[發明專利]用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統及方法

在審

• 申請號: 202110329556.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113073559A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 黃振威;蔣德林;王安文;吳曼;于策;張曼;李曄
• 申請（專利權）人: 中交路橋建設有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D4/00;E01D101/30;E01D101/24
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 初向慶

1.一種用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：包括上平臺系統、上平臺支撐系統、模板系統、下平臺系統和懸掛系統；

所述上平臺系統包括兩個水平設置在拱肋上方的上平臺，每個上平臺的兩端突出到拱肋兩側之外一定長度，每個上平臺頂面沿拱肋橫向焊接兩根上平臺橫梁，每根上平臺橫梁底部正對每根拱肋上弦管豎向焊接一對定位板，所述定位板延伸到上平臺底面以下，兩定位板間有一定間隙，并設有對穿的銷孔；所述上平臺橫梁上水平焊接多根與上平臺橫梁垂直的上平臺縱梁；

所述上平臺支撐系統包括與上平臺橫梁上的每對定位板對應的支撐桿，每根支撐桿包括一支座和一定位桿，所述支座的下端焊接在拱肋上弦管頂面，所述定位桿的下端與支座上端通過法蘭連接；每根定位桿上端從上平臺橫梁上的一對定位板之間貫穿到上平臺橫梁上方，定位桿上沿縱向設有多對銷孔，定位板上的銷孔和定位桿上的一對銷孔對穿，并在對穿銷孔中穿插一定位銷；

所述模板系統包括底模板和側模板，所述底模板位于拱肋下方并與拱肋縱向平行，底模板的兩端延伸到拱肋兩側之外一定寬度，所述側模板位于拱肋兩側，側模板的底邊支撐在底模板上；底模板的底面焊接有多對耳板；

所述下平臺系統包括4個水平設置在底模板下方的下平臺，下平臺的兩端突出到拱肋兩側之外一定長度，每兩個下平臺對應一個上平臺，每個下平臺包括1-2個貝雷片，每個貝雷片的上弦桿上對應底模板上的每對耳板設一鉸立柱，所述鉸立柱的下端與貝雷片上弦桿連接，鉸立柱的上端與底模板底面的一對耳板鉸接；貝雷片的上弦桿底面對應上平臺的每根縱梁水平焊接一與上弦桿垂直的錨固梁；

所述懸掛系統包括多根與水平面垂直的吊桿，每個下平臺和其對應的上平臺間至少連接4根吊桿，其中兩根吊桿分別位于拱肋的兩側之外，其余的吊桿在拱肋兩側之間對稱設置；每根吊桿上端穿過上平臺縱梁，并在上平臺縱梁上方穿設一扁擔梁，吊桿上端沿吊桿縱向設有多對高度調節孔，所述扁擔梁的中間與吊桿上端的一對高度調節孔間穿插一插銷，扁擔梁的兩端底面與上平臺縱梁頂面間分別設置一千斤頂；吊桿的下端依次貫穿所述底模板、下平臺的貝雷片上弦桿及錨固梁，并與錨固梁錨固。

2.根據權利要求1所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：每根上平臺橫梁上對稱設置兩個吊耳。

3.根據權利要求1所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：上平臺周邊設有上平臺護欄。

4.根據權利要求1所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：所述側模板外壁與底模板頂面間連接有多個液壓伸縮油缸。

5.根據權利要求4所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：所述側模板底邊與底模板頂面間通過銷軸連接。

6.根據權利要求1所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：與每個上平臺對應的兩個下平臺，其中一個下平臺采用一個貝雷片；另一個下平臺采用兩個貝雷片，兩貝雷片有一定間距且下弦桿間焊接有連接桿；與貝雷片上弦桿焊接的各錨固梁上搭設平臺面板，各錨固梁端部間焊接有下平臺護欄。

7.根據權利要求1所述的用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統，其特征在于：相鄰下平臺間有連接通道，每個連接通道一端與一下平臺鉸接，另一端活動支撐在另一下平臺上；連接通道兩側設有通道護欄。

8.一種采用權利要求1到7中任一用于大跨徑鋼管混凝土拱施工的移動式平臺系統的施工方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)拱肋制作時，在拱肋上弦管頂面預設位置焊接好支撐桿支座；

(2)拱肋安裝完成后，從拱肋兩端對稱向上進行外包混凝土澆筑施工；采用起吊設備將上平臺調至拱肋拱腳處的第一個澆筑塊段上方，先將支撐桿的定位桿上端穿過上平臺橫梁，將定位桿的下端與支座通過法蘭連接，然后調整好上平臺的水平度，將定位桿與上平臺橫梁底部的定位板通過定位銷固定；

(3)將底模板起吊至拱肋下方，將各下平臺的鉸立柱與底模板底面的吊耳鉸接；將吊桿上端穿過上平臺縱梁，并在上平臺縱梁上方穿設扁擔梁，將扁擔梁與吊桿上端通過插銷臨時固定，在扁擔梁兩端與上平臺縱梁間支設好千斤頂；將吊桿下端穿過底模板、下平臺貝雷梁上弦桿及錨固梁，并將吊桿下端錨固在錨固梁底面；

(4)通過上平臺縱梁上的千斤頂頂升或降低扁擔梁，分別調整各吊桿的高度，使底模板的角度和線型與外包混凝土設計的底部線形一致；調整過程中根據千斤頂的行程選擇，將扁擔梁與吊桿上的一對適當高度的銷孔通過插銷連接；

(5)在底模板位于拱肋兩側的頂面支設好側模板；

(6)澆筑第一塊段的第一層混凝土施工；

(7)混凝土強度達到設計值開始脫模；先將側模板脫模，然后通過上平臺縱梁上的千斤頂使吊桿高度下降，使下平臺及底模板高度下降，實現底模板脫模；

(8)將位于拱肋兩側之間的吊桿抽出，起吊設備吊住上平臺，解除支撐桿的定位桿與支座之間的法蘭連接，將上平臺、模板及下平臺沿拱肋縱向整體提升到第二塊段，將支撐桿定位桿與該塊段拱肋上弦管上的支座通過法蘭連接，然后重新安裝中間吊桿，并調整底模板的高度和線型，支設側模板，澆筑第二塊段的第一層混凝土；

(9)按步驟(8)的方法依次澆筑后續塊段的第一層混凝土；第一層混凝土全部澆筑完成后，平臺系統返回第一塊段，按第一層混凝土的澆筑方法依次澆筑后續層，直至鋼管拱外包混凝土全部施工完成。