[实用新型]U型渡槽仿真试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利工程大型U型渡槽施工领域，尤其是用于缺乏现有经验数据的大尺寸渡槽领域，为获取相关数据而采用的U型渡槽仿真试验装置及方法。本实用新型也可以实用于水利工程大型渡槽施工。

背景技术

某水利工程的渡槽槽身为相互独立的3槽预应力混凝土U型结构、共18跨总计54段渡槽，渡槽单跨长度40m、内空尺寸长×宽×高为40.0m×9.0m×7.23m， U型渡槽壁厚350mm为后张法三向预应力薄壁渡槽、槽身上部设计有17根钢筋混凝土拉梁。渡槽总重1600吨约640方混凝土。由于渡槽单跨长度与体型过大、结构复杂、槽身重量超过1600余吨，况且还要跨越河流、故渡槽槽身混凝土浇筑施工技术方案、拟选定在已浇筑完成的槽墩上、利用槽墩作为支撑体系、在槽墩上架设造槽机，在造槽机外模内绑扎钢筋安装钢铰线、采用现浇法完成槽身混凝土浇筑。

渡槽体积重量太大、跨度太长结构复杂、目前世界上还没有此类型的特大U型薄壁渡槽的资料，国内肯定是第一大跨度的U型渡槽，由于没有此类型设计经验供参考、设计方要求在地面先做一跨渡槽的1：1仿真试验段、以便获得相关试验数据验证设计参数后、才能准许在槽墩上用造槽机浇筑槽身结构混凝土。

渡槽仿真试验槽身结构如图1-4所示、试验段渡槽结构与主体工程渡槽结构相同，单跨渡槽槽身混凝土计算重量约1600吨（含17根钢筋混凝土预制拉梁重约95吨、钢筋重约100吨，钢铰线重约35吨），混凝土方量约640方，估算内外组合钢模的重量400吨，综合重量超过2000吨，假设渡槽两端的槽墩各承担250吨，余下1500吨将全部由外模机构承担，为了浇筑这一跨仿真试验槽身就必须有一套组合钢模、另外设计加工一套仿真试验段渡槽槽身组合钢模、费用约600万，最快也需4个月才能加工制作时间，由于花费时间较多，且试验段组合钢模只能使用一次就报废、不经济，浪费较大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种U型渡槽仿真试验装置，可以实现大型U型渡槽的仿真试验施工，可以利用造槽机的外模、内模系统，以较低的成本实现大型U型渡槽的仿真试验。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种U型渡槽仿真试验装置，包括外模、内模系统，内模系统中，内模活动吊挂在一部分位于外模内的内梁上，

位于外模一端外侧设有多个轨道支墩，轨道支墩上安装有轨道组合钢梁，轨道组合钢梁上安装有内模安装轨道；

内梁由安装在内模安装轨道上的第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿支撑；

设有多个门架梁，门架梁通过竖向调整拉杆与外肋的上端连接，外肋的开口之间安装有横向拉杆，外肋下方的平段底部与基础支墩之间设有方木支撑体和支撑卸荷装置；

外模安装在多个外肋的“U”形空间内。

所述的支撑卸荷装置中，卸荷座具有一上端面开放的腔体，腔体内设有石英砂，活动压盖活动安装在卸荷座上端，活动压盖的一部分位于腔体内，并与腔体内壁形成滑动配合，卸荷座的侧壁设有与腔体连通的螺纹孔，螺纹孔内安装有卸荷螺栓。

外肋上的载荷主要由支撑卸荷装置承载，竖向调整拉杆主要用于调整外肋的位置。

所述的门架梁和轨道组合钢梁采用贝雷组合钢梁制成。

所述的第四支腿为固定式，位于内梁下靠近外模的一端；

所述的第三支腿为上端滚动下端固定式，位于内梁下的中部；

所述的第二支腿为上端滚动下端固定式，位于内梁下靠近内模安装轨道的一端的内侧；

所述的第一支腿为下端滚动上端固定式，位于内梁下靠近内模安装轨道的一端的外侧。

所述的多个外肋下方的基础支墩由位于外模两端的第一支墩、第二支墩和多个钢支墩组成。

一种应用上述的装置进行U型渡槽仿真试验的方法，包括以下步骤：

一、利用造槽机的外模、外肋组成承重组合钢模；

在外模上方搭设多个门架梁，以竖向调整拉杆连接外肋上端，在外肋开口之间安装横向拉杆，在外肋下方的平段底部安装支撑卸荷装置和方木支撑体，并将外模安装到多个外肋的“U”形空间内；

二、安装内模系统；

铺设内模安装轨道，在内模安装轨道上安装内梁，在内梁下方设置第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿，将内模吊挂在内梁上；

三、组模；

当外模内的钢筋钢铰线安装绑扎完毕后，将内模沿内模安装轨道驶入到外模内，以内模的液压启闭模板，自行过跨行走；调整好内模的结构尺寸、安装好内模和外模两端的端头模板）、将渡槽顶部的混凝土预制拉梁吊装到位；

四、浇筑；