一種上承式移動模架的製作方法

2023-04-25 23:15:16 1

專利名稱：一種上承式移動模架的製作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁工程上部結構箱梁建造技術，具體為混凝土箱梁現澆採用 的一種上承式移動模架。
技術背景移動模架是一種用於橋梁上部結構建造的施工設備，尤其適用於生產混凝 土簡支箱梁或連續箱梁。根據移動模架主梁和混凝土箱梁相對位置的不同，移 動模架可分為上承式和下承式兩種下承式移動模架的主梁位於混凝土箱梁的 上方；上承式移動模架的主梁位於混凝土箱梁的下方。與下承式移動模架相比， 上承式移動模架具有作業面開闊、模架走行過孔不對混凝土箱梁產生額外荷載 等特點，在工程實踐中應用得更廣泛。常規的上承式移動模架，其主梁位於混 凝土箱梁的下方， 一般在墩身的兩側各布置一根，其主梁的頂部或一側一般設 置橫向桁架(或橫向鋼箱梁)，模板系統則布置在橫向桁架(或橫向鋼箱梁)的 頂部，移動模架的荷載(混凝土箱梁的自重、新澆混凝土的側壓力等)通過模 板系統傳遞至橫向桁架(或橫向鋼箱梁)，再傳遞到移動模架的主梁上。常規上承式移動模架技術方案存在的不足在於a自重較大首先，因模板系統置於橫向桁架(橫向鋼箱梁)頂部，模板 系統的剛度不能很好利用，橫向桁架(橫向鋼箱梁)需要承受全部荷載，要求 其剛度大、結構自重較大；此外，移動模架的變形值為模板系統、橫向桁架(橫 向鋼箱梁)、主梁三者變形值的和，故結構變形較大，相對較柔，在同等剛度條件下，移動模架需要耗費更多的鋼材。b佔用空間高在混凝土箱梁底面以下，常規移動模架佔用空間的高度為 底模板系統、橫向桁架(橫向鋼箱梁)、主梁、縱橫移系統、支腿等結構物高度 之和，當墩身高度接近甚至小於前述高度和時，移動模架操作困難、甚至無法 實施。低矮墩身在我國客運專線鐵路橋梁中採用較多。C結構受力欠合理常規上承式移動模架的結構體系布置決定了其橫向桁 架(橫向鋼箱梁)受彎、主梁內外側腹板負荷不均、附加扭矩較大等特點，結 構受力欠合理，造成了結構物自重增加、風險加大。d橫移機構多、操作繁瑣常規上承式移動模架，其橫向桁架(橫向鋼箱 梁)及模板系統在縱橋向分為若干個獨立的動作單元，每個單元都裝備一套橫 移機構，移動模架走行時，分別操作各橫移機構，使動作單元逐個橫移。該技 術方案需要的橫移機構較多，工序相對較多。 發明內容本發明所要解決的技術問題是解決上承式移動模架自重較大，佔用空間 高，橫移機構操作繁瑣的問題。為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是提供一種上承式移動 模架，包括分別固定在墩身上部左右兩側的左右支腿、左右縱橫移機構、承載 裝置和模板系統；所述左右縱橫移機構分別設置在左右支腿上且沿左右支腿左右水平移動； 所述承載裝置包括分別固定在左右縱橫移機構上的左右主梁和分別與左 右主梁的前後兩端固定連接的兩組左右導梁； 所述模板系統包括底模、內模和左右模，所述底模由對稱於混凝土箱梁軸線設置的左、右底 模螺栓連接而成，其兩端分別固定在左右主梁的兩相對內側面上；所述內模居 中設置在底模上；所述左右模分別設置在底模上，位於內模的左右兩側，且左 右模與內模的左右外側面之間設有用於形成混凝土箱梁的間隙。為了加強底模的剛度，還包括左右底模撐杆，所述左右主梁的兩相對側面 上分別設有內側腹板，內側腹板上分別設有左右底模連接鉸座和底模撐杆連接 鉸座，底模的兩端分別與左右底模連接鉸座鉸接；左右底模撐杆分別與左、右 底模的下表面以及左右主梁內側腹板上的底模撐杆連接鉸座鉸接。上述方案中，左右模分別由左右翼模和左右側模組成，左右翼模和左右側 模分別固定連接且左右側模的下端固定支承在底模上；左右翼模的外表面分別 通過左右翼模上撐杆、左右翼模下撐杆，左右側模分別通過左右側模上撐杆、 左右側模中撐杆和左右側模下撐杆鉸接在左右主梁的上表面上。所述左右主梁的內側腹板上開有至少3個豎向長圓孔，左右底模連接鉸座 的底板上開有至少3個圓孔A，左右底模連接鉸座與內側腹板螺栓連接。左右 底模連接鉸座與左右主梁的內側腹板的接觸面為採用噴砂生赤鏽或噴鋁的方 法加工而成的粗糙面。所述左右主梁的外側面上分別設有外側腹板，底模撐杆連接鉸座兩側的內 側腹板上對稱設置至少2個貫穿左右主梁內外側腹板的圓孔B;與圓孔B數量 相等的精軋螺紋粗鋼筋A分別穿過圓孔B與左右主梁的外側腹板固定連接。所述精軋螺紋粗鋼筋A位於左右主梁的內、外側腹板之間的部分分別套裝 加勁鋼管，且加勁鋼管的兩端分別與左右主梁的內外側腹板焊接固定。墩身兩側預埋左右牛腿，所述左右支腿分別固定連接在左右牛腿上，且同一墩身兩側的左右支腿用精軋螺紋粗鋼筋B對拉固定。所述左右底模撐杆、左右翼模上撐杆、左右翼模下撐杆、左右側模上撐杆、 左右側模中撐杆和左右側模下撐杆分別由支撐鋼管，左螺母，右螺母、與左螺 母和右螺母螺紋配合連接的左螺杆和右螺杆以及至少兩根旋轉手柄組成，左螺 母與右螺母的內螺紋旋向相反且分別焊接在支撐鋼管的兩端，所述至少兩根旋 轉手柄分別設置在支撐鋼管的外表面上。本發明，用底模取代了橫向桁架(或橫向鋼箱梁)，自重小，主梁可以合 理進入混凝土箱梁底面以上的空間，移動模架佔用混凝土箱梁底面以下的高度 空間更小，能適應更低矮的墩身。利用底模、左右底模撐杆和精軋螺紋粗鋼筋 A，形成了一個穩定的承載體系，底模的剛度得到的效利用；通過合理布置翼 模和側模的可調撐杆，使主梁的兩個腹板受力比較均勻，有效減小主梁的水平 向變形。


圖l為本發明的主視圖；圖2為本發明砼澆築狀態A—A截面示意圖；圖3為本發明的底模結構示意圖；圖4為本發明的模板系統結構示意圖； 圖5為本發明的可調撐杆示意圖；圖6為本發明的左右主梁上的內側腹板的結構示意圖； 圖7a為本發明的左、右底模連接鉸結構示決圖； 圖7b為圖7的左視圖；圖7c為圖7的俯視圖；圖8為本發明走行狀態A—A截面示意圖。圖中l-左右主梁，2-左右導梁，3-內模，4-左右翼模，5-左右側模，6-底模，6a-左底模，6b-右底模，7-左右支腿，8-墩身預埋牛腿，9-縱橫移機構，10-左、右 底模連接鉸，11-左右底模連接鉸座，12-底模撐杆連接鉸座，13-鉸C， 14-左右 底模撐杆，15-左右翼模上撐杆，16-左右翼模下撐杆，17-左右側模上撐杆，18-左右側模中撐杆，19-左右側模下撐杆，20-豎向長圓孔，21-圓孔A， 22-圓孔B， 23-精軋螺紋粗鋼筋A， 24-錨具A, 25-加勁鋼管，26-精軋螺紋粗鋼筋B， 27-錨具B， 28-支撐鋼管，29-左螺母，30-右螺母，31-螺旋手柄，32-左螺杆，33-右螺杆。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作出詳細的說明。如圖1、圖2所示，本發明包括左右支腿7、左右縱橫移機構9、承載裝置 和模板系統。墩身兩側預埋左右牛腿8，預埋牛腿8在墩身施工期間安裝，左 右支腿7固定連接在左右牛腿8上，同一墩身兩側的支腿7通過精軋螺紋粗鋼 筋B26和錨具B27對拉固定在墩身上，左右縱橫移機構9分別設置在左右支 腿7上且沿左右支腿7左右水平移動。所述承載裝置包括分別固定在左右縱橫移機構9上的左右主梁1和分別與 左右主梁1的前後兩端固定連接的兩組左右導梁2。模板系統包括底模6、內模3和左右模，對稱於橋墩中線布置，底模6布 置在左右主梁l之間，靠近左右主梁l的頂部，內模3居中設置在底模6上， 左右模分別位於內模3的左右兩側，且左右模與內模3的左右側面之間設有用於形成混凝土箱梁的間隙。如圖3、圖4所示，底模6由左、右底模6a、 6b螺栓連接而成，左、右底 模6a、 6b分別由型鋼及鋼板焊接且對稱於混凝土箱梁軸線設置，左、右底模 6a、 6b的外端分別設有左、右底模連接鉸10，底面上分別設有底模撐杆連接 鉸座12。左右主梁1的兩相對側面上分別設有內側腹板，內側腹板上分別設有 左右底模連接鉸座11和底模撐杆連接鉸座13，左、右底模6a、 6b上的左、右 底模連接鉸10分別與左右主梁1內側腹板上的左右底模連接鉸座11鉸接，左 右底模撐杆14的兩端分別與左、右底模6a、 6b的底面上的底模撐杆連接鉸座 12以及左右主梁1內側腹板上的底模撐杆連接鉸座13鉸接。左右模分別由左右翼模4和左右側模5組成，左右翼模4通過左右翼模上 撐杆15、左右翼模下撐杆16支撐在左右主梁1的頂面的外側，左右側模5通 過左右側模上撐杆17支撐在左右主梁1頂面的外側，又通過左右側模中撐杆 18和左右側模下撐杆19支撐在左右主梁1頂面的內側；左右翼模4和左右側 模5分別固定連接，左右側模5的下端分別固定支承在底模6上。左右底模撐杆14、左右翼模上撐杆15、左右翼模下撐杆16、左右側模上 撐杆17、左右側模中撐杆18和左右側模下撐杆19統稱為可調撐杆，如圖5 所示，所述的可調撐杆的共同構造特徵為均包括一根支撐鋼管28， 一端焊接 車有正向內螺紋的左螺母29，另一端焊接車有反向內螺紋的右螺母30，管身 上焊接有至少兩根旋轉手柄31;左螺杆32車有與左螺母29相匹配的正螺紋， 右螺杆33車有與右螺母30相匹配的反螺紋；所述左螺杆32和右螺杆33的外 徑均小於支撐鋼管28的內徑，分別旋裝在左螺母29和右螺母30上且伸入支 撐鋼管28的內部。可調撐杆的長度、直徑、調節量各不相同，具體到某根可調撐杆，應根據其實際用途及受力要求由計算來確定。底模6可以沿垂直方向進行上下微調，如圖6及圖7a至7c所示，左右主 梁1內側腹板上對應左右底模連接鉸座11的安裝位置設置至少3個豎向長圓 孔20，左右底模連接鉸座11的底板上與長圓孔20對應的位置設置至少3個圓 孔A21，以便與左右主梁1用承壓型高強度螺栓連接；左右底模連接鉸座11 與左右主梁1內側腹板的接觸面區域X、 Y採用噴砂生赤鏽或噴鋁的方法增大 其摩擦係數，長圓孔的設計可以實現底模的上下微調。在底模撐杆連接鉸座13 的兩側，對稱設置至少兩個貫穿左右主梁l內、外側腹板的圓孔B22;精軋螺 紋粗鋼筋A23穿過圓孔B22，兩端分別在左右兩根主梁1的外側與錨具A24 連接；在左右主梁1內、外側腹板之間設置加勁鋼管25，其圓心與圓孔B22 的圓心重合，其內徑大於圓孔B22的直徑；加勁鋼管25的兩端分別與左右主 梁1的內外腹板頂緊並焊接固定。本發明各部分的功能是左右主梁1是移動模架的承重梁，具有較大的剛 度以保證混凝土箱梁的合理線型；左右導梁2是左右主梁1的延伸，為滿足移 動模架的走行需要而設置；內模3、左右翼模4、左右側模5和底模6共同構 成模板系統，作為鋼筋骨架的支承結構，同時是新澆混凝土的成型胎模；左右 支腿7為左右主梁1的支承結構，也是移動模架縱橫移的滑道和反力座；墩身 預埋牛腿8是左右支腿7的支承結構，將支腿荷載傳遞給墩身；縱橫移機構9是負責移動模架升降、縱移、橫移的運動機構。圖8為本發明走行狀態A—A截面示意圖，移動模架縱移前，鬆開左右底 模6a、 6b之間的連接，縱橫移機構9拖動左右主梁1連同左右模一起在左右 支腿7上水平橫移，直至底模6在縱移中不碰到墩身。在此期間，左右支腿7仍固定在墩身上，左右主梁1與左右翼模4、左右側模5和底模6之間的相對 位置均不發生改變。本發明具有以下技術特點a自重輕，剛度大。因取消了橫向桁架(或橫向鋼箱梁)，荷載傳遞更加 簡捷，合理利用了底模的剛度，減小了結構的變形，故本移動模架自重更輕， 剛度更大。b受力合理。移動模架所受的荷載中，佔絕大部分的是混凝土箱梁的自重 荷載和新澆混凝土的水平側壓力。本發明利用底模6、左右底模撐杆14和精軋螺 紋粗鋼筋A23，共同連接到左右主梁l上，形成了一個穩定的承壓體系，底模6 的剛度得到利用；通過合理布置左右翼模4和左右側模5的可調撐杆，使左右主 梁l的兩個腹板受力比較均勻；此外，可以對精軋螺紋粗鋼筋A23施加適量預應 力，有效減小左右主梁l的水平方向的變形。c佔用淨空高度小。取消橫向桁架(或橫向鋼箱梁)後，左右主梁l可以合 理進入混凝土箱梁底面以上的空間，移動模架佔用混凝土箱梁底面以下的高度 空間更小，能適應更低矮的墩身。d可變跨施工。因底模的預拱度設置可以利用左右主梁l內側腹板上的豎向 長圓孔20進行二次調整，為變跨施工創造了條件。如，同一移動模架在完成32m 跨簡支箱梁施工後，上下移動左右底模連接鉸座ll，重新調整底模6的預拱度， 將左右側模5更換之後，繼續進行24m跨簡支箱梁的施工。e可施工曲線箱梁。通過調節左右翼模和左右側模的可調撐杆長度和支撐 角度，可使左右翼模和左右側模的角度和位置改變，進行曲線箱梁的施工。f可雙向施工。移動模架向前、向後施工均可，避免在施工現場調頭。g工序簡化。整體脫模、整體合模、無需每跨調模，操作簡便。 本發明的某應用實例(簡支梁施工)的技術參數為a施工跨度32m，可變至24mb荷載900tC適應縱坡3%d適應平曲線R^2000me自重375t (不含液壓內模)，較常規移動模架輕15 20%f滿負荷時彈性撓跨比1/655g滿負荷時計入預拱度後的實際撓跨比3/3000h縱移速度1 m/mini橫移速度0.5m/minj整機功率100kWk施工周期9 12天/跨本發明可借鑑應用於等高度連續箱梁的原位澆築施工。本發明不局限於上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下作 出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保 護範圍之內。
權利要求
1、一種上承式移動模架，包括分別固定在墩身上部左右兩側的左右支腿(7)、左右縱橫移機構(9)、承載裝置和模板系統；所述左右縱橫移機構(9)分別設置在左右支腿(7)上且沿左右支腿(7)左右水平移動；所述承載裝置包括左右主梁(1)，分別固定在左右縱橫移機構(9)上；兩組左右導梁(2)，分別與左右主梁(1)的前後兩端固定連接；所述模板系統包括底模(6)、內模(3)和左右模，所述底模(6)的兩端分別固定在左右主梁(1)的兩相對內側面上；所述內模(3)居中設置在底模(6)上；所述左右模分別設置在底模(6)上，位於內模(3)的左右兩側，且左右模與內模(3)的左右外側面之間設有用於形成混凝土箱梁的間隙；其特徵在於還包括左右底模撐杆(14)，底模(6)由對稱於混凝土箱梁縱向軸線設置的左、右底模(6a)、(6b)用螺栓連接而成；所述左右主梁(1)的兩相對側面上分別設有內側腹板，內側腹板上分別設有左右底模連接鉸座(11)和底模撐杆連接鉸座(13)，底模(6)的兩端分別與左右底模連接鉸座(11)鉸接；左右底模撐杆(14)分別與左、右底模(6a)、(6b)的下表面以及左右主梁(1)內側腹板上的底模撐杆連接鉸座(13)鉸接。
2、 如權利要求1所述的上承式移動模架，其特徵在於左右模分別由左右 翼模(4)和左右側模(5)組成，左右翼模(4)和左右側模(5)分別固定連接且左右側模(5)的下端分別固定支承在底模(6)上；左右翼模(4)的外 表面分別通過左右翼模上撐杆(15)、左右翼模下撐杆(16)，左右側模(5) 分別通過左右側模上撐杆(17)、左右側模中撐杆(18)和左右側模下撐杆(19) 鉸接在左右主梁(1)的上表面上。
3、 如權利要求1所述的上承式移動模架，其特徵在於所述左右主梁(1) 的內側腹板上開有至少3個豎向長圓孔(20)，左右底模連接鉸座(11)的底 板上開有至少3個圓孔A (21)，左右底模連接鉸座(11)與該內側腹板螺栓 連接。
4、 如權利要求3所述的上承式移動模架，其特徵在於所述左右底模連接 鉸座(11)與左右主梁(1)的內側腹板的接觸面為採用噴砂生赤鏽或噴鋁的 方法加工而成的粗糙面。
5、 如權利要求1所述的上承式移動模架，其特徵在於所述左右主梁(1) 的外側面上分別設有外側腹板，底模撐杆連接鉸座(13)兩側的內側腹板上對 稱設置至少2個貫穿左右主梁(1)內外側腹板的圓孔B (22);與圓孔B數量 相等的精軋螺紋粗鋼筋A (23)分別穿過圓孔B (22)與左右主梁(1)的外 側腹板固定連接。
6、 如權利要求5所述的上承式移動模架，其特徵在於所述精軋螺紋粗鋼 筋A (23)位於左右主梁(1)的內、外側腹板之間的部分分別套裝加勁鋼管(25)，且加勁鋼管(25)的兩端分別與左右主梁(1)的內外側腹板焊接固定。
7、 如權利要求1所述的上承式移動模架，其特徵在於墩身兩側預埋左右 牛腿(8)，所述左右支腿(7)分別固定連接在左右牛腿(8)上，且同一墩身 兩側的左右支腿(7)用精軋螺紋粗鋼筋B (26)對拉固定。
8、如權利要求1所述的上承式移動模架，其特徵在於所述左右底模撐杆 (14)、左右翼模上撐杆(15)、左右翼模下撐杆(16)、左右側模上撐杆(17)、 左右側模中撐杆(18)和左右側模下撐杆(19)分別由支撐鋼管(28)，左螺 母(29)，右螺母(30)、與左螺母(29)和右螺母(30)螺紋配合連接的左螺 杆(32)和右螺杆(33)以及至少兩根旋轉手柄(31)組成，左螺母(29)與 右螺母(30)的內螺紋旋向相反且分別焊接在支撐鋼管(28)的兩端，所述至 少2根旋轉手柄(31)分別設置在支撐鋼管(28)的外表面上。
全文摘要
本發明公開了一種上承式移動模架，用於橋梁工程混凝土箱梁現場澆築。包括分別固定在墩身上的左右支腿、左右縱橫移機構、承載裝置和模板系統。左右縱橫移機構分別設置在左右支腿上且沿左右支腿左右水平移動；承載裝置分別固定在左右縱橫移機構上，模板系統包括底模、內模和左右模，所述底模由對稱於混凝土箱梁軸線設置的左、右底模經螺栓連接而成，其兩端分別固定在左右主梁的兩相對內側面上，為了加強模板系統的剛度，還包括若干支撐模板系統的可調撐杆。本發明，用底模取代了橫向桁架(或橫向鋼箱梁)，自重小，主梁可以合理進入混凝土箱梁底面以上的空間，移動模架佔用混凝土箱梁底面以下的高度空間更小，能適應更低矮的墩身。
文檔編號E01D21/00GK101324056SQ200810134898
公開日2008年12月17日 申請日期2008年8月6日 優先權日2008年8月6日
發明者森 姚, 斌 朱, 秦順全, 郭榮春, 濤 馬 申請人:中鐵大橋局股份有限公司