CN112554549A - 一种圆弧形壳体板的模板支撑结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆弧形壳体板的模板支撑结构及施工方法，包括脚手架和至少两个经CAD放样的，具有与待建壳体模板的竖向曲面弧度相适配的定尺规矩以及设在二层施工平台上的铸铁导轨和门式脚手架，门式脚手架可滑动地连接在铸铁导轨上，二层施工平台在靠近待建壳体模板的一侧成型有与待建部壳体模板的横向曲面弧度相适配的弧形梁，弧形梁的前后两侧分别固定有弧形适配的角钢导轨，底部设有弧形适配的限位卡槽，角钢导轨上设有滑轮组件，定尺规矩通过连接杆组件分别与滑轮组件和限位卡槽连接。该施工方法借助于模板支撑结构，通过扫描式的壳体模板单元搭建方式，进行下部壳体模板和上部壳体模板的逐层施工，壳体模板的搭建速度快，搭建精度高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种圆弧形壳体板的模板支撑结构及施工方法。
背景技术
近年来，建筑造型越来越多样化、复杂化，设计师在满足建筑物安全、适用、耐久的基本功能下，对建筑物外观美感有了更高的追求。壳体结构就在这方面备受投资者和设计师的青睐，应用也越来越广泛。通常，施工单位在钢筋混凝土壳体板模板工程施工中采用“CAD放样，地上拼模，空中安装”的方式。由于壳体结构往往层高较高，空间大，体量大，空中拼装往往是边安装、边调整，定位精度控制难度极大。吊装大模板时，吊装设备、吊具、指挥人员、安装人员需要密切配合，且高处作业时，安全防护、脚手架都必须坚固，防止模板安装时发生碰撞，安全风险因素容易叠加扩大。空中拼装通常没有CAD放样时理想，脚手架高度和水平距离上的契合，模板之间的衔接拼缝随时都要调整，极易造成用工和材料的浪费。壳体板面层模板的安装和加固定尺，一般以底模为标尺。底模安装精度不够，混凝土浇筑后，导致板厚不均匀，板底和板面凹凸不平，双向曲线变化不均匀，观感差，且难以修补处理。在空中吊装安装模板时，需要先将模板基本调运到位，调整支撑脚手架，再安放模板，之后反复调整顶托、木楔，逐渐将模板安装到位，最后模板加固时还需反复调整拱高，才能勉强达到施工要求，采用此种方法施工周期漫长。相应的支撑脚手架结构复杂，使用麻烦，在每搭建好一个单位的壳体模板后需要重新在另一位置搭设相应的支撑结构。
发明内容
为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种拆装方便，施工简便快捷，可周转重复使用，且定位精度高的圆弧形壳体板的模板支撑结构，同时还提供一种圆弧形壳体板的模板施工方法，基于该施工方法可以快速地搭建圆弧形壳体板的模板，模板搭建精度高。
本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：
一种圆弧形壳体板的模板支撑结构，包括设有第一层施工平台和第二层施工平台的脚手架，其中，还包括至少两个经CAD放样的，具有与待建壳体模板的竖向曲面弧度相适配的定尺规矩以及成型在所述第二层施工平台上表面的铸铁导轨，所述第二层施工平台上设有门式脚手架，所述门式脚手架通过其底部的带槽滑轮可滑动地设置在所述铸铁导轨上，两所述定尺规矩首尾连线构成的弧形曲面构成一待建壳体模板单元的施工平面，所述第二层施工平台在靠近待建壳体模板的一侧成型有经CAD放样的，具有与待建部壳体模板的横向曲面弧度相适配的弧形梁，所述弧形梁成型有向下垂直延伸的引导悬梁，所述引导悬梁的前后两侧分别固定有弧形适配的角钢导轨，所述引导悬梁的底部设有弧形适配的限位卡槽，所述角钢导轨上设有滑轮组件，所述定尺规矩通过连接杆组件分别与所述滑轮组件和所述限位卡槽连接。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述连接杆组件包括一“L”型的主吊杆和一倾斜设置的斜吊杆，所述主吊杆的竖向杆的上端通过其上端弯折部与后侧的所述滑轮组件连接，所述主吊杆的水平杆的前端通过铝合金卡尺与所述定尺规矩连接，所述主吊杆的水平杆的中部通过第一竖吊杆与所述限位卡槽连接，所述第一竖吊杆的上端可滑动地设置在所述限位卡槽中，前侧的所述滑轮组件连接有一水平吊杆，所述水平吊杆的前端通过铝合金卡尺与所述定尺规矩连接，所述水平吊杆的中部通过第二竖吊杆与所述主吊杆的水平杆的前端连接，所述斜吊杆的上端与所述主吊杆的水平杆连接，下端通过铝合金卡尺与所述定尺规矩的中部连接。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述斜吊杆的上端与所述主吊杆的水平杆的连接点位于所述第一竖吊杆与所述主吊杆的水平杆的连接点和所述第二竖吊杆与所述主吊杆的水平杆的连接点之间。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述铝合金卡尺包括一体成型的卡接部和吊装部，所述定尺规矩通过紧固螺栓卡接固定在所述卡接部上，所述吊装部设有吊杆连接孔。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述滑轮组件包括滚动连接在所述角钢导轨的水平部上的全向滑轮和全向辅助轮，所述全向辅助轮的直径小于所述全向滑轮，并通过一楔形连接部设置在所述全向滑轮的后侧。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述角钢导轨的竖直部通过膨胀螺栓与所述引导悬梁连接。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板支撑结构中，所述限位卡槽通过膨胀螺栓与所述引导悬梁连接，所述限位卡槽的槽底设有弧形适配的条形开口，所述限位卡槽的内部设有一“M”型的滑动连接座，所述第一竖吊杆的上端经所述条形开口与所述滑动连接座固定。
一种圆弧形壳体板的模板施工方法，采用上述的模板支撑结构，其施工包括如下步骤：
1)、进行下部壳体模板的搭建，通过两所述定尺规矩首尾连线构成的待建壳体模板单元的施工平面进行该处壳体模板单元的搭建，在搭建完一处壳体模板单元后，将所述定尺规矩从已建好的壳体模板单元上拆卸松开，然后通过移动所述滑轮组件，带动所述定尺规矩和所述连接杆组件进行施工位的整体移动，依次扫描式完成该层下部壳体模板的搭建；
2)、进行上部壳体模板的搭建，沿着所述第二层施工平台上表面的铸铁导轨，将所述门式脚手架固定在所述铸铁导轨上，将所述定尺规矩通过所述连接杆组件固定在所述门式脚手架上，依据所述步骤1)中的方法扫描式完成该层上部壳体模板的搭建。
优选地，在上述的圆弧形壳体板的模板施工方法，所述壳体模板单元的搭建具体包括：以两所述定尺规矩的平面尺寸先安装平面模板，在两所述定尺规矩之间水平拉线，并计算水平拱高，然后根据拱高，在模板主楞上垫木楔或调整对拉螺杆，用钢筋作为次楞，调整钢筋弧度，使其逐渐靠近左右所述定尺规矩构成的曲面为止。
本发明的有益效果为：本发明的圆弧形壳体板的模板支撑结构通过定尺规矩可对待建的下部壳体模板的施工平面进行精确定位，通过搭建的支撑结构可避免常规的“地上拼装、空中安装”施工方式带来的安全风险因素增多，且误差叠加的影响，具有一次成型、精度高、可靠性好的特点，有利于提高壳体模板的安装质量，可大大降低壳体模板在施工期间因反复复位、调整、加固造成的工期延误，可节省劳动力和避免材料浪费。借助于该模板支撑结构，通过扫描式的壳体模板单元搭建方式，进行下部壳体模板和上部壳体模板的逐层施工，基于该施工方法可以快速地搭建圆弧形壳体板的壳体模板，搭建精度高。
附图说明
图1为本发明在侧视时的结构图；
图2为本发明在所述弧形梁处的结构图；
图3为本发明所述定尺规矩与铝合金卡尺的连接示意图；
图4为本发明所述滑轮组件在角钢导轨上的连接示意图；
图5为本发明所述限位卡槽与第一竖吊杆的连接示意图。
图6为本发明所述带槽滑轮与铸铁导轨的连接示意图。
具体实施方式
为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
请参见图1和图2，如图所示，本发明的实施例提出了一种圆弧形壳体板的模板支撑结构，该支撑结构包括设有第一层施工平台11和第二层施工平台12的脚手架1。其中，还包括至少两个经CAD放样的，具有与待建壳体模板的竖向曲面弧度相适配的定尺规矩2以及成型在第二层施工平台12上表面的铸铁导轨8。第二层施工平台12上设有门式脚手架9，如图6所示，该门式脚手架9通过其底部的带槽滑轮91可滑动地设置在铸铁导轨8上。两定尺规矩2首尾连线构成的弧形曲面构成一待建壳体模板单元的施工平面。第二层施工平台12在靠近待建壳体模板的一侧成型有经CAD放样的，具有与该待建壳体模板的横向曲面弧度相适配的弧形梁3。如图2所示，该弧形梁3成型有向下垂直延伸的引导悬梁31，引导悬梁31的前后两侧分别固定有弧形适配的角钢导轨4，引导悬梁31的底部设有弧形适配的限位卡槽5，角钢导轨4上设有滑轮组件6，定尺规矩2通过连接杆组件7分别与滑轮组件6和限位卡槽5连接。在定位好一个待建壳体模板单元的施工平面后，以木枋作为主楞，并在木枋上打孔，以备安装短对拉螺杆，对拉螺杆用以调解竖向弧度，然后以钢筋为次楞，用以调解水平方向弧度。在同一水平面拉线到左右定尺规矩2上，以待建壳体模板单元的施工平面为单位，依次在脚手架1上安装顶托、主楞和次楞，并钉层板。在本发明的优选实施例中，待建壳体模板单元的施工平面以单块层板为单位。根据定尺规矩2与层板之间的贴合度差异，调整对拉螺杆和钢筋，使搭建的层板逐渐靠近左右定尺规矩2所构成的曲面为止。在该单位的壳体模板搭建完成后，拆除定尺规矩2和相关的连接杆组件7，驱动滑轮组件6在角钢导轨4上沿着弧形曲线移动至下一个施工位置，直至完成该高度平面处的壳体模板的搭建。
具体地，在本发明的优选实施例中，如图2所示，该连接杆组件7包括一“L”型的主吊杆71和一倾斜设置的斜吊杆72，其中，主吊杆71的竖向杆的上端通过其上端弯折部与后侧的滑轮组件5连接，主吊杆71的水平杆的前端通过铝合金卡尺73与定尺规矩2连接。主吊杆71的水平杆的中部通过第一竖吊杆74与限位卡槽5连接，第一竖吊杆74的上端可滑动地设置在限位卡槽5中。前侧的滑轮组件5连接有一水平吊杆75，水平吊杆75的前端通过铝合金卡尺与定尺规矩2连接。水平吊杆75的中部通过第二竖吊杆76与主吊杆71的水平杆的前端连接，斜吊杆72的上端与主吊杆71的水平杆连接，下端通过铝合金卡尺与定尺规矩2的中部连接。通过该连接杆组件7可将定尺规矩2牢固地固定在弧形梁3上，使其作为待建壳体模板的施工校准曲面，使得待建壳体模板单元的施工平面可精准定型。具体地，如图2所示，斜吊杆72的上端与主吊杆71的水平杆的连接点位于第一竖吊杆74与主吊杆71的水平杆的连接点和第二竖吊杆76与主吊杆71的水平杆的连接点之间。吊杆与吊杆之间采用可拆卸的固定方式进行连接，方便后续的拆装。
具体地，在本发明的优选实施例中，如图3所示，铝合金卡尺73包括一体成型的卡接部731和吊装部732，定尺规矩2通过紧固螺栓734卡接固定在卡接部731上，吊装部732设有吊杆连接孔。如图4所示，滑轮组件6包括滚动连接在角钢导轨4的水平部上的全向滑轮61和全向辅助轮62，全向辅助轮62的直径小于全向滑轮61，并通过一楔形连接部63设置在全向滑轮61的后侧。两侧的滑轮组件6通过结构稳定的连接杆组件7可牢牢地限位在两侧的角钢导轨4上，全向辅助轮62作为辅助，可为全向滑轮61提供支撑。在需要转移至下一个待建壳体模板单元的施工平面时，在将定尺规矩2从当前的模板单元上拆除后，驱动全向滑轮61，即可将整个连接杆组件7和两定尺规矩2转移至下一个待建壳体模板单元的施工平面位置。相比现有的脚手架支撑结构，本发明可实现定尺规矩2的整体快速移动，大大提高壳体模板的搭建效率。
具体地，在本发明的优选实施例中，如图4所示，角钢导轨4的竖直部通过膨胀螺栓与引导悬梁31连接。如图6所示，限位卡槽5通过膨胀螺栓与引导悬梁31连接，该限位卡槽5的槽底设有弧形适配的条形开口51，限位卡槽5的内部设有一“M”型的滑动连接座52，第一竖吊杆74的上端经条形开口51与滑动连接座52固定。优选地，定尺规矩2采用铝合金制成，具有重量轻，结构强度高的优点。定尺规矩2、弧形梁3、角钢导轨4均采用CAD放样弧度在工厂提前加工制作好，各吊杆的长度依据放样长度提前制成，可提高现场施工的定位精度和施工效率。
作为一种具体的实施例，在待建的壳体模板的层高较高时，可采用分层形式进行逐层搭建，如图1所示，本发明的示出的待建壳体模板分为下部壳体模板100和上部壳体模块200，在搭建下部壳体模板100时，相应的定尺规矩2、弧形梁3、角钢导轨4的弧度均采用CAD放样在工厂进行提前制作，定尺规矩2的弧度与该下部壳体模板100的竖向弧度适配，弧形梁3、角钢导轨4的弧度与该下部壳体模板100的横向弧度适配。铸铁导轨8以及对应上部壳体模块200的定尺规矩的弧度与该上部壳体模块200的相应弧度适配。在下部壳体模板100和上部壳体模块200的弧度相同时，对应下部壳体模板100和上部壳体模块200可采用同一套定尺规矩。在搭建上部壳体模块200时，门式脚手架9采用相应的连接杆组件与适配上部壳体模板200的定尺规矩连接。
另一方面，本发明还提出了一种圆弧形壳体板的模板施工方法，该方法采用上述的模板支撑结构，具体的施工步骤包括如下：
1)、进行下部壳体模板100的搭建，通过两所述定尺规矩2首尾连线构成的待建壳体模板单元的施工平面进行该处壳体模板单元的搭建；在搭建完一处壳体模板单元后，将定尺规矩2从已建好的壳体模板单元上拆卸松开；然后通过移动滑轮组件6，带动定尺规矩2和连接杆组件7进行施工位的整体横向移动，依次扫描式完成该层下部壳体模板100的搭建；
2)、进行上部壳体模板200的搭建，沿着第二层施工平台12上表面的铸铁导轨8，将门式脚手架9固定在铸铁导轨8上，将对应适配的定尺规矩通过相应的连接杆组件固定在门式脚手架9上，然后依据上述步骤1)中的方法扫描式完成该层上部壳体模板200的搭建。
具体的，壳体模板单元的搭建过程为：以两定尺规矩2的平面尺寸先安装平面模板，在两定尺规矩2之间水平拉线，并计算水平拱高，然后根据拱高，在模板主楞上垫木楔或调整对拉螺杆，用钢筋作为次楞，调整钢筋弧度，使其逐渐靠近左右定尺规矩2构成的曲面为止。
综上所述，本发明的圆弧形壳体板的模板支撑结构通过定尺规矩可对待建的下部壳体模板的施工平面进行精确定位，通过搭建的支撑结构可避免常规的“地上拼装、空中安装”施工方式带来的安全风险因素增多，且误差叠加的影响，具有一次成型、精度高、可靠性好的特点，有利于提高壳体模板的安装质量，可大大降低壳体模板在施工期间因反复复位、调整、加固造成的工期延误，可节省劳动力和避免材料浪费。借助于该模板支撑结构，通过扫描式的壳体模板单元搭建方式，进行下部壳体模板和上部壳体模板的逐层施工，基于该施工方法可以快速地搭建圆弧形壳体板的壳体模板，搭建精度高。
另外，壳体模板起拱过程中，壳体板边缘产生的空隙，可利用切割下来的余料补齐，不会有常规安装方式出现的模板利用率不高，边角料较多的情况。而且，角钢导轨、铸铁导轨、定尺规矩、各类吊杆等材料可反复拆卸和安装使用，材料设备的周转率高。定尺规矩在模板拆除后，还可以用来检测混凝土成品外观尺寸；各类吊杆在拆卸下来后，可继续用于普通吊顶工程。角钢导轨和铸铁导轨在重新调直后，还可用于施工现场其他位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种圆弧形壳体板的模板支撑结构，包括设有第一层施工平台(11)和第二层施工平台(12)的脚手架(1)，其特征在于，还包括至少两个经CAD放样的，具有与待建壳体模板的竖向曲面弧度相适配的定尺规矩(2)以及成型在所述第二层施工平台(12)上表面的铸铁导轨(8)，所述第二层施工平台(12)上设有门式脚手架(9)，所述门式脚手架(9)通过其底部的带槽滑轮(91)可滑动地设置在所述铸铁导轨(8)上，两所述定尺规矩(2)首尾连线构成的弧形曲面构成一待建壳体模板单元的施工平面，所述第二层施工平台(12)在靠近待建壳体模板的一侧成型有经CAD放样的，具有与待建壳体模板的横向曲面弧度相适配的弧形梁(3)，所述弧形梁(3)成型有向下垂直延伸的引导悬梁(31)，所述引导悬梁(31)的前后两侧分别固定有弧形适配的角钢导轨(4)，所述引导悬梁(31)的底部设有弧形适配的限位卡槽(5)，所述角钢导轨(4)上设有滑轮组件(6)，所述定尺规矩(2)通过连接杆组件(7)分别与所述滑轮组件(6)和所述限位卡槽(5)连接。
2.根据权利要求1所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述连接杆组件(7)包括一“L”型的主吊杆(71)和一倾斜设置的斜吊杆(72)，所述主吊杆(71)的竖向杆的上端通过其上端弯折部与后侧的所述滑轮组件(5)连接，所述主吊杆(71)的水平杆的前端通过铝合金卡尺(73)与所述定尺规矩(2)连接，所述主吊杆(71)的水平杆的中部通过第一竖吊杆(74)与所述限位卡槽(5)连接，所述第一竖吊杆(74)的上端可滑动地设置在所述限位卡槽(5)中，前侧的所述滑轮组件(5)连接有一水平吊杆(75)，所述水平吊杆(75)的前端通过铝合金卡尺与所述定尺规矩(2)连接，所述水平吊杆(75)的中部通过第二竖吊杆(76)与所述主吊杆(71)的水平杆的前端连接，所述斜吊杆(72)的上端与所述主吊杆(71)的水平杆连接，下端通过铝合金卡尺与所述定尺规矩(2)的中部连接。
3.根据权利要求2所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述斜吊杆(72)的上端与所述主吊杆(71)的水平杆的连接点位于所述第一竖吊杆(74)与所述主吊杆(71)的水平杆的连接点和所述第二竖吊杆(76)与所述主吊杆(71)的水平杆的连接点之间。
4.根据权利要求2所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述铝合金卡尺(73)包括一体成型的卡接部(731)和吊装部(732)，所述定尺规矩(2)通过紧固螺栓(734)卡接固定在所述卡接部(731)上，所述吊装部(732)设有吊杆连接孔。
5.根据权利要求1所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述滑轮组件(6)包括滚动连接在所述角钢导轨(4)的水平部上的全向滑轮(61)和全向辅助轮(62)，所述全向辅助轮(62)的直径小于所述全向滑轮(61)，并通过一楔形连接部(63)设置在所述全向滑轮(61)的后侧。
6.根据权利要求1所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述角钢导轨(4)的竖直部通过膨胀螺栓与所述引导悬梁(31)连接。
7.根据权利要求1所述的圆弧形壳体板的模板支撑结构，其特征在于，所述限位卡槽(5)通过膨胀螺栓与所述引导悬梁(31)连接，所述限位卡槽(5)的槽底设有弧形适配的条形开口(51)，所述限位卡槽(5)的内部设有一“M”型的滑动连接座(52)，所述第一竖吊杆(74)的上端经所述条形开口(51)与所述滑动连接座(52)固定。
8.一种圆弧形壳体板的模板施工方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述模板支撑结构，包括步骤：
1)、进行下部壳体模板(100)的搭建，通过两所述定尺规矩(2)首尾连线构成的待建壳体模板单元的施工平面进行该处壳体模板单元的搭建，在搭建完一处壳体模板单元后，将所述定尺规矩(2)从已建好的壳体模板单元上拆卸松开，然后通过移动所述滑轮组件(6)，带动所述定尺规矩(2)和所述连接杆组件(7)进行施工位的整体移动，依次扫描式完成该层下部壳体模板(100)的搭建；
2)、进行上部壳体模板(200)的搭建，沿着所述第二层施工平台(12)上表面的铸铁导轨(8)，将所述门式脚手架(9)固定在所述铸铁导轨(8)上，将所述定尺规矩(2)通过所述连接杆组件(7)固定在所述门式脚手架(9)上，依据所述步骤1)中的方法扫描式完成该层上部壳体模板(200)的搭建。
9.根据权利要求8所述的圆弧形壳体板的模板施工方法，其特征在于，所述壳体模板单元的搭建具体包括：以两所述定尺规矩(2)的平面尺寸先安装平面模板，在两所述定尺规矩(2)之间水平拉线，并计算水平拱高，然后根据拱高，在模板主楞上垫木楔或调整对拉螺杆，用钢筋作为次楞，调整钢筋弧度，使其逐渐靠近左右所述定尺规矩(2)构成的曲面为止。
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