[发明专利]用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统及方法

权利要求书

1.一种用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：包括上平台系统、上平台支撑系统、模板系统、下平台系统和悬挂系统；

所述上平台系统包括两个水平设置在拱肋上方的上平台，每个上平台的两端突出到拱肋两侧之外一定长度，每个上平台顶面沿拱肋横向焊接两根上平台横梁，每根上平台横梁底部正对每根拱肋上弦管竖向焊接一对定位板，所述定位板延伸到上平台底面以下，两定位板间有一定间隙，并设有对穿的销孔；所述上平台横梁上水平焊接多根与上平台横梁垂直的上平台纵梁；

所述上平台支撑系统包括与上平台横梁上的每对定位板对应的支撑杆，每根支撑杆包括一支座和一定位杆，所述支座的下端焊接在拱肋上弦管顶面，所述定位杆的下端与支座上端通过法兰连接；每根定位杆上端从上平台横梁上的一对定位板之间贯穿到上平台横梁上方，定位杆上沿纵向设有多对销孔，定位板上的销孔和定位杆上的一对销孔对穿，并在对穿销孔中穿插一定位销；

所述模板系统包括底模板和侧模板，所述底模板位于拱肋下方并与拱肋纵向平行，底模板的两端延伸到拱肋两侧之外一定宽度，所述侧模板位于拱肋两侧，侧模板的底边支撑在底模板上；底模板的底面焊接有多对耳板；

所述下平台系统包括4个水平设置在底模板下方的下平台，下平台的两端突出到拱肋两侧之外一定长度，每两个下平台对应一个上平台，每个下平台包括1-2个贝雷片，每个贝雷片的上弦杆上对应底模板上的每对耳板设一铰立柱，所述铰立柱的下端与贝雷片上弦杆连接，铰立柱的上端与底模板底面的一对耳板铰接；贝雷片的上弦杆底面对应上平台的每根纵梁水平焊接一与上弦杆垂直的锚固梁；

所述悬挂系统包括多根与水平面垂直的吊杆，每个下平台和其对应的上平台间至少连接4根吊杆，其中两根吊杆分别位于拱肋的两侧之外，其余的吊杆在拱肋两侧之间对称设置；每根吊杆上端穿过上平台纵梁，并在上平台纵梁上方穿设一扁担梁，吊杆上端沿吊杆纵向设有多对高度调节孔，所述扁担梁的中间与吊杆上端的一对高度调节孔间穿插一插销，扁担梁的两端底面与上平台纵梁顶面间分别设置一千斤顶；吊杆的下端依次贯穿所述底模板、下平台的贝雷片上弦杆及锚固梁，并与锚固梁锚固。

2.根据权利要求1所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：每根上平台横梁上对称设置两个吊耳。

3.根据权利要求1所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：上平台周边设有上平台护栏。

4.根据权利要求1所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：所述侧模板外壁与底模板顶面间连接有多个液压伸缩油缸。

5.根据权利要求4所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：所述侧模板底边与底模板顶面间通过销轴连接。

6.根据权利要求1所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：与每个上平台对应的两个下平台，其中一个下平台采用一个贝雷片；另一个下平台采用两个贝雷片，两贝雷片有一定间距且下弦杆间焊接有连接杆；与贝雷片上弦杆焊接的各锚固梁上搭设平台面板，各锚固梁端部间焊接有下平台护栏。

7.根据权利要求1所述的用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统，其特征在于：相邻下平台间有连接通道，每个连接通道一端与一下平台铰接，另一端活动支撑在另一下平台上；连接通道两侧设有通道护栏。

8.一种采用权利要求1到7中任一用于大跨径钢管混凝土拱施工的移动式平台系统的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)拱肋制作时，在拱肋上弦管顶面预设位置焊接好支撑杆支座；

(2)拱肋安装完成后，从拱肋两端对称向上进行外包混凝土浇筑施工；采用起吊设备将上平台调至拱肋拱脚处的第一个浇筑块段上方，先将支撑杆的定位杆上端穿过上平台横梁，将定位杆的下端与支座通过法兰连接，然后调整好上平台的水平度，将定位杆与上平台横梁底部的定位板通过定位销固定；

(3)将底模板起吊至拱肋下方，将各下平台的铰立柱与底模板底面的吊耳铰接；将吊杆上端穿过上平台纵梁，并在上平台纵梁上方穿设扁担梁，将扁担梁与吊杆上端通过插销临时固定，在扁担梁两端与上平台纵梁间支设好千斤顶；将吊杆下端穿过底模板、下平台贝雷梁上弦杆及锚固梁，并将吊杆下端锚固在锚固梁底面；

(4)通过上平台纵梁上的千斤顶顶升或降低扁担梁，分别调整各吊杆的高度，使底模板的角度和线型与外包混凝土设计的底部线形一致；调整过程中根据千斤顶的行程选择，将扁担梁与吊杆上的一对适当高度的销孔通过插销连接；

(5)在底模板位于拱肋两侧的顶面支设好侧模板；

(6)浇筑第一块段的第一层混凝土施工；

(7)混凝土强度达到设计值开始脱模；先将侧模板脱模，然后通过上平台纵梁上的千斤顶使吊杆高度下降，使下平台及底模板高度下降，实现底模板脱模；

(8)将位于拱肋两侧之间的吊杆抽出，起吊设备吊住上平台，解除支撑杆的定位杆与支座之间的法兰连接，将上平台、模板及下平台沿拱肋纵向整体提升到第二块段，将支撑杆定位杆与该块段拱肋上弦管上的支座通过法兰连接，然后重新安装中间吊杆，并调整底模板的高度和线型，支设侧模板，浇筑第二块段的第一层混凝土；

(9)按步骤(8)的方法依次浇筑后续块段的第一层混凝土；第一层混凝土全部浇筑完成后，平台系统返回第一块段，按第一层混凝土的浇筑方法依次浇筑后续层，直至钢管拱外包混凝土全部施工完成。