CN110056358A - 一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系及施工方法，模板与支撑体系包括模板结构（1）和支撑结构（2），所述支撑结构（2）支撑在模板结构（1）内侧；所述支撑结构（2）包括圆筒（21）和撑杆（22），所述圆筒（21）设置在模板结构（1）的内侧中心位置，所述撑杆（22）一端支撑在圆筒（21）外侧，另一端支撑在模板结构（1）内侧；所述圆筒（21）外侧还设置有爬梯（211）。内衬墙施工方法包括模板结构的安装、支撑结构的安装、内衬墙的浇筑、支撑结构的拆除和模板结构的拆除五个步骤。本发明用于大断面竖井施工。

Description

一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系及施工方法。

背景技术

竖井是建筑施工中经常遇到的一种结构，竖井的施工包括掘进与衬砌两个步骤，其中衬砌是保证竖井建成后使用时结构稳定性和安全性的重要步骤。竖井施工方法包括顺作法和逆作法，对于大断面的深井一般都采用逆作法，先分层开挖基坑一个节段，初衬后施工浇筑该节段竖井内衬墙结构形成永久支护，待内衬墙混凝土养护到一定的强度后，再往下开挖基坑下一个节段，再进行初衬并施工浇筑该节段竖井内衬墙，如此自上而下循环直到井底完成整个竖井结构。

目前的逆作法进行竖井衬砌作业时，模板外侧通过简单钢结构做简单的对撑或“井”状支撑，这种方法对于大断面的深井需要的钢结构支撑长度较长，模板与支撑体系的强度与刚度要求高，模板与支撑体系的体量大、用钢量大，安装及拆除作业工序多、不方便，而且这些钢结构支撑在多次分节段循环作业过程中需要不断的吊入和吊出，操作麻烦并且效率低，耗费人力并且延长了施工周期。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对背景技术中的不足，提供一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系及施工方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，包括模板结构和支撑结构，所述支撑结构支撑在模板结构上；所述支撑结构包括圆筒和撑杆，所述圆筒设置在模板结构的外侧中心位置，所述撑杆一端支撑在圆筒外侧，另一端支撑在模板结构上；所述圆筒外侧还设置有爬梯。

进一步地，所述圆筒内侧径向支撑有多个加强杆。

进一步地，所述圆筒外侧设置有U形卡槽，所述撑杆一端固定在U形卡槽上；所述模板结构外侧设置有卡位，所述撑杆的另一端固定在模板结构外侧设置的卡位上。

进一步地，所述U形卡槽在圆筒外侧横向呈中心对称布设多个，竖向设置多层；竖向上每相邻两组U形卡槽之间设置有一个爬梯。

进一步地，所述撑杆靠近圆筒一端设置有挂钩，所述撑杆在收纳状态时可以挂在圆筒上。

进一步地，所述模板结构上侧设置有站位和靠背。

进一步地，所述模板结构包括底模和侧模，所述侧模与底模联结。

进一步地，所述底模为木质模板，并且设置有钢筋插孔；所述侧模为钢质模板。

进一步地，所述侧模包括标准块和楔形块，所述标准块与楔形块拼接成侧模。

另外，还提供一种模板支撑体系的竖井内衬墙施工方法，包括以下步骤：

模板结构的安装：竖井基坑的一个节段开挖到位后，在基坑底部侧壁锚入托杆，在基坑上部侧壁上锚入撑筋，在底模上开设钢筋插孔，将底模安装在托杆上；安装钢筋笼，并通过底模和撑筋安装侧模；

支撑结构的安装：将各个撑杆通过挂钩挂设在圆筒侧壁上，一次性将圆筒和撑杆吊入竖井内；将圆筒固定在竖井底部中心位置，将撑杆一端顶住侧模外侧的卡位，另一端卡入U形卡槽中，其中撑杆的长度稍大于侧模与圆筒的水平径向间距；

内衬墙混凝土的浇筑：浇筑时工人站在侧模的站位上、背靠靠背，通过侧模上预留的浇筑孔从下往上分层浇筑；

支撑结构的拆除：竖井内衬墙的混凝土达到规定强度值后拆除支撑体系，支撑体系拆除前先将侧模通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上；拆除时将各个撑杆拆下，通过挂钩挂设在圆筒的侧壁上，一次性将圆筒和撑杆吊出竖井；

模板结构的拆除：竖井内衬墙的混凝土达到规定强度值后拆除侧模和底模，拆下的侧模通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上，待下一节段施工使用。

本发明的模板与支撑体系实现的有益效果主要有以下几点：通过圆筒与撑杆形成的支撑结构以稳定的侧向支撑，而且采用这种方式与现有的支撑方式相比可以将撑杆缩短、减少模板与支撑体系的用钢量，亦避免使用对拉螺栓来固定内衬墙侧模板，并使得搭设与拆除及在竖井作业时撑杆的吊出吊入更加灵活、方便快捷；同时，圆筒外侧还设置有作业爬梯，从而不用在竖井内设置单独的爬梯，省略了单独设置爬梯所需的组装、拆卸及吊装等作业工序，从而可以简化大断面竖井施工的作业流程、提高作业效率、缩短施工周期。

本发明的内衬墙施工方法的有益效果主要有以下几点：依托前述的模板支撑体系，可以简化大断面竖井施工的作业流程、提高作业效率、缩短施工周期；在支撑体系拆除后至模板结构拆除前这一阶段，侧模通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上，可以避免侧模掉落，保证了竖井施工的施工安全；侧模拆除后可以通过竖井上部的吊环吊挂存放，待下一节段施工使用，省去了侧模从竖井吊出和吊入步骤，节省了施工时间。

附图说明

图1为本发明实施例一或实施例二中支撑结构的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例一或实施例二中侧模拼接后的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例一或实施例二中底模安装的结构示意图；

图4为本发明实施例一或实施例二中撑杆的结构示意图；

图5为本发明实施例一或实施例二中支撑结构与模板结构安装的横向剖面结构示意图；

图6为本发明实施例一或实施例二中支撑结构与模板结构安装的纵向剖面结构示意图（仅示出了圆筒一侧的撑杆和模板结构，另一侧的撑杆和模板结构因结构相同省略）。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1~6，一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，主要用于大断面的竖井。模板与支撑体系包括模板结构1和支撑结构2，模板结构1围设在竖井内侧，方便进行竖井内衬的浇筑；所述支撑结构2支撑在模板结构1外侧，为模板结构1提供侧向支撑力，保证模板在浇筑时的稳定性。所述支撑结构2包括圆筒21和撑杆22，圆筒21可以采用直径较大的钢筒，例如直径为DN2000的钢筒；撑杆22可以采用钢管，例如φ48.3×3.6的脚手架用钢管。

参阅图1~6，支撑结构2支撑模板结构1时，模板结构1围设在竖井内侧形成圆筒结构，所述圆筒21设置在模板结构1的外侧中心位置，即所述模板结构1、支撑结构2的圆筒21及圆形的竖井同圆心设置。所述撑杆22一端支撑在圆筒21外侧，另一端支撑在模板结构1外侧，从而可以通过圆筒21与撑杆22形成的支撑结构将模板结构以稳定的侧向支撑，而且采用这种方式与现有的支撑方式相比可以将撑杆缩短、减少模板与支撑体系的用钢量，亦避免使用对拉螺栓来固定侧模12，并使得搭设与拆除及在竖井作业时撑杆的吊出吊入更加方便、快捷；同时，所述圆筒21外侧还设置有爬梯211，从而不用在竖井内再设置单独的作业爬梯，省略了单独设置爬梯所需的组装、拆卸及吊装作业流程，从而可以简化大断面深井施工的作业流程、提高作业效率、缩短施工周期。

参阅图1，作为进一步的优选方案，所述圆筒21内支撑有多个加强杆213，可以设置多个加强杆213形成井字结构或米字结构的支撑，多个加强杆213在圆筒内部径向呈辐射状支撑，并且在圆筒内设置多层支撑，这样形成的圆筒结构径向强度和刚度更强，可以提供的支撑力更强。加强杆213也可以采用φ48.3×3.6的脚手架用钢管，并且焊接在圆筒内壁。爬梯211可以用Ф22钢筋弯折成U形，沿圆筒21竖直方向依次焊接在钢筒外壁上，作为施工作业爬梯；爬梯的两侧可用竖向钢筋连接，保证爬梯的承重能力。爬梯的宽度可以设置为50cm、梯步间距30-40cm。

参阅图1，撑杆22在圆筒21外侧固定可以采用圆孔等常用的固定结构，本实施例中提供一种优选方式，所述圆筒21外侧设置有U形卡槽212，所述U形卡槽212开口朝上设置，所述撑杆22一端可以固定在U形卡槽212上。所述模板结构1外侧设置有卡位123，卡位123可以设置为U形卡槽或盲孔结构，所述撑杆22的另一端固定在卡位上。撑杆22的长度最好设置为稍大于侧模12与圆筒21的水平径向间距，例如设置为比侧模12与圆筒21的水平径向间距约大于20mm，这样撑杆22可以在法向上斜撑在侧模12与圆筒21之间，支撑的更紧。

参阅图1、5和6，所述U形卡槽212在圆筒21外侧横向呈中心对称布设多个、竖向设置多层，从而可以安装预定的固定撑杆22，为侧模12提供稳定的支撑力。本实施例中横向设置12个U形卡槽212、竖向设置4层，实际中也可以设置为其他数量的U形卡槽。加强杆213最好在圆筒内对应U形卡槽212位置设置，也是横向设置多个、竖向设置多层，从而可以在各个U形卡槽212内侧抵接圆筒内壁为U形卡槽提供支撑，使得圆筒在U形卡槽212处固定撑杆时不易变形，支撑力更强。在竖向上每相邻两组U形卡槽212之间设置有一个爬梯211，从而人工作业时上下更方便，也可以多人同时在圆筒外围不同位置进行作业，作业效率更高。

参阅图4，所述撑杆22靠近圆筒21一端设置有挂钩221，从而圆筒21与撑杆22需要吊入到竖井内或从竖井内吊出时，可以将各个撑杆22通过挂钩挂221挂在圆筒21上随圆筒一起吊入或吊出，安装时直接从圆筒上取下撑杆22进行安装，拆卸时工人只需将撑杆取下挂在圆筒上，操作方便，不用单独吊装撑杆，可以进一步提高施工效率。

参阅图2和图3，所述模板结构1包括底模11和侧模12，所述侧模12与底模11联结。底模上需要打孔111供钢筋笼的竖向钢筋穿出，而木质结构拼装方便，因而底模11最好采用木质模板；所述侧模12可以采用钢质模板。侧模12最好采用多个模板结构拼接形成圆筒状，从而减轻单个模板的重量，方便吊装。拼接形成圆筒形侧模12的各个模板可以设置为相同大小形状的结构，本实施例中提供一种更为优选的方式，所述侧模12包括多个面积较大的标准块121和两个面积较小的楔形块122，标准块121的横向截面呈弧形，安装时可以先将各个标准板121拼装，最后拼装楔形板122，这样拼装时更加容易，拆除时反过来进行。本实施例中标准块121和楔形块122上均设置有U形卡槽，因而U形卡槽在楔形块122附近相对较密集，使得U形卡槽不完全呈中心对称分布，但整体上U形卡槽仍为中心对称分布在圆筒上；实际中也可以将U形卡槽完全呈中心对称分布设置。

参阅图6，所述模板结构1的侧模12外侧设置有站位13和靠背14，方便工人施工时站立，保证施工安全。

实施例二

参阅图1~6，一种利用实施例一中模板与支撑体系的竖井内衬墙施工方法，包括五个步骤，依次为模板结构的安装、支撑结构的安装、内衬墙混凝土的浇筑、支撑结构的拆除和模板结构的拆除，下面分步骤具体说明。

模板结构的安装：竖井基坑分节段开挖，本实施例中以3m为一个节段开挖，实际中也可以根据实际需要选择。竖井基坑的一个节段开挖到位后，先在基坑底部侧壁钻孔并锚入托杆3，可以采用槽钢作为托杆3，托杆的悬臂端设竖向钢凳；再在底模11上开设钢筋插孔，将底模11安装在托杆3上；接着在竖井基坑上部侧壁上锚入多个撑筋5方便后续在侧模内侧支撑侧模；最后分片吊入并安装钢筋笼，再安装侧模12，侧模12下部支撑在底模11上，内侧通过撑筋5支撑，侧模12拼接安装时，先装标准块121，最后装楔形块122。由此模板结构安装完成，可以进一步安装支撑体系。

支撑结构的安装：先将各个撑杆22通过挂钩221挂设在圆筒21侧壁上，一次性将圆筒21和撑杆22一起吊入竖井内；再将圆筒21固定在竖井底部中心位置，工人通过各处的爬梯站立，将撑杆22一端顶住侧模12外侧的卡位，另一端卡入U形卡槽212中，其中撑杆22的长度稍大于侧模12与圆筒21的水平径向间距，使得撑杆22支撑的更紧，模板结构更加不易变形。由此完成支撑结构的安装，下一步可进行内衬墙混凝土浇筑作业。

内衬墙混凝土的浇筑：浇筑混凝土时工人站在侧模的站位13上、背靠靠背14，通过侧模上预留的浇筑孔从下往上分层浇筑。混凝土浇筑完成后，待竖井内衬墙4的混凝土达到规定强度值后可以进行拆除支撑结构1作业。

支撑结构的拆除：支撑体系拆除前先将侧模12通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上；拆除时将各个撑杆22拆下，通过挂钩221挂设在圆筒21的侧壁上，一次性将圆筒21和撑杆22吊出竖井。支撑体系拆除后，在内衬墙4的混凝土完全达到规定强度值后，可以进行模板结构的拆除作业。

模板结构的拆除：侧模12拆除时先拆楔形块122，后拆标准块121；最后再拆除底模11和托杆3。拆下的侧模12通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环原位置，不吊出竖井外，待下一节段施工使用。

通过上述施工方法将竖井内的一个节段内衬墙施工完成后，继续开挖下一个节段基坑，然后再进行该节段的内衬墙施工，依次循环直至整个竖井施工完成为止。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：包括模板结构（1）和支撑结构（2），所述支撑结构（2）支撑在模板结构（1）上；所述支撑结构（2）包括圆筒（21）和撑杆（22），所述圆筒（21）设置在模板结构（1）的外侧中心位置，所述撑杆（22）一端支撑在圆筒（21）外侧，另一端支撑在模板结构（1）上；所述圆筒（21）外侧还设置有爬梯（211）。

2.根据权利要求1所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述圆筒（21）内侧径向支撑有多个加强杆（213）。

3.根据权利要求2所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述圆筒（21）外侧设置有U形卡槽（212），所述撑杆（22）一端固定在U形卡槽（212）上；所述模板结构（1）外侧设置有卡位，所述撑杆（22）的另一端固定在模板结构（1）外侧设置的卡位上。

4.根据权利要求3所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述U形卡槽（212）在圆筒（21）外侧横向呈中心对称布设多个，竖向设置多层；竖向上每相邻两组U形卡槽（212）之间设置有一个爬梯（211）。

5.根据权利要求1~4任一项所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述撑杆（22）靠近圆筒（21）一端设置有挂钩（221），所述撑杆（22）在收纳状态时可以挂在圆筒（21）上。

6.根据权利要求5所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述模板结构（1）上设置有站位（13）和靠背（14）。

7.根据权利要求6所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述模板结构（1）包括底模（11）和侧模（12），所述侧模（12）与底模（11）联结。

8.根据权利要求7所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述底模（11）为木质模板，并且设置有钢筋插孔（111）；所述侧模（12）为钢质模板。

9.根据权利要求8所述的用于竖井内衬墙施工的模板与支撑体系，其特征在于：所述侧模（12）包括标准块（121）和楔形块（122），所述标准块（121）与楔形块（122）拼接成侧模（12）。

10.一种模板支撑体系的竖井内衬墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

模板结构的安装：竖井基坑的一个节段开挖到位后，在基坑底部侧壁锚入托杆（3），在基坑上部侧壁上锚入撑筋，在底模（11）上开设钢筋插孔，将底模（11）安装在托杆（3）上；安装钢筋笼，并通过底模（11）和撑筋安装侧模（12）；

支撑结构的安装：将各个撑杆（22）通过挂钩（221）挂设在圆筒（21）侧壁上，一次性将圆筒（21）和撑杆（22）吊入竖井内；将圆筒（21）固定在竖井底部中心位置，将撑杆（22）一端顶住侧模（12）外侧的卡位，另一端卡入U形卡槽（212）中，其中撑杆（22）的长度稍大于侧模（12）与圆筒（21）的水平径向间距；

内衬墙混凝土的浇筑：浇筑时工人站在侧模的站位（13）上、背靠靠背（14），通过侧模上预留的浇筑孔从下往上分层浇筑；

支撑结构的拆除：竖井内衬墙的混凝土达到规定强度值后拆除支撑体系（1），支撑体系拆除前先将侧模（12）通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上；拆除时将各个撑杆（22）拆下，通过挂钩（221）挂设在圆筒（21）的侧壁上，一次性将圆筒（21）和撑杆（22）吊出竖井；

模板结构的拆除：竖井内衬墙的混凝土达到规定强度值后拆除侧模（12）和底模（11），拆下的侧模（12）通过钢绳吊在竖井上部预埋的吊环上，待下一节段施工使用。