高空立柱爬模的设计(说明书+CAD图纸）
摘要
高空立柱爬模是以已经浇固的混凝土立柱部分为承力主体,爬升架以及爬升架机构的上下结构和液压顶升系统为结构主体,油缸的活塞和缸体分别连接爬架的上下两个部分,上爬架与外套架连接,而外套架又与网架和工作平台相连,支撑整个平台结构.通过油缸活塞杆与缸体间的一个固定一个上升,上下爬架间也是一个固定,一个相对运动,从而实现上爬架与外套架,下爬架与内爬架交替上升,从而可以实现爬模整体结构的上升,就位和校正等工序.内爬支脚机构的上下爬架与墩壁的支点方式原设计在内壁直线部位每隔1.5m留设四个爬窝,爬架上的爬靴支撑在爬窝内,达到支撑整体结构;或在爬窝的位置上预埋穿墙螺栓,然后在其上连接支撑托架,上下爬架的爬靴支在托架上,以此为支撑点向上爬升。
关键词： 爬模 立柱 工作平台
第一章 概 论
1.1滑升模板
滑动模板(以下简称滑模) 施工, 是现浇混凝土工程的一种机械化程度较高的活动连续成型施工工艺。滑模施工工艺不但施工速度快、结构整体性强、
施工占地少、劳动强度小、节约模板和人工、综合效益高,而且有利于安全施工。
近年来, 随着提升机具、施工工艺和精度调整控制技术的不断改进, 使滑模施工工艺得到迅速的发展。目前这种施工工艺不仅已广泛应用于贮仓、水塔、烟囱、桥墩、立井筑壁、框架等工业构筑物, 而且逐步向高层和超高层民用建筑发展。
近年来, 我国滑模施工技术有了重大发展, 相继建成了一大批大型、高耸的建筑物和构筑物, 其中包括: 240～270m高烟囱、300～1000t 球形和倒锥形水塔、直径30～48m贮仓和贮罐、405～415m高的中央电视塔和天津电视塔、73m高的桥墩、785. 6m深立井筑壁、160m高的深圳国贸大厦和205m高(每层建筑面积2300m2 ) 的武汉国贸中心等超高层建筑; 而且在提升机具方面研制成功了一批不同起重量和功能的新型滑模液压千斤顶, 其中包括: SKHQ - 75型、QYD - 60 型和100 型、SKHQ- 75 型(松卡式) 、SQD -90 - 35 型(松卡式) 等。不但起重量提高至60～100kN; 而且支承杆改为ª48 ×3. 5 钢管后, 稳定性大为提高,既可布置在混凝土体内又可布置在体外。同时, 在爬升过程中又能进行松卡, 大大便利了工具式支承杆的抽拔和千斤顶的维修。在滑模配套设备方面, 研制成功了一批适应滑模工艺的混凝土运输和布料机械及电脱模器等设备, 不仅加快了混凝土的浇筑速度; 而且更易于保证工程质量.
1.1.1滑模在汾河二库老虎嘴大桥桥墩施工中的应用
老虎嘴公路大桥位于汾河二库大坝下游2km 处,是汾河二库进库公路的关键工程,大桥全长154137m ,为4 孔30m跨双曲拱桥。桥墩为片石混凝土重力式桥墩,墩高2213m ,底部尺寸1217m ×4175m ( 长×宽) , 顶部尺寸1015m ×215m ,坡度20∶1 ,两端为半圆形。施工时考虑到采用普通拼装大模板,内拉锚筋较多,影响片石入仓,且两端半圆变截面采用普通拼装模板工料消耗很大,而采用普通爬杆滑模,需用穿心式千斤顶,加工制作费用大、时间长、操作复杂,爬杆受片石入仓冲击容易产生倾斜,加之工期要求很紧,最终提出无爬杆滑模方案,经设计与应用,收到满意效果。
1 )滑模设计
设计原则
(1) 结构整体性要好,各种使用工况和移动时强度和刚度要满足要求,操作应简便,调节灵活,混凝土施工操作空间大。
(2) 滑模各部件尽量避免精加工件,制作加工和组装使用时间要短,施工速度快,成本低。
滑模构造
滑模基本结构由模板、提升架、横梁、纵梁、千斤顶和收缩装置组成。模板:直段用3012 定型钢模,圆弧段用1012 定型钢模。直段模用两道2 根〔8 槽钢做围梁卡扣成整体,固定在提升架上;圆弧段收分模板为钢模中间夹铁皮,用两道扁钢连接,固定在圆弧提升架上。提升架:两侧直段用8 个提升架,两端圆弧用10 个提升架,均用∠75 ×7 和∠50 ×5 角铁加工而成。提升架连接模板并安装在横梁和幅射梁端头,其在横梁上可以滑动以收缩模板。横梁:用2 根〔槽钢拼装而成,用于连接两侧提升架,四道横梁与两道纵梁用钢筋箍连接成整体,两端圆弧部分幅射梁与横、纵梁连成整体。纵梁:用两节5m 长∠63 ×5 角钢龙门架支腿改制而成,纵梁将所有横梁、辐射梁连成整体。千斤顶:共配置8t 手动千斤顶12 个,用于顶升模板,千斤顶下部用混凝土预制块支垫。模板收缩装置:在横梁上通过螺杆将提升架作内外丝移动,设在横梁下部的2<16 对拉螺杆为调节杆件,调整完毕后
用顶丝压紧滑动滚珠以固定提升架在横梁上的一定位置。
2) 结构计算
模板结构强度和刚度应满足施工要求,杆件截面的选择大多由变形控制,分以下三个工况进行内力计算和杆件验算。
(1) 混凝土浇筑至模板顶处,此时侧压力最大;
(2) 模板在开始提升时克服模板摩阻力,此时横梁受力最大,千斤顶承载力最大;
(3) 特殊提升状态,由于采用手动千斤顶顶升,在行程达到时,需交替垫混凝土块顶升,考虑有50 %千斤顶脱离,模板结构容许变动较大,但应力不应超过容许应力。由于计算内容较多,仅就第一工况(混凝土浇满) 时骨架结构计算简述如下:结构简化,将整个结构分为两部分分析。
目录
摘要 ……………………………………………………………………….. 1
第一章 绪论…………………………...…………………………………………2
1设计的意义和背景………………………………………………………………….2
1.1传统的立柱浇注方法…………………………………………………………..2
1.2现代化的立柱施工方法以及国内外爬模的发展现状………………………..2
1.3研究的要解决的问题或研究方向……………………………………………..2
2．近代桥墩的几种常用的施工方法…………………………………………………3
2.1滑升模板………………………………………………………………………...3
2.1.1滑升模板的基本原理和基本工艺………………………………………..3
2.2 爬模施工………………………………………………………………………5
2.2.1爬模施工的基本原理和工艺…………………………………………….5
2.2.2爬模工艺在滨州黄河公路大桥的应用………………………………….5
2.3提升模板以及其它模板………………………………………………………..6
2.3.1提升模板的基本原理…………………………………………………….6
2.3.2提升模板在济源大峪河桥中的应用…………………………………….7
第二章 爬模体系中高空作业平台的设计……………………………………..10
1.平台设计…………………………………………………………………………...10
1.1平台的结构组成……………………………………………………………….10
1.2 工作原理……………………………………………………………………...11
1.3主要技术性能和参数………………………………………………………….11
2.爬模的施工过程…………………………………………………………………...12
2.1工作平台的组装………………………………………………………………12
2.2爬升工艺………………………………………………………………………12
2.3钢筋捆扎………………………………………………………………………12
2.4模板安装………………………………………………………………………12
2.5混凝土浇注与养护…………………………………………………………….12
2.6 墩冒施工……………………………………………………………………...12
2.7爬模的拆卸……………………………………………………………………13
3.经济效益分析……………………………………………………………………...13
第三章 液压系统的设计………………………………………………………….14
1液压系统的设计……………………………………………………………………14
1.1液压系统所要完成的任务……………………………………………………14
1.2拟订液压系统的油路图……………………………………………………….14
1.3选择和计算液压元件………………………………………………………….14
1.3.1液压缸的计算……………………………………………………………14
1.3.2液压泵的计算……………………………………………………………15
1.3.3选择控制元件……………………………………………………………16
1.3.4选择油管几其它设备……………………………………………………16
1.3.5液压油的选择……………………………………………………………17
2.液压系统的性能验算……………………………………………………………...17
2.1液压缸的设计与计算………………………………………………………….17
2.1.1液压缸的输出力…………………………………………………………17
2.2液压缸的性能参数的计算…………………………………………………….17
2.2.1液压缸的输出速度……………………………………………………….17
2.2.2液压缸的作用时间………………………………………………………18
2.2.3液压缸的储量……………………………………………………………19
2.3液压缸各主要零部件的设计………………………………………………….19
2.3.1缸筒的设计………………………………………………………….……19
2.3.2活塞………………………………………………………………………19
2.3.3活塞杆…………………………………………………………………...22
2.3.4活塞杆的导向套，密封和防尘…………………………………………28
第四章 总结
参考文献
【1】刘佩衡，塔式其重机使用手册，机械工业出版社，2002
【2】陈鹤芳，多功能导轨式爬升模架，天津市建筑科学研究所1997
【3】侯福金, 刘深远, 戴 荧，液压自升爬模的研制与应用，公路，2004 年2月第2 期
【4】 周 宇 钱兴喜，自升式爬模研制与应用， CHINA THREE GORGES CONSTRUCTION ，2001年 第七期
【5】路文良，全液压整体爬模技术在超高层建筑施工中的应用，建筑技术，第31 卷第8 期
【6】张 勇，自爬模施工在高速公路中的应用，山西交通科技，第1期(总第163 期) 2004 年2 月
【7】朱方荣. 爬模是高塔柱工程最优秀的施工方法，湖南交通科技，第27 卷第1 期 2001年3月
【8】 祖青山， 建筑施工技术 北京：中国环境科学出版社。1992
【9】 潘 鼐， 建筑施工模板图册 北京：中国建筑工业出版社。1993
【10】 叶可明， 南浦大桥施工技术 上海：上海交通大学出版社。1992
【11】JTJ 041- 2000，公路桥涵施工技术规范[S ]1
【12】 JTJ 025- 86， 公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S ].
【13】杨文渊， 实用土木工程手册(第二版) [M ]1 北京: 人民交通出版社, 1994.
【14】李保成，浅论公路桥梁伸缩缝[J ] ， 湖南交通科技, 1997
【15】范俊祥，塔式起重机，北京：中国建筑出版社，2004
【16】李自光，桥梁施工机械成套设备，北京：人民交通出版社，2003
【17】成大先，机械设计手册，第四版，北京：化学工业出版社，2002
【18】张一兵，JFY50PJFYM50 型液压附着式爬模爬架的安全装置及防护系统，建筑技术开发，Vol. 32 ,No. 2Feb. 2005
【19】成大先，机械设计手册，第四版，北京：化学工业出版社，2002
【20】曹玉平，液压传动与控制，天津：天津大学出版社，2003
【21】胡建明,吴强先，高层建筑滑模施工的几点作法，建筑技术文稿选登1998年第10期
【22】周贵淡，鹤洞大桥主塔爬模方法施工介绍，中南公路工程，第25 卷第4 期2000 年12 月
【23】J.Dirscherl:GIT Labor-Fachz.6,750(2000); J.Dirscherl,R.Lachenmann,M.D.v.Przychowski:GIT Labor-Fach.6,711(2000)
【24】Bauma.CRANES TODAY,3/2001，3.4.5/2000
