CN109869153A - 快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置及施工方法。一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其包括模板、支撑在所述模板下部的两榀主梁三脚架，所述模板的面板为竹胶板，所述模板的内侧上部可拆卸地连接两个预埋件，每榀所述主梁三脚架上设置一个主背楞，所述主背楞设置在所述模板的后部并与所述模板连接在一起，所述主背楞的下端可拆卸地与所述主梁三脚架上端的水平直角边连接，所述主梁三脚架的竖向直角边位于所述模板侧，在所述主梁三脚架的水平直角边与所述主背楞之间连接有长度可调节的斜撑，每个所述主背楞的上端后部连接有一个挑梁，每榀所述主梁三脚架的上端靠近模板一侧设置有可与所述预埋件配合的悬挂连接点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，属于竖井衬砌施工技术领域。本发明还涉及使用该整体提升悬臂模板装置进行竖井衬砌施工方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，城市的交通需求也将越来越大。城市土地资源的有限性、城市道路扩展的局限性，特别是老城区规划的时限性，严重制约着现代交通需求的发展。为达到城市经济的持续发展，除加快城市高架立交基础建设外，轨道交通运输系统是解决这一问题的重要途径。目前，各大城市正在加快轨道交通建设，轨道交通穿越市区均以暗挖为主，暗挖车站、区间均需通过竖井、横通道组织施工。竖井一般较深，现有技术中竖井衬砌施工一般采用满堂脚手架进行施工，该施工方法存在周转材料耗费量大，搭拆费时费力的缺陷；且该施工方法的模板需采用对拉螺栓固定，而对拉螺栓位置的防水施工极难处理；并且该施工方法施工时间长、无法实现竖井衬砌与横通道同时施工。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种结构简单、施工速度快、模板可循环使用、可同时进行横通道施工的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：包括模板、支撑在所述模板下部的两榀主梁三脚架，所述模板的面板为竹胶板，所述模板的内侧上部可拆卸地连接两个预埋件，每榀所述主梁三脚架上设置一个主背楞，所述主背楞设置在所述模板的后部并与所述模板连接在一起，所述主背楞的下端可拆卸地与所述主梁三脚架上端的水平直角边连接，所述主梁三脚架的竖向直角边位于所述模板侧，在所述主梁三脚架的水平直角边与所述主背楞之间连接有长度可调节的斜撑，每个所述主背楞的上端后部连接有一个挑梁，每榀所述主梁三脚架的上端靠近模板一侧设置有可与所述预埋件配合的悬挂连接点。
本发明中，主梁三脚架、主背楞、斜撑均用于支撑固定模板，斜撑可方便调整模板的角度和垂直度，两榀主梁三脚架之间可铺设台板形成平台，施工人员可在该平台上进行相关作业：例如可调整安装模板、调整斜撑等，两个挑梁用于在两者之间铺设台板形成操作平台，施工人员可在操作平台上进行混凝土浇筑作业。
进一步的，在所述主梁三脚架的下部连接有吊平台。通过设置吊平台，施工人员可站在吊平台上拆除预埋件，然后用砂浆修补预埋件取出后留下的孔。
进一步的，为防止漏浆及错台，所述主背楞的下端和所述主梁三脚架之间设置有微调装置。通过微调装置可使模板与混凝土贴紧，防止漏浆及错台。
进一步的，所述微调装置包括连接架，所述主背楞的下端与所述连接架连接，在所述主梁三脚架的上端水平直角边上沿水平方向设置有若干个销孔，所述连接架通过销轴与所述主梁三脚架上的销孔配合连接。通过更换主背楞下端与主梁三脚架的上端水平直角边连接的销孔位置，可方便地调整模板与混凝土的距离，便于使模板与混凝土贴紧。
进一步的，所述主背楞为双拼12#槽钢。通过采用双拼12#槽钢作为主背楞，可有效提高模板装置的结构强度。
进一步的，为便于施工，两个挑梁之间铺设台板形成上部操作平台，两个所述主梁三脚架之间铺设台板形成三脚架平台。施工人员可在上部操作平台上进行混凝土浇筑施工，施工人员在三脚架平台上可以进行模板安装、调整等施工作业。
本发明还提供了一种利用上述的整体提升悬臂模板装置进行竖井衬砌施工方法，其采用的技术方案是：浇筑混凝土前首先将支撑模板的两榀主梁三脚架组装好，在两个主梁三脚架之间铺装台板、安装防护栏杆，形成三脚架平台；在模板下部垫木梁，然后在模板上安装主背楞、斜撑、挑架形成模板上架体，在两个挑架之间铺装台板及安装防护栏杆形成上部操作平台；然后采用由下至上的顺序逐层进行混凝土浇筑施工，包括如下步骤：(1)在竖井底部沿竖井内壁周圈依次设置模板并利用竖井底板浇筑时预埋的螺栓固定模板，模板上安装所述预埋件，然后进行第一次混凝土浇筑；(2)第二次混凝土浇筑时，先将预埋件支座固定在第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件上，然后利用吊装装置将拼装好的三脚架平台依次整体吊起并通过所述主梁三脚架的悬挂连接点挂于第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件的预埋件支座上并固定，然后利用吊装装置将拆卸下来的第一层的模板上架体整体吊起安装在挂好的三脚架平台上，并利用斜撑调整模板角度，然后进行第二次混凝土浇筑；(3)第三次混凝土浇筑时以第二次混凝土浇筑时模板施工方法利用吊装装置将拆卸下来的上一次混凝土浇筑用的悬臂模板装置提升并悬挂于上一次混凝土浇筑时预埋的预埋件上，并在主梁三脚架下部安装吊平台，然后进行混凝土浇筑；(4)以第三次混凝土浇筑时的模板提升方法为标准提升进行以后的混凝土浇筑施工，直至混凝土浇筑完毕。
进一步的，相邻的两块模板之间通过芯带相连。模板单元之间由芯带相连，可保证单元之间成一条直线。
进一步的，所述模板后部还设置有木工字梁作为纵向背楞。
进一步的，施工人员站在吊平台内拆除预埋件并修补预埋件取出后留下的孔。
本发明的有益效果是：本发明中的模板装置结构简单，可迅速的建立起单面墙体悬臂模板体系，施工速度快。本发明中的模板装置自带操作平台，施工时无需打设施工操作架和支撑架，大量节省人力、物力和操作空间；施工时，本发明中的模板装置利用吊装装置向上爬升，模板装置循环使用，安拆速度快，可大大加快施工速度；混凝土浇筑时，混凝土的侧压力及振捣荷载完全由上一次浇筑混凝土时预埋的预埋件及支架系统承担，模板不需要设置穿墙螺栓，模板不必有另外的加固措施；模板装置中的各连接件标准化程度高，通用性强，可重复使用；本发明中的模板装置采用大块模板，模板接缝少，表面平整，浇筑出来的混凝土表面光洁，结构尺寸准确；本发明中的模板装置各部位均定型化设计，整体组装，可实现分节整体提升快速安装，利用预埋件支撑模板，不需要竖井内部设置贯通横撑，改善了作业环境，提高了施工效率。本发明是对传统竖井衬砌施工技术的一次创新，可节约大量脚手架等周转材料，悬臂模板装置只占用竖井内壁周圈范围，中间的空间可以提供下部横通道施工作业空间，实现了横通道与竖井衬砌同步施工，大大提高了施工效率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中悬臂模板装置的平面布置示意图；
图2是图1中的A部分的放大示意图；
图3是本发明具体实施方式中的施工示意图；
图4是本发明具体实施方式中的悬臂模板装置的结构示意图；
图5是本发明中的悬臂模板装置的主背楞下端与主梁三脚架上端连接部分的放大示意图；
图中，1、模板，2、主背楞，3、微调装置，4、预埋件，5、主梁三脚架，6、斜撑，7、挑梁，8、吊平台，9、防护栏杆，10、防护栏杆，11、芯带，12、密目网，13、出渣支道，14、连接架，15、销孔。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如附图所示，一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，包括模板1，每块模板1下部设置两榀主梁三脚架5，模板1采用大块模板，模板1的面板为竹胶板。模板1的内侧上部可拆卸地连接有两个预埋件4。主梁三脚架5为采用型钢制作的直角三角架。每榀主梁三脚架5上设置一个主背楞2，主背楞2优选采用为双拼12#槽钢。所述主背楞2设置在模板1的后部并与模板1通过连接件可拆卸地连接在一起。主背楞2的下端可拆卸地与主梁三脚架5上端的水平直角边连接，所述主梁三脚架5的竖向直角边位于模板侧。在所述主梁三脚架5的水平直角边与所述主背楞2之间连接有长度可调节的斜撑6，斜撑6可采用螺纹杆与螺筒配合的结构，通过调节斜撑6的长度，可方便地调整模板的角度和垂直度，模板1利用斜撑6可前后倾斜，最大角度为30°。每个所述主背楞2的上端后部连接有一个挑梁7。每榀所述主梁三脚架5的上端靠近模板一侧设置有可与所述预埋件4配合的悬挂连接点。
为便于施工人员作业，本发明中还可在所述主梁三脚架5的下部连接吊平台8。施工人员站在吊平台8内可进行清除预埋件和修补预埋件取出后留下的孔的作业。
为使模板与混凝土贴紧，防止漏浆及错台，所述主背楞2的下端和所述主梁三脚架5之间设置有微调装置3，所述微调装置3包括连接架14，所述主背楞2的下端与所述连接架14连接，在所述主梁三脚架5的上端水平直角边上沿水平方向设置有若干个销孔15，所述连接架14通过销轴与所述主梁三脚架5上的销孔15配合连接。连接架14通过销轴与主梁三脚架5上不同的销孔15配合来调整模板，使模板与混凝土贴紧，防止漏浆及错台。
为便于施工，本发明中在两个挑梁7之间铺设台板形成上部操作平台，两个所述主梁三脚架5之间铺设台板形成三脚架平台。施工人员可在上部操作平台上进行混凝土浇筑施工，施工人员可在三脚架平台上可以进行模板安装、调整等施工作业。
模板装置在具体设计及生产时，根据混凝土浇筑时的侧压力，合理设计模板厚度、背楞材质和规格；根据结构配筋率、每次需堆放的钢筋重量及其它施工荷载，优化预埋件、承重支架参数，做到安全、经济。模板设计完毕，根据工程进度安排和模板生产周期，确定合理的模板生产计划。
利用上述的整体提升悬臂模板装置进行竖井衬砌施工时，首先组拼三脚架平台和上操作平台：每套模板装置由两榀主梁三脚架5做支撑，先将支撑模板的两榀主梁三脚架5组装好，在两个主梁三脚架5之间铺装台板、安装防护栏杆，形成三脚架平台；在模板下部垫两根木梁，然后在模板上安装主背楞2、斜撑6、挑架7，形成模板上架体，主背楞与模板采用扣件连接，用钢管扣件将挑架连接牢固，在两个挑架7之间铺装台板及安装防护栏杆形成上部操作平台，平台要求平整牢固，在与部件冲突位置开孔，以保证模板上架体使用；然后采用由下至上的顺序逐层进行混凝土浇筑施工，包括如下步骤：(1)在竖井底部沿竖井内壁周圈依次设置模板并利用竖井底板浇筑时预埋的螺栓固定模板，模板上安装所述预埋件4，然后进行第一次混凝土浇筑；(2)第二次混凝土浇筑时，先将预埋件支座固定在第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件4上，然后利用吊装装置(塔吊或吊车)将拼装好的三脚架平台依次整体吊起并通过所述主梁三脚架5上的悬挂连接点挂于第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件4上的预埋件支座上并插入安全插销并用发卡固定，然后利用吊装装置将拆卸下来的第一层的模板上架体整体吊起安装在挂好的三脚架平台上，并利用斜撑6调整模板角度，然后进行第二次混凝土浇筑；(3)第三次混凝土浇筑时以第二次混凝土浇筑时模板施工方法利用吊装装置将拆卸下来的上一次混凝土浇筑用的悬臂模板装置提升并悬挂于上一次混凝土浇筑时预埋的预埋件4上，并在主梁三脚架5下部安装吊平台8，然后进行混凝土浇筑；工人可站在吊平台8上拆除预埋件，然后用砂浆修补预埋件取出后留下的孔；(4)以第三次混凝土浇筑时的模板提升方法为标准提升方法进行以后的混凝土浇筑施工，直至混凝土浇筑完毕。
本发明施工时，相邻的两块模板之间可设置芯带11，通过芯,11相连。模板单元之间由芯带相连，可保证单元之间成一条直线。为提高模板装置的强度，模板后部还可设置木工字梁作为纵向背楞。
本发明是对传统竖井衬砌施工技术的一次创新，可节约大量脚手架等周转材料，悬臂模板只占用竖井内壁周圈范围，中间的空间可以提供下部横通道施工作业空间，实现了横通道与竖井衬砌同步施工，大大提高了施工效率。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：包括模板(1)、支撑在所述模板(1)下部的两榀主梁三脚架(5)，所述模板(1)的面板为竹胶板，所述模板(1)的内侧上部可拆卸地连接两个预埋件(4)，每榀所述主梁三脚架(5)上设置一个主背楞(2)，所述主背楞(2)设置在所述模板(1)的后部并与所述模板(1)连接在一起，所述主背楞(2)的下端可拆卸地与所述主梁三脚架(5)上端的水平直角边连接，所述主梁三脚架(5)的竖向直角边位于所述模板侧，在所述主梁三脚架(5)的水平直角边与所述主背楞(2)之间连接有长度可调节的斜撑(6)，每个所述主背楞(2)的上端后部连接有一个挑梁(7)，每榀所述主梁三脚架(5)的上端靠近模板一侧设置有可与所述预埋件(4)配合的悬挂连接点。
2.根据权利要求1所述的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：在所述主梁三脚架(5)的下部连接有吊平台(8)。
3.根据权利要求2所述的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：所述主背楞(2)的下端和所述主梁三脚架(5)之间设置有微调装置(3)。
4.根据权利要求3所述的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：所述微调装置(3)包括连接架(14)，所述主背楞(2)的下端与所述连接架(14)连接，在所述主梁三脚架(5)的上端水平直角边上沿水平方向设置有若干个销孔，所述连接架(14)通过销轴与所述主梁三脚架(5)上的销孔配合连接。
5.根据权利要求1所述的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：所述主背楞(2)为双拼12#槽钢。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置，其特征是：两个挑梁(7)之间铺设台板形成上部操作平台，两个所述主梁三脚架(5)之间铺设台板形成三脚架平台。
7.一种利用权利要求1-6任一所述的整体提升悬臂模板装置进行竖井衬砌施工方法，其特征是：浇筑混凝土前首先将支撑模板的两榀主梁三脚架组装好，在两个主梁三脚架之间铺装台板、安装防护栏杆，形成三脚架平台；在模板下部垫木梁，然后在模板上安装主背楞、斜撑、挑架形成模板上架体，在两个挑架之间铺装台板及安装防护栏杆形成上部操作平台；然后采用由下至上的顺序逐层进行混凝土浇筑施工，包括如下步骤：(1)在竖井底部沿竖井内壁周圈依次设置模板并利用竖井底板浇筑时预埋的螺栓固定模板，模板上安装所述预埋件，然后进行第一次混凝土浇筑；(2)第二次混凝土浇筑时，先将预埋件支座固定在第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件上，然后利用吊装装置将拼装好的三脚架平台依次整体吊起并通过所述主梁三脚架的悬挂连接点挂于第一次混凝土浇筑时预埋的预埋件的预埋件支座上并固定，然后利用吊装装置将拆卸下来的第一层的模板上架体整体吊起安装在挂好的三脚架平台上，并利用斜撑调整模板角度，然后进行第二次混凝土浇筑；(3)第三次混凝土浇筑时以第二次混凝土浇筑时模板施工方法利用吊装装置将拆卸下来的上一次混凝土浇筑用的悬臂模板装置提升并悬挂于上一次混凝土浇筑时预埋的预埋件上，并在主梁三脚架下部安装吊平台，然后进行混凝土浇筑；(4)以第三次混凝土浇筑时的模板提升方法为标准提升进行以后的混凝土浇筑施工，直至混凝土浇筑完毕。
8.根据权利要求7所述的竖井衬砌施工方法，其特征是：相邻的两块模板之间通过芯带相连。
9.根据权利要求7所述的竖井衬砌施工方法，其特征是：所述模板后部还设置有木工字梁作为纵向背楞。
10.根据权利要求7所述的竖井衬砌施工方法，其特征是：施工人员站在吊平台内拆除预埋件并修补预埋件取出后留下的孔。
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