝置、用於調節所述養護罩內溼度的溼度控裝置和用於調節所述養護罩內壓力的壓力控制裝置；

進一步，所述養護罩沿頂推方向的籠罩範圍大於被養護混凝土橋板的縱向長度，使養護罩的避讓開口與前一快橋道板的尾部接觸密封；

進一步，所述全斷面混凝土攤鋪機及全斷面振搗器配置有軌道並可攤鋪料機軌道進出於龍門架式起重機ⅰ將混凝土分布於養護罩下方的混凝土橋道板澆築位置。

進一步，本發明的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備還包括對已澆築養護完成的混凝土橋道板節段施加縱橫向預應力的預應力張拉、錨固及監測設備。

進一步，本發明的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備均為便於拆卸安裝的組裝式設備和部件。

本發明的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備對應的預製場地縱橋梁方向劃分為三個工作區域，第一區為橋道板節段鋼筋成型區，第二區為橋道板節段預製養護區，第三區為已達設定強度並頂推出預製場地(第二區)橋道板節段縱橫向預應力施加操作區。後預製混凝土橋道板節段前端與已預製完成混凝土橋道板節段後端為無縫聯結。

本發明的有益效果是：本發明的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備，可在橋梁一端的橋臺及路基區域安裝本發明的專用裝備來實現在固定場地內，在前一已完成橋道板節段末端連續澆筑後一橋道板節段混凝土,利用快速養護系統對澆築完成的橋道板節段進行快速養護，再通過頂推裝置將製作好的混凝土橋道板頂推前移並完成該節段縱橫向預應力施工，使其逐步頂推移至已就位的鋼梁主體上；依次重複上述步驟，依次將製作好並養護完成的混凝土橋道板頂推使其滑移至所述橋梁上；並通過後一混凝土橋道板將在前的混凝土橋道板頂推在橋梁主體上向前滑移；直至所述全部混凝土橋道板節段連續快速預製—頂推至設定的鋼梁上。本發明的快速養護系統可通過現有快速養護裝置實現，而頂推裝置可採用現有任意形式的千斤頂裝置實現，採用本裝備建造鋼砼組合梁橋，可避免現有裝配式橋梁施工需要龐大的橋梁構件預製及存放場地，且無需採用特大重型吊裝及運輸裝備，以及相應的運輸大型橋梁預製構件所需的道路或軌道運輸條件，同時能夠避免相鄰分段預製橋道板節段之間出現通過塗抹結構膠形成的結構斷縫。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

圖1為本發明的整體示意圖；

圖2為本發明的養護罩的結構示意圖；

圖3為本發明對混凝土橋道板進行養護時的示意圖；

圖4為本發明的俯視圖。

具體實施方式

圖1為本發明的整體示意圖；圖2為本發明的養護罩4的結構示意圖；圖3為本發明對混凝土橋道板9進行養護時的示意圖，本實施例的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備，包括混凝土橋道板節段快速製作系統，用於將澆築完成的混凝土橋道板9進行快速養護的快速智能養護系統以及用於將養護完成的混凝土橋道板9進行頂推使其滑移至橋梁主體16上的頂推裝置3；採用本裝備建造橋梁時，可在橋梁主體16端部現澆成型橋道板，利用快速養護系統對澆築完成的橋道板進行快速養護，再通過頂推裝置3將製作好的混凝土橋道板9頂推使其滑移至橋梁主體16上；依次重複上述步驟，依次將製作好並養護完成的混凝土橋道板9頂推使其滑移至所述橋梁上；並通過後一混凝土橋道板9將在前的混凝土橋道板9頂推在橋梁主體16上向前滑移；直至所述梁上鋪設至設定的混凝土橋道板9長度，本發明的快速養護系統可通過現有快速養護裝置實現，而頂推裝置3可採用現有任意形式的千斤頂裝置實現，採用本裝備建造鋼砼組合梁橋，可避免在預製場地和橋梁建造現場佔用較大的橋道板存放空間，且無需採用特大重型吊裝及運輸裝備，以及相應的運輸道路對預製混凝土橋道板9進行儲存和運輸。

本實施例中，所述混凝土橋道板節段快速製作系統包括骨架鋼筋就位系統、模板自動安裝拆卸系統6和全斷面混凝土攤鋪及振搗裝置，所述骨架鋼筋就位系統為通過頂推或者起重的方式將骨架鋼筋1並運送至養護罩4下方的混凝土橋道板澆築位置。

本實施例中，所述快速養護系統包括可用於罩在澆築完成的混凝土橋道板9上的養護罩4和用於對養護罩4內的混凝土橋道板9進行快速養護的養護裝置，養護罩4的罩口上設有軟質材料，養護罩4的罩口與地面接觸後形成密封，養護裝置用於調節養護罩4內部的環境溫度、溼度和壓力條件，使養護罩4內的澆築完成的混凝土橋道板9有適宜的硬化條件，縮短橋道板養護的時間。

本實施例的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備還包括骨架鋼筋就位系統、模板自動安裝拆卸系統6和混凝土振搗裝置，所述骨架鋼筋就位系統為通過頂推或者起重的方式將骨架鋼筋並運送至養護罩4下方的混凝土橋道板9澆築位置，鋼筋骨架1鋼筋骨架1通常預先綁紮好的，其有利於約束混凝土，提高混凝土構件的整體性，當採用頂推的方式運送鋼筋骨架1時，鋼筋骨架1的頂推可通過獨立的頂推設備或者與所述頂推裝置3共用，即利用頂推橋道板的頂推裝置3對鋼筋骨架1進行頂推，當採用起重的方式運送鋼筋骨架1時，起重裝置的吊具可通過鐵鏈、鋼絲繩及螺旋扣與鋼筋骨架1連接，模板自動安裝拆卸系統6用於在鋼骨架就位後自動安裝模板，並在混凝土橋道板9養護完成後自動拆卸模板，各個模板(端模、側模、底模等)的安裝拆卸動作均可通過液壓裝置驅動，模板安裝就位後，可通過人工或自動化設備在底模上塗刷脫模劑，再進行澆築作業。

本實施例中，所述養護罩4通過養護罩起重設備實現向下罩住混凝土橋道板9，且養護完成後向上提起養護罩4；所述骨架鋼筋就位系統包括鋼筋起重設備，所述鋼筋起重設備用於起吊骨架鋼筋並運送至養護罩4下方的混凝土橋道板9澆築位置，養護罩起重設備和鋼筋起重設備均可為現有任意形式的起重機實現，當混凝土橋道板9進行澆筑前，養護罩4通過養護罩起重設備吊起，同時，鋼筋起重設備將鋼筋骨架1起吊至養護罩4下方，然後進行橋道板澆築並實施振搗，然後，養護罩4下降並將澆築完成的橋道板密封，養護罩起重設備與鋼筋起重設備的動作通過控制器控制同步進行，並保證二者之間不會發生幹涉，保證施工的安全性。

本實施例中，養護罩起重設備為固定式龍門架式起重機ⅰ5，所述鋼筋起重設備為移動式龍門架式起重機ii2，所述龍門架式起重機ii2配置有軌道並可沿軌道進出於龍門架式起重機ⅰ5將骨架鋼筋運送至養護罩4下方的混凝土橋道板9澆築位置，其中，龍門架式起重機的軌道可沿頂推裝置3的頂推方向設置，且龍門架式起重機ii2的高度應低於所述養護罩4的最大起升高度，龍門架式起重機ii2的寬度小於龍門架式起重機ⅰ5的龍門架跨度，使龍門架式起重機ii2能夠在養護罩4起吊後自由進出龍門架式起重機ⅰ5而不發生幹涉，龍門架式起重機ⅰ5和龍門架式起重機ii2可根據鋼筋骨架1的長度前後布置多個，保證養護罩4和鋼筋骨架1能夠平穩起吊。

本實施例中，所述養護罩4向下罩於澆築完成的混凝土橋道板9後，養護罩4罩口形成密封，且養護罩4前側端部設有讓出混凝土橋道板9的避讓開口，該避讓開口與混凝土橋道板9之間形成密封，製作混凝土橋道板9時，後一混凝土橋道板9在製作過程中與前一混凝土橋道板9形成聯結，其中，前一混凝土橋道板9可預埋有連接件，後一混凝土橋道板9在製作過程中，其鋼筋骨架1與前一混凝土橋道板9種預埋的連接件相連；這種結構能夠避免前一混凝土橋道板9與後一混凝土橋道板9之間出現接縫，避免橋道板留下了後期病害隱患，後一橋道板養護時，養護罩4上避讓開口為後一混凝土橋道板9前一混凝土橋道板9之間聯結結構提供了通道，當然，養護罩4罩口與地面之間形成的密封並不是機械上嚴格密封，其形成的密封空間只需保證養護罩4內形成穩定的溫度、溼度和壓力環境即可，因此，養護罩4罩口和避讓開口處可設置軟質材料製作的密封墊，並通過該密封墊與地面或前一塊橋道板尾部接觸形成密封。

本實施例中，所述頂推裝置3位於混凝土橋道板9的後側，包括千斤頂和頂推中間件，所述頂推中間件安裝於千斤頂前端且其前端面為與混凝土橋道板9後端接觸的平面，此處所指的前端為靠近千斤頂頂杆上朝向被頂推的混凝土橋道板9的一端，頂推中間件可為推板結構，千斤頂為兩個，兩千斤頂的頂杆前端可共同連接於該頂推中間件，千斤頂的頂推力能夠均勻的作用在被頂推的混凝土橋道板9，同時避免混凝土橋道板9在頂推過程中受到損傷。

本實施例中，所述養護裝置包括用於調節所述養護罩4內溫度的溫度控裝置、用於調節所述養護罩4內溼度的溼度控裝置和用於調節所述養護罩4內壓力的壓力控制裝置，溫度控制裝置包括設置在養護罩4內的溫度傳感器7、加熱裝置和用於接收溫度傳感器7的溫度信號並控制加熱裝置工作的溫度控制器，溫度控制器通過控制加熱裝置(如電加熱片等)對養護罩4內的溫度進行調節；溼度控制裝置包括設置在養護罩4內的溼度傳感器10、用於向養護罩4衝入蒸汽的蒸汽供應裝置或對被養護混凝土橋道板9進行灑水的灑水裝置以及用於接收溼度傳感器10的溼度信號並控制蒸汽供應裝置或灑水裝置工作的溼度控制器，蒸汽供給裝置包括蒸汽爐12、蒸汽噴嘴8和可伸縮的蒸汽管，蒸汽管內可設置電磁閥，溼度傳感器10通過控制電磁閥的開度對蒸汽的供應量進行控制，進而對養護罩4內的溼度進行調節；壓力控制裝置包括設置在養護罩4內的壓力傳感器11、真空或加壓裝置以及用於接收壓力傳感器11的壓力信號並控制真空或加壓裝置工作的壓力控制器。

本實施例中，所述養護罩4沿頂推裝置3頂推方向的籠罩範圍大於被養護混凝土橋板的長度，使養護罩4的避讓開口與前一快橋道板的尾部接觸密封，以保證被養護的混凝土橋道板9能夠全部被養護罩4所密封並實施快速養護。

本實施例的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備還包括用於在所述養護罩4下方的混凝土橋道板9澆築位置澆築混凝土的混凝土澆築系統和用於對養護完成的混凝土橋道板9張拉預應力鋼筋的預應力張拉設備15；所述混凝土澆築系統混凝土布料機13；所述混凝土布料機13配置有布料機軌道14並可沿布料機軌道14進出於龍門架式起重機ⅰ5將混凝土分布於養護罩4下方的混凝土橋道板9澆築位置，布料機13的高度和橫向尺寸也應保證其能夠自由進出龍門架式起重機ⅰ5，並能夠避免與龍門架式起重機ii2發生幹涉，混凝土布料機13是泵送混凝土的末端設備，其作用是將泵壓來的混凝土通過管道送到要混凝土橋道板9澆築位置的模板內，實現澆築作業的自動化；澆築好的混凝土橋道板9養護完成後，向該混凝土橋道板9穿預應力鋼筋，並利用預應力張拉設備15對預應力鋼筋進行張拉並錨固。

本實施例的橋道板節段連續快速預製—頂推建造組合橋梁的裝備對應的預製場地縱橋梁方向劃分為三個工作區域，第一區為橋道板節段鋼筋成型區，第二區為橋道板節段預製養護區，第三區為已達設定強度並頂推出預製場地(第二區)橋道板節段縱橫向預應力施加操作區。後預製混凝土橋道板節段前端與已預製完成混凝土橋道板節段後端為無縫聯結。

採用本實施例的裝備建造鋼砼組合梁橋的步驟為：

a.利用骨架鋼筋就位系統將鋼筋骨架1運送至養護罩4下方的澆築位置；

b.利用混凝土澆築系統、模板自動安裝拆卸系統6和混凝土振搗裝置在養護罩4下方澆築成形混凝土橋道板9；

c.將養護罩4下降並罩住澆築成形混凝土橋道板9，利用養護裝置對混凝土橋道板9進行快速養護；養護完成後，起升養護罩4。

d.利用頂推裝置3將養護好的混凝土橋道板9頂推使其滑移至橋梁主體16上；

e.依次重複步驟a和d，依次將製作好的混凝土橋道板9頂推使其滑移至所述橋梁上；並通過後一混凝土橋道板9將在前的混凝土橋道板9頂推在橋梁主體16上向前滑移；且後一混凝土橋道板9在製作過程中與前一混凝土橋道板9形成聯結；

f.重複步驟e，直至所述鋼梁上鋪設至設定的混凝土橋道板9長度。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。