CN111395271A - 闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模及施工方法，它包括工作平台，所述工作平台的两侧通过调节螺杆支撑安装有模板，所述工作平台的底部四角固定安装有升降动力装置，所述升降动力装置与悬吊拉杆相连，所述悬吊拉杆的顶端与固定在封口盘底部的悬吊环相连，所述封口盘支撑安装在闸门井道的顶部，所述封口盘和工作平台之间安装有用于浇筑的混凝土输料系统。有效解决闸门门槽二期混凝土施工过程中存在的关键问题，其结构简单、安拆方便、成本低廉、质量可控、能连续施工、能随时监控施工过程并能及时养护和修复施工质量缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及闸门施工技术领域，特别涉及闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模及施工方法。
背景技术
目前，闸门门槽二期混凝土衬砌通常采用满堂脚手架倒模或翻转模板等方式进行施工，现有技术中比较突出的缺点是：
一是采取满堂脚手架倒模方案，脚手架安拆工程量大，尤其是在深度较大的闸门井问题更加突出；施工工序多，安拆成本高，存在一定的安全风险。
二是采取翻转模板方案，模板使用量较大，不但需要频繁搭设工作平台，人工投入多，而且施工速度受限。
三是上述两种方案均存在混凝土施工不连续、分缝多，施工缺陷不能及时修补，无法及时养护，辅助工序多，施工质量控制难度大，工程成本相对较高。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷提供闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模及施工方法，有效解决闸门门槽二期混凝土施工过程中存在的关键问题，其结构简单、安拆方便、成本低廉、质量可控、能连续施工、能随时监控施工过程并能及时养护和修复施工质量缺陷。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，它包括工作平台，所述工作平台的两侧通过调节螺杆支撑安装有模板，所述工作平台的底部四角固定安装有升降动力装置，所述升降动力装置与悬吊拉杆相连，所述悬吊拉杆的顶端与固定在封口盘底部的悬吊环相连，所述封口盘支撑安装在闸门井道的顶部，所述封口盘和工作平台之间安装有用于浇筑的混凝土输料系统。
所述工作平台的底部固定安装有辅助平台，所述辅助平台和工作平台都采用桁架结构，并在桁架结构之间铺设钢板或木板搭设作业平台；在作业平台的周边固定钢结构围栏。
所述模板与待浇筑的门槽二期混凝土衬砌的外形尺寸相匹配，所述模板由面板、加强肋和支撑板拼装而成，所述面板采用6-9mm厚钢板加工或普通定型钢模板拼装。
所述升降动力装置包括千斤顶，所述千斤顶的底座固定安装在工作平台的顶部四角，所述千斤顶通过液压油管与用于驱动其工作的液压控制台相连，所述液压控制台固定安装在辅助平台上，所述悬吊拉杆穿过千斤顶，四个所述千斤顶与用于监测其同步升降的同步控制器相连。
所述升降动力装置采用液压卷扬机构，包括固定在工作平台顶部四角的液压卷扬马达，所述液压卷扬马达的输出轴安装有卷扬筒，所述卷扬筒上缠绕有悬吊索，所述悬吊索的另一端与悬吊环固定相连，所述液压卷扬马达通过液压油管与用于驱动其工作的液压控制台相连，所述液压控制台固定安装在辅助平台上，四个所述液压卷扬马达与用于监测其同步转动的同步控制器相连。
所述混凝土输料系统包括固定在封口盘顶部的受料斗，所述受料斗的出料口与溜桶相对接，所述溜桶的底端与集料斗相对接，所述集料斗上对称连接有分料槽，两个所述分料槽的末端分别对应设置在待浇筑的门槽二期混凝土衬砌的正上方。
还包括混凝土养护系统，所述混凝土养护系统包括设置在辅助平台上的喷淋管。
所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模进行门槽浇筑的施工方法，包括以下步骤：
Step1，模板制作：在制造车间按设计要求制造，预组装后进行验收，合格后编号解体运输；
Step 2，模板现场安装：先将辅助平台临时固定，再将工作平台固定在辅助平台上，再将千斤顶用螺栓固定再工作平台上，将封口盘固定在闸门井道的顶部，将悬吊拉杆固定在封口盘的悬吊环上，悬吊拉杆穿入千斤顶，将液压油管与千斤顶和液压控制台连接，并接通电源；安装模板及调节螺杆，并调整到合适位置，所有系统安装完成后，进行空载试验，通过测量安装同步控制器；
Step 3，混凝土输料系统安装：模板就位后，在封口盘顶部布置受料斗，在工作平台上上布置集料斗、分料槽，在辅助平台上布置喷淋管，利用钢丝绳悬吊溜桶；
Step 4，混凝土施工：混凝土运输至门槽上口受料斗，通过溜桶或料斗溜入工作平台上的集料斗，利用分料槽对称入仓、均匀分仓；特别要保证两侧边墙混凝土均匀同步入仓，以确保模板不发生侧移，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升的原则；
Step 5，滑模滑升：待混凝土初次浇筑完成之后，对滑模进行初次滑升，再进行下层浇筑；
Step 6，混凝土消缺养护：脱模后要及时利用辅助平台对混凝土进行原浆修复，要求光、匀、平整；为使已脱模混凝土表面具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助平台上设置喷淋管，也可采用养护剂，对脱模混凝土面进行及时养护。
所述Step 5中，滑模在升降过程中需要按以下步骤进行：第一次浇筑10cm厚、半骨料的混凝土或砂浆；接着按分层厚度不大于30cm浇筑第二层混凝土；厚度达到70cm时，开始滑升3～6cm，检查脱模混凝土强度是否合适；第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升12cm～15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升；混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30cm；滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板结构以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；施工转入正常滑升时，需要保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，保证日滑升6-10m，具体需要根据混凝土特性、供料强度、环境温度、脱模强度综合试验确定。
所述Step 5中混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，为保证混凝土顺利入仓，要求混凝土和易性、流动性好，坍落度满足泵送要求；脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出１mm左右的指印，能用抹子抹光；若脱模混凝土面平整，可不做抹光处理；如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平；为了滑模能顺利进行，混凝土供应要连续。
本发明有如下有益效果：
1、本发明结构简单，安拆方便，减少了繁琐的脚手架、模板安拆等程序，工程成本低，施工速度快，保证混凝土连续施工。
2、本发明混凝土施工过程直观可控，混凝土的入仓、平仓、振捣等施工均在模板上口一定范围内进行，操作方便、易于控制，可充分保证均匀入仓、分层平仓、密实振捣，有利于混凝土内在质量。
3、本发明脱模符合混凝土强度浇筑规律，没有施工缝，混凝土脱模强度控制在0.1～0.3MPa，仍处于初凝期间，脱模后可以及时检查混凝土浇筑质量，对表面缺陷可以及时处理，既可保证表面质量，又保证了表面美观；洒水养护在辅助平台上及时、连续、均匀进行，也有利于混凝土强度保证。
4、本发明封口盘、工作平台、辅助平台等工作环境为全封闭，消减了许多不安全隐患。劳动组织简单，安全施工有保障。
5、本发明通过采用升降动力装置能够实现模板在狭小门槽井道内部的自动爬升滑移，保证了门槽的连续浇筑，避免了传统采用脚手架施工过程中，需要拆卸脚手架，拆模的繁琐施工过程，大大的提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 为本发明的主剖视图。
图2 为本发明的俯视图。
图中：辅助平台1、工作平台2、千斤顶3、封口盘4、悬吊拉杆5、悬吊环6、液压油管7、液压控制台8、模板9、调节螺杆10、受料斗11、溜桶12、集料斗13、分料槽14、喷淋管15、一期混凝土16、门槽二期混凝土衬砌17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-2，闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，它包括工作平台2，所述工作平台2的两侧通过调节螺杆10支撑安装有模板9，所述工作平台2的底部四角固定安装有升降动力装置，所述升降动力装置与悬吊拉杆5相连，所述悬吊拉杆5的顶端与固定在封口盘4底部的悬吊环6相连，所述封口盘4支撑安装在闸门井道的顶部，所述封口盘4和工作平台2之间安装有用于浇筑的混凝土输料系统。通过采用上述的悬吊式滑模能够方便的用于闸门门槽二期混凝土衬砌的浇筑施工，其结构简单，安拆方便，减少了繁琐的脚手架、模板安拆等程序，工程成本低，施工速度快，保证混凝土连续施工。
进一步的，所述工作平台2的底部固定安装有辅助平台1，所述辅助平台1和工作平台2都采用桁架结构，并在桁架结构之间铺设钢板或木板搭设作业平台；在作业平台的周边固定钢结构围栏。通过上述的工作平台2能够方便作业人员进行浇筑施工。
进一步的，所述模板9与待浇筑的门槽二期混凝土衬砌17的外形尺寸相匹配，所述模板9由面板、加强肋和支撑板拼装而成，所述面板采用6-9mm厚钢板加工或普通定型钢模板拼装。模板9高度一般在1.5米左右。为了保证滑升过程中能依据门槽一期混凝土施工情况随时调整，防止卡模，模板通过调节螺杆10与工作平台刚性连接。
进一步的，所述升降动力装置包括千斤顶3，所述千斤顶3的底座固定安装在工作平台2的顶部四角，所述千斤顶3通过液压油管7与用于驱动其工作的液压控制台8相连，所述液压控制台8固定安装在辅助平台1上，所述悬吊拉杆5穿过千斤顶3，四个所述千斤顶3与用于监测其同步升降的同步控制器相连。上述的升降动力装置主要用于提供滑模升降的动力，所述悬吊拉杆5采用四组拉杆，每组2根，采用48mm直径的脚手架钢管，上端悬吊在闸门门槽顶部的封口盘上，下部通过专用千斤顶与工作平台相连，拉杆直接采取套丝连接，并保证抗拉强度和悬吊垂直。
进一步的，千斤顶3采用专用千斤顶是滑模的动力，目前较常用的以大吨位HM-100型液压专用千斤顶居多。液压控制台8为滑模系统的指挥中心，通过油管、控制阀等为千斤顶提供动力；YKT-36型液压控制台是专用设备。同步控制器是千斤顶的同步装置，固定在千斤顶上方的拉杠上，适时对千斤顶进行同步控制，确保滑模水平、均匀上升。
进一步的，所述升降动力装置采用液压卷扬机构，包括固定在工作平台2顶部四角的液压卷扬马达，所述液压卷扬马达的输出轴安装有卷扬筒，所述卷扬筒上缠绕有悬吊索，所述悬吊索的另一端与悬吊环6固定相连，所述液压卷扬马达通过液压油管7与用于驱动其工作的液压控制台8相连，所述液压控制台8固定安装在辅助平台1上，四个所述液压卷扬马达与用于监测其同步转动的同步控制器相连。所述液压卷扬机构也可以用于提供升降动力，其在工作过程中，通过液压卷扬马达带动悬吊索在卷扬筒上进行缠绕，进而在缠绕过程中，实现其升降。
进一步的，所述混凝土输料系统包括固定在封口盘4顶部的受料斗11，所述受料斗11的出料口与溜桶12相对接，所述溜桶12的底端与集料斗13相对接，所述集料斗13上对称连接有分料槽14，两个所述分料槽14的末端分别对应设置在待浇筑的门槽二期混凝土衬砌17的正上方。通过上述的混凝土输料系统主要用于实现混凝土的浇筑，混凝土可采用活节溜筒直接溜入工作平台上的集料斗，也可以采用卷扬吊料斗卸入集料斗；通过分料槽向模板两侧均匀分料、平仓，在模板上口用插入式振捣器对混凝土实施有效振捣。
进一步的，还包括混凝土养护系统，所述混凝土养护系统包括设置在辅助平台1上的喷淋管15。通过辅助平台1方便人工在辅助平台上对脱模后的混凝土质量缺陷及时进行修补，通过喷淋管15保证及时对达到初凝强度的混凝土进行洒水、养护。
实施例2：
所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模进行门槽浇筑的施工方法，包括以下步骤：
Step1，模板9制作：在制造车间按设计要求制造，预组装后进行验收，合格后编号解体运输；
Step 2，模板9现场安装：先将辅助平台1临时固定，再将工作平台2固定在辅助平台1上，再将千斤顶3用螺栓固定再工作平台2上，将封口盘4固定在闸门井道的顶部，将悬吊拉杆5固定在封口盘4的悬吊环6上，悬吊拉杆5穿入千斤顶3，将液压油管7与千斤顶3和液压控制台8连接，并接通电源；安装模板9及调节螺杆10，并调整到合适位置，所有系统安装完成后，进行空载试验，通过测量安装同步控制器；
Step 3，混凝土输料系统安装：模板9就位后，在封口盘4顶部布置受料斗11，在工作平台上2上布置集料斗13、分料槽14，在辅助平台上1布置喷淋管15，利用钢丝绳悬吊溜桶12；
Step 4，混凝土施工：混凝土运输至门槽上口受料斗11，通过溜桶12或料斗溜入工作平台上的集料斗13，利用分料槽14对称入仓、均匀分仓；特别要保证两侧边墙混凝土均匀同步入仓，以确保模板不发生侧移，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升的原则；
Step 5，滑模滑升：待混凝土初次浇筑完成之后，对滑模进行初次滑升，再进行下层浇筑；
Step 6，混凝土消缺养护：脱模后要及时利用辅助平台1对混凝土进行原浆修复，要求光、匀、平整；为使已脱模混凝土表面具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助平台上设置喷淋管15，也可采用养护剂，对脱模混凝土面进行及时养护。
所述Step:5中，滑模在升降过程中需要按以下步骤进行：第一次浇筑10cm厚、半骨料的混凝土或砂浆；接着按分层厚度不大于30cm浇筑第二层混凝土；厚度达到70cm时，开始滑升3～6cm，检查脱模混凝土强度是否合适；第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升12cm～15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升；混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30cm；滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板结构以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；施工转入正常滑升时，需要保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，保证日滑升6-10m，具体需要根据混凝土特性、供料强度、环境温度、脱模强度综合试验确定。
所述Step 5中混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，为保证混凝土顺利入仓，要求混凝土和易性、流动性好，坍落度满足泵送要求；脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出１mm左右的指印，能用抹子抹光；若脱模混凝土面平整，可不做抹光处理；如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平；为了滑模能顺利进行，混凝土供应要连续。
Claims (10)
1.闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：它包括工作平台（2），所述工作平台（2）的两侧通过调节螺杆（10）支撑安装有模板（9），所述工作平台（2）的底部四角固定安装有升降动力装置，所述升降动力装置与悬吊拉杆（5）相连，所述悬吊拉杆（5）的顶端与固定在封口盘（4）底部的悬吊环（6）相连，所述封口盘（4）支撑安装在闸门井道的顶部，所述封口盘（4）和工作平台（2）之间安装有用于浇筑的混凝土输料系统。
2.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：所述工作平台（2）的底部固定安装有辅助平台（1），所述辅助平台（1）和工作平台（2）都采用桁架结构，并在桁架结构之间铺设钢板或木板搭设作业平台；在作业平台的周边固定钢结构围栏。
3.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：所述模板（9）与待浇筑的门槽二期混凝土衬砌（17）的外形尺寸相匹配，所述模板（9）由面板、加强肋和支撑板拼装而成，所述面板采用6-9mm厚钢板加工或普通定型钢模板拼装。
4.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：所述升降动力装置包括千斤顶（3），所述千斤顶（3）的底座固定安装在工作平台（2）的顶部四角，所述千斤顶（3）通过液压油管（7）与用于驱动其工作的液压控制台（8）相连，所述液压控制台（8）固定安装在辅助平台（1）上，所述悬吊拉杆（5）穿过千斤顶（3），四个所述千斤顶（3）与用于监测其同步升降的同步控制器相连。
5.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：所述升降动力装置采用液压卷扬机构，包括固定在工作平台（2）顶部四角的液压卷扬马达，所述液压卷扬马达的输出轴安装有卷扬筒，所述卷扬筒上缠绕有悬吊索，所述悬吊索的另一端与悬吊环（6）固定相连，所述液压卷扬马达通过液压油管（7）与用于驱动其工作的液压控制台（8）相连，所述液压控制台（8）固定安装在辅助平台（1）上，四个所述液压卷扬马达与用于监测其同步转动的同步控制器相连。
6.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：所述混凝土输料系统包括固定在封口盘（4）顶部的受料斗（11），所述受料斗（11）的出料口与溜桶（12）相对接，所述溜桶（12）的底端与集料斗（13）相对接，所述集料斗（13）上对称连接有分料槽（14），两个所述分料槽（14）的末端分别对应设置在待浇筑的门槽二期混凝土衬砌（17）的正上方。
7.根据权利要求1所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模，其特征在于：还包括混凝土养护系统，所述混凝土养护系统包括设置在辅助平台（1）上的喷淋管（15）。
8.采用权利要求1-7任意一项所述闸门门槽二期混凝土衬砌的悬吊式滑模进行门槽浇筑的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
Step1，模板（9）制作：在制造车间按设计要求制造，预组装后进行验收，合格后编号解体运输；
Step 2，模板（9）现场安装：先将辅助平台（1）临时固定，再将工作平台（2）固定在辅助平台（1）上，再将千斤顶（3）用螺栓固定再工作平台（2）上，将封口盘（4）固定在闸门井道的顶部，将悬吊拉杆（5）固定在封口盘（4）的悬吊环（6）上，悬吊拉杆（5）穿入千斤顶（3），将液压油管（7）与千斤顶（3）和液压控制台（8）连接，并接通电源；安装模板（9）及调节螺杆（10），并调整到合适位置，所有系统安装完成后，进行空载试验，通过测量安装同步控制器；
Step 3，混凝土输料系统安装：模板（9）就位后，在封口盘（4）顶部布置受料斗（11），在工作平台上（2）上布置集料斗（13）、分料槽（14），在辅助平台上（1）布置喷淋管（15），利用钢丝绳悬吊溜桶（12）；
Step 4，混凝土施工：混凝土运输至门槽上口受料斗（11），通过溜桶（12）或料斗溜入工作平台上的集料斗（13），利用分料槽（14）对称入仓、均匀分仓；特别要保证两侧边墙混凝土均匀同步入仓，以确保模板不发生侧移，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升的原则；
Step 5，滑模滑升：待混凝土初次浇筑完成之后，对滑模进行初次滑升，再进行下层浇筑；
Step 6，混凝土消缺养护：脱模后要及时利用辅助平台（1）对混凝土进行原浆修复，要求光、匀、平整；为使已脱模混凝土表面具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助平台上设置喷淋管（15），也可采用养护剂，对脱模混凝土面进行及时养护。
9.根据权利要求8所述的闸门门槽二期混凝土衬砌悬吊式滑模的施工方法，其特征在于，所述Step 5中，滑模在升降过程中需要按以下步骤进行：第一次浇筑10cm厚、半骨料的混凝土或砂浆；接着按分层厚度不大于30cm浇筑第二层混凝土；厚度达到70cm时，开始滑升3～6cm，检查脱模混凝土强度是否合适；第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升12cm～15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升；混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30cm；滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板结构以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；施工转入正常滑升时，需要保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，保证日滑升6-10m，具体需要根据混凝土特性、供料强度、环境温度、脱模强度综合试验确定。
10.根据权利要求8所述的闸门门槽二期混凝土衬砌悬吊式滑模的施工方法，其特征在于，所述Step 5中混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，为保证混凝土顺利入仓，要求混凝土和易性、流动性好，坍落度满足泵送要求；脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出1mm左右的指印，能用抹子抹光；若脱模混凝土面平整，可不做抹光处理；如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平；为了滑模能顺利进行，混凝土供应要连续。
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