CN111677002A - 一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，包括模板支撑板、辅助支撑杆、内螺纹升降杆、驱动螺柱、保护钢套、从动锥齿轮、主动锥齿轮和固定支架。本发明设计的主动锥齿轮转动(由旋转手柄带动)，从而驱动从动锥齿轮旋转，将水平方向旋转运动转化为竖直方向旋转运动，带动驱动螺柱旋转使得与之配合的内螺纹升降杆升降，调整模板支撑架的支撑高度，能够有效控制地铁车站顶板的不同工序高度的需求，不需要更换支撑结构，因此能够缩短施工工期，节约施工成本。调节内螺纹升降杆与模板支撑板之间能够实现一定的角度偏转，可以适应不同倾斜过渡配合的顶板施工。

Description

一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架
技术领域
本发明涉及地铁车站拓建的相关技术领域，具体涉及一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架。
背景技术
随着我国城市化进程的推进，城市地下空间建设飞速发展，通常会出现多条地铁线换乘情况，需要对既有地铁进行改拓建。对地铁顶板进行支撑时，一般采用悬臂进行支撑，即在侧墙上安装一个悬臂，在悬臂上设置U形支撑架，但这种固定需要强度高、支撑性能稳定的结构，在沿长度方向进行拓展的时候，这种悬臂结构有时候并不能充分满足地铁车站顶板的拓建。
在建筑施工中，常规的顶模支撑一般采用扣碗脚手架(满堂架)进行辅助支撑施工，由于扣碗脚手架占地面积大且需要诸多的支撑杆，在地铁车站改造中，为了不影响人流和适应狭小环境(一般施工高度在4.5m左右)，设计一种能够对顶板进行有效单独支撑的结构非常必要。
CN109958063A公开了一种支撑架搭设方法，涉及建筑施工技术领域，主要解决支撑架搭设不稳的问题，步骤如下：S1、在墩柱第一次混凝土浇筑之后进行满堂架搭设；S2、支架搭设；S3、搭设前放样出支架搭设范围；S4、支架底部设置纵横向扫地杆；S5、立杆顶端设有的可调螺杆；S6、设置连墙件；S7、模板支撑架应在架体周边、内部纵向和横向设置竖向斜撑杆；S8、模板支撑架在架体顶层水平杆设置层、竖向设置水平斜撑杆；S9、支撑架采用钢管扣件剪刀撑作为斜撑杆；S10、沿支撑架最外排立架内侧密目网悬挂覆盖；本发明操作方法简单，支撑架搭设牢固，大大加快了施工进度，安全性能高，避免施工过程中工人受伤。
CN 108396656A公开了一种桥梁模板支撑架，包括底座，底座的顶端固定设有套筒，套筒的内部设有脚踏式液压千斤顶，脚踏式液压千斤顶的踏板固定安装在底座顶端边侧，脚踏式液压千斤顶的伸缩端与支撑杆的底端固定连接，支撑杆的顶端固定安装有自锁机构，支撑杆的顶部固定设有第二转轴，支撑杆的顶端两侧固定开设有凹槽，支撑杆通过第二转轴与两个伸缩杆的一端转动连接。本方案通过套筒内部安装脚踏式液压千斤顶，与底座踏板通过液压箱固定连接，可以自由调节高度，支撑杆顶端安装的自锁结构，可以长时间对支撑板的固定，防止变形，套筒外壁固定设有连接块，方便支撑杆之间的连接。专利CN108396656A这种结构并不适合在狭小空间内进行操作，因为底座、套筒、脚踏式液压千斤顶构件之间的装配一体化，作为桥梁模板的支撑结构而言，这种结构需要满足桥梁模板的自重需求，并具备一定的调节能力；但是对于新旧地铁车站的改造而言，施工区域是在旧地铁车站内部，地铁车站内已经是建造完善的结构，自重过大的结构往往会对于地铁车站的地面造成破坏。本发明拟考虑的技术点在于设计一种轻便一体化可调节的结构，这种结构一般是不需要对车站模板的自重进行负载，是一种施工辅助支撑平台，其主要考虑的是对车站顶板结构施工时候进行的辅助支撑调节。
发明内容
本发明的目的在于针对现有地铁车站顶板施工技术多采用悬臂支撑或者搭设满堂支架的施工方法，其存在对地铁车站破坏、模架搭设繁琐并且不能充分满足地铁车站空间狭小，以及在新旧地铁车站的顶板施工处需要满足轻便化施工所进行的支撑结构设计，该结构能够有效减少支撑结构施工对既有结构影响，可实现在地铁车站狭小空间的有效支撑。本结构能够针对倾斜顶板施工时候，调整模板的角度，适合新旧地铁车站不同高度的顶板过渡配合施工，该支撑架适合支撑水平顶板结构的过渡配合施工，具体高度可调、操作方便特点。
本发明采用的技术方案为一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，包括模板支撑板1、可调向支撑杆固定座3、可调向支撑杆5、棘齿限位器6、内螺纹升降杆7、驱动螺柱8、保护钢套9、从动锥齿轮11、主动锥齿轮13和固定支架15。
模板支撑板1为地铁车站顶板施工时的主体支撑结构，模板支撑板1的两端底部分别设有可调向支撑杆固定座3，两根可调向支撑杆5的一端分别通过铰链I2、铰链II4与可调向支撑杆固定座3连接；两根可调向支撑杆5的另一端固定在卡扣上，卡扣卡在棘齿限位器6上；棘齿限位器6固定在内螺纹升降杆7的外侧。
内螺纹升降杆7与模板支撑板1的底部中间通过销轴铰接连接，模板支撑板1、可调向支撑杆5和内螺纹升降杆7之间组成三角形支撑结构；内螺纹升降杆7与驱动螺柱8通过螺纹配合装配在一起；驱动螺柱8安装在保护钢套9的内部，驱动螺柱8的底部与从动锥齿轮11的中心轴连接；从动锥齿轮11与主动锥齿轮13相啮合，从动锥齿轮11与主动锥齿轮13之间的轴线交角为90度。保护钢套9放置在固定支架15上。
进一步地，从动锥齿轮11的中心轴由第一滚动轴承10进行支撑，主动锥齿轮13的中心轴由第二滚动轴承14进行支撑。
进一步地，模板支撑板1为铝板或者钢板。
进一步地，模板支撑板1能够左右各偏转30°范围。
进一步地，当地铁车站顶板施作U型接槎结构时，模板支撑板1上设置有垫块。
进一步地，主动锥齿轮13由手柄12驱动。
进一步地，固定支架15固定在底座16上。
进一步地，固定支架15与底座16之间固定形式为螺栓连接或者焊接连接。
进一步地，可调式结构支撑架放置在新旧地铁车站拓建连接处，通过转动手柄12调节内螺纹升降杆7以及模板支撑板1的高度，锁定手柄12并将模板支撑板1的高度调整至与旧地铁车站顶板一侧平行；调节内螺纹升降杆7与模板支撑板1之间的偏转角度，两根可调向支撑杆5卡在棘齿限位器6上作为模板支撑板1的反向支撑力；使模板支撑板1的倾斜角度与新建地铁车站顶板的倾斜角度一致，模板支撑板1的顶部为新建地铁车站顶板的拓建倾斜模板。在模板支撑板1上绑扎固定木质垫块，形成U型接槎结构；新旧混凝土的顶板上采用模筑钢筋混凝土浇筑，按施工要求绑扎钢筋并浇筑混凝土，同时，钢边止水带固定于新旧混凝土顶板的模筑钢筋混凝土结构中。
与现有技术相比较，本发明设计的主动锥齿轮转动(由旋转手柄带动)，从而驱动从动锥齿轮旋转，将水平方向旋转运动转化为竖直方向旋转运动，带动驱动螺柱旋转使得与之配合的内螺纹升降杆升降，调整模板支撑架的支撑高度，能够有效控制地铁车站顶板的不同工序高度的需求，不需要更换支撑结构，因此能够缩短施工工期，节约施工成本，并且能够充分满足在地铁新旧改造过程中面临的施工狭小、负载较大、负载调整频繁的情况。调节内螺纹升降杆与模板支撑板之间能够实现一定的角度偏转，可以适应不同倾斜过渡配合的顶板施工。
附图说明
图1是新旧地下工程顶板的可调式结构支撑架结构示意图。
图中，1为模板支撑板；2为铰链；3为可调向支撑杆固定座；4为铰链；5可调向支撑杆；6为棘齿限位器；7为内螺纹升降杆；8为驱动螺柱；9为保护钢套；10为第一滚动轴承；11为从动锥齿轮；12为手柄；13为主动锥齿轮；14为第二滚动轴承；15为固定支架；16为底座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，包括模板支撑板1、可调向支撑杆固定座3、可调向支撑杆5、棘齿限位器6、内螺纹升降杆7、驱动螺柱8、保护钢套9、从动锥齿轮11、主动锥齿轮13和固定支架15。
模板支撑板1为地铁车站顶板施工时的主体支撑结构，模板支撑板1的两端底部分别设有可调向支撑杆固定座3，两根可调向支撑杆5的一端分别通过铰链I2、铰链II4与可调向支撑杆固定座3连接；两根可调向支撑杆5的另一端固定在卡扣上，卡扣卡在棘齿限位器6上；棘齿限位器6固定在内螺纹升降杆7的外侧。
内螺纹升降杆7与模板支撑板1的底部中间通过销轴铰接连接，模板支撑板1、可调向支撑杆5和内螺纹升降杆7之间组成三角形支撑结构，三角形支撑结构能够有效支撑地铁车站顶板的负载顶板的负载；内螺纹升降杆7与驱动螺柱8通过螺纹配合装配在一起；驱动螺柱8安装在保护钢套9的内部，驱动螺柱8的底部与从动锥齿轮11的中心轴连接；从动锥齿轮11与主动锥齿轮13相啮合，从动锥齿轮11与主动锥齿轮13之间的轴线交角为90度。保护钢套9放置在固定支架15上。该结构采用一组相互啮合的锥齿轮对驱动螺柱8进行竖直方向的调整，利用锥齿轮载荷较大，定心精度要求高的技术优势，充分保证新旧混凝土的顶板施工的竖直高度调整。棘齿限位器6沿内螺纹升降杆7的外侧布置，能够卡住三角形支撑结构的两侧，防止可调向支撑杆5的下滑；棘齿限位器6具有单向自锁功能，在进行地铁车站倾斜顶板的水平到倾斜的过渡施工中，能够稳固竖向支撑结构。棘齿限位器6采用沿内螺纹升降杆7的外侧单向棘齿，两根可调向支撑杆5能够有效约束在单向棘齿上，两根可调向支撑杆5能够沿内螺纹升降杆7进行单向运动。
进一步地，从动锥齿轮11的中心轴由第一滚动轴承10进行支撑，主动锥齿轮13的中心轴由第二滚动轴承14进行支撑。
进一步地，模板支撑板1为铝板或者钢板。
进一步地，模板支撑板1能够左右各偏转30°范围，当地铁车站的顶板为倾斜的施工面时，调整模板支撑板1底部两侧的铰链I2、铰链4，使模板支撑板1的方向发生偏转，偏转角度不宜过大，防止出现施工过程的重心不稳，影响施工安全。
进一步地，当地铁车站顶板施作U型接槎结构时候，模板支撑板1上设置有垫块；垫块可以选择为木质垫块，用以调整模板支撑板1的支撑高度，进而在U型接槎结构的拐角处采用细石混凝土进行回填形成斜截面。
进一步地，主动锥齿轮13由手柄12驱动，增加施工的便利性和可操作性。
进一步地，固定支架15固定在底座16上，底座对整体结构进行有效支撑。
进一步地，固定支架15与底座16之间固定形式为螺栓连接或者焊接连接。采用紧固连接的形式，保证结构的稳定性。
以下以具体新旧地铁车站进行拓建施工的具体实施例说明本技术的技术优势。
某新旧地下工程顶板施工中，其施工过程主要包括钢筋混凝土浇筑、防水搭接结构的固定安装；主要包括钢边止水带、细石混凝土、双面丁基胶粘带、高分子加强复合卷材和隔离层。
可调式结构支撑架放置在新旧地铁车站拓建连接处，通过转动手柄12调节内螺纹升降杆7以及模板支撑板1的高度，锁定手柄12并将模板支撑板1的高度调整至与旧地铁车站顶板一侧平行；调节内螺纹升降杆7与模板支撑板1之间的偏转角度，两根可调向支撑杆5卡在棘齿限位器6上作为模板支撑板1的反向支撑力；使模板支撑板1的倾斜角度与新建地铁车站顶板的倾斜角度一致(例如15°)，模板支撑板1的顶部为新建地铁车站顶板的拓建倾斜模板。在模板支撑板1上绑扎固定木质垫块，形成U型接槎结构；新旧混凝土的顶板上采用C40模筑钢筋混凝土浇筑，按施工要求绑扎钢筋并浇筑C40混凝土，同时，钢边止水带固定于新旧混凝土顶板的C40模筑钢筋混凝土结构中。
将双面丁基胶粘带、高分子加强复合卷材和隔离层布置成U型接槎结构，在U型接槎结构的拐角处采用细石混凝土进行回填形成斜截面。
高分子加强复合卷材的外侧设有保护层，隔离层设置在混凝土保护层和防水卷材之间。
高分子加强复合卷材采用双层结构，双面丁基胶粘带设置在双层高分子加强复合卷材之间。
混凝土保护层选用不小于70mm厚的细石混凝土层。
隔离层选用石油沥青油毡、生胶油毡、软聚氯乙烯卷材、防水冷胶料、防水涂膜和防油渗胶泥玻璃纤维布。
作为本领域技术人员应当明白的是，为了便于描述，本发明附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值，以及不同的选择。

Claims (9)

1.一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：包括模板支撑板(1)、可调向支撑杆固定座(3)、可调向支撑杆(5)、棘齿限位器(6)、内螺纹升降杆(7)、驱动螺柱(8)、保护钢套(9)、从动锥齿轮(11)、主动锥齿轮(13)和固定支架(15)；
模板支撑板(1)为地铁车站顶板施工时的主体支撑结构，模板支撑板(1)的两端底部分别设有可调向支撑杆固定座(3)，两根可调向支撑杆(5)的一端分别通过铰链I(2)、铰链II(4)与可调向支撑杆固定座(3)连接；两根可调向支撑杆(5)的另一端固定在卡扣上，卡扣卡在棘齿限位器(6)上；棘齿限位器(6)固定在内螺纹升降杆(7)的外侧；
内螺纹升降杆(7)与模板支撑板(1)的底部中间通过销轴铰接连接，模板支撑板(1)、可调向支撑杆(5)和内螺纹升降杆(7)之间组成三角形支撑结构；内螺纹升降杆(7)与驱动螺柱(8)通过螺纹配合装配在一起；驱动螺柱(8)安装在保护钢套(9)的内部，驱动螺柱(8)的底部与从动锥齿轮(11)的中心轴连接；从动锥齿轮(11)与主动锥齿轮(13)相啮合，从动锥齿轮(11)与主动锥齿轮(13)之间的轴线交角为90°；保护钢套(9)放置在固定支架(15)上。
2.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：从动锥齿轮(11)的中心轴由第一滚动轴承(10)进行支撑，主动锥齿轮(13)的中心轴由第二滚动轴承(14)进行支撑。
3.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：模板支撑板(1)为铝板或者钢板。
4.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：模板支撑板(1)能够左右各偏转30°。
5.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：当地铁车站顶板施作U型接槎结构时，模板支撑板(1)上设置有垫块。
6.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：主动锥齿轮(13)由手柄(12)驱动。
7.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：固定支架(15)固定在底座(16)上。
8.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：固定支架(15)与底座(16)之间固定形式为螺栓连接或者焊接连接。
9.根据权利要求1所述的一种新老地下工程倾斜顶板的可调式模板支撑架，其特征在于：可调式结构支撑架放置在新旧地铁车站拓建连接处，通过转动手柄(12)调节内螺纹升降杆(7)以及模板支撑板(1)的高度，锁定手柄(12)并将模板支撑板(1)的高度调整至与旧地铁车站顶板一侧平行；调节内螺纹升降杆(7)与模板支撑板(1)之间的偏转角度，两根可调向支撑杆(5)卡在棘齿限位器(6)上作为模板支撑板(1)的反向支撑力；使模板支撑板(1)的倾斜角度与新建地铁车站顶板的倾斜角度一致，模板支撑板(1)的顶部为新建地铁车站顶板的拓建倾斜模板；在模板支撑板(1)上绑扎固定垫块，形成U型接槎结构；新旧混凝土的顶板上采用模筑钢筋混凝土浇筑，按施工要求绑扎钢筋并浇筑混凝土，同时，钢边止水带固定于新旧混凝土顶板的模筑钢筋混凝土结构中。
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