CN105544604A - 滑模装置以及采用该滑模装置施工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滑模装置，包括：提升架、模板单元、提升系统、中心盘。提升架包括水平设置的横梁，以及竖直设置的两根立柱；模板单元包括内模板和外模板、内围粱和外围粱，内模板和外模板之间形成混凝土浇筑空间，内围粱和外围粱将模板单元和提升架连接为整体刚性结构；提升系统带动模板单元向上滑升；中心盘，该中心盘位于安装有多个滑模装置的待施工井壁的中心，该中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的内围粱连接。该滑模装置适用于大型沉井、地下结构漩流井外壁施工，尤其适用于地下水位高、地层涌水量大地段的抗渗砼浇筑，采用该滑模装置施工速度快、质量好，具有无渗漏、砼耐久性好等特点。

Description

滑模装置以及采用该滑模装置施工的方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体地说，涉及一种滑模装置以及采用该滑模装置施工的方法。

背景技术

传统大型漩流井及地下结构砼外壁施工均采用倒模法，即，每浇筑一段混凝土，需要拆除内外架体模板，挖土使井壁下沉，而井壁下沉到位后需要再次搭脚手架、支模，如此循环，直至完成。显然倒模法需要大量的人力、物力、财力，而且传统倒模法的模板是采用对拉螺栓加固，而对拉螺栓的部分螺纹是嵌入到模板内的，由此很容易形成渗水通道。并且，由于需要多次支模、浇筑，也就需要多次的接槎，而二次接槎难以保证平顺、不漏浆。针对以上存在的问题，目前还未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种滑模装置以及采用该滑模装置施工的方法，以解决大型漩流井及地下结构砼外壁施工中人工、材料多，且工期长、费用高，用对拉螺栓加固模板容易形成渗水通道，二次接槎难以保证平顺、不漏浆等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种滑模装置，包括：提升架，所述提升架包括水平设置的横梁，以及竖直设置的两根立柱；模板单元，所述模板单元包括内模板和外模板、内围粱和外围粱，所述内模板和外模板位于所述提升架的两根立柱之间，所述内模板和外模板之间形成混凝土浇筑空间，所述内围粱位于所述内模板的外表面，所述外围粱位于所述外模板的外表面，所述内围粱和外围粱将所述模板单元和所述提升架连接为整体刚性结构；提升系统，包括千斤顶、支撑杆，所述千斤顶固定于所述提升架的横梁的上表面上，所述支撑杆的下部预埋在混凝土中，所述支撑杆的上部穿过所述千斤顶的穿心孔及所述横梁向上延伸，所述提升系统带动所述模板单元沿所述支撑杆向上滑升；中心盘，所述中心盘位于安装有多个滑模装置的井壁的中心，所述中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的所述内围粱连接。

优选地，所述拉伸构件通过花篮螺栓和中心盘及内围粱连接。

优选地，所述滑模装置还包括内操作平台、外操作平台，且所述内操作平台、外操作平台的边缘设置有竹胶板防护围栏。

优选地，所述内围粱和外围粱分别为两个或两个以上。

优选地，所述滑模装置还具有内收光盘、外收光盘，所述内收光盘通过内操作平台悬吊在所述内模板的外侧下部，所述外收光盘通过外操作平台悬吊在所述外模板的外侧下部。

根据本发明的另一方面，提供一种采用滑模装置施工的方法，包括以下步骤：沿井壁圆周方向在已浇筑的井壁中预埋支撑杆，在支撑杆上安装提升架，在提升架上固定千斤顶，在待浇筑井壁的内侧面上设置内模板，在待浇筑井壁的外侧面上设置外模板，在外模板外侧设置外围粱，在内模板内侧设置内围粱，将所述内围粱和外围粱分别和提升架的两根立柱连接，在井壁中心位置设置中心盘，中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的内围粱连接；

在所述内模板和外模板之间浇注混凝土；

在底部混凝土达到初凝状态时，通过千斤顶带动所述提升架、所述内模板和外模板向上滑升一段距离，继续浇注混凝土，待混凝土初凝后，再次提升滑模装置，如此反复，直至所述模板装置到达井壁的顶部。

优选地，采用拉紧或放松所述拉伸构件的方法调整井壁的圆度和中心距。

优选地，通过调整所述千斤顶的滑升速度调整井壁垂直度。

通过本发明，在内、外模板之间形成浇注空间，采用千斤顶带动内、外模板沿支撑杆滑升，通过拉紧或放松中心盘与内围粱之间的拉伸构件调整井壁的圆度和中心距，通过调整千斤顶的滑升速度调整井壁垂直度，施工速度快、质量好、经济效益尤其显著。该滑模装置适用于大型沉井、地下结构漩流井外壁施工，尤其适用于地下水位高、地层涌水量大地段的抗渗砼浇筑，采用该滑模装置施工速度快、质量好，具有无渗漏、砼耐久性好等特点。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是根据本发明实施例的滑模装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的滑模装置的安装示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的滑模装置以及采用该滑模装置施工的方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

根据本发明的一个方面，提供一种滑模装置，包括：提升架、模板单元、液压提升系统、中心盘。如图1所示，提升架1是安装液压千斤顶7并与围粱、模板单元连接成整体的主要构件，其采用12#槽钢制成。提升架1由顶部横梁、支撑梁、两根立柱组成，顶部横梁与支撑梁相互平行，而两根立柱则设置为垂直水平面。支撑梁用于固定液压千斤顶7，而顶部横梁能够减少支撑杆6的弯曲变形。模板单元包括内模板2和外模板3、内围粱4和外围粱5，内模板2和外模板3位于提升架1的两根立柱之间。在施工时，向内模板2和外模板3之间浇注混凝土，形成井壁。为保证模板不变形，内模板2和外模板3均采用高1.2m、宽150mm的钢模制成，而围粱采用12#槽钢制成，内围粱4位于内模板2的外表面并向内支撑内模板2，外围粱5位于外模板3的外表面并将外模板3向内紧固。提升架用于控制模板由于混凝土上的侧压力而产生的向外变形，并且承受竖向荷载，因此，支撑梁和立柱为刚性连接，使提升架具有足够的抗拉强度和挤压强度。模板单元通过围粱与提升架1、操作平台都连接为整体刚性结构，取消了对拉螺栓加固模板的方式，从而避免对拉螺栓处渗水，以及对拉螺栓锈蚀膨胀对砼产生破坏。

液压提升系统包括两个穿心式液压千斤顶7，两根支撑杆6。穿心式液压千斤顶7固定于提升架1的支撑梁的上表面上，其穿心孔内穿有支撑杆6，该液压千斤顶7的吨位为6吨。支撑杆6采用钢管制成，具有足够的支撑强度。支撑杆6的下部预埋在混凝土中，支撑杆6的上部穿过液压千斤顶7的穿心孔，并且穿过顶部横梁向上延伸。在施工时，当浇注的混凝土达到初凝状态时，给穿心式液压千斤顶7供油，其沿支撑杆6向上滑升，通过提升架1带动内围粱4和外围粱5、内模板2和外模板3，以及操作平台一起向上滑动，再次向内模板2和外模板3之间的浇注空间浇注混凝土，等待初凝后再次滑升。此外，液压千斤顶还配有液压控制台、油管线、调速阀等常用液压元件，在此不做详述。

虽然本实施例中使用两个液压千斤顶，该滑模装置也可以用一个液压千斤顶，与之对应，仅在支撑架水平中间位置设置一个支撑杆即可。并且，在安装滑模装置时，可将单千斤顶滑模装置和双千斤顶滑模装置间隔布置，从而降低施工成本。

在旋流井施工中，是多个滑模装置以施工井中心为圆心呈圆周分布，即多个滑模装置沿设计井壁的圆周方向间隔布置，通常间距在1300mm～1400mm之间。提升架的支撑梁沿水平方向与井壁的半径方向一致。如图2所示，中心盘13位于安装有多个滑模装置的井壁的中心，该中心盘13是采用10mm厚钢板制成的，沿其圆周方向均布有多个通孔，沿中心盘圆周方向均匀布置多条由φ18钢筋制成的拉索12，拉索12的一端和一个通孔连接，拉索12的另一端和一个滑模装置的内围粱连接，使得中心盘悬空在井壁的中心。

通过上述滑模装置，在内、外模板之间形成浇注空间，采用液压提升系统使得和提升架固连为一体的模板滑升，采用围粱限制模板的径向变形，采用中心盘进行混凝土井壁调整，能够高效地完成大型沉井、地下结构漩流井外壁施工，且滑模砼随打随收光，减少了脚手架的使用量。取消对拉螺栓加固模板，解决了常规倒模法施工中对拉螺栓处易形成渗水通道，多次接槎外观质量差，易渗漏等问题。

在一个可选实施例中，拉伸构件和中心盘、内围粱之间通过花篮螺栓连接。因此，可以通过旋紧或旋松花篮螺栓来拉紧或放松拉索，进而调整混凝土的圆度。

在一个可选实施例中，该滑模装置还包括内、外操作平台，内、外操作平台的边缘均设置有1.4m高、12mm厚的竹胶板，该竹胶板竖立在围栏内侧，作为硬性防护板，可以保障施工人员安全，并防止工具高空坠落地面，保障地面人员安全。

在一个可选实施例中，为进一步加固模板单元，可以设置多道围粱，如图1所示，在内模板2和外模板3的外表面，分别设置有上、中、下共三道围粱。

在一个可选实施例中，该滑模装置还包括收光盘，如图1所示，收光盘为薄板结构。收光盘包括内收光盘8、外收光盘9，内收光盘8、外收光盘9分别水平布置在内模板2和外模板3的下部的外侧，内收光盘8的一端和内围粱4连接为一体，外收光盘9的一端和外围粱5连接为一体。内收光盘8的另一端通过悬吊绳索和内操作平台10连接，外收光盘9的另一端通过悬吊绳索和外操作平台11连接。混凝土初凝后，模板滑升的同时也对混凝土收光，滑模滑过后，通过该收光盘，施工人员还可以在该收光盘上对混凝土进行修正抹平，使得井壁外光里实。

根据本发明的另一方面，提供一种应用滑模装置进行旋流井施工的方法，包括以下步骤：

沿井壁圆周方向在已浇筑的井壁中预埋支撑杆，在支撑杆上安装提升架，在提升架上固定液压千斤顶，在待浇筑井壁的内侧面上设置内模板，在待浇筑井壁的外侧面上设置外模板，在外模板外侧设置外围粱，在内模板外侧设置内围粱，将内围粱和外围粱分别和提升架的两根立柱连接；在井壁中心位置设置中心盘，中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的内围粱连接；

在内模板和外模板之间浇注混凝土；

在底部混凝土达到初凝状态时，通过千斤顶带动提升架、内模板和外模板向上滑动一段距离，继续浇注混凝土，待混凝土初凝后，再次提升滑模装置，如此反复，直至模板装置到达井壁的顶部。

下面具体举例说明使用该滑模装置进行大型旋流井施工的方法，某漩流井直径42.6m，深36.8m，地上1.2m，共38m，壁厚2000mm，采用沉井工艺，刃角及封底高为3.6m。施工采取分段制作、挖土下沉、接高井壁、再次下沉的工艺程序，下沉到位后进行封底及其它工艺结构施工。

根据漩流井深度、下沉次数决定施工段段高，为加快施工进度，一般段高取12m～15m，即漩流井深度在15m左右一次井壁浇筑完成，超过20m分为两段，超过30m一般分为三段。通常段高取15m为最佳，大型结构取下限，即12m左右，小型结构适当放宽接高高度。

开挖到含水层以上800mm左右，平整场地后用砖砌200mm厚底模，绑筋及下放护边角钢。由于刃角为异型砼，3.6m以下采用常规法支模、砼浇筑。

3.6m以上采用滑模工艺，在已浇筑混凝土段的上部组装滑模装置，通过拉伸构件将中心盘和每个滑模装置的内围粱连接起来。在内、外模板之间浇筑混凝土，在所浇筑混凝土强度达到0.05～0.25Pa时，通过液压千斤顶带动提升架、内模板和外模板向上试滑100mm，检查无误后继续滑升200mm。完成滑升2.0m后，改为每次提升300mm～400mm，继续浇注混凝土，如此反复，浇筑到16.0m，挖土沉到基底以上500mm左右，再采用滑模工艺施工至28m，剩余最后10m一次接高到位。施工期间，如果井壁圆度、中心距的误差超过规范要求，则用拉紧或放松拉伸构件的方法调整。

在一个可选实施例中，采用拉紧或放松拉索的方法调整井壁的圆度和中心距。例如，如果浇注混凝土后，井壁某个部位沿径向外侧突出，使得井壁圆度超出公差允许范围，可以拉紧拉索，使得外模板向内侧挤压混凝土井壁，将混凝土井壁的圆度调整到公差范围内。同理，如果浇注混凝土后，井壁某个部位沿径向内侧突出，使得井壁圆度超出公差允许范围，可以放松拉索，使得内模板向外侧挤压混凝土井壁，将混凝土井壁的圆度调整到公差范围内。由于拉索和中心盘及内围粱之间采用花篮螺栓连接，因此，可以通过旋紧或旋松花篮螺栓来拉紧或放松拉伸构件，进而调整混凝土的圆度和中心距。

由于沿井壁圆周方向具有多个滑模装置，根据观测情况，可以随时调整某些或某个滑模装置的滑升速度。在一个可选实施例中，可以通过调整液压千斤顶的滑升速度调整井壁垂直度。根据垂直度的偏差情况，可以变换同一滑模装置的千斤顶滑升速度，也可以同时变换多个滑模装置的千斤顶滑升速度。例如，如果浇注过程中发现井壁某个部位向某侧倾斜，使得其垂直度超出公差范围要求，可以提高倾斜侧的液压千斤顶滑升速度，从而使该侧的操作平台滑升速度快于其他部位，进而纠正垂直度偏差。

另外，混凝土接槎的部位通过预留止水钢板能够解决防水抗渗的问题。旋流井可能会设计有平台，在浇筑混凝土时，会为平台结构预留空间。在一个可选实施例中，在设计平台的位置预留建设平台的粱口，并在混凝土浇筑时多预埋钢筋来加强该处的结构强度。

综上所述，通过本发明的滑模装置以及采用该滑模装置的施工方法实现了以下技术效果：

1.采用本发明的滑模装置，通过千斤顶带动模板滑升，不需要频繁的拆模、支模，使得施工进度快，费用低；

2.不用对拉螺栓加固模板，节约大量钢材、人工，也避免了地下水沿螺杆渗漏及后期螺栓杆锈蚀膨胀对砼产生破坏，从而保证砼耐久性；

3.滑模砼随打随收光，且两次浇筑不错台、无接槎，砼外观好，外光里实；

4.可采用中心盘调整井壁的圆度和中心距；

5.可通过调整千斤顶的速度来调整井壁的垂直度；

6.内、外操作平台设置有厚竹胶板硬性防护围栏，保证施工时无高空坠物。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种滑模装置，其特征在于，包括：

提升架，所述提升架包括水平设置的横梁，以及竖直设置的两根立柱；

模板单元，所述模板单元包括内模板和外模板、内围粱和外围粱，所述内模板和外模板位于所述提升架的两根立柱之间，所述内模板和外模板之间形成混凝土浇筑空间，所述内围粱位于所述内模板的外表面，所述外围粱位于所述外模板的外表面，所述内围粱和外围粱将所述模板单元和所述提升架连接为整体刚性结构；

提升系统，包括千斤顶、支撑杆，所述千斤顶固定于所述提升架的横梁的上表面上，所述支撑杆的下部预埋在混凝土中，所述支撑杆的上部穿过所述千斤顶的穿心孔及所述横梁向上延伸，所述提升系统带动所述模板单元沿所述支撑杆向上滑升；

中心盘，所述中心盘位于安装有多个滑模装置的井壁的中心，所述中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的所述内围粱连接。

2.根据权利要求1所述的滑模装置，其特征在于，所述拉伸构件通过花篮螺栓和所述中心盘及内围粱连接。

3.根据权利要求1所述的滑模装置，其特征在于，所述滑模装置还包括内操作平台、外操作平台，且所述内操作平台、外操作平台的边缘设置有竹胶板防护围栏。

4.根据权利要求1所述的滑模装置，其特征在于，所述内围粱和外围粱分别为两个或两个以上。

5.根据权利要求1所述的滑模装置，其特征在于，所述滑模装置还具有内收光盘、外收光盘，所述内收光盘通过内操作平台悬吊在所述内模板的外侧下部，所述外收光盘通过外操作平台悬吊在所述外模板的外侧下部。

6.一种应用权利要求1所述的滑模装置进行旋流井施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

沿井壁圆周方向在已浇筑的井壁中预埋支撑杆，在支撑杆上安装提升架，在提升架上固定千斤顶，在待浇筑井壁的内侧面上设置内模板，在待浇筑井壁的外侧面上设置外模板，在外模板外侧设置外围粱，在内模板内侧设置内围粱，将所述内围粱和外围粱分别和提升架的两根立柱连接，在井壁中心位置设置中心盘，中心盘通过拉伸构件分别和每个滑模装置的内围粱连接；

在所述内模板和外模板之间浇注混凝土；

在底部混凝土达到初凝状态时，通过千斤顶带动所述提升架、所述内模板和外模板向上滑升一段距离，继续浇注混凝土，待混凝土初凝后，再次提升滑模装置，如此反复，直至所述模板装置到达井壁的顶部。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用拉紧或放松所述拉伸构件的方法调整井壁的圆度和中心距。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过调整所述千斤顶的滑升速度调整井壁垂直度。