弧形模板径向翻转仰拱栈桥及其安装定位脱膜方法与流程

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种仰拱栈桥，以及使用该仰拱栈桥进行弧形模板径向翻转从而完成安装定位及脱膜的方法。

背景技术：

隧道仰拱施工时，自行式液压栈桥采用常规配置的“手拉葫芦+双头丝杆”对仰拱弧形模板进行定位、脱模。在仰拱弧形模板脱模时，通过拧紧双头丝杆，使仰拱弧形模板脱离已浇筑完成的混凝土表面，然后拉动手拉葫芦，使仰拱弧形模板上升。但受液压栈桥结构的限制，仰拱弧形模板能提升的高度不足110cm。在液压栈桥移动至下一仰拱作业区时，需要在仰拱弧形模板与仰拱基岩之间运送、绑扎钢筋，由于仰拱为双层钢筋骨架设计，留给作业人员的作业空间不足70cm，作业人员在从事运送、绑扎钢筋等工作时处于“匍匐”工作状态，导致钢筋绑扎时间过长，作业劳动强度大，导致仰拱施工进度极为缓慢，与隧道开挖掘进进度不匹配，无法实现多工序平行施工，造成施工功效低，综合成本大；同时，常规方式定位、脱模工序繁琐、精度低，钢筋绑扎质量不易控制。

国家知识产权局于2017年8月22日公开了一种“隧道仰拱整体配套移动栈桥”,专利号为CN201720068811.4,在主桥100的底部设置由液压升降系统120，用于调整主桥100的高度；仰拱端头模板170，设置在两块仰拱弧形模板150之间，构成一个刚性整体。仰拱弧形模板150与护栏110通过多组连接组件160组成，多组连接组件160设置在主桥100的两侧，连接组件160包括支架161和多根连接杆165，多根连接杆165设置在支架161和仰拱弧形模板150之间。连接杆165的两端分别通过插销实现与支架161、仰拱弧形模板150的铰，连接杆165采用螺杆实现长度调节。连接组件160与护栏110固定连接，可以保证连接组件160的准确定位，二连接组件160与仰拱弧形模板150铰接，可以在栈桥发生晃动时，保证仰拱弧形模板150的稳定。但由于仰拱端头模板170与两块仰拱弧形模板150构成一个刚性架，仅能通过液压系统实现整体升降，仍存在仰拱施工空间不足，定位脱膜及钢筋绑扎耗时费力、功效低、精度差，工人劳动强度大等问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种仰拱栈桥，使仰拱弧形模板安装定位及脱膜方便快捷、省时省力、增大仰拱施工的作业空间，从根本上改善传统仰拱施工空间不足，安装定位及脱模耗时费力，功效低的问题，间接降低了钢筋作业人员的劳动强度，保证了仰拱钢筋绑扎质量、仰拱弧形模板定位精度和作业人员安全。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种弧形模板径向翻转仰拱栈桥，包括主桥，以及对称设置在主桥左右两侧的固定安装架；

每组固定安装架的外侧均设置有弧形模板径向翻转机构，用于对相应侧的两段铰接式弧形模板进行径向翻转；所述弧形模板径向翻转机构包括活动悬臂、第一提升油缸、第二提升油缸、摆动油缸、第一翻转油缸和第二翻转油缸；所述两段铰接式弧形模板由第一弧形模板的外侧端与第二弧形模板的内侧端铰接而成；

所述活动悬臂的内侧端与固定安装架的顶部外侧铰接，第一翻转油缸的一端铰接安装在固定安装架的顶上，另一端铰接安装在活动悬臂的顶上；所述摆动油缸位于第一翻转油缸的下方，摆动油缸的一端铰接在固定安装架的外侧，第一提升油缸的一端铰接在活动悬臂下方靠外侧位置处，摆动油缸的另一端、第一提升油缸的另一端通过第一共用铰接点铰接在第二弧形模板内壁靠外侧位置处；所述第二提升油缸的一端铰接在活动悬臂下方靠内侧位置处，第二翻转油缸的一端铰接在第一弧形模板内壁靠内侧位置处，第二提升油缸的另一端、第二翻转油缸的另一端通过第二共用铰接点铰接在第一弧形模板内壁靠外侧位置处。

作为上述方案的优选，所述固定安装架包括立柱、水平悬臂和斜撑粱，所述立柱与水平悬臂呈“7”字形布置，再与斜撑粱构成三角形固定框架。优化固定安装架的结构布置，提高强度，降低成本。

同时，本发明还提供了上述弧形模板径向翻转仰拱栈桥的安装定位脱膜方法，按以下步骤进行：

步骤一，两段铰接式弧形模板的安装定位，并按以下分步骤进行：

(1a)、将第二翻转油缸的活塞杆伸出，推动第一弧形模板向外翻转50±10°；

(1b)、将第一翻转油缸的活塞杆伸出，推动活动悬臂向下翻转50±10°；

(1c)、将第一提升油缸的活塞杆伸出，使两段铰接式弧形模板向隧道边墙方向旋转50±10°；

(1d)、将第一翻转油缸的活塞杆继续伸出，推动活动悬臂向下翻转直至处于水平状态；

(1e)、交替将第一提升油缸、第二提升油缸和摆动油缸的活塞杆伸出，使两段铰接式弧形模板逐渐移动至仰拱设定位置；

(1f)、进一步调整第一提升油缸、第二提升油缸和摆动油缸活塞杆的伸缩位置，实现第二弧形模板的精确定位；

(1g)、继续调整第二翻转油缸活塞杆伸缩的位置,实现第一弧形模板的精准定位；

步骤二，进行隧道仰拱的混凝土浇筑；

步骤三，两段铰接式弧形模板的脱膜，并按以下分步骤进行：

(3a)、收回第二翻转油缸的活塞杆，使第一弧形模板脱模，并向内旋转90°±5°；

(3b)、交替将摆动油缸、第一提升油缸和第二提升油缸的活塞杆收回，使第二弧形模板脱离仰拱混凝土表面，直至提升至离混凝土面的高度40cm以上；

(3c)、将第一翻转油缸的活塞杆收回，使活动悬臂向上翻转，两段铰接式弧形模板向上提升并内移；

(3d)、交替将摆动油缸、第一提升油缸和第二提升油缸的活塞杆收回，使活动悬臂向上翻转80±5°，第二弧形模板离隧道已浇注仰拱边基的宽度80cm以上,第一弧形模板离仰拱混凝土表面的高度130cm以上。

本发明的有益效果是：

1、采用两段铰接式弧形模板，并结合各自对应的由多个油缸和活动悬臂构成的弧形模板径向翻转机构进行径向翻转，最大限度地腾出仰拱弧形模板与钢筋安装、绑扎作业面的空间，便于作业人员施工，保证了仰拱钢筋绑扎质量、仰拱弧形模板定位精度和作业人员安全；

2、采用多个液压油缸驱动弧形模板定位、脱模，施工工艺简单,作业人员数量减少,劳动强度明显降低，显著节约了作业时间，施工效率与进度大幅提升，降低了施工成本。

3、采用多组液压油缸组件对弧形模板支撑固定，浇注后的混凝土线性顺畅，施工质量能得到有效控制，能够实现与拱墙衬砌的圆顺对接。

附图说明

图1是本发明的定位状态图。

图2是本发明的脱膜状态图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

结合图1—图2所示，一种弧形模板径向翻转仰拱栈桥，主要由主桥1、固定安装架A、弧形模板径向翻转机构B和两段铰接式弧形模板C组成，整体左右对称。

固定安装架A对称设置在主桥1的左右两侧，每组固定安装架A的外侧均设置有弧形模板径向翻转机构B，用于对相应侧的两段铰接式弧形模板C进行径向翻转。

最好是，固定安装架A由立柱10、水平悬臂11和斜撑粱12组成。立柱10与水平悬臂11呈“7”字形布置，再与斜撑粱12构成三角形固定框架。

弧形模板径向翻转机构B主要由活动悬臂2、第一提升油缸3、第二提升油缸4、摆动油缸5、第一翻转油缸6和第二翻转油缸7组成。两段铰接式弧形模板C由第一弧形模板8的外侧端与第二弧形模板9的内侧端铰接而成。

活动悬臂2的内侧端与固定安装架A的顶部外侧铰接，第一翻转油缸6的一端铰接安装在固定安装架A的顶上，另一端铰接安装在活动悬臂2的顶上。摆动油缸5位于第一翻转油缸6的下方，摆动油缸5的一端铰接在固定安装架A的外侧，第一提升油缸3的一端铰接在活动悬臂2下方靠外侧位置处，摆动油缸5的另一端、第一提升油缸3的另一端通过第一共用铰接点13铰接在第二弧形模板9内壁靠外侧位置处。第二提升油缸4的一端铰接在活动悬臂2下方靠内侧位置处，第二翻转油缸7的一端铰接在第一弧形模板8内壁靠内侧位置处，第二提升油缸4的另一端、第二翻转油缸7的另一端通过第二共用铰接点14铰接在第一弧形模板8内壁靠外侧位置处。

最好是，第一提升油缸3、第二提升油缸4、摆动油缸5、第一翻转油缸6和第二翻转油缸7均为普遍液压油缸，可直接在市场上购买。固定安装架A在施工现场采用普通工字钢加工焊接，现场取材，方便制作。

上述弧形模板径向翻转仰拱栈桥的安装定位脱膜方法，按以下步骤进行：

步骤一，两段铰接式弧形模板C的安装定位，并按以下分步骤进行：

(1a)、将第二翻转油缸7的活塞杆伸出，推动第一弧形模板8向外翻转50±10°，优选为50°；

(1b)、将第一翻转油缸6的活塞杆伸出，推动活动悬臂2向下翻转50±10°，优选为50°；

(1c)、将第一提升油缸3的活塞杆伸出，使两段铰接式弧形模板C向隧道边墙方向旋转50±10°，优选为50°；

(1d)、将第一翻转油缸6的活塞杆继续伸出，推动活动悬臂2向下翻转直至处于水平状态；

(1e)、交替将第一提升油缸3、第二提升油缸4和摆动油缸5的活塞杆伸出，使两段铰接式弧形模板C逐渐移动至仰拱设定位置；

(1f、)进一步调整第一提升油缸3、第二提升油缸4和摆动油缸5活塞杆的伸缩位置，实现第二弧形模板9的精确定位；

(1g)、继续调整第二翻转油缸7活塞杆伸缩的位置,实现第一弧形模板8的精准定位。

步骤二，进行隧道仰拱的混凝土浇筑。

步骤三，两段铰接式弧形模板C的脱膜，并按以下分步骤进行：

(3a)、收回第二翻转油缸7的活塞杆，使第一弧形模板8脱模，并向内旋转90°±5°，优选为90°；

(3b)、交替将摆动油缸5、第一提升油缸3和第二提升油缸4的活塞杆收回，使第二弧形模板9脱离仰拱混凝土表面，直至提升至离混凝土面的高度40cm以上；

(3c)、将第一翻转油缸6的活塞杆收回，使活动悬臂2向上翻转，两段铰接式弧形模板C向上提升并内移；

(3d)、交替将摆动油缸5、第一提升油缸3和第二提升油缸4的活塞杆收回，使活动悬臂2向上翻转80±5°(优选为80°)，第二弧形模板9离隧道已浇注仰拱边基的宽度80cm以上(优选为90cm)，第一弧形模板8离仰拱混凝土表面的高度130cm以上(优选为140cm)。