CN1044970A

CN1044970A - 一种外支撑式滑升模板

Info

Publication number: CN1044970A
Application number: CN 89101112
Authority: CN
Inventors: 廖兴华; 廖兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

Abstract

本发明涉及使用混凝土或钢筋混凝土灌注空心或实心柱体的一种向上滑升的模板。将可能作为水塔，贮仓塔，其他功能塔及直坡式桥墩等的施工机械。

本发明将原有滑模用直径25-40毫米的实心圆钢作顶杆改为用直径60-110毫米圆管作支撑并设置在混凝土之外，加设围箍使外支撑管稳固。因外支管撑抗挠性及受压稳定性远大于原有实心圆钢。外支撑管的导轨作用将使建筑物尺寸及垂直度更加精确。

Description

本发明涉及使用混凝土或钢筋混凝土灌注空心或实心柱体的一种向上滑升的模板。如水塔、贮仓塔及其他功能塔塔身及桥墩等。

现有修建水塔塔身的方法及优缺点有如下几种：

1、将塔身混凝土分节灌注，每次硬凝后，拆下面模板向上倒用。优点是不必使用复杂的技术设备就可按步就班完成。缺点是必须搭满堂脚手架，因倒锥形水箱散开面积较大，搭架子耗用材料及工时太多，经济效益太差，工期也太长。

2、使用内支撑的滑升模板，即使用直径25～40毫米实心园钢作内支撑竖向设置在混凝土之内。在混凝土浇灌面之上采用电力驱动油压千斤顶或人力千斤顶的提升力通过提升架带动滑模板上升（如附件1所示）。其优点比1法节省满堂脚手架搭和拆的工料费，混凝土连续灌注整体性好，施工速度快，缺点是顶杆常产生受力不均而弯曲，滑升偏斜不易纠正，致使造成建筑物偏斜的缺陷（如附件2所示）。

本发明正是为了消除现有以上两种方法的缺点而发明的，外支撑式滑升模板全套装置由以下7部分组成：1、模板及其骨架部分。2、上桁架、联接装置及支承梁部分。3、外支撑管及其接头件、预留孔（或预埋件）及横担。4、起重装置及卡定装置。5、蒸汽保育装置。6、脚手吊架装置。7、测量定位装置等组成。

本发明外支撑式滑升模板构造原理以修建通用图号为S844水塔为例来加以说明，具体如图1所示，将支撑管5设置在混凝土之外，支撑管下部着力点在滑模板顶部以下3～13米处，即穿过预留孔17的横担端部，横担对支撑管的承力结构形式如图1中I-I截面及其右图所示：在接头矩形孔内穿入扁铁，在扁铁两端下面采用两根槽钢抬着的形式，在槽钢上，下承力面安设硬木楔。使加载和拆除均较方便，缺点是在每一管接头处要留两个预留孔。

如果用工字钢或钢轨作横担，将端部翼缘切掉，直接穿入管接头矩形孔中，因孔宽较小，安装和拆除较困难，其优点是一处接头的混凝土上只留一个预留孔。

支撑管接头可使用铸造而经车、刨、钻床加工而成。

支撑管上部着力点设置在滑模周围下部，即支承梁8的卡定装置上。对受力支撑管中部应至少设置围箍1～3道，以增加其压杆的稳定性。支撑管可用钢管或聚合材料管子等制作，每根长5～12米为宜，外径60～110毫米，壁厚5～15毫米为宜。

内模及外模板由分块的弧形板组成，内模可制成整体，高约1.2米，面板竖缝为搭接形式，面板材料用厚1.75～3毫米厚钢板或4～8毫米厚木质层板经涂料处理，用以增加硬度及耐磨性和抗腐蚀性能，模板的加强肋可用角钢、槽钢或钢带制作，如果条件可以，能用树酯胶合材料来制作更轻便。面板与肋的联接若为钢铁材质用焊接，若为胶合材料时可采用沉头螺钉和粘接相结合。模板间的联接及其与上桁架和与外下围圈的联接可用螺栓，也可用无螺纹的栓及孔套式联接，后者拆卸更为方便。

本发明适用范围为直坡式建筑，由于对外模下围圈，外模竖肋，外模板及上桁架、内撑及内模（实心体则无内模）均已联接成一整体，所以当对外模下围圈施加顶升力时，以上整体及内外模都会一起滑升。

卡定装置的功用是制止滑模板降落，将脚手架，机具及人的重量、混凝土与滑模粘着力的作用反力经支承梁及卡定装置（即卡具）本身传递给外支撑管，对卡定装置的操纵应有两种工作状态。即：

1、让滑模及荷载作用的卡具自身被卡死在外支撑管一定高度。

2、操纵其解除卡死状态，此时卡具可沿支撑管自由升降或只能升不能降。

卡定装置的结构形式如图6所示。图6-1为在支撑管外邦焊（或用螺钉联接）挡块21、环套22的内凸宽度a₂应小于挡块间距a₁，环套才能向上跨越上层挡块，然后旋转45即可卡死环套不至下滑。

图6-2为单排钢球卡套式结构形式。用操纵杆24操纵其卡死或解除卡死状态。

图6-3为在支撑管外邦焊或间隔焊4根或2根螺纹钢筋，在卡套34与钢筋间设置楔形卡35，并采用螺纹钢筋凸纹与楔形卡凹纹咬合来加强制止卡具下落的功能，附图第3页左下为分置夹钳式卡具。

图6-4为在支撑管上钻水平工作孔（附图第2页右下）。将钢栓水平插入工作孔中即可止降，为补救工作孔削弱支撑管受力断面，可预先在管内满塞胶结物或增设内层用以补强。

起重装置的结构形式和基本构思归纳为5种方案：

1、其构造原理如图3-2所示，支承梁8两端被支托在外支撑管5的下卡具4上面。滑升时的操纵步骤是：卡紧下卡套4，松除门形架18以内的升梁千斤顶19（实线箭头）放松上卡套4，使6个升模板千斤顶20（虚线箭头）同步顶出，则可使全套滑模板、上桁架及脚手架都上升，一个升程顶完后，卡紧上卡套，松开下卡套，将门形架内升架千斤顶19顶出，则可使支承梁8上升，如此循环则可连续滑升。此法中的千斤顶均为人力操纵的螺旋千斤顶或齿条式千斤预，也可使用油压千斤顶。

2、将以上1法中人力操纵的油压千斤顶，改为电力驱动的油泵带动，用以减轻人的劳动强度，这样会使第一次设备购置费很大。

3、如图4所示，千斤顶螺杆36与竖轴40属联为一体的传动杆，驱动轮38与36为键联接，38外缘为棘轮状，当用拉绳43带动扳手45作往复转动时（见图4-1、I-I截面），爪41单向动作即可带动38使36转动，36与38为键联接，螺母37不转动，于是迫使15及滑模板滑升（反向则降）。图4-3为地面使用电机带动蜗杆驱动蜗轮转动，通过曲柄连杆机构（也可用凸轮机构、斜盘机构或其他机构）实现使拉绳43作往复运动，如果将电机布置在支承梁上，则可减轻往复拉绳重量。

图4-5表示将人力操纵的千斤顶扛杆分别用拉绳带动，拉绳垂直向下经转向滑轮汇于一处（如曲轴），便于实现同步滑升。

4、如图5所示，不使千斤顶螺杆转动。只是用棘爪驱动螺母54转动（驱动方式如图4-1、I-I截面及图4-3所示）。

5、用手动或电动葫芦提升滑模板，如将图3-2中的门形架的竖杆改为高1.2～3米（直径80左右的园管）作压杆使用，在箭头位置不用千斤顶而改为起重葫芦则可。优点是每次升程可达1～2.5米支撑管加工及操纵卡具次数减少，缺点是门形架较重。

将支撑和起重装置布置在混凝土外围，将使混凝土灌注工作面开阔，扎钢筋工作空间也宽阔，有利工作进度，当把原有技术的实心支撑杆改为更大的空心支撑管之后，使压杆稳定性、抗挠性提高，本发明的外支撑是使用围箍依附于已初凝混凝土实体，并设围箍使其稳固，在全施工过程中，将明显提高抗风爆能力。

塔身混凝土使用外支撑滑模向上灌注高度增加，混凝土起吊方案，初步考虑有三种方案。

图8-1为使用桅式爬杆方案，主立杆下部被支承于横担端部，顶部用浪风绳固定位置，横杆可以摆动。

图8-2为吊斗经中心孔起吊，主立杆顶部可用甲式和乙式两种方法固定，脚部支承点设于A字形（俯视）横架上，此法仅适用允许先灌水箱周围混凝土后灌底部的情况（即分两次灌注水池）。

图8-3为挑式桁架起吊，灌注塔身混凝土用近立桁架，并配合桅式爬杆灌注顶部水箱之前应先搭设挑桁梁及远立桁架之后即可。

图8-4为当水塔的水箱在地面安模和灌注混凝土时，应先把井架外移一定距离（即S₂-S₁）再灌注水箱混凝土，待其硬凝后再沿塔身垂直起吊上去，然后进行水箱封底。

本发明主要特点是对滑升之后的混凝土进行加罩覆盖通入蒸汽保育，使其增加混凝土硬凝速度。因外支撑脚部传至横担的压力，必然由预留孔座55承担（见图1）。如果仅作自然养护，在15摄氏度时，浇灌后3天，普通水泥仅能达设计强度36%，假设塔身混凝土设计强度为200公斤/厘米²，则只能达到72公斤/厘米²，受力后预留孔座及其周围将有坍跨危险，如果使用60摄氏度蒸气养护，2天则可达设计强度83%即166公斤/厘米²，若用50摄氏度蒸气养护，2天可达设计强度72%即144公斤/厘米²。如果这样经蒸气养护后的混凝土便有足够强度支持横担（并可拆除横担以下的支撑向上倒用）。保证混凝土硬凝速度能跟上或超过滑升速度。平均滑升速度一般为0.8～1.4米/8小时，气温愈低滑升愈慢。

加罩覆盖蒸气保育分为4个阶段，如图1-1所示：

1、静停期：约2～8小时，高1～1.5米范围，不宜洒水或通入蒸气，天气过冷过热及雨雪均应加罩。

2、升温阶段：向罩内通入蒸气，升温速度10°～25°/小时为宜。

3、恒温阶段：罩内蒸气温度当用普通水泥时不高于80℃，当用矿渣水泥时不高于90°～94°，保持6～18小时为宜。

4、降温阶段：通入罩内蒸气速度减少，降温速度不大于20°～30°为宜。

使用开水锅炉供给蒸气，用管子通入保温罩内，保温罩由三层组成最好，中间为隔热层用材质为绵质或化纤，内外为防水层，材质为橡胶布或塑料，加上煤或其他燃料的消耗，蒸气养护设施及使用费。比满堂脚手架还是便宜了很多倍。

由于近年来木材价格上涨的幅度要高得多，使用滑升钢模板代替木模能节省大量木材，其综合社会效益不应忽视。

1-外模板;2-外模竖肋;3-内撑及内模;4-卡定装置（又称卡具或卡套）;5-外支撑管;6-帮钢筋;7-千斤顶;8-支撑梁;9-围箍;10-垫块;11-脚垫;12-横担;13-塔身混凝土;14-脚手吊架;15-外模下围圈;16-上桁如（或工作平台）;17-预留孔;18-门形架;19-升梁千斤顶;20-升模板千斤顶;21-绑块;22-套环挡板;23-连杆;24-操纵杆;25-铰;26和27-支架;28-拉力回位弹簧;29-内锥形环;;30-支承环;31-保持架;32-弹力垫环;33-钢球;34-卡套;35-楔形卡;36-千斤顶螺杆;37-承力螺母;38-外缘为棘轮的驱动轮;39-推力轴承;40-竖轴;41-棘爪;42-回位弹簧（受拉）;43-往复拉线;44-销孔;45-棘轮板手半环套;46-半环套;47-承力螺母垫座;48-转向滑轮;49-导轨;50-连杆;51-蜗轮或曲柄;52-蜗杆;53-电动机;54-外缘为棘轮;内孔螺纹与36螺纹咬合的驱动轮;55-预窗孔座;56-斜盘;57-摆杆;58-摆动滑块;59-往复滑块;60-导轨;61-曲轴;62-起重装置63-沉头螺帽;64-接头;65-孔;66-沉头螺钉;67-扁铁;68-硬木楔;69-支撑上部约束杆系;70-浪风绳;71-内层;72-螺母套;73-粘胶;74-角钢;75-U形钢

Claims

1、一种使用混凝土或钢筋混凝土灌注空心或实心柱体的滑升模板，其特征在于对滑升模板的支撑设置在混凝土之外。

2、如权利要求上所述，其特征在于对滑升之后即在滑模下缘以下0～1.8米处，开始对混凝土加罩围闭蒸汽保育，保温罩随滑模上升。

3、如权利要求1所述，外支撑下部着力点设置在经蒸汽保育之后的混凝土预留孔的横担或预埋件上。

4、如权利要求1所述，在支撑管接头上设置（或制造）有能承受滑模及支撑压力的孔。

5、如权利要求1所述，当使用千斤顶螺杆作起重主传动件时，其旋转、驱动力由环状往复拉绳带动棘轮转动，驱动千斤顶螺杆（或螺母）转动而使滑模升降。

6、如权利要求1所述，当使用人力操纵的千斤顶（如齿条式、螺旋式或油压式）顶升滑模时，各操纵杆由垂直拉线至地面（或塔身下部）经转向滑轮汇于一处，便于实现同步滑升。