CN104924419A - 一种大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统，它安装在固定于钢筋混凝土基座上的轨道上，自动开合模板系统沿预制构件的设计中轴线分成两套子模板系统，两套子模板系统在轨道上走行实现开合模。它仅需安装一次，模板在既定轨道上通过电机驱动实现模板的开合来代替普通的安装拆除模板工作，是一种能够缩短预制构件的施工周期、节约所需配置的吊装机械设备、施工效率高、施工成本低的自动开合模板系统。模板的面板采用不锈钢复合面板，相比普通模板，简化了反复安装拆除工作，减少了模板除锈工序，提高了施工效率，保证了预制构件的外观质量。大型模板通过液压系统进行调整，能有效地控制模板的安装精度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土预制构件施工领域，尤其是涉及一种大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统。
背景技术
在工程建设中，为了在工程建设实地以外另辟施工面，提高工程的施工效率，装配式预制构件受到越来越多的工程建设者的青睐。
预制构件预制过程中均需使用到模板，每个预制构件混凝土浇筑前要安装模板，混凝土预制构件浇筑成型后要拆除模板，模板的安装与拆除占据了构件预制周期的很大一部分时间，而且模板的安装与拆除均需使用机械配合施工。对于大型预制构件，目前常规的施工方法施工在这两点上的缺陷显现的更加明显，不但安装、拆除模时间长，而且要占用大型机械设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够缩短预制构件的施工周期、节约所需配置的吊装机械设备、施工效率高、施工成本低的大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统，该模板系统能简化反复安装拆除工作，仅需安装一次，模板在既定轨道上通过电机驱动实现模板的开合来代替普通的安装拆除模板工作。
本发明的目的是这样实现的：
一种大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统，特征是：自动开合模板系统安装在固定于钢筋混凝土基座上的轨道上，自动开合模板系统沿预制构件的设计中轴线分成两套子模板系统，两套子模板系统在轨道上走行实现开合模：
1、浇筑预制构件施工用基座，基座为钢筋混凝土结构，按照结构受力设计，在基座内预埋固定底模板用的基座预埋角钢，预埋固定模板开合走行轨道用的轨道预埋件；
2、模板底模在工厂加工，验收合格后运到现场进行安装，模板底模分为底模固定块与底模活动块两种，底模固定块与基座预埋件焊接固定，底模活动块与底模固定块通过螺栓连接，浇筑预制构件时将底模活动块与底模固定块连接成整体，浇筑成型并达到拆模强度要求时将底模活动块拆除，底模活动块的位置作为移运预制块设备的工作位；
3、安装模板走行用的轨道，轨道用卡板固定在基座上，卡板与基座预埋件焊接固定，模板系统总共有4条轨道；
4、在专用设备厂家定制模板走行用的驱动轮箱、走行轮箱，驱动轮箱上设置走行电机，将驱动轮箱与走行轮箱布置在轨道上；
5、承台空间桁架在钢结构加工厂按照设计进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装；
6、安装承台空间桁架：在驱动轮箱与走行轮箱上安装顶升液压油缸，吊装承台空间桁架，将顶升液压油缸安装至承台空间桁架的支腿中去，通过顶升液压油缸将驱动轮箱、走行轮箱与承台空间桁架连接起来形成整体，通过顶升液压油缸的顶升与回缩可以控制整个模板体系的升降，控制升降的范围为15cm；
7、安装墩身空间桁架：墩身空间桁架、承台空间桁架在钢结构加工厂按照设计分别进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装，墩身空间桁架安装在承台空间桁架上，两者通过螺栓连接；
8、安装承台模板：承台模板按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装；承台模板分承台固定模板与承台活动模板两种：承台长边模板为承台固定模板，它与承台空间桁架的侧面密贴并与之焊接固定；承台短边模板为承台活动模板，它与承台空间桁架通过导向装置及承台平移液压油缸连接，通过承台平移液压油缸伸缩完成承台模板的开合；
9、安装墩身模板及墩身模板平移油缸：墩身模板按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装；墩身模板分墩身固定模板与墩身活动模板两种：墩身长边模板为墩身固定模板，它与墩身空间桁架的侧面密贴并与之焊接固定；墩身短边模板为墩身活动模板，它与墩身空间桁架通过导向装置及墩身模板平移液压油缸连接，通过墩身平移液压油缸伸缩完成墩身模板的开合；
10、连接液压系统并调试模板系统：用油管将承台与墩身安装的油缸连接起来，并集中到承台空间桁架上设置的液压控制室集中控制，调试液压系统及走形电机，确保系统运转正常；
11、从步骤4∽步骤10完成了一套子模板系统的安装，重复步骤4∽步骤10安装另一套子模板系统；
12、模板合模：模板合模分三个步骤进行：
①通过承台顶升油缸顶升高度，使承台模板的垂直度、墩身模板的垂直度满足要求，合格后锁闭油缸；启动走行电机，使两套子模板系统走行至设计位置对接，两套子模板系统的模板通过螺栓连接，空间桁架通过精轧螺纹钢筋连接，形成整体；
②操作承台平移油缸，将承台活动模板向前顶进并与承台固定模板组合成封闭的承台模板整体，两者通过螺栓连接。在承台空间桁架与承台活动块模板之间设置丝杆顶，丝杆顶焊接在承台空间桁架上，活动块模板就位后旋转丝杆顶顶撑住承台模板，使浇筑混凝土时活动块模板的侧压力传递至承台桁架上。将承台模板与底模通过螺栓连接。
③操作墩身平移油缸，将墩身活动模板向前顶进并与墩身固定模板组合成封闭的墩身模板整体，在墩身空间桁架与墩身活动模板之间设置丝杆顶，丝杆顶焊接在墩身空间桁架上，墩身活动模板就位后旋转丝杆顶顶撑住墩身模板，使浇筑混凝土时墩身活动模板的侧压力传递至墩身桁架上，墩身模板之间通过螺栓连接；
13、模板开模：模板开模遵循与模板合模相反的顺序进行。旋转丝杆顶脱离墩身模板，解除墩身模板间的螺栓连接，操作墩身平移液压油缸将墩身活动块模板脱离预制构件，解除承台模板与底模之间的连接螺栓，旋转丝杆顶脱离承台模板，接触承台模板间的螺栓连接，操作承台平移液压油缸将承台活动块模板脱离预制构件，解除承台空间桁架之间、墩身空间桁架之间的连接精轧螺纹钢筋，启动走行电机，使两边的承台固定块模板与墩身固定块模板脱离预制构件，拆除底模活动块模板，完成模板的打开。
承台模板与墩身模板的面板均采用1mm的316L不锈钢+8mm的Q235B碳素钢复合钢板。
本发明的模板一次安装，反复使用，模板整体通过电机驱动执行模板的开合来实现目前常规方法中预制构件模板的支搭与拆除。本发明利用大型构件体积大的特点，将模板系统分成两个子模板系统，子模板系统中模板与受力桁架连接固定成整体不用在周转使用过程中反复安装拆除，简化了目前建筑行业预制构件施工中模板与受力桁架的安装与拆除工序，取得了明显的效果。
本发明具有如下优点：
（1）、大型模板通过液压系统进行调整，能有效地控制模板的安装精度；
（2）、利用电机走行实现模板的开合，省去了传统施工方法要将模板逐块吊装的工序，简化了施工步骤，大大地缩短了模板装拆的施工周期，节约了所需配置的吊装机械设备，降低了施工成本；
（3）、模板面板采用不锈钢复合钢板，相比普通模板，减少了模板除锈工序，提高了施工效率，保证了预制构件的外观质量。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2 为底模的结构示意图；
图3 为图2中1-1断面图；
图4 为钢轨固定详图；
图5 为桁架结构平面图；
图6 为桁架结构侧面图；
图7为外模结构剖面图；
图8为图7中Ⅰ-Ⅰ断面图；
图9为图7中Ⅱ-Ⅱ断面图；
图10为液压系统平面布置图；
图11为液压系统侧面布置图；
图12为顶升液压油缸详图；
图13为承台、墩身平移液压油缸详图；
图14为承台空间桁架与承台活动块木板连接结构图；
图15为墩身空间桁架与墩身活动块模板连接结构图；
图16为空间桁架连接结构图；
图17为轮箱与顶升液压油缸及承台空间桁架连接结构图；
图18为图17中Ⅰ-Ⅰ断面图；
图19为底模与承台及基座连接结构图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
1、浇筑预制构件施工用基座1，基座为钢筋混凝土结构，按照结构受力设计。在基座内预埋固定底模板用的预埋角钢2，预埋固定模板开合走行轨道用的预埋件3。
2、模板底模4在工厂加工，验收合格后运到现场进行安装。模板底模4分为固定块4-1与活动块4-2两种。底模固定块4-1与基座预埋件2焊接固定，底模活动块4-2与底模固定块4-1通过螺栓连接。底模活动块4-2为由模板与支架做成的空间结构，在支架底部设置丝杆顶5，通过调整丝杆顶可以调节底模活动块的高度，与底模固定块4-1对接。
3、安装模板走行用的轨道6，轨道6用卡板7固定在基座1上，卡板与基座预埋的预埋件3焊接固定。
4、 在专用设备厂家定制模板走行用的驱动轮箱8、走行轮箱9，驱动轮箱上设置走行电机10。将驱动轮箱8与走行轮箱9布置在轨道6上。
5、承台空间桁架11在钢结构加工厂按照设计进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装。
6、安装承台空间桁架：在驱动轮箱8与走行轮箱9上安装顶升液压油缸12，吊装承台空间桁架11，将顶升液压油缸12含至承台空间桁架的支腿11-1中去。顶升液压油缸12两端设置铰座12-1，将驱动轮箱8、走行轮箱9与承台空间桁架11用销轴13、销轴14连接起来形成整体。并在顶升液压油缸12下部设置导向方钢12-2。
7、安装墩身空间桁架：墩身空间桁架15在钢结构加工厂按照设计进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装。墩身空间桁架15安装在承台空间桁架11上，两者通过螺栓连接。
8、安装承台模板及承台模板平移油缸：承台模板16按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装。承台模板分固定模板16-1与活动模板16-2两种。承台长边模板为固定模板16-1，它与承台空间桁架11侧面密贴并与之焊接固定。承台短边模板为活动模板16-2，它与承台空间桁11架通过导向装置17及承台平移液压油缸18连接。通过承台平移液压油缸18伸缩完成承台模板的开合。导向装置17为大小两个套在一起的方钢组成，方刚之间的间隙为1mm,两者之间涂黄油润滑，在承台平移液压油缸18顶推承台活动模板16-2合模时起导向作用，大方钢17-1与承台空间桁架11焊接固定，小方钢17-2与承台活动模板16-2焊接固定。
9、安装墩身模板及墩身模板平移油缸：墩身模板19按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装。墩身模板分固定模板19-1与活动模板19-2两种。墩身长边模板为固定模板19-1，它与墩身空间桁架15侧面密贴并与之焊接固定。墩身短边模板为活动模板19-2，它与墩身空间桁架15通过导向装置21及墩身模板平移液压油缸20连接。通过墩身平移液压油缸20伸缩完成墩身模板的开合。导向装置21为大小两个套在一起的方钢组成，方刚之间的间隙为1mm,两者之间涂黄油润滑，在墩身平移液压油缸20顶推墩身活动模板19-2合模时起导向作用，大方钢21-1与墩身空间桁架15焊接固定，小方钢21-2与墩身活动模板19-2焊接固定。
10、连接液压系统并调试模板系统：用油管将安装好油缸连接起来，并集中到承台空间桁架上设置的液压控制室22中集中控制。调试液压系统及走形电机，确保系统运转正常。
11、从步骤4∽步骤10完成了一套子模板系统的安装，重复步骤4∽步骤10安装另一套子模板系统。
12、模板合模：模板合模分三个步骤进行
①通过调整顶升液压油缸12的顶升高度，使承台模板16的垂直度、墩身模板19的垂直度满足要求，合格后锁闭油缸。启动走行电机10，使两边的模板系统走行至设计位置对接，两边模板系统的承台空间桁架11之间、墩身空间桁架15之间由连接法兰27通过精轧螺纹钢筋23连接，形成整体。
②操作承台平移液压油缸18，将承台活动块模板16-2向前顶进并与承台固定块模板16-1组合成封闭的承台模板整体，承台模板之间通过螺栓连接。旋转丝杆顶24，使丝杆顶24顶撑住承台活动块模板16-2。将承台模板与底模通过螺栓连接，拧紧螺栓使承台16模板挤压底模4轮廓处的橡胶条25，橡胶条与承台模板间密贴，防止浇筑混凝土时发生漏浆。
③操作墩身平移液压油缸20，将墩身活动块模板19-2向前顶进并与墩身固定块模板19-1组合成封闭的墩身模板整体，墩身模板之间通过螺栓连接。旋转丝杆顶26，使丝杆顶26顶撑住墩身活动块模板19-2。
13、模板开模：模板开模遵循与模板合模相反的顺序进行。旋转丝杆顶26脱离墩身模板19，解除墩身模板间的螺栓连接→操作墩身平移液压油缸20将墩身活动块模板19-2脱离预制构件→解除承台模板16与底模4之间的连接螺栓→旋转丝杆顶24脱离承台模板16，接触承台模板间的螺栓连接→操作承台平移液压油缸18将承台活动块模板16-2脱离预制构件→解除承台空间桁架11之间、墩身空间桁架15之间的连接精轧螺纹钢筋23→启动走行电机10，使两边的承台固定块模板16-1、墩身固定块模板19-1脱离预制构件。→拆除底模活动块模板4-2，完成模板的打开。
Claims (1)
1.一种大体积混凝土预制构件施工用自动开合模板系统，其特征在于：自动开合模板系统安装在固定于钢筋混凝土基座上的轨道上，自动开合模板系统沿预制构件的设计中轴线分成两套子模板系统，两套子模板系统在轨道上走行实现开合模：
（1）、浇筑预制构件施工用基座，基座为钢筋混凝土结构，按照结构受力设计，在基座内预埋固定底模板用的基座预埋角钢，预埋固定模板开合走行轨道用的轨道预埋件；
（2）、模板底模在工厂加工，验收合格后运到现场进行安装，模板底模分为底模固定块与底模活动块两种，底模固定块与基座预埋件焊接固定，底模活动块与底模固定块通过螺栓连接，浇筑预制构件时将底模活动块与底模固定块连接成整体，浇筑成型并达到拆模强度要求时将底模活动块拆除，底模活动块的位置作为移运预制块设备的工作位；
（3）、安装模板走行用的轨道，轨道用卡板固定在基座上，卡板与基座预埋件焊接固定，模板系统总共有4条轨道；
（4）、在专用设备厂家定制模板走行用的驱动轮箱、走行轮箱，驱动轮箱上设置走行电机，将驱动轮箱与走行轮箱布置在轨道上；
（5）、承台空间桁架在钢结构加工厂按照设计进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装；
（6）、安装承台空间桁架：在驱动轮箱与走行轮箱上安装顶升液压油缸，吊装承台空间桁架，将顶升液压油缸安装至承台空间桁架的支腿中去，通过顶升液压油缸将驱动轮箱、走行轮箱与承台空间桁架连接起来形成整体，通过顶升液压油缸的顶升与回缩可以控制整个模板体系的升降，控制升降的范围为15cm；
（7）、安装墩身空间桁架：墩身空间桁架、承台空间桁架在钢结构加工厂按照设计分别进行加工制作，验收合格后运输至现场进行安装，墩身空间桁架安装在承台空间桁架上，两者通过螺栓连接；
（8）、安装承台模板：承台模板按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装；承台模板分承台固定模板与承台活动模板两种：承台长边模板为承台固定模板，它与承台空间桁架的侧面密贴并与之焊接固定；承台短边模板为承台活动模板，它与承台空间桁架通过导向装置及承台平移液压油缸连接，通过承台平移液压油缸伸缩完成承台模板的开合；
（9）、安装墩身模板及墩身模板平移油缸：墩身模板按照设计尺寸在钢结构加工厂制作加工，验收合格后运输至现场进行安装；墩身模板分墩身固定模板与墩身活动模板两种：墩身长边模板为墩身固定模板，它与墩身空间桁架的侧面密贴并与之焊接固定；墩身短边模板为墩身活动模板，它与墩身空间桁架通过导向装置及墩身模板平移液压油缸连接，通过墩身平移液压油缸伸缩完成墩身模板的开合；
（10）、连接液压系统并调试模板系统：用油管将承台与墩身安装的油缸连接起来，并集中到承台空间桁架上设置的液压控制室集中控制，调试液压系统及走形电机，确保系统运转正常；
（11）、从步骤4∽步骤10完成了一套子模板系统的安装，重复步骤4∽步骤10安装另一套子模板系统；
（12）、模板合模：模板合模分三个步骤进行：
①通过承台顶升油缸顶升高度，使承台模板的垂直度、墩身模板的垂直度满足要求，合格后锁闭油缸；启动走行电机，使两套子模板系统走行至设计位置对接，两套子模板系统的模板通过螺栓连接，空间桁架通过精轧螺纹钢筋连接，形成整体；
②操作承台平移油缸，将承台活动模板向前顶进并与承台固定模板组合成封闭的承台模板整体，两者通过螺栓连接；
在承台空间桁架与承台活动块模板之间设置丝杆顶，丝杆顶焊接在承台空间桁架上，活动块模板就位后旋转丝杆顶顶撑住承台模板，使浇筑混凝土时活动块模板的侧压力传递至承台桁架上；将承台模板与底模通过螺栓连接；
③操作墩身平移油缸，将墩身活动模板向前顶进并与墩身固定模板组合成封闭的墩身模板整体，在墩身空间桁架与墩身活动模板之间设置丝杆顶，丝杆顶焊接在墩身空间桁架上，墩身活动模板就位后旋转丝杆顶顶撑住墩身模板，使浇筑混凝土时墩身活动模板的侧压力传递至墩身桁架上，墩身模板之间通过螺栓连接；
（13）、模板开模：模板开模遵循与模板合模相反的顺序进行；旋转丝杆顶脱离墩身模板，解除墩身模板间的螺栓连接，操作墩身平移液压油缸将墩身活动块模板脱离预制构件，解除承台模板与底模之间的连接螺栓，旋转丝杆顶脱离承台模板，接触承台模板间的螺栓连接，操作承台平移液压油缸将承台活动块模板脱离预制构件，解除承台空间桁架之间、墩身空间桁架之间的连接精轧螺纹钢筋，启动走行电机，使两边的承台固定块模板与墩身固定块模板脱离预制构件，拆除底模活动块模板，完成模板的打开。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Yongkang Inventor after: Guan Zhijun Inventor after: Li Long Inventor after: Li Hui Inventor after: Sun Guoguang Inventor after: Xiao Shibo Inventor after: Jin Yongzhong Inventor after: Guo Yong Inventor after: Lei Xiaowei Inventor after: Wang Dewen Inventor after: Peng Po Inventor after: Hu Tengfei Inventor before: Liu Yongkang Inventor before: Guan Zhijun Inventor before: Li Long Inventor before: Li Hui Inventor before: Sun Guoguang Inventor before: Xiao Shibo Inventor before: Jin Yongzhong Inventor before: Guo Yong Inventor before: Lei Xiaowei Inventor before: Wang Dewen Inventor before: Peng Po Inventor before: Hu Tengfei |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |