專利名稱：鐵路客運專線32m箱梁整體模板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種箱梁生產技術，具體說是涉及一種鐵路客運專線32m箱梁整體模板。
背景技術：
鐵路作為交通運輸業(yè)的骨干，在我國國民經濟發(fā)展中起著重要作用。隨著我國經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，隨著資金流、服務流、人流、技術流、信息流的增大和空間的拓展，旅客運輸需求的數(shù)量將大幅度增長，而且要求快捷、舒適、安全、準點及高質量的服務，這些正是高速客運專線的優(yōu)勢。所以我國的鐵路要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，對主要的繁忙干線必須實行客貨分線運行，客運專線的修建在未來幾年將進入高峰期。國務院于2004年批準的《中長期鐵路網規(guī)劃》中規(guī)劃的“四縱四橫”在內的客運專線約10000公里。其中首先批準的九條客運專線(像鄭西、石太、京津等)正在同時動工建設中，共計總里程近3000公里，投資2180億人民幣。在這些客運專線中，為節(jié)約土地、保證安全、維護生態(tài)平衡，高架部分占了50％-90％。
在高架線段中最主要的重量支承件中，32m大型混凝土箱梁占了絕大部份。在未來幾年中，這種32m大型混凝土箱梁的需求量極大，但目前現(xiàn)有32m混凝土箱梁模板的整體水平普遍較低，尤其是側模的支模與拆模還處于手工支、拆狀態(tài)。致使混凝土箱梁構件的生產效率低、工期長，產品質量不易控制等。其具體結構圖1、2、3所示其側模系統(tǒng)是由運模小車2和側模1組成，它們是兩個獨立的單元。運模小車2上設置有千斤頂3，側模1以浮動狀態(tài)放置在于斤頂3上，側模1和底模5的作用是用于箱梁成型，底模5結合在工作臺6上。因此傳統(tǒng)箱梁外模的定位是通過不斷移動和調試側模1的位置來實現(xiàn)的。運模小車2用于支模前和拆模后沿導軌3將側模1運輸?shù)浇o定的位置。支模時，當側模1運到給定位置后，再通過調整千斤頂3來實現(xiàn)相應方向的定位。因側模1在運模小車2上處于浮動狀態(tài)，要調整好水平、高度、角度等幾個方向的定位，需要很多人一起反復地對幾十個千斤頂進行不停的調試、測試，中間部分也要加上大量千斤頂3來作為輔助支承，操作更是麻煩。拆模時同樣費時費力，當混凝土構件制成之后，還需要將所用千斤頂3落下或去掉，側模1落在運模小車2上，并隨運模小車2一起運到下一個給定位置開始新的工作循環(huán)?，F(xiàn)有技術的內模的結構主要是兩種方式一種是靠內模7與鋼筋籠10連接定位，這種方式定位精度差，測量麻煩，拆模時還需切割連接點；另一種是設置以底模5為基準面的定位桿8，且定位桿8與鋼筋籠10連接在一起，定位桿8的上面帶有法蘭盤，在內模7上的固定架9也帶有法蘭盤，定位時原理就是利用兩法蘭盤上對應的螺栓孔位置來實現(xiàn)的。不足之處是只能在高度Z方向上對內模7進行較直接的定位，在水平X、Y方向上內模7與側模1、底模5的相對位置需多次反復測量定位，而且拆模時要先去掉所有的定位桿8，操作麻煩。
其不足之處主要表現(xiàn)在以下幾個方面①傳統(tǒng)側模的設計傳統(tǒng)側模系統(tǒng)是由兩部分組成，即側模和運模小車，它們是兩個獨立的單元。側模的作用是成型，運模小車用于支模前和拆模后運輸側模到給定的位置。運模小車有二種一種是沿32m方向貫通的；一種是斷開的，即只布置在側模的兩端。運模小車上布置有多個千斤頂，側模以浮動狀態(tài)放置在千斤頂上。支模時，運模小車先將側模運到相應的支模位置，再通過調整小車上的多個千斤頂來實現(xiàn)各個方向的定位。因側模在小車上處于浮動狀態(tài)，要調整好水平、高度、角度等幾個方向的定位，需要很多人一起反復地對幾十個千斤頂進行不停的調試、測試，操作起來極其麻煩。另外，尤其對于非整體運模小車，由于兩個運模小車僅布置在兩端，還需將處在兩端運模小車中間的側模部分另增加大批千斤頂作為輔助支撐。整個支模完成，大概需要幾十個千斤頂，全部要手工來調節(jié)，其工作量之大可想而知。混凝土構件制成之后，同樣還需要將所用千斤頂落下或去掉，側模落在運模小車的千斤頂和支架上，并隨小車一起運到下一個給定位置開始新的工作循環(huán)。模板每使用一次都必須經過上述復雜的定位、支模、拆模過程，工作量大，操作麻煩，又費事費力。
②傳統(tǒng)內模的定位對于箱梁來說，即使外模和內模自身制作精度較高，如果在組裝時，內模定位不準，內、外模相對位置偏差較大的話，所生產出的混凝土構件照樣難以符合設計和施工要求的。傳統(tǒng)的內模定位主要是兩種方式一種是靠內模與鋼筋籠連接定位，這種方式定位精度差，測量麻煩，拆模時還需切割連接點；另一種是設置以底模為基準面的定位桿，不足之處是只能在高度Z方向上對內模進行較直接的定位，在水平X、Y方向上內、外模的相對位置需多次反復測量定位，而且拆模時要先去掉所有定位桿，操作麻煩。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有手工操作定位、支模、拆模技術中所存在的不足之處而提供一種可實現(xiàn)機械化定位、支模、拆模的鐵路客運專線32m箱梁整體模板。
本發(fā)明的目的可通過下述技術措施來實現(xiàn)本發(fā)明的鐵路客運專線32m箱梁整體模板包括由側模和動力裝置驅動的模車組成的側模系統(tǒng)，設置在工作臺上的底模，以及位于由底模、左、右側模共同構成的區(qū)域內的內模，所述模車通過可調支承架和彈性連接板與側模相結合，在模車底架上設置有若干個與預埋在模車作業(yè)場地面上的定位柱相配合的液壓定位裝置，該液壓定位裝置由液壓缸和安裝在液壓缸活塞桿下伸出端的定位套組成的；沿工作臺的長度方向設置有兩排液壓立柱，液壓立柱的上端的升降定位桿穿過底模上設置的導向孔與內模的固定架相結合。
本發(fā)明中所述模車的外側通過設置在可調支承架上的高度調節(jié)件與側模外上緣相結合，模車的內下側通過彈性連接板與側模的內下邊相結合。
由于側模系統(tǒng)是關乎整個箱梁成型的最重要部分，其對箱梁外形的覆蓋近500m2，所以側模系統(tǒng)的準確定位就顯的十分必要，是箱梁成型精度的保證。
本發(fā)明所涉及的側模系統(tǒng)應該具備的功能要求是①正常工作使用時，其應該有足夠大的剛度，以保證工作受力時位置、尺寸的穩(wěn)定性、工作的安全性等。②此側模系統(tǒng)還必須具備需要調整時在各個方向上靈活、良好的可調節(jié)性，我們稱之為“姿態(tài)調整能力”。即側模系統(tǒng)在安裝、維修過程中還必須能夠調整剛度、角度、直線度、位移等。這是因為側模系統(tǒng)體積、面積龐大(長度達32m，展開寬度8m)，其在制造過程中的積累誤差、安裝過程中的積累誤差以及在以后使用過程中的應力變形和不可預見變形等等都將不可避免地直接影響到模板的安裝精度和混凝土箱梁構件的成型精度。因而側模系統(tǒng)的細部調整、局部調整是必不可少。
本專利就是根據(jù)上述需求進行設計的。側模系統(tǒng)由側模與模車兩大部分組成，單獨來看，它們分別都是小剛性體，但通過彈性連接板和可調支撐架把二者連接在一起并鎖定后，便成為了大剛性體。
其安裝調整操作過程如下側模系統(tǒng)初次整體機械-液壓定位后，測量側模與底模、左右側模之間的相對位置。如果發(fā)現(xiàn)存在偏差，調整彈性連接板以修正垂直及水平方向上的位移；調整可調支撐架以修正角位移及側模側邊的直線度。即對模板進行補償性調整。確定后，鎖緊彈性連接板及可調支撐架，這時側模與模車連接在一起組成的側模系統(tǒng)便成為了一個整體，一個大剛性體。
另外，此姿態(tài)調整裝置一經調定可長期工作，在以后的重復循環(huán)中，一般不需要再行調整。每次支模及拆模只需對側模系統(tǒng)進行整體定位操作，即可保證整體定位精度、模板成型精度、箱梁構件精度。如果制梁生產線因使用時間過久而出現(xiàn)應力變形或不可預見的變形時，還可應用此系統(tǒng)對相應部位進行修復性調整。
本發(fā)明中側模系統(tǒng)定位原理如下側模和模車連接在一起鎖定后就形成了一個大的剛性體，正常工作時剛度極大，有著極好的穩(wěn)定性。在動力裝置的驅動下，側模系統(tǒng)可沿導軌移動，移動到給定位置時，限位開關斷開電機電源，便完成側模系統(tǒng)的粗定位；接著開啟液壓缸，與之相連的定位套下移直到完全套卡到預埋在地面的定位柱上，此時側模系統(tǒng)便完成了其在平面X、Y方向上的定位，也就是說已經精確保證了側模系統(tǒng)在水平的X方向和Y方向與底模的相對位置；液壓缸繼續(xù)伸長，帶動模板模車向上移動，直到側模與底模上相應配合的給定高度位置，此時完成了高度Z軸方向上的定位。這些動作通過控制液壓缸的行程便能輕松、準確的實現(xiàn)。拆模時，將上述過程反過來即可實現(xiàn)。
內模的定位方式是通過與內模固定架相結合的液壓立柱來實現(xiàn)的，即當液壓立柱頂升時，液壓立柱的上端的升降定位桿穿過底模上設置的導向孔進入內模固定架底面上設置的軸孔內，并進一步通過內模固定架帶動內?？焖俚赝瓿闪薠、Y、Z方向上的定位；液壓立柱回縮(下落)時，內模也隨之下落，當落至下止點時，液壓立柱的上端與內模固定架分離，即可實現(xiàn)快速拆模。
本發(fā)明的模板較好地解決了上述現(xiàn)有技術中的不足之處，變傳統(tǒng)的手工定位、支模、拆模為機械化定位、支模、拆模，不僅使整個箱梁模板的定位、支模、拆模時的精度得以極大的高，并可簡化作業(yè)程序、降低勞動強度，與現(xiàn)有技術相比其施工效率可提高8～9倍、人員減少80％～90％。


圖1是現(xiàn)有技術的主視圖。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
圖4是本發(fā)明專利的主視圖。
圖5是圖4的左視圖。
圖6是圖4的俯視圖。
圖7是本發(fā)明中側模系統(tǒng)整體定位前的主視圖。
圖8是圖7中A處的局部放大圖。
圖9是本發(fā)明中側模系統(tǒng)整體定位過程中的主視圖。
圖10是圖9中B處的局部放大圖。
圖11是本發(fā)明中側模系統(tǒng)整體定位完成后的主視圖。
圖12是圖11中C處的局部放大圖。
圖13是零件(件16)的主視圖。
圖14是零件(件16)的左視圖。
圖15是零件(件16)的俯視圖。
圖16是圖11中F處的局部放大圖。
圖中1-側模，2-小車，3-千斤頂，4-軌道，5-底模，6-工作臺，7-內模，8-定位桿，9-固定架，10-鋼筋籠，11-模車，12-液壓缸，12-1-液壓立柱，13-定位套，14-定位柱，15-可調支撐架，16-彈性連接板，17-升降定位桿，18-發(fā)射裝置，19-接受器，20-處理器，21-電腦顯示系統(tǒng)，22-高度調節(jié)件。
具體實施例方式
本發(fā)明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述，但并不限制本發(fā)明。
如圖4、5、6所示，本發(fā)明的鐵路客運專線32m箱梁整體模板它包括由側模1和動力裝置驅動的模車11組成的側模系統(tǒng)，設置在工作臺6上的底模5，以及位于底模5、左、右側模1共同構成的區(qū)域內的內模7，所述模車11通過可調支承架15和彈性連接板16與側模1相結合，在模車11底架上設置有若干個與預埋在模車11作業(yè)場運行軌道4兩側地面上的定位柱14相配合的液壓定位裝置，該液壓定位裝置由液壓缸12和安裝在液壓缸活塞桿下伸出端的定位套13組成的；沿工作臺6的長度方向設置有兩排液壓立柱12-1，液壓立柱的上端的升降定位桿17穿過底模5上設置的導向孔與內模7的固定架9相結合。
在圖4、5、6、7、8、9、10、11、12中清楚的顯示了側模系統(tǒng)的結構，其中圖7、8則顯示了側模系統(tǒng)在整體定位前所處的狀態(tài)，圖9、10則顯示了側模系統(tǒng)在整體定位過程中的所處的狀態(tài)，圖11、12則顯示了側模系統(tǒng)在整體定位后所處的狀態(tài)。
從上述圖中可以看到側模系統(tǒng)中的模車11的外側通過設置在可調支承架15上的高度調節(jié)件22與側模1外上緣相結合，模車11的內下側通過彈性連接板16與側模1的內下邊相結合，連接鎖定后形成了一個大的剛性體，正常工作時剛度極大，有著極好的穩(wěn)定性(見圖11)。在動力裝置的驅動下，側模系統(tǒng)可沿導軌4移動，移動到給定位置時，限位開關斷開電機電源，便完成側模系統(tǒng)的粗定位，詳見圖7、圖8；接著開啟液壓缸12，與之相連的定位套13下移直到完全套卡到預埋在地面的定位柱14上，此時側模系統(tǒng)便完成了其在平面X、Y方向上的定位，也就是說已經精確保證了側模系統(tǒng)在水平的X方向和Y方向與底模5的相對位置，詳見圖9、圖10；液壓缸12繼續(xù)伸長，帶動側模1和模車11向上移動，直至側模1與底模5上相應配合的給定高度位置，此時完成了高度Z軸方向上的定位，詳見圖7、圖8。這些動作通過控制液壓缸12的行程便能輕松、準確的實現(xiàn)。拆模時，將上述過程反過來即可實現(xiàn)。
內模的定位方式是通過與內模固定架9相結合的隨液壓立柱12-1來實現(xiàn)的，即當液壓立柱頂升時，液壓立柱的上端的升降定位桿17穿過底模上設置的導向孔進入內模固定架底面上設置的軸孔內，并進一步通過內模固定架帶動內模快速地完成了X、Y、Z方向上的定位；液壓立柱回縮(下落)時，內模7也隨之下落，當落至下止點時，液壓立柱的上端與內模固定架分離，即可實現(xiàn)快速拆模。
側模系統(tǒng)的姿態(tài)調整如圖11、12、13、14、15、16所示給出了該部分設計的結構。側模系統(tǒng)是由側模1與模車11兩大部分組成。該部分設計原理就是，側模1和模車11分開后單獨來看，它們分別都是小剛性體，但通過彈性連接板16和可調支撐架15把二者連接在一起并經高度調節(jié)件(可由多種結構形式組成，例如采用絲杠、絲母結構)22鎖定后，便成為了大剛性體。
其安裝調整操作過程如下側模系統(tǒng)在初次整體機械-液壓定位后(如圖11狀態(tài))，測量側模1與底模5、左右兩個側模1之間的相對位置。如果發(fā)現(xiàn)存在偏差，調整彈性連接板16以修正垂直及水平方向上的位移；調整可調支撐架15以修正角位移及側模1側邊的直線度。確定后，鎖緊可調支撐架15和彈性連接板16，這時側模1與模車11連接在一起組成的側模系統(tǒng)便成為了一個整體，一個大剛性體。
為實現(xiàn)安裝精度自動化檢測及澆注過程自動化監(jiān)控，如圖4、圖5、圖6中所示，件18是發(fā)射裝置，件19是接受器，件20是處理器，件21是電腦顯示系統(tǒng)。在模板初次安裝并經過檢驗和驗證后，把此時模板的正確位置作為基準測量位置，將本實用新型中的接受器19安裝在模板的主要位置或敏感位置上，并確定相應的發(fā)射裝置18的位置，鎖定發(fā)射裝置18和接受器19的位置后，發(fā)射裝置18和接受器19構成的組合與各塊模板間的組合就形成了對應關系。在以后的重復使用中，只要監(jiān)控發(fā)射裝置18與接受器19的相對位置就等價于監(jiān)控了模板的整體安裝位置及模板在使用過程中的變形量。
具體操作就是在側模1上的重要位置或敏感位置安裝上多個接受器19并作為相應的被監(jiān)測點，以接受來自其中心與接受器19中心位于同一高度處布置的發(fā)射裝置18所發(fā)出的激光信號、或電磁信號、或紅外信號等，并將所接受到的信號通過光電轉換等形式反饋給處理器20，處理器20則會做出相應的判斷和處理如果反饋信號出現(xiàn)嚴重偏差，即對應的監(jiān)測點嚴重超出支模時誤差允許范圍，處理器就會發(fā)出聲光報警，根據(jù)這此信息便可立即對相應監(jiān)測點進行調整或修復；如果各監(jiān)測點都在誤差允許范圍內，證明安裝精度滿足要求。另外，發(fā)射裝置18和處理器20都與電腦顯示系統(tǒng)21相連，隨時清楚顯示相應的信號，并可自動打印出所需資料，以備隨時查看。
同理，利用上述裝置可對混凝土澆注過程中的模板關鍵部位的變形進行過程監(jiān)控，將接受器19安裝在模板上需進行變形監(jiān)控的關鍵部位即可，其余完全相同。在混凝土的澆注過程中若出現(xiàn)模板過度變形，處理器同樣會聲光報警，根據(jù)信息可及時調整并修正變形，以此來實現(xiàn)澆注過程中的變形監(jiān)控。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有下述有益效果①本發(fā)明完成了從現(xiàn)有技術的手工操作向機械化、自動化的飛躍，變傳統(tǒng)的手工定位、支模、拆模為機械化定位、支模、拆模，不僅極大提高了整個箱梁模板定位、支模、拆模的精度，并可簡化作業(yè)程序、降低勞動強度、成倍地提高效率。
②利用本發(fā)明中的姿態(tài)調整裝置，只需初裝時經過一次“補償性調整”，在以后的重復循環(huán)中，一般不再需要局部調整，極大地提高工作效率、縮短工期。即每次支模及拆模只需對側模系統(tǒng)進行整體定位操作，即可保證定位精度、模板成型精度、箱梁構件精度。
③如果制梁生產線使用時間過久或出現(xiàn)應力變形或不可預見的變形時，還可應用此系統(tǒng)對相應部位進行“修復性調整”，操作靈活、簡單。
權利要求
1.一種鐵路客運專線32m箱梁整體模板，它包括由側模(1)和動力裝置驅動的模車(11)組成的側模系統(tǒng)，設置在工作臺(6)上的底模(5)，以及位于由底模(5)、左、右側模(1)共同構成的區(qū)域內的內模(7)，其特征在于所述模車(11)通過可調支承架(15)和彈性連接板(16)與側模(1)相結合，在模車(11)底架上設置有若干個與預埋在模車(11)作業(yè)場地面上的定位柱(14)相配合的液壓定位裝置，該液壓定位裝置由液壓缸(12)和安裝在液壓缸活塞桿下伸出端的定位套(13)組成的；沿工作臺(6)的長度方向設置有兩排液壓立柱(12-1)，液壓立柱的上端的升降定位桿(17)穿過底模(5)上設置的導向孔與內模(7)的固定架(9)相結合。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路客運專線32m箱梁整體模板，其特征在于所述模車(11)的外側通過設置在可調支承架(15)上的高度調節(jié)件(22)與側模(1)外上緣相結合，模車(11)的內下側通過彈性連接板(16)與側模(1)的內下邊相結合。
全文摘要
一種鐵路客運專線32m箱梁整體模板，它包括由側模(1)和動力裝置驅動的模車(11)組成的側模系統(tǒng)，設置在工作臺(6)上的底模(5)，以及位于由底模(5)、左、右側模(1)共同構成的區(qū)域內的內模(7)，其特征在于所述模車(11)通過可調支承架(15)和彈性連接板(16)與側模(1)相結合，在模車(11)底架上設置有若干個與預埋在模車(11)作業(yè)場地面上的定位柱(14)相配合的液壓定位裝置，該液壓定位裝置由液壓缸(12)和安裝在液壓缸活塞桿下伸出端的定位套(13)組成的；沿工作臺(6)的長度方向設置有兩排液壓立柱(12－1)，液壓立柱的上端的升降定位桿(17)穿過底模(5)上設置的導向孔與內模(7)的固定架(9)相結合。
文檔編號E04G13/00GK1924255SQ20061010690
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權日2006年8月16日
發(fā)明者鮑威, 朱延華, 程建設, 賈紅妞, 訾小輝, 王宗朝, 許延麗, 賀國平 申請人:河南瑪納建筑模板有限公司