CN115233730B - 一种用于v形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法，涉及地铁顶板施工顶升技术领域，其包括临时支撑桩，包括若干开设于施工面的桩孔，桩孔底端现浇有承台，承台上插装有临时支撑柱，临时支撑柱顶端固设有多个立柱，临时支撑柱包括多个纵向依次连接的柱体节段，相邻两段柱体节段之间通过连接构件竖向可拆卸连接；支撑垫块，放置于多个立柱顶端，支撑垫块顶端抵接于顶板的下表面；液压千斤顶，用于顶升顶板且于临时支撑柱顶端间隔布设有多个。本申请具有降低了施工人员高空作业的难度，简化了作业步骤，缩短了时间成本，保证施工人员的安全性的效果。

Description

一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法

技术领域

本发明涉及地铁顶板施工顶升技术领域，尤其是涉及一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法。

背景技术

地铁车站核心区施工时，于施工面采用盖挖逆作法施工，中间设有若干根临时钢管混凝土柱做竖向支撑，待钢混组合结构的永久V形柱施做完成并达到强度要求，按设计受力转换原则完成体系转换后，自下而上对临时钢管混凝土柱进行拆除。

施工阶段，受力体系转换完成后，将柱顶钢垫块抽出，自上而下逐段对临时钢管混凝土柱进行拆除。分段高度按吊车站位、吊臂伸长距离及允许吊装重量确定。首先在柱顶沿直径方向对称凿除管壁边缘混凝土，气割吹孔做卸扣固定点，吊装稳固后，在分段位置采用气焰割除周圈钢板，柱内混凝土风镐打孔、钢钎抬断，操作平台为高空作业车。

上述施工过程中，全程需要施工人员高空作业，且施工步骤复杂，施工难度高，存在改进空间。

发明内容

为了降低施工人员高空作业的难度，简化施工步骤，本申请提供一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法。

本申请提供的一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法采用如下的技术方案：

一种用于V形柱的顶板顶升装置，包括

临时支撑桩，包括若干开设于施工面的桩孔，所述桩孔底端现浇有承台，所述承台上插装有临时支撑柱，所述临时支撑柱顶端固设有多个立柱，所述临时支撑柱包括多个纵向依次连接的柱体节段，相邻两段柱体节段之间通过连接构件竖向可拆卸连接；

支撑垫块，放置于多个立柱顶端，所述支撑垫块顶端抵接于顶板的下表面；

液压千斤顶，用于顶升顶板且于临时支撑柱顶端间隔布设有多个。

通过采用上述技术方案，施工时，在施工面上打出桩孔，于桩孔底端浇筑混凝土承台，于施工面上将预制好的若干柱体节段连接完成，然后将临时支撑桩吊装放入至桩孔中，临时支撑桩插装于承台，再将支撑垫块放置于多个立柱上，最后将顶板放置于多个支撑垫块上，形成对顶板的临时支撑，将液压千斤顶连接于临时支撑柱顶端；待V形柱施做完成并达到强度要求后，启动液压千斤顶使顶板向上抬起一定距离，将支撑垫块抽出，为临时支撑柱留出拆除空间，拆除液压千斤顶；施工人员先将竖向相邻的两柱体节段之间的连接解除，再通过吊机配合吊索将上方的柱体节段向上提起，使上方的柱体节段与临时支撑柱的剩余部分完全脱离后，水平移出吊装的柱体节段至一侧，并处置吊装至基坑地面；通过将临时支撑柱设为若干方便拆卸的柱体节段，降低了施工人员高空作业的难度，简化了作业步骤，缩短了时间成本，保证施工人员的安全性，为后续同类工程提供了良好的借鉴作用。

优选的，所述连接构件包括上对接座和下对接座，所述上对接座和下对接座均沿柱体节段的周向间隔均布有多个，所述上对接座形成的圆环形结构和下对接座形成的圆环形结构相互套设限制柱体节段的水平移动，所述上对接座与下对接座之间穿设有限位杆组。

通过采用上述技术方案，装配临时支撑柱时，自下而上对柱体节段进行吊装，将位于上下两段柱体节段对接时，上对接座形成的圆环形结构和下对接座形成的圆环形结构相互套设限制柱体节段的水平移动，并通过限位杆组将上限位座与上限位座连接，实现上下相邻两段柱体节段的连接。

优选的，所述上对接座和下对接座的个数均为偶数，所述限位杆组包括限位螺杆和螺纹连接于限位螺杆的限位螺母，所述限位螺杆穿设于柱体节段径向的两端的上对接座和下对接座之间并通过限位螺母压紧。

通过采用上述技术方案，通过限位螺杆和限位螺母的配合，实现对上对接座和下对接座的连接，施工人员连接时，仅需将限位螺杆从外侧穿过上对接座和下对接座即可，降低了操作难度。

优选的，位于下方的所述柱体节段的外壁上固设有导向板，所述导向板向外倾斜延伸，所述导向板沿柱体节段的周向间隔布设有多个。

通过采用上述技术方案，位于上方的柱体节段下方时，导向板对柱体节段的下放起到了导向作用，使上方的柱体节段能快速精准的与下方的柱体节段对准。

优选的，多个所述导向板通过抱箍可拆卸连接于柱体节段。

通过采用上述技术方案，柱体节段于桩孔外侧连接形成临时支撑柱后，将导向板于柱体节段上拆除，方便临时支撑柱的下放。

优选的，所述所述导向板与限位螺杆交错设置。

通过采用上述技术方案，对不同构件进行合理排布，避免柱体节段装配过程中不同构件间的干涉。

优选的，所述支撑垫块包括斜板和两个平板，两个所述平板和斜板呈Z字型排布，所述斜板的两端分别铰接于两个平板，所述平板背离其与斜板铰接的一端设有支撑板，所述支撑板竖向设置，所述支撑板的一端滑移连接于平板，所述支撑板的另一端铰接有铰接座，所述铰接座滑移连接于斜板，所述支撑板与平板之间设有用于将二者锁紧的锁紧件，所述液压千斤顶的输出端能抵接于上方的平板的下表面，驱动平板向上移动至与顶板抵接。

通过采用上述技术方案，使支撑垫块能更好的适应本申请中的工况；由于本申请中采用桩底承台现浇的方式施工，不同承台之间不可避免的存在高度误差，通过将支撑垫块设置为高度可调的预制结构，通过液压千斤顶驱动斜板转动，进而带动支撑板移动，实现对位于上方的平板高度的调整使其抵接于顶板，调整完成后，液压千斤顶复位，于支撑垫块两侧搭设木模板并向支撑垫块中灌注混凝土，至混凝土终凝后，支撑垫块形成一个高度不变的稳定整体，对顶板进行支撑，保证了不同支撑垫块的顶面位于同一高度，以保证对顶板的最佳支撑效果。

优选的，所述锁紧件包括固设于支撑板的角钢和用于将角钢和平板连接的连接螺栓。

通过采用上述技术方案，通过角钢和连接螺栓的配合实现支撑板与平板之间的连接，连接稳定性高。

优选的，位于下方的所述平板上放置有配重块。

通过采用上述技术方案，增加支撑垫块的稳定性，避免液压千斤顶顶升上方平板的过程中下方平板上移。

一种用于V形柱的顶板顶升装置的顶升施工方法，包括以下步骤：

S1、在施工面的指定位置打出桩孔，并于桩孔底端浇筑混凝土承台；

S2、于桩孔外侧对预制好的柱体节段进行拼装，通过连接构件实现上下相邻的柱体节段之间的连接，连接完成后将临时支撑桩竖直吊放至桩孔中，使临时支撑桩底端插装于承台；

S3、将支撑垫块放置于多个立柱上后，于临时支撑柱顶端安装液压千斤顶，将顶板放置于多个支撑垫块上，形成对顶板的临时支撑；

S4、待V形柱施做完成并达到强度要求后，启动液压千斤顶使顶板向上抬起一定距离，将支撑垫块抽出；

S5、拆除液压千斤顶；

S6、将竖向相邻的两柱体节段之间的连接解除，再通过吊机配合吊索将柱体节段一一拆除。

通过采用上述技术方案，通过对结构和施工步骤进行合理布置，实现对顶板的顶升以及临时顶升结构的快速拆除，降低了施工人员高空作业的难度，简化了作业步骤，适合后续推广应用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将临时支撑柱设为若干方便拆卸的柱体节段，降低了施工人员高空作业的难度，简化了作业步骤，缩短了时间成本，保证施工人员的安全性，为后续同类工程提供了良好的借鉴作用；

2.由于本申请中采用桩底承台现浇的方式施工，不同承台之间不可避免的存在高度误差，通过将支撑垫块设置为高度可调的预制结构，通过液压千斤顶驱动斜板转动，进而带动支撑板移动，实现对位于上方的平板高度的调整使其抵接于顶板，调整完成后，液压千斤顶复位，于支撑垫块两侧搭设木模板并向支撑垫块中灌注混凝土，至混凝土终凝后，支撑垫块形成一个高度不变的稳定整体，对顶板进行支撑，保证了不同支撑垫块的顶面位于同一高度，以保证对顶板的最佳支撑效果。

附图说明

图1是显示本申请中的顶板、预埋钢板、V形柱以及顶板顶升装置的示意图。

图2是显示连接构件结构的局部剖面示意图。

图3是显示柱体节段、立柱、支撑垫块以及液压千斤顶结构的局部结构示意图。

附图标记说明：

01、顶板；02、预埋钢板；1、临时支撑桩；11、承台；111、底座部；112、插接部；12、临时支撑柱；121、插接槽；122、柱体节段；13、立柱；2、支撑垫块；21、平板；22、斜板；23、支撑板；231、铰接座；232、角钢；233、连接螺栓；3、液压千斤顶；4、连接构件；41、上对接座；42、下对接座；43、限位螺杆；44、限位螺母；5、导向板；51、抱箍。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于V形柱的顶板顶升装置及顶升施工方法。

参照图1，一种用于V形柱的顶板顶升装置，包括临时支撑桩1、设于临时支撑桩1顶的支撑垫块2以及液压千斤顶3，支撑垫块2用于抵接于顶板01的下表面，液压千斤顶3用于调整支撑垫块2的高度以及驱动顶板01上移。

临时支撑桩1于V形柱之间间隔呈矩形排布有多个。临时支撑桩1包括开设于施工面的桩孔、于桩孔底壁现浇的承台11、插装于承台11上的临时支撑柱12和固定于临时支撑柱12顶端的多个立柱13。

承台11包括底座部111和用于为临时支撑柱12提供插接基础的插接部112，临时支撑柱12上开设有用于与插接部112竖向插接配合的插接槽121。

临时支撑柱12包括多个竖向连接的柱体节段122，任意相邻两柱体节段122之间均通过连接构件4可拆卸连接。

通过现场开设桩孔、布设承台11、设置多段可拆卸的柱体节段122的形式，为后续V形柱施做完成调整受力体系时的临时支撑体系拆除提供条件。

结合图1和图2，具体的，位于上方的柱体节段122底端开设有上容纳槽，位于下方的柱体节段122顶端开设有下容纳槽。连接构件4包括固定于上方的柱体节段122顶端的上对接座41、固定于下方的柱体节段122底端的下对接座42和用于将上对接座41和下对接座42连接的限位杆组，上对接座41和下对接座42位于上容纳槽和下容纳槽对接形成的空间中。

上对接座41设为弧形，上对接座41沿柱体节段122的周向间隔均布有偶数个；下对接座42设为与上对接座41相适配的弧形，下对接座42沿柱体节段122的周向间隔均布有偶数个，下对接座42位于上对接座41内侧；上下相邻的两个柱体节段122对接后，上对接座41和下对接座42形成的圆环形结构和下对接座42形成的圆环形结构相互套设限制柱体节段122的水平移动。

限位杆组包括水平穿设于柱体节段122径向的两端的上对接座41和下对接座42之间的限位螺杆43，限位螺杆43的两端分别螺纹连接有与柱体节段122的外壁抵接的限位螺母44。施工人员对上下相邻的两柱体节段122连接时，施工人员仅需将限位螺杆43水平穿过柱体节段122，并将限位螺母44拧紧于限位螺杆43两端，方便施工人员操作。

为使上对接座41与下对接座42顺利对接，位于下方的柱体节段122的外壁上设有导向板5，导向板5向外倾斜延伸，导向板5沿柱体节段122的周向间隔均布有多个且与限位螺杆43错位设置。周向布置的多个导向板5底端共同固定有同一抱箍51上，抱箍51抱紧连接于柱体节段122外侧。

结合图1和图3，支撑垫块2包括两个上下平行设置的平板21和倾斜设于两个平板21之间的斜板22，斜板22的两端分别铰接于两个平板21相对的两侧壁，与两个平板21共同构成Z字型结构。其中，位于上方的平板21为顶板01，位于下方的平板21为底板，顶板01的长度大于底板的长度，底板上放置有配重块，配重块于附图中未示出。

平板21背离其铰接端的一端沿平板21的延伸方向滑移连接有支撑板23，支撑板23竖向设置，支撑板23顶端铰接有铰接座231，铰接座231滑移连接于斜板22；支撑板23的靠近平板21的一端的两侧分别焊接有角钢232，角钢232通过连接螺栓233螺纹连接于平板21，施工过程中，可以采用在底板上现场开孔的方式实现角钢232与平板21之间的连接。

另外，为减少对顶升过程中对顶板01造成损伤，顶板01与临时支撑柱12对应的位置设有预埋钢板02。

一种用于V形柱的顶板顶升装置的顶升施工方法，包括以下步骤：

S1、在施工面的指定位置打出桩孔，桩孔于V形柱之间呈矩形间隔均布有多个，于桩孔底端浇筑混凝土承台11。

S2、于桩孔外侧对预制好的柱体节段122自下而上拼装；

施工人员对上下相邻的两柱体节段122连接时，将位于上方的柱体节段122吊装至与下方的柱体节段122对准，上连接座形成的圆环形结构和下连接座形成的圆环形结构互相套设限制上下相邻两柱体节段122的水平移动，将限位螺杆43水平穿过柱体节段122，并将限位螺母44拧紧于限位螺杆43两端，限制上下相邻两柱体节段122的竖向移动；

连接完成后将临时支撑桩1竖直吊放至桩孔中，使临时支撑桩1底端插装于承台11。

S3、将支撑垫块2放置于多个立柱13，于临时支撑柱12顶端安装液压千斤顶3，液压千斤顶3与临时支撑柱12之间通过螺栓压紧连接，使液压千斤顶3的输出端能抵接于顶板01的下表面；

调整液压千斤顶3，使液压千斤顶3的输出端抵接于顶板01的下表面，对顶板01的高度进行调整，直至所有临时支撑桩1中的支撑垫块2的顶面位于同一水平面；

于支撑垫块2两侧搭设木模板并向支撑垫块2中灌注混凝土，至混凝土终凝后，支撑垫块2形成一个高度不变的稳定整体，将顶板01放置于多个支撑垫块2上，对顶板01进行临时支撑，保证了不同支撑垫块2的顶面位于同一高度，以保证对顶板01的最佳支撑效果。

S4、待V形柱施做完成并达到强度要求后，调整液压千斤顶3的位置，使液压千斤顶3的输出端能抵接于顶板01的下表面；

同步顶升千斤顶，加载控制为主，顶板01位移不超过3mm，将支撑垫块2抽出即停止加载，不可过分加载致使顶板01结构破坏。

S6、解除液压千斤顶3与临时支撑柱12之间的连接，并通过吊机和吊索具的配合将液压千斤顶3垂直吊放；

S7、施工人员先将竖向相邻的两柱体节段122之间的连接解除，再通过吊机配合吊索将上方的柱体节段122向上提起，使上方的柱体节段122与临时支撑柱12的剩余部分完全脱离后，水平移出吊装的柱体节段122至一侧，并处置吊装至基坑地面，将柱体节段122自上而下一一拆除。

本申请通过将临时支撑柱12设为若干方便拆卸的柱体节段122，降低了施工人员高空作业的难度，简化了作业步骤，缩短了时间成本，保证施工人员的安全性，为后续同类工程提供了良好的借鉴作用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：包括

临时支撑桩(1)，包括若干开设于施工面的桩孔，所述桩孔底端现浇有承台(11)，所述承台(11)上插装有临时支撑柱(12)，所述临时支撑柱(12)顶端固设有多个立柱(13)，所述临时支撑柱(12)包括多个纵向依次连接的柱体节段(122)，相邻两段柱体节段(122)之间通过连接构件(4)竖向可拆卸连接；

支撑垫块(2)，放置于多个立柱(13)顶端，所述支撑垫块(2)顶端抵接于顶板(01)的下表面；

液压千斤顶(3)，用于顶升顶板(01)且于临时支撑柱(12)顶端间隔布设有多个；

所述支撑垫块(2)包括斜板(22)和两个平板(21)，两个所述平板(21)和斜板(22)呈Z字型排布，所述斜板(22)的两端分别铰接于两个平板(21)，所述平板(21)背离其与斜板(22)铰接的一端设有支撑板(23)，所述支撑板(23)竖向设置，所述支撑板(23)的一端滑移连接于平板(21)，所述支撑板(23)的另一端铰接有铰接座(231)，所述铰接座(231)滑移连接于斜板(22)，所述支撑板(23)与平板(21)之间设有用于将二者锁紧的锁紧件，所述液压千斤顶(3)的输出端能抵接于上方的平板(21)的下表面，驱动平板(21)向上移动至与顶板(01)抵接。

2.根据权利要求1所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：所述连接构件(4)包括上对接座(41)和下对接座(42)，所述上对接座(41)和下对接座(42)均沿柱体节段(122)的周向间隔均布有多个，所述上对接座(41)形成的圆环形结构和下对接座(42)形成的圆环形结构相互套设限制柱体节段(122)的水平移动，所述上对接座(41)与下对接座(42)之间穿设有限位杆组。

3.根据权利要求2所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：所述上对接座(41)和下对接座(42)的个数均为偶数，所述限位杆组包括限位螺杆(43)和螺纹连接于限位螺杆(43)的限位螺母(44)，所述限位螺杆(43)穿设于柱体节段(122)径向的两端的上对接座(41)和下对接座(42)之间并通过限位螺母(44)压紧。

4.根据权利要求2所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：位于下方的所述柱体节段(122)的外壁上固设有导向板(5)，所述导向板(5)向外倾斜延伸，所述导向板(5)沿柱体节段(122)的周向间隔布设有多个。

5.根据权利要求4所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：多个所述导向板(5)通过抱箍(51)可拆卸连接于柱体节段(122)。

6.根据权利要求4所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：所述所述导向板(5)与限位螺杆(43)交错设置。

7.根据权利要求1所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：所述锁紧件包括固设于支撑板(23)的角钢(232)和用于将角钢(232)和平板(21)连接的连接螺栓(233)。

8.根据权利要求1所述的一种用于V形柱的顶板顶升装置，其特征在于：位于下方的所述平板(21)上放置有配重块。

9.一种根据权利要求1-8任一所述的用于V形柱的顶板(01)顶升装置的顶升施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在施工面的指定位置打出桩孔，并于桩孔底端浇筑混凝土承台(11)；

S2、于桩孔外侧对预制好的柱体节段(122)进行拼装，通过连接构件(4)实现上下相邻的柱体节段(122)之间的连接，连接完成后将临时支撑桩(1)竖直吊放至桩孔中，使临时支撑桩(1)底端插装于承台(11)；

S3、将支撑垫块(2)放置于多个立柱(13)上后，于临时支撑柱(12)顶端安装液压千斤顶(3)，将顶板(01)放置于多个支撑垫块(2)上，形成对顶板(01)的临时支撑；

S4、待V形柱施做完成并达到强度要求后，启动液压千斤顶(3)使顶板(01)向上抬起一定距离，将支撑垫块(2)抽出；

S5、拆除液压千斤顶(3)；

S6、将竖向相邻的两柱体节段(122)之间的连接解除，再通过吊机配合吊索将柱体节段(122)一一拆除。

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