CN105538484B - 一种用于防止放张拉应力破坏的u型梁模具及u型梁制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，该U型梁底部的两端支座段加厚为横向下部凸台，U型梁模具包括有外模、内模、底模和端模，外模包括有左外模和右外模，内模包括有左内模和右内模，外模、底模、内模和端模之间形成容纳浇筑预制U型梁的模腔，底模设有底模固定端和底模可移动端，底模可移动端下面固定有滑移轨道，底模固定端和底模可移动端之间留有底模收缩缝，在底模收缩缝上铺设有木板，该木板的底部设有两根方木条，该方木条固定在两根角钢上，该角钢分别固定在底模固定端和底模可移动端上；还有按照上述模具进行U型梁制作的方法。本发明的模具和施工方法制作出的U型梁符合要求并质量高、效率高。

Description

一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具及U型梁制备方法

技术领域

本发明涉及建筑构件制作，特别涉及到一种用于预制混凝土建筑构件尤其是预制U型梁外模模具以及此种模具， 并采用滑移技术来缓冲放张时应力。

背景技术

在目前的轨道交通中常见的是U型梁的制作，通过将多段U型梁架设在水泥立柱上做成轨道。上海的轨道交通16号线就是最典型的应用案例，这种U型梁在底部是一个平面，仅仅在底面上靠近端部位置分别设有宽大的搁置面。但是在设计轨道交通17号线时，对U型梁的结构进行部分调整，该U型梁底部的两端支座段加厚为横向下部凸台，如图1所示。

在U型梁的制作完成后，需要对U型梁进行放张操作以释放应力，由于16号线U型梁底板是在同一水平线上，采用梁体平移法，即底模与台座间完全固定，放张时U型梁克服底模间的摩擦力进行纵向滑移。

由于17号线U型梁在两端支座段底板处各加厚100mm，采用梁体平移法将导致U型梁支座段的加厚部分由于受到固定底模的剪力而破坏。17号线U型梁因存在特殊性，其放张技术在原有16号线U型梁放张技术的背景下衍生而出，现有技术无法解决17号线先张法U型梁放张时与台座基础结构及模板构造冲突的难点，需我们进一步的改进模具和制作方法，从而制作出符合设计要求的17号线U型梁。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中对U型梁放张时存在的不足，提供一种新的适应17号线U型梁结构的U型梁模具，并以该为基础设计出来新的施工工艺。本发明的U型梁模具和施工方法要能够准确无误地制作出符合设计结构要求的17号线U型梁，确保放张过程中不会破坏其结构，提高质量和生产效率。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，该U型梁底部的两端支座段加厚为横向下部凸台，所述的U型梁模具包括有外模、内模、底模和端模，所述的外模包括有左外模和右外模，所述的内模包括有左内模和右内模，所述的外模、底模、内模和端模之间形成容纳浇筑预制U型梁的模腔，其特征在于，所述底模设有底模固定端和底模可移动端，该底模可移动端处设有与所述横向下部凸台对应的横向凹坑，所述底模可移动端的底部固定有滑移轨道，所述外模也设有外模固定端和外模可移动端，所述的底模固定端和底模可移动端之间留有底模收缩缝，在外模固定端和外模可移动端之间、所述底模收缩缝对应的位置设有可拆卸外模，在所述底模收缩缝上铺设有木板，该木板的底部设有两根方木条，该方木条固定在两根角钢上，该角钢分别固定在底模收缩缝处底模固定端和底模可移动端相对的侧壁上。

在本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中，所述的滑移轨道是通过四氟板安装槽中设置四氟板作为滑移块制成，该四氟板安装槽固定在底模可移动端的底部且开槽向下，在四氟板安装槽处内固定有多个四氟板且向外突出。

在本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中，在台座地坪上固定有地梁，该地梁上设有四根滑移道，该滑移道对应于所述的滑移轨道，且所述的四氟板与滑移道接触。

在本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中，所述的底模收缩缝的宽度为150mm，底模收缩缝上铺设的木板宽度为140mm，厚度为5mm。

在本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中，所述的可拆卸外模的宽度为180mm。

一种利用上述的U型梁模具制备U型梁的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：

第一步，安装固定底架作为地梁，该地梁安装在台座地坪上，该固定底架上设置有四个滑移道；

第二步，安装底模，该底模分为底模固定端和底模可移动端，在底模可移动端底部设有滑移轨道，四根滑移轨道对应于四根所述的滑移道，在底模固定端和底模可移动端之间预留宽150mm的底模收缩缝，并分别在底模固定端和底模可移动端对应的端部分别固定一根角铁，在两根角铁上分别固定一根方木条，在两根方木条之间架设一根木板，该木板的宽度为140mm，厚度为5mm，使得所述木板的顶面与底模固定端和底模可移动端平齐，在所述的底模可移动端上设有保持直行移动避免晃动的底模限位器；

第三步，安装外模，该外模包括有左外模和右外模两部分，左外模和右外模分别设有外模固定端和外模移动端，将外模固定端与底模固定端合拢并固定，安装外模挂篮式走道，并安装外模可移动端，然后将外模可移动端与底模可移动端合拢并固定，在外模固定端和外模可移动端之间留有收缩缝，在收缩缝位置安装可拆卸外模，该可拆卸外模作为放张装置；

第四步，钢筋入模，将钢筋绑扎，入模时确保支座埋件正确就位和安装平整，从而确保钢筋保护层的厚度；

第五步，安装外模移动端一侧的端模，进内模并进行就位安装，定位埋件并连接钢绞线；

第六步，校正所述的外模，并安装外模固定端一侧的端模；

第七步，初张拉，检测钢筋与钢绞线的接触情况并调整钢筋位置，调整应力传感器；

第八步，安装内模，安装内模以及与内模连接的立柱和横梁，所述的横梁架设于两根立柱上形成门状结构，利用横梁上设置的调节杆控制所述内模的位置；

第九步，终张拉，将钢绞线逐根张拉至设计值，并利用应力传感器对实际力值进行复核，若不符合则再补充张拉以到设计值；

第十步，混凝土浇捣，分段、分层浇捣混凝土并实施振捣，然后采用蒸汽进行养护；

第十一步，脱模操作。

在本发明U型梁模块制备U型梁的施工方法中，所述第十一步的脱模操作具体设有如下步骤：

（1）拆除放张装置，作为放张装置的可拆卸外模的宽度为180mm；

（2） 通过与内模连接的平移机构使得内模与U型梁脱开，再将横梁和立柱分开，再通过行车吊出所述的横梁和内模；

（3）拆除两端的端模，拆除端模时先拆掉边缘部分，并在端模的中间部分临时安装活动支脚以防止破坏U型梁端面；

（4）拆除外模，并分离外模和固定底座；

（5） 通过与左外模和右外模分别连接的两根斜撑杆将外模向外移动进行脱模，拆除活动支脚和端模的中间部分；

（6）放张操作，放张时底模可移动端向底模固定端缓慢移动，底模可移动端与底模固定端之间铺设的木板受挤压发生破坏，底模收缩缝内的方木条和角铁随着底模可移动端而移动，收缩尺寸平均在3.2cm；

（7）起吊，吊起U型梁送到养护区域。

基于上述技术方案，本发明U型梁模具和施工方法与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具针对于17号线U型梁的特殊设计要求重新设计制作了模具，创新性地提出了固定端和可移动端设计，从而将U型梁底部一端支座段加厚的横向下部凸台单独模具部分制作，使得制作过程便利，并确保制作的精度。

2.本发明的U型梁模具和施工方法为了使得17号线U型梁在放张时不会破坏横向下部凸台，在底模固定端和底模可移动端之间设计了底模收缩缝，确保放张收缩时有一定的余量空间，从而保证横向下部凸台不会因挤压拉伸而损坏。

3. 本发明的U型梁模具和施工方法为了使得底模收缩缝部位制作光滑完整，专门在底模收缩缝上铺设了木板，该木板在U型梁制作时可以作为底模的一部分支撑成型，在放张时因应力释放而被挤碎，但不会损坏制作完成的U型梁及横向下部凸台，从而实现本发明的目的。

附图说明

图1是上海轨道交通17号线所用的U型梁的结构示意图。

图2是本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具的截面示意图。

图3是本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具的外模和底模的结构组成示意图。

图4是本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中底模的结构组成示意图。

图5是本发明用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具中底模的底模收缩缝位置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来进一步地阐述本发明的U型梁模具和施工方法，以求更为清楚明了地描述其结构组成和实施过程，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，如图1所示，以轨道交通17号线为例，该类型的U型梁A底部的两端支座段加厚为横向下部凸台B。该类型的U型梁与其他U型梁最大区别是多了横向下部凸台。

如图2和图3所示，所述的U型梁模具包括有外模2、内模1、底模3和端模，所述的外模2包括有左外模和右外模，所述的内模1包括有左内模和右内模，内模和外模分为左右两部分，分别对应于U型梁的左右两侧的内壁和外壁。所述的端模设有两个，在U型梁模具的两端各设置一个端模。上述的外模2、底模3、内模1和端模之间形成容纳浇筑预制U型梁的模腔。本发明专利特殊一点就是为了制作横向下部凸台B而专门进行了模具结构设计，并制定了专门的制作施工方法。

上述底模3设有底模固定端32和底模可移动端31，所述外模2也设有外模固定端22和外模可移动端21。该底模可移动端31处设有与所述横向下部凸台B对应的横向凹坑，这是与现有技术的主要区别，这个区别在后续张拉过程中若处理不好会导致整个损坏。

在所述底模可移动端31的底部固定有滑移轨道4，以方便实现底模可移动端31的移动。底模固定端32与设置于滑移轨道4上的底模可移动端31之间留有底模收缩缝，该底模收缩缝的宽度为150mm。设置底模收缩缝的目的是确保放张收缩时有一定的余量空间，用来缓冲放张时的应力，从而保证横向下部凸台B不会因挤压拉伸而损坏。对应地在外模固定端22和外模可移动端21之间底模收缩缝对应的位置设有可拆卸外模，该可拆卸外模的宽度为180mm。

如图4和图5所示，在底模收缩缝上铺设有木板8，该木板宽度为140mm，厚度为5mm，该木板8具有一定的承压能力，能在承受上部混凝土的重量的同时又不容易在受横向间所产生的挤压力时因压力过大而使得木板8被破坏，以满足U型梁放张时的位移要求。该木板8的底部设有两根方木条9，该方木条9固定在两根角钢10上，该角钢10分别固定在底模固定端32和底模可移动端31上。

上述的滑移轨道4是通过四氟板安装槽中设置四氟板作为滑移块制成，该四氟板安装槽固定在底模可移动端的底部且开槽向下，在四氟板安装槽处内固定有多个四氟板且向外突出，四氟板具有高润滑耐腐蚀、耐气候、高润滑、不粘附性等特点。在台座地坪上固定有地梁7，该地梁7上设有四根平行的滑移道71，该滑移道71对应于上述的滑移轨道4，四氟板作为滑移块与滑移道相接触。在所述滑移轨道的安装槽中安装聚四氟板时，根据设计需求设计出滑移轨道槽的尺寸，然后将聚四氟板根据滑移轨道槽的尺寸切割打孔安装。由于在底模可移动端31下面安装了滑移轨道4，可移动的底模使得整个U型梁沿着台座上的滑移轨道4位置移动，从而完成可调长度预制U型梁外模模具的安装和拆卸，更主要的是在放张时防止模具和构件发生损坏。

利用上述的U型梁模具来制备U型梁时，需要相应地采用特殊的施工方法，该施工方法包括如下步骤：

第一步，安装固定底架作为地梁7，该地梁7安装在台座地坪上，该固定底架上设置有四个滑移道71；

第二步，安装底模，该底模3分为底模固定端32和底模可移动端31，在底模可移动端31底部设有滑移轨道4，四根滑移轨道4对应于四根所述的滑移道71，在底模固定端32和底模可移动端31之间预留宽150mm的底模收缩缝，并分别在底模固定端32和底模可移动端31对应的端部分别固定一根角铁10，在两根角铁10上分别固定一根方木条9，在两根方木条9之间架设一根木板8，该木板的宽度为140mm，厚度为5mm，使得所述木板8的顶面与底模固定端32和底模可移动端31平齐，在所述的底模可移动端31上设有保持直行移动避免晃动的底模限位器；

第三步，安装外模2，该外模包括有左外模和右外模两部分，左外模和右外模分别设有外模固定端22和外模移动端21，将外模固定端22与底模固定端32合拢并固定，安装外模挂篮式走道，并安装外模可移动端21，然后将外模可移动端21与底模可移动端31合拢并固定，在外模固定端22和外模可移动端21之间留有收缩缝，在收缩缝位置安装可拆卸外模，该可拆卸外模作为放张装置；

第四步，钢筋入模，将钢筋绑扎，入模时确保支座埋件正确就位和安装平整，从而确保钢筋保护层的厚度；

第五步，安装外模移动端21一侧的端模，进内模并进行就位安装，定位埋件并连接钢绞线；

第六步，校正所述的外模，并安装外模固定端22一侧的端模；

第七步，初张拉，检测钢筋与钢绞线的接触情况并调整钢筋位置，调整应力传感器；

第八步，安装内模，安装内模1以及与内模连接的立柱6和横梁5，所述的横梁5架设于两根立柱6上形成门状结构，利用横梁5上设置的调节杆控制所述内模的位置；

第九步，终张拉，将钢绞线逐根张拉至设计值，并利用应力传感器对实际力值进行复核，若不符合则再补充张拉以到设计值；

第十步，混凝土浇捣，分段、分层浇捣混凝土并实施振捣，然后采用蒸汽进行养护；

第十一步，脱模操作，该脱模操作具体设有如下步骤：

（1）拆除放张装置，作为放张装置的可拆卸外模的宽度为180mm；

（2） 通过与内模连接的平移机构使得内模与U型梁脱开，再将横梁和立柱分开，再通过行车吊出所述的横梁和内模；

（3）拆除两端的端模，拆除端模时先拆掉边缘部分，并在端模的中间部分临时安装活动支脚以防止破坏U型梁端面；

（4）拆除外模，并分离外模和固定底座；

（5） 通过与左外模和右外模分别连接的两根斜撑杆将外模向外移动进行脱模，拆除活动支脚和端模的中间部分；

（6）放张操作，放张时底模可移动端向底模固定端缓慢移动，底模可移动端与底模固定端之间铺设的木板受挤压发生破坏，底模收缩缝内的方木条和角铁随着底模可移动端而移动，收缩尺寸平均在3.2cm；

（7）起吊，吊起U型梁送到养护区域。

毫无疑问，本发明U型梁制作模具及制备施工方法除了上述实施例以外还有其他类似的结构组成和使用方式。总而言之，本发明U型梁模具和施工方法还包括其他对于本技术领域技术人员来说显而易见的变换和替代。

Claims (7)

1.一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，该U型梁底部的两端支座段加厚为横向下部凸台，所述的U型梁模具包括有外模、内模、底模和端模，所述的外模包括有左外模和右外模，所述的内模包括有左内模和右内模，所述的外模、底模、内模和端模之间形成容纳浇筑预制U型梁的模腔，其特征在于，所述底模设有底模固定端和底模可移动端，该底模可移动端处设有与所述横向下部凸台对应的横向凹坑，所述底模可移动端的底部固定有滑移轨道，所述外模也设有外模固定端和外模可移动端，所述的底模固定端和底模可移动端之间留有底模收缩缝，在外模固定端和外模可移动端之间、所述底模收缩缝对应的位置设有可拆卸外模，在所述底模收缩缝上铺设有木板，该木板的底部设有两根方木条，该方木条固定在两根角钢上，该角钢分别固定在底模收缩缝处底模固定端和底模可移动端相对的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，其特征在于，所述的滑移轨道是通过四氟板安装槽中设置四氟板作为滑移块制成，该四氟板安装槽固定在底模可移动端的底部且开槽向下，在四氟板安装槽处内固定有多个四氟板且向外突出。

3.根据权利要求1所述的一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，其特征在于，在台座地坪上固定有地梁，该地梁上设有四根滑移道，该滑移道对应于所述的滑移轨道，且所述的四氟板与滑移道接触。

4.根据权利要求1所述的一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，其特征在于，所述的底模收缩缝的宽度为150mm，底模收缩缝上铺设的木板宽度为140mm，厚度为5mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于防止放张拉应力破坏的U型梁模具，其特征在于，所述的可拆卸外模的宽度为180mm。

6.一种利用权利要求1所述的U型梁模具制备U型梁的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：

第一步，安装固定底架作为地梁，该地梁安装在台座地坪上，该固定底架上设置有四个滑移道；

第二步，安装底模，该底模分为底模固定端和底模可移动端，在底模可移动端底部设有滑移轨道，四根滑移轨道对应于四根所述的滑移道，在底模固定端和底模可移动端之间预留宽150mm的底模收缩缝，并分别在底模固定端和底模可移动端对应的端部分别固定一根角铁，在两根角铁上分别固定一根方木条，在两根方木条之间架设一根木板，该木板的宽度为140mm，厚度为5mm，使得所述木板的顶面与底模固定端和底模可移动端平齐，在所述的底模可移动端上设有保持直行移动避免晃动的底模限位器；

第三步，安装外模，该外模包括有左外模和右外模两部分，左外模和右外模分别设有外模固定端和外模移动端，将外模固定端与底模固定端合拢并固定，安装外模挂篮式走道，并安装外模可移动端，然后将外模可移动端与底模可移动端合拢并固定，在外模固定端和外模可移动端之间留有收缩缝，在收缩缝位置安装可拆卸外模，该可拆卸外模作为放张装置；

第四步，钢筋入模，将钢筋绑扎，入模时确保支座埋件正确就位和安装平整，从而确保钢筋保护层的厚度；

第五步，安装外模移动端一侧的端模，进内模并进行就位安装，定位埋件并连接钢绞线；

第六步，校正所述的外模，并安装外模固定端一侧的端模；

第七步，初张拉，检测钢筋与钢绞线的接触情况并调整钢筋位置，调整应力传感器；

第八步，安装内模，安装内模以及与内模连接的立柱和横梁，所述的横梁架设于两根立柱上形成门状结构，利用横梁上设置的调节杆控制所述内模的位置；

第九步，终张拉，将钢绞线逐根张拉至设计值，并利用应力传感器对实际力值进行复核，若不符合则再补充张拉以到设计值；

第十步，混凝土浇捣，分段、分层浇捣混凝土并实施振捣，然后采用蒸汽进行养护；

第十一步，脱模操作。

7.根据权利要求6所述的制备U型梁的施工方法，其特征在于，所述第十一步中的脱模操作具体设有如下步骤：

（1）拆除放张装置，作为放张装置的可拆卸外模的宽度为180mm；

（2） 通过与内模连接的平移机构使得内模与U型梁脱开，再将横梁和立柱分开，再通过行车吊出所述的横梁和内模；

（3）拆除两端的端模，拆除端模时先拆掉边缘部分，并在端模的中间部分临时安装活动支脚以防止破坏U型梁端面；

（4）拆除外模，并分离外模和固定底座；

（5） 通过与左外模和右外模分别连接的两根斜撑杆将外模向外移动进行脱模，拆除活动支脚和端模的中间部分；

（6）放张操作，放张时底模可移动端向底模固定端缓慢移动，底模可移动端与底模固定端之间铺设的木板受挤压发生破坏，底模收缩缝内的方木条和角铁随着底模可移动端而移动，收缩尺寸平均在3.2cm；

（7）起吊，吊起U型梁送到养护区域。