CN115492136A - 一种用于不规则岩层侧壁的加固装置及加固方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种用于不规则岩层侧壁的加固装置及加固方法，所述加固装置包括模板组件以及设置于所述模板组件两侧的支撑组件和对拉组件，本加固装置及加固方法结合材料性能，合理选用分段浇筑次数和加固体系布置方式，模板组件背面通过冲击钻在岩石打孔锚固钢筋，另一端与对拉螺杆双面焊接，实现模板定位放置；然后在正面，每隔相应距离设置斜向钢管做辅助支撑，钢管端部固定在基础底面留置钢筋上，最终形成对拉支撑“双保险”加固。本加固装置施工过程中塔吊占用频次低，不影响其他同步工序施工；较传统砖胎膜施工方式，不受每日砌筑高度和砂浆强度增长间歇期制约，节省施工周期。
Description
技术领域
本申请实施例涉及岩层侧壁加固技术领域，特别涉及一种用于不规则岩层侧壁的加固装置及加固方法。
背景技术
随着城市的日新月异，万丈高楼拔地而起，做好基础施工质量，是保障高楼结构维持正常使用年限的重要条件，高楼基础特殊部位，如集水坑、电梯井处，通常因平面位置相近，导致基础底面开挖面积较大，开挖过程中如遇坚硬岩层，极易产生超挖换填现象。
传统砖胎膜砌筑并回填混凝土的施工方法，受季节影响，砌筑强度增幅缓慢，在工期紧任务重情况下，严重制约下道工序施工，如遇基础侧壁放坡，在不规则岩层斜向砌筑，不仅增加施工难度，还降低工效。
为解决上述问题，特提出本发明。
发明内容
本申请提供了一种用于不规则岩层侧壁的加固装置及加固方法，解决了传统砖胎膜砌筑并回填混凝土的施工方法，砌筑强度增幅缓慢，且在不规则岩层斜向砌筑，不仅增加施工难度，还降低工效的问题。
第一方面，本申请提供了一种用于不规则岩层侧壁的加固装置，所述加固装置包括模板组件以及设置于所述模板组件远离岩层侧的支撑组件，所述模板组件包括模板、次楞木枋、主楞钢管、山型卡和螺杆定位筋，所述次楞木枋和主楞钢管依次设置于所述模板的远离岩层侧，所述山型卡通过所述螺杆定位筋固定于所述模板的远离岩层侧，且所述螺杆定位筋贯穿所述模板，所述山型卡与所述主楞钢管相卡接，所述主楞钢管与所述模板夹持所述次楞木枋，所述支撑组件包括顶托、斜向支撑杆和预埋钢筋，所述顶托设置于所述主楞钢管的外壁，所述预埋钢筋设置于基层内，所述斜向支撑杆的一端与所述顶托转动连接，所述斜向支撑杆的另一端与所述预埋钢筋固定连接。
优选的，所述加固装置还包括对拉组件，所述对拉组件设置于所述模板组件的朝向岩层侧，所述对拉组件包括拉杆和锚固钢筋，所述锚固钢筋设置于岩层内，所述拉杆的一端与所述螺杆定位筋固定连接，所述拉杆的另一端与所述锚固钢筋固定连接。
优选的，所述支撑组件设有若干个，若干相同高度的所述支撑组件的横向间距为1-1.5m，所述对拉组件设有若干个，若干相邻所述对拉组件的间距为0.5-1m。
优选的，所述主楞钢管与所述螺杆定位筋相垂直，所述螺杆定位筋与所述拉杆位于同一直线，所述拉杆与所述锚固钢筋所呈角度为90-135°。
优选的，所述锚固钢筋锚入岩层的深度至少为200mm。
优选的，所述次楞木枋设有若干个，若干所述次楞木枋横向设置于所述模板的外壁，所述主楞钢管设有若干个，若干所述主楞钢管纵向设置于所述次楞木枋的外壁。
第二方面，本申请还提供了一种用于不规则岩层侧壁的加固方法，所述加固方法应用于上述的加工装置，所述加固方法包括：
S100：施工准备；
S200：定位放线：在作业面定位标记模板组件控制线、次楞木枋控制线、主楞钢管控制线、预埋钢筋控制线以及锚固钢筋控制线；
S300：组立模板组件：参照次楞木枋控制线和主楞钢管控制线，将若干次楞木枋和主楞钢管通过山型卡和螺杆定位筋固定于模板的远离岩层侧，然后参照模板组件控制线将模板组件移动至指定位置；
S400：安装加固体系：参照预埋钢筋控制线和锚固钢筋控制线，安装支撑组件和对拉组件；
S500：浇筑混凝土；浇筑前将拼缝过大及剩余外露螺杆眼部位封堵密实，然后采用分段浇筑分层振捣方式浇筑混凝土。
S600：加固装置拆除：当混凝土凝固后，拆除支撑组件和模板组件。
优选的，所述步骤S100包括：
S110：施工现场清理：划分好现场施工区域，将周边杂物、积水清理干净；
S120：材料设备进场：所需要材料进场，按规格、大小堆放整齐，并标识；各种施工机具配置到位，并能正常投入使用；
S130：模板准备：将模板朝向岩层面均匀涂刷好脱模剂，若使用旧模板，在涂刷脱模剂前，需要对旧模板清理，去除旧模板表面残渣，然后在均匀涂刷脱模剂。
优选的，所述步骤S400包括：
S410：安装支撑组件：参照预埋钢筋控制线在基层竖直打孔，将预埋钢筋锚入基层孔内，将顶托固定于主楞钢管的外壁，将斜向支撑杆的一端与顶托转动连接，另一端与预埋钢筋固定连接；
S420：安装对拉组件：参照锚固钢筋控制线在岩层斜向打孔，将锚固钢筋锚入岩层孔内，将拉杆的一端与螺杆定位筋固定连接，另一端与锚固钢筋固定连接。
优选的，所述分段浇筑混凝土时，每层厚度不大于500mm，浇筑顺序应从一端流向另一端再回到起始位置，如此反复分层向上均匀增加混凝土浇筑荷载。
本申请提供的一种用于不规则岩层侧壁的加固装置及加固方法，具有下列有益效果：
操作简单，加固稳定：本加固装置及加固方法结合材料性能，合理选用分段浇筑次数和加固体系布置方式，模板组件背面通过冲击钻在岩石打孔锚固钢筋，另一端与对拉螺杆双面焊接，实现模板定位放置；然后在正面，每隔相应距离设置斜向钢管做辅助支撑，钢管端部固定在基础底面留置钢筋上，最终形成对拉支撑“双保险”加固。
工效突出，节省周期：本加固装置施工过程中塔吊占用频次低，不影响其他同步工序施工；较传统砖胎膜施工方式，不受每日砌筑高度和砂浆强度增长间歇期制约，节省施工周期。
废料取材，降本增效：模板组件和支撑组件可重复使用；针对长度不足的次楞木枋，采取间距加密错位布置，模板孔洞部位采用橡胶堵头封闭，局部钢筋采取双面焊5d接长处理，达到资源循环再利用要求。
附图说明
图1为本申请的加固装置的整体结构示意图；
图2为本申请的加固装置的正视图；
图3为本申请的加固方法的流程图；
图4为本申请的施工准备的流程图；
图5为本申请的安装加固体系的流程图。
图中：
100、模板组件，200、支撑组件，300、对拉组件；
110、模板，120、次楞木枋，130、主楞钢管，140、山型卡，150、螺杆定位筋，210、顶托，220、斜向支撑杆，230、预埋钢筋，310、拉杆，320、锚固钢筋。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1和图2所示，本申请公开了一种用于不规则岩层侧壁的加固装置，所述加固装置包括模板组件100以及设置于所述模板组件100两侧的支撑组件200和对拉组件300。
模板组件100包括模板110、次楞木枋120、主楞钢管130、山型卡140和螺杆定位筋150，模板110可为复合板，次楞木枋120和主楞钢管130均设有若干个，次楞木枋120可为50×70mm木枋，间距为200mm；主楞钢管130可为Φ48×3mm钢管，底部相邻主楞钢管130的间距可为200mm，上部相邻主楞钢管130的间距可为500mm，所述次楞木枋120和主楞钢管130依次设置于所述模板110的远离岩层侧，对于长度不足的次楞木枋120，采取间距加密错位布置，所述山型卡140通过所述螺杆定位筋150固定于所述模板110的远离岩层侧，且所述螺杆定位筋150贯穿所述模板110，螺杆定位筋150通过螺母固定缩减，便于拆卸，所述山型卡140与所述主楞钢管130相卡接，所述主楞钢管130与所述模板110夹持所述次楞木枋120。
所述支撑组件200设置于所述模板组件100的远离岩层侧，支撑组件200包括顶托210、斜向支撑杆220和预埋钢筋230，所述顶托210设置于所述主楞钢管130的外壁，顶托210可通过螺栓与主楞钢管130连接，所述预埋钢筋230设置于基层内，所述斜向支撑杆220的一端与所述顶托210转动连接，所述斜向支撑杆220的另一端与所述预埋钢筋230固定连接，从而支撑模板组件100，使模板组件100稳定固定。
所述对拉组件300设置于所述模板组件100的朝向岩层侧，所述对拉组件300包括拉杆310和锚固钢筋320，所述锚固钢筋320设置于岩层内，所述拉杆310的一端与所述螺杆定位筋150固定连接，所述拉杆310的另一端与所述锚固钢筋320固定连接。
通过支撑组件200和对拉组件300使模板组件100倾斜固定于岩层附件，通过向模板组件100与岩层侧壁之间浇筑混凝土，从而对岩层侧壁加固，并且，对拉组件300位于混凝土内，与岩层连接，从而保证凝固后混凝土的强度。
本加固装置在实际使用前，结合品茗软件V1.3及C20混凝土自重确定分2段浇筑方式，然后通过该软件模板工程模块计算混凝土侧向压力，从而确定支撑组件200和对拉组件300的设置数量、位置和间距，从而保证浇筑时模板组件100的稳定性；
混凝土浇筑前，对拉螺杆在模板背面焊接横向钢筋进行正面加固，采用钢管斜支撑方式进行侧向回顶加固；模板背面采用对拉螺杆焊接等直径螺纹钢，冲击钻在岩层位置斜向打孔，螺纹钢端部锚入孔内方式进行加固。
在一些实施例中，根据品茗软件V1.3及C20混凝土自重计算混凝土侧向压力，通常次楞木枋120纵向设置若干个，主楞钢管130横向设置若干个，且每个主楞钢管130上均等距设有若干个支撑组件200，若干相同高度的所述支撑组件200的横向间距为1-1.5m，若干相邻所述对拉组件300的间距为0.5-1m，螺杆定位筋150与所述拉杆310位于同一直线，所述拉杆310与所述锚固钢筋320所呈角度为90-135°，且锚固钢筋320锚入岩层的深度至少为200mm，从而防止锚固钢筋320脱离岩层。
本申请还公开了一种用于不规则岩层侧壁的加固方法，加固方法应用于上述的加工装置，所述加固方法包括：
S100：施工准备；
S200：定位放线：在作业面定位标记模板组件控制线、次楞木枋控制线、主楞钢管控制线、预埋钢筋控制线以及锚固钢筋控制线，定位标识完毕后，专人进行技术复核；
S300：组立模板组件：参照次楞木枋控制线和主楞钢管控制线，将若干次楞木枋和主楞钢管通过山型卡和螺杆定位筋固定于模板的远离岩层侧，然后参照模板组件控制线将模板组件移动至指定位置；
S400：安装加固体系：参照预埋钢筋控制线和锚固钢筋控制线，安装支撑组件和对拉组件；
S500：浇筑混凝土；浇筑前将拼缝过大及剩余外露螺杆眼部位封堵密实，然后采用分段浇筑分层振捣方式浇筑混凝土。
S600：加固装置拆除：当混凝土凝固后，拆除支撑组件和模板组件。
在一些实施例中，所述步骤S100包括：
S110：施工现场清理：划分好现场施工区域，将周边杂物、积水清理干净；
S120：材料设备进场：所需要材料进场，按规格、大小堆放整齐，并标识；各种施工机具配置到位，并能正常投入使用；
S130：模板准备：将模板朝向岩层面均匀涂刷好脱模剂，若使用旧模板，在涂刷脱模剂前，需要对旧模板清理，去除旧模板表面残渣，然后在均匀涂刷脱模剂。
在一些实施例中，所述步骤S400包括：
S410：安装支撑组件：参照预埋钢筋控制线在基层竖直打孔，将预埋钢筋锚入基层孔内，将顶托固定于主楞钢管的外壁，将斜向支撑杆的一端与顶托转动连接，另一端与预埋钢筋固定连接；
S420：安装对拉组件：参照锚固钢筋控制线在岩层斜向打孔，将锚固钢筋锚入岩层孔内，将拉杆的一端与螺杆定位筋固定连接，另一端与锚固钢筋固定连接，连接方式均可选用焊接，且焊接长度不少于7d。
在一些实施例中，所述分段浇筑混凝土时，每层厚度不大于500mm，浇筑顺序应从一端流向另一端再回到起始位置，如此反复分层向上均匀增加混凝土浇筑荷载。
采用大底面基础不规则岩层侧壁对拉斜撑组合加固施工工法，充分利用废旧模板、木枋等材料和天然岩层地形优势，提高材料利用率，减少木材资源浪费；相对与传统砖胎膜砌筑方式，有效避免工作面的残渣污染，维护现场文明施工形象。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种用于不规则岩层侧壁的加固装置，其特征在于，所述加固装置包括模板组件(100)以及设置于所述模板组件(100)远离岩层侧的支撑组件(200)；
所述模板组件(100)包括模板(110)、次楞木枋(120)、主楞钢管(130)、山型卡(140)和螺杆定位筋(150)，所述次楞木枋(120)和主楞钢管(130)依次设置于所述模板(110)的远离岩层侧，所述山型卡(140)通过所述螺杆定位筋(150)固定于所述模板(110)的远离岩层侧，且所述螺杆定位筋(150)贯穿所述模板(110)，所述山型卡(140)与所述主楞钢管(130)相卡接，所述主楞钢管(130)与所述模板(110)夹持所述次楞木枋(120)；
所述支撑组件(200)包括顶托(210)、斜向支撑杆(220)和预埋钢筋(230)，所述顶托(210)设置于所述主楞钢管(130)的外壁，所述预埋钢筋(230)设置于基层内，所述斜向支撑杆(220)的一端与所述顶托(210)转动连接，所述斜向支撑杆(220)的另一端与所述预埋钢筋(230)固定连接。
2.根据权利要求1所述的加固装置，其特征在于，所述加固装置还包括对拉组件(300)，所述对拉组件(300)设置于所述模板组件(100)的朝向岩层侧；
所述对拉组件(300)包括拉杆(310)和锚固钢筋(320)，所述锚固钢筋(320)设置于岩层内，所述拉杆(310)的一端与所述螺杆定位筋(150)固定连接，所述拉杆(310)的另一端与所述锚固钢筋(320)固定连接。
3.根据权利要求2所述的加固装置，其特征在于：
所述支撑组件(200)设有若干个，若干相同高度的所述支撑组件(200)的横向间距为1-1.5m；
所述对拉组件(300)设有若干个，若干相邻所述对拉组件(300)的间距为0.5-1m。
4.根据权利要求2所述的加固装置，其特征在于：
所述主楞钢管(130)与所述螺杆定位筋(150)相垂直，所述螺杆定位筋(150)与所述拉杆(310)位于同一直线，所述拉杆(310)与所述锚固钢筋(320)所呈角度为90-135°。
5.根据权利要求4所述的加固装置，其特征在于：
所述锚固钢筋(320)锚入岩层的深度至少为200mm。
6.根据权利要求1所述的加固装置，其特征在于：
所述次楞木枋(120)设有若干个，若干所述次楞木枋(120)横向设置于所述模板(110)的外壁；
所述主楞钢管(130)设有若干个，若干所述主楞钢管(130)纵向设置于所述次楞木枋(120)的外壁。
7.一种用于不规则岩层侧壁的加固方法，其特征在于，所述加固方法应用于上述1-6任一项所述的加工装置，所述加固方法包括：
S100：施工准备；
S200：定位放线：在作业面定位标记模板组件控制线、次楞木枋控制线、主楞钢管控制线、预埋钢筋控制线以及锚固钢筋控制线；
S300：组立模板组件：参照次楞木枋控制线和主楞钢管控制线，将若干次楞木枋和主楞钢管通过山型卡和螺杆定位筋固定于模板的远离岩层侧，然后参照模板组件控制线将模板组件移动至指定位置；
S400：安装加固体系：参照预埋钢筋控制线和锚固钢筋控制线，安装支撑组件和对拉组件；
S500：浇筑混凝土；浇筑前将拼缝过大及剩余外露螺杆眼部位封堵密实，然后采用分段浇筑分层振捣方式浇筑混凝土。
S600：加固装置拆除：当混凝土凝固后，拆除支撑组件和模板组件。
8.根据权利要求7所述的加固方法，其特征在于，所述步骤S100包括：
S110：施工现场清理：划分好现场施工区域，将周边杂物、积水清理干净；
S120：材料设备进场：所需要材料进场，按规格、大小堆放整齐，并标识；各种施工机具配置到位，并能正常投入使用；
S130：模板准备：将模板朝向岩层面均匀涂刷好脱模剂，若使用旧模板，在涂刷脱模剂前，需要对旧模板清理，去除旧模板表面残渣，然后在均匀涂刷脱模剂。
9.根据权利要求7所述的加固方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
S410：安装支撑组件：参照预埋钢筋控制线在基层竖直打孔，将预埋钢筋锚入基层孔内，将顶托固定于主楞钢管的外壁，将斜向支撑杆的一端与顶托转动连接，另一端与预埋钢筋固定连接；
S420：安装对拉组件：参照锚固钢筋控制线在岩层斜向打孔，将锚固钢筋锚入岩层孔内，将拉杆的一端与螺杆定位筋固定连接，另一端与锚固钢筋固定连接。
10.根据权利要求7所述的加固方法，其特征在于，所述分段浇筑混凝土时，每层厚度不大于500mm，浇筑顺序应从一端流向另一端再回到起始位置，如此反复分层向上均匀增加混凝土浇筑荷载。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110700291A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-17 | 山东建筑大学 | 一种联合支挡结构及其施工方法 |
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| CN111910679A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-10 | 中建八局第二建设有限公司 | 复杂地形下超长超高衡重式挡土墙施工方法 |
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-
2022
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