CN204080857U - 地铁车站y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及异型钢管柱混凝土浇筑领域，具体为一种地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，解决现有钢管柱采用常规泵送高抛浇筑工艺存在费时费力、混凝土不密实、产生空洞等问题，包括位于钢管柱底部的混凝土输送孔及位于钢管柱顶部的混凝土流出孔，混凝土输送孔处焊接有带截止阀的混凝土输送支管，该顶升装置还包含位于车站基坑边地面上的混凝土搅拌运输车和混凝土一次泵送汽车泵以及位于车站基坑内底板上的混凝土二次泵送车载地泵，混凝土二次泵送车载地泵通过混凝土输送总管与混凝土输送支管连通。结构简单、设计合理、施工质量有保证、施工简便快捷、缩短了施工工期、降低了施工成本，产生了明显的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及异型钢管柱混凝土浇筑领域，具体为一种地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置。
背景技术
随着城市轨道交通的高速发展，地铁车站的建筑结构形式也在不断的发展、创新。空间高、柱距大、厅台联通的优美“大空间”建筑形式开始从机场、酒店等地面建筑进入到地下地铁车站中，而轻质、高强的钢支撑结构也随之在地铁车站中开始逐步应用。目前有些施工现场的钢支撑结构采用Y型铸钢结合钢管柱体系，Y型柱上部采用铸钢型式，下部采用钢管型式，钢管及铸钢内部采用C50混凝土填充。由于Y型柱上部铸钢件为异型Y字，其内部结构复杂，采用常规泵送高抛浇筑工艺，在施工过程中存在以下问题，1）浇筑平台需要搭设工具架，费时费力，会延后整体工期；2）混凝土下落高度较大，混凝土容易产生离析，局部的下落孔洞较小，无法用振动棒进行振捣，导致混凝土不密实，管柱内混凝土产生空洞，影响整个柱体的结构安全；3）结构柱为异性，浇筑过程必须在两分叉同时进行，容易出现钢管柱两Y叉因受力不均产生变形，以及铸钢内混凝土不密实、离析等质量缺陷。
发明内容
本实用新型为了解决现有Y型铸钢结合钢管柱采用常规泵送高抛浇筑工艺存在费时费力、管柱内混凝土不密实、产生空洞以及容易变形等问题，提供一种地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，包括位于钢管柱底部的混凝土输送孔以及位于钢管柱顶部的混凝土流出孔，混凝土输送孔处焊接有带截止阀的混凝土输送支管，该顶升装置还包含位于车站基坑边地面上的混凝土搅拌运输车和混凝土一次泵送汽车泵以及位于车站基坑内底板上的混凝土二次泵送车载地泵，混凝土一次泵送汽车泵的输送管与混凝土二次泵送车载地泵的料斗连接，混凝土二次泵送车载地泵的物料输出口通过混凝土输送总管与混凝土输送支管连通。
所述的混凝土输送总管与混凝土输送支管通过泵管套箍连接。
所述的截止阀包含通过两侧的焊接板连接在一起的两块固定钢板、位于两块固定钢板之间缝隙内的活动钢板，两块固定钢板上分别开设位置相互对应的两个长条形定位槽，活动钢板上开设与长条形定位槽位置相对的四个螺栓孔，固定钢板和活动钢板通过贯穿长条形定位槽和螺栓孔的拉结螺栓固定；两块固定钢板和活动钢板上均设有与混凝土输送支管相互配合的泵送孔洞，两块固定钢板分别与混凝土输送支管焊接。
采用本实用新型的结构设计，将Y型铸钢结合钢管柱按照施工图纸调运安装完成，铸钢结构柱靠下位置预留开孔作为混凝土输送孔，并焊接带截止阀的混凝土输送支管，铸钢结构柱顶部预留混凝土流出孔。浇筑施工时，基坑边地面上采用汽车泵泵送混凝土，在基坑内底板上采用车载地泵二次接力泵送混凝土至输送总管。利用混凝土地泵的压力将自密实混凝土自下而上挤压顶升灌入铸钢结构柱内，直至钢管柱柱顶开始溢出混凝土，停止泵送保证混凝土不回流，关闭截止阀后进行下一根柱子的顶升施工。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、异型钢结构内混凝土浇筑密实性好，施工质量有保证，施工方法简便快捷，缩短了施工工期，并产生了明显的社会效益和经济效益；
2、安全性好，可有效控制混凝土浇筑过程中钢结构均匀受力，减小偏移，有效控制铸钢结构两Y型分叉的垂直度偏差，确保混凝土浇筑密实,符合设计及规范要求；
3、减少了混凝土浇筑的施工工序，减少了铸钢结构内混凝土分段浇筑次数，有利于安全管理工作，可组织流水施工，加快施工进度；
效益分析如下：
1）按总共28根钢管柱分6次浇筑完成计算，每根柱平均11.5立方混凝土计；采用传统高抛法逐段浇捣和采用顶升装置施工，费用分析如下：
a. 传统高抛法逐段浇捣费用：
混凝土振捣费用30元/m3，计：11.5×28×30＝9660元。
每根钢管振捣平台高16.3m，按10个架子工搭架子带拆架子7天完成，人工费用计200元/人：6×10×7×200＝84000元。
支撑架租赁费用，每个平台使用3.5mm厚，6m长的钢管432根，分6次浇筑，每次浇筑使用钢管2592根。按现在的租赁费用一米一天2分钱算：2592×6×0.02×7×6=13064元。
后期因混凝土不密实额外增加费用，对钢管柱注浆产生的费用，130mm铸钢开孔补焊及材料费用6700元/处，后期注浆产生的费用600元/处，按照平均每根3处不密实部位估算：（6700＋600）×3×28=613200元
总计：9660+84000+13064+613200=719924元。
b. 顶升装置施工法费用：
顶升装置施工增加阀门的费用，截止阀每个80元，截止阀28个，阀门费用为：80×28＝2240元。
顶升装置施工采用自密实混凝土，其添加外加剂和矿渣粉每立方混凝土成本增加15元：28×11.5×15＝4830元。
开孔、焊接截止阀及焊接封口钢板等的费用计60元/个：
28×60＝1680元。
每根钢管振捣平台高6m，按2个架子工搭架子带拆架子2天完成10个，人工费用计200元/人：28÷10×2×2×200＝2240元。
地泵的租赁费用为每台班3000元：3000×6=18000元
总计：2240+4830+1680+2240+18000=28990元
c.总共节省费用为：
719924-28990＝690934元。
2）工期上,如果采用传统的浇捣法施工工艺总工期：6×(7+1)=48天；如采用顶升装置施工总工期： 6×(2+1)=18天，相比浇捣法，工期缩短约48-18=30天。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、施工质量有保证、施工简便快捷、缩短了施工工期、降低了施工成本，产生了明显的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为混凝土输送支管与钢管柱的连接结构示意图；
图3为截止阀的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中活动钢板的结构示意图；
图6为图3中固定钢板的结构示意图；
图中：1-钢管柱；2-混凝土输送孔；3-截止阀，3.1-焊接板，3.2-固定钢板，3.3-活动钢板，3.4-长条形定位槽，3.5-螺栓孔，3.6-拉结螺栓，3.7-泵送孔洞；4-混凝土输送支管；5-车站基坑；6-混凝土搅拌运输车；7-混凝土一次泵送汽车泵；8-混凝土二次泵送车载地泵；9-混凝土输送总管；10-泵管套箍。
具体实施方式
地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，包括位于钢管柱1底部的混凝土输送孔2以及位于钢管柱顶部的混凝土流出孔，混凝土输送孔处焊接有带截止阀3的混凝土输送支管4，该顶升装置还包含位于车站基坑5边地面上的混凝土搅拌运输车6和混凝土一次泵送汽车泵7以及位于车站基坑内底板上的混凝土二次泵送车载地泵8，混凝土一次泵送汽车泵的输送管与混凝土二次泵送车载地泵的料斗连接，混凝土二次泵送车载地泵的物料输出口通过混凝土输送总管9与混凝土输送支管连通。
混凝土输送总管9与混凝土输送支管4通过泵管套箍10连接。
截止阀3包含通过两侧的焊接板3.1连接在一起的两块固定钢板3.2、位于两块固定钢板之间缝隙内的活动钢板3.3，两块固定钢板上分别开设位置相互对应的两个长条形定位槽3.4，活动钢板上开设与长条形定位槽位置相对的四个螺栓孔3.5，固定钢板和活动钢板通过贯穿长条形定位槽和螺栓孔的拉结螺栓3.6固定；两块固定钢板和活动钢板上均设有与混凝土输送支管相互配合的泵送孔洞3.7，两块固定钢板分别与混凝土输送支管焊接。
采用本实用新型的顶升装置进行施工时，包括以下步骤：
(1)浇筑前，要计算好单根柱混凝土量，待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升（从混凝土拌合至开始顶升的时间应控制在混凝土初凝前），防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。同时，及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。由于意外原因在现场停置时间过长，坍落度损失严重的混凝土不得用于顶升施工，坍落度的测量分别在出搅拌机口和入泵前进行；
(2)在混凝土输送总管与截止阀连接前，泵送砂浆用以润滑输送管道，并把该部分砂浆清除干净后再将泵管与截止阀连接进行柱芯混凝土的浇筑；
(3)泵送混凝土因故暂停时，须每隔2～3min抽动一下泵的活塞，防止混凝土假凝引起阻塞；
(4)混凝土顶升至柱顶后，及时关闭截止阀，若柱顶混凝土无明显回落，且截止阀部位没有漏浆现象，方可停泵然后拆除混凝土输送管，进行下一根钢管柱的顶升；
(5)浇筑完毕30min后，观察柱顶混凝土有无回落下沉，若有下沉，则用人工补浇柱顶混凝土；
(6)混凝土养护3天后，将柱子上截止阀外露部分割去，并焊接使用事前原位割下的钢板作为钢板补足孔口。
Claims (3)
1.一种地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，其特征是包括位于钢管柱（1）底部的混凝土输送孔（2）以及位于钢管柱顶部的混凝土流出孔，混凝土输送孔处焊接有带截止阀（3）的混凝土输送支管（4），该顶升装置还包含位于车站基坑（5）边地面上的混凝土搅拌运输车（6）和混凝土一次泵送汽车泵（7）以及位于车站基坑内底板上的混凝土二次泵送车载地泵（8），混凝土一次泵送汽车泵的输送管与混凝土二次泵送车载地泵的料斗连接，混凝土二次泵送车载地泵的物料输出口通过混凝土输送总管（9）与混凝土输送支管连通。
2.根据权利要求1所述的地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，其特征是混凝土输送总管（9）与混凝土输送支管（4）通过泵管套箍（10）连接。
3.根据权利要求1或2所述的地铁车站Y型铸钢结合钢管柱内混凝土顶升装置，其特征是截止阀（3）包含通过两侧的焊接板（3.1）连接在一起的两块固定钢板（3.2）、位于两块固定钢板之间缝隙内的活动钢板（3.3），两块固定钢板上分别开设位置相互对应的两个长条形定位槽（3.4），活动钢板上开设与长条形定位槽位置相对的四个螺栓孔（3.5），固定钢板和活动钢板通过贯穿长条形定位槽和螺栓孔的拉结螺栓（3.6）固定；两块固定钢板和活动钢板上均设有与混凝土输送支管相互配合的泵送孔洞（3.7），两块固定钢板分别与混凝土输送支管焊接。
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