CN217000858U - 一种用于uhpc浇筑的异形结构用模架体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，包括，基础支架体系，所述基础支架体系包括底层基础木板，以及垂直于底层基础木板上的若干个竖向木板；所述若干个竖向木板依次排列在底层基础木板上，且若干个竖向木板的高度，呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化；逐渐上升或逐渐下降的竖向木板朝向底层基础木板形成异形的投影结构，若干个所述横向木板铺设于竖向木板下方，形成与所述异形的投影结构紧邻，且相似的结构；模板体系，所述模板体系包括侧模板以及底模板，所述侧模板设置于底模板的侧部，与底模板连接后形成横向浇筑腔，所述横向浇筑腔浇筑后形成异形结构。本实用新型中，模架体系形成的横向浇筑腔浇筑后能够形成异形结构。

Description

一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系

技术领域

本实用新型涉及工程行业中模板支撑技术领域，尤其涉及一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系。

背景技术

现有技术中，空间异形结构UHPC浇筑多采用钢模板预制构件，再运至现场组拼，或采用钢管支架配合木模板体系进行结构现浇，但是，定制化钢模，这种空间复杂线形的加工难度大，周期长，成本高；而如果单纯用木模板，曲线段多采用以直代曲方案，平顺度较差，且模板稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其通过组合木板形成模架体系，调整木板高度使其形成漂浮的浇筑腔，进而浇筑得到一空间漂浮条带状的异形结构。

为了实现上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，包括，

基础支架体系，所述基础支架体系包括底层基础木板，以及垂直于底层基础木板上的若干个竖向木板；

所述若干个竖向木板依次排列在底层基础木板上，且若干个竖向木板的高度，呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化；

逐渐上升或逐渐下降的竖向木板朝向底层基础木板形成异形的投影结构，所述底层基础木板为若干个横向木板，若干个横向木板铺设于竖向木板下方，形成与所述异形的投影结构紧邻，且相似的结构；

模板体系，所述模板体系设置于基础支架体系上方，包括侧模板以及底模板，所述侧模板设置于底模板的侧部，与底模板连接后形成横向浇筑腔，所述横向浇筑腔浇筑后形成异形结构。

本技术方案中，若干木板依次竖向排列形成基础支架体系，木板高度可灵活设置，进而通过竖向木板高度的变化，便于空间异形结构上，不同高度浇筑腔的支撑。

本技术方案中，基础支架体系均设有一个底侧基础木板，若干的竖向木板通过底侧基础木板进行固定与高度衔接变化，实现了基础支架体系的一体化，增加了支架体系的强度，确保浇筑中支撑的稳定。

本技术方案中，底层基础支架体系中的横向木板与竖向木板形成的支撑结构，同时上面覆盖有模板体系，而竖向木板能形成不同的支撑高度，而横向木板能够在横向引导处于不同的水平方向，进而两者配合，能够实现对于模板体系不同高度以及不同水平位置的支撑引导，即能够实现高度可变、水平方向可变的横向浇筑腔，通过浇筑该横向浇筑腔，确保最终形成异形结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述横向浇筑腔沿呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化的竖向木板顶部设置，且所述横向浇筑腔的高度随着竖向木板高度的变化而变化，形成异形结构，所述异形结构为一空间漂浮条带状结构。

本技术方案中，横向浇筑腔的逐渐变化，进而浇筑后，能够形成高度可变的结构，进而能够为悬浮型的结构形成做好铺垫，比如形成高度不同的飘带状或者椅子状结构等。

作为本实用新型的进一步改进，所述异形结构的外表面形成若干的曲线结构，且每个所述曲线结构至少具有两个曲率，或所述曲线结构包含若干段陡坡结构。

本技术方案中，单个异形结构节段的外周，若干个面中，每个面均是曲线，而曲线包含至少两个曲率，或者陡坡结构，使得每一段的异形结构可以是多样化的，多曲面多斜度的，进而在UHPC节段预制后通过节段间的连接，能够形成多弧度、多波段的整体曲面结构。

本技术方案中，异形结构为一带有弧度的曲面结构/斜面结构，相比于常规的平面结构，本技术方案中，通过组合不同的曲面、斜面等，可以形成任意具设计感的异形结构。

作为本实用新型的进一步改进，当所述曲线结构和/或曲面结构的曲率小于18，或所述陡坡结构和/或所述斜面结构的坡度大于0.5时，所述底模板上还铺设有平滑过渡结构。

本技术方案中，当坡度陡峭，或者曲率过小时，连接处很难实现平滑连接，容易出现弯折等，影响整体美观，而增加的平滑过渡结构，能够使得弯折处自然平滑地过渡连接。

进一步地，所述平滑过渡结构为玻璃纤维增强水泥层，所述玻璃纤维增强水泥层铺设于曲率小于18或者坡度大于0.5的异形结构的模板体系底模板上。

本技术方案中，平滑过渡结构具体为玻璃纤维增强混凝土(即GRC)形成的层结构，是以水泥、耐碱玻璃纤维、水为主要原材料组成的一种具有优良物理力学性能的新型复合材料。

作为本实用新型的进一步改进，所述模板体系中，还包括第一PVC层构成的顶模板，当所述坡度大于0.5时，所述底模板上搭设所述顶模板。

本技术方案中，当坡度大于0.5时，在底模板上方增设PVC卷材作为顶模板，以限制结构成型的尺寸、形状符合要求，防止浇筑时UHPC混合料的堆积或溢出。PVC卷材既有很高的韧性又有很大的强度，表面光滑平整，适合作为模板材料。

作为本实用新型的进一步改进，所述侧模板、底模板以及顶模板均与所述竖向木板连接，形成一体化的模板支架体系。

本技术方案中，当基础支架体系比较长的时候，若干的竖向木板通过底层基础木板进行连接，实现了整个结构的一体化，增加了整个基础支架体系的强度，确保浇筑中支撑的稳定。

作为本实用新型的进一步改进，还包括位于模板体系外侧的加强结构，所述加强结构形成对称的加强体系。

本技术方案中，增加对称的加强体系，进而是对称的实现结构的加强，相比于单向的加强，对称的加强体系不仅能够使得整个的强度得到增加，而且便于加强体系的对称施工。

作为本实用新型的进一步改进，所述加强结构包括对称设置于顶模板上侧和底模板下侧的加强体。

本技术方案中，在顶模板上侧和底模板下侧增加第一加强体，进而其能够形成加强结构，使得顶底模板被固定住，具体地，第一加强结构选用壁厚1.2mm的40×40mm方形钢管，用18#铁丝绑扎顶底层钢管，以防止跑模或胀模。并且，顶底钢管挤压模板也可作为UHPC凝结时施加的预压力，这利于消除孔隙和自由水，使颗粒更加紧密，提高构件的抗弯强度与韧性。

作为本实用新型的进一步改进，所述竖向木板远离底层基础木板的一端设置安装凹槽，所述安装凹槽用于模板体系的安装。

本技术方案中，竖向木板顶部的凹槽尺寸需按照异形结构的断面尺寸进行设计，并综合考虑到凹槽内部底模板与侧模板的厚度，进而在木板上切割出凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述侧模板以及底模板均为双层模板，所述双层模板包括外侧木板以及胶接于外侧木板内侧的第二PVC层。

本技术方案中，内侧PVC卷材保证浇筑成的结构表面光滑平整，而外侧木板可以增强整体模板体系的强度和刚度，确保侧模板、底模板的稳定。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系的结构示意图；

图2为本实用新型提供的基础支架体系的结构示意图；

图3为本实用新型提供的模板体系的结构示意图；

图4为本实用新型提供的异形结构的结构示意图；

图5为本实用新型提供的顶模板和底模板的装配图；

图6为本实用新型提供的加强结构的结构示意图；

图中，100、基础支架体系；110、底层基础木板；120、竖向木板；200、模板体系；210、侧模板；220、底模板；230、顶模板；300、横向浇筑腔；400、异形结构；500、加强结构；600、双层模板；610、外侧木板；620、第二PVC层。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明创造的限制。

术语“安装”、“相连”、“连接”、“相对固定”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

本实施例中，介绍主要结构。

参照附图1-6所示，本实施例公开了一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系的核心结构，包括，

基础支架体系100，所述基础支架体系100包括底层基础木板110，以及垂直于底层基础木板110上的若干个竖向木板120；

所述若干个竖向木板120依次排列在底层基础木板110上，且若干个竖向木板120的高度，呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化；

逐渐上升或逐渐下降的竖向木板120朝向底层基础木板110形成异形的投影结构，所述底层基础木板110为若干个横向木板，若干个横向木板铺设于竖向木板120下方，形成与所述异形的投影结构紧邻，且相似的结构；

模板体系200，所述模板体系200设置于基础支架体系100上方，包括侧模板210以及底模板220，所述侧模板210设置于底模板220的侧部，与底模板210连接后形成横向浇筑腔300，所述横向浇筑腔300浇筑后形成异形结构400。

本实施例中，若干木板依次竖向排列形成基础支架体系，木板高度可灵活设置，进而通过竖向木板高度的变化，便于空间异形结构上，不同高度浇筑腔的支撑。

本实施例中，基础支架体系均设有一个底侧基础木板，若干的竖向木板通过底侧基础木板进行固定与高度衔接变化，实现了基础支架体系的一体化，增加了支架体系的强度，确保浇筑中支撑的稳定。

本实施例中，底层基础支架体系中的横向木板与竖向木板形成的支撑结构，同时上面覆盖有模板体系，而竖向木板能形成不同的支撑高度，而横向木板能够在横向引导处于不同的水平方向，进而两者配合，能够实现对于模板体系不同高度以及不同水平位置的支撑引导，即能够实现高度可变、水平方向可变的横向浇筑腔，通过浇筑该横向浇筑腔，确保最终形成异形结构。

本实施例中，横向木板的铺设方向，与投影结构相似，同时两者紧邻设置，使得横向木板与竖向木板之间距离较近，能够很好地实现支撑。

实施例2

本实施例中，主要介绍浇筑腔浇筑后形成的异形结构的曲面。

参照附图3以及4所示，本实施例中，所述横向浇筑腔300沿呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化的竖向木板120顶部设置，且所述横向浇筑腔300的高度随着竖向木板120高度的变化而变化，形成异形结构400，所述异形结构400为一空间漂浮条带状结构。

本实施例中，横向浇筑腔的逐渐变化，进而浇筑后，能够形成高度可变的结构，进而能够为悬浮型的结构形成做好铺垫，比如形成高度不同的飘带状或者椅子状结构等。

进一步地，沿主视图看，所述异形结构400的外表面形成若干的曲线结构，且每个所述曲线结构至少具有两个曲率，或所述曲线结构包含若干段陡坡结构。

本实施例中，单个异形结构节段的外周，若干个面中，每个面均是曲线，而曲线包含至少两个曲率，或者陡坡结构，使得每一段的异形结构可以是多样化的，多曲面多斜度的，进而在UHPC节段预制后通过节段间的连接，能够形成多弧度、多波段的整体曲面结构。

本实施例中，异形结构400为一带有弧度的曲面结构/斜面结构，相比于常规的平面结构，本技术方案中，通过组合不同的曲面、斜面等，可以形成任意具设计感的异形结构。

为了确保平滑过渡，当所述曲线结构和/或曲面结构的曲率小于18，或所述陡坡结构和/或所述斜面结构的坡度大于0.5时，所述底模板上还铺设有平滑过渡结构。

本实施例中，当坡度陡峭，或者曲率过小时，连接处很难实现平滑连接，容易出现弯折等，影响整体美观，而增加的平滑过渡结构，能够使得弯折处自然平滑地过渡连接。

进一步地，所述平滑过渡结构为玻璃纤维增强水泥层，所述玻璃纤维增强水泥层铺设于曲率小于18或者坡度大于0.5的异形结构的模板体系底模板上。

本实施例中，平滑过渡结构具体为玻璃纤维增强混凝土(即GRC)形成的层结构，是以水泥、耐碱玻璃纤维、水为主要原材料组成的一种具有优良物理力学性能的新型复合材料。

实施例3

本实施例中，在实施例2的基础上，进一步介绍顶层结构，以及其它加强结构。

参照附图4-5所示，所述模板体系200中，还包括第一PVC层构成的顶模板230，当所述坡度大于0.5时，所述底模板220上搭设所述顶模板230。

本实施例中，当坡度大于0.5时，在底模板上方增设PVC卷材作为顶模板，以限制结构成型的尺寸、形状符合要求，防止浇筑时UHPC混合料的堆积或溢出。PVC卷材既有很高的韧性又有很大的强度，表面光滑平整，适合作为模板材料。

进一步地，所述侧模板210、底模板220以及顶模板230均与所述竖向木板120连接，形成一体化的模板支架体系。

本实施例中，当基础支架体系比较长的时候，若干的竖向木板通过底层基础木板进行连接，实现了整个结构的一体化，增加了整个基础支架体系的强度，确保浇筑中支撑的稳定。

为了确保横向浇筑腔较沉重时的稳定，参照附图6还包括位于模板体系200外侧的加强结构500，所述加强结构500形成对称的加强体系。

本实施例中，增加对称的加强体系，进而是对称的实现结构的加强，相比于单向的加强，对称的加强体系不仅能够使得整个的强度得到增加，而且便于加强体系的对称施工。

进一步地，所述加强结构500包括对称设置于顶模板上侧和底模板下侧的加强体。

本实施例中，在顶模板上侧和底模板下侧增加第一加强体，进而其能够形成加强结构，使得顶底模板被固定住，具体地，第一加强结构选用壁厚1.2mm的40×40mm方形钢管，用18#铁丝绑扎顶底层钢管，以防止跑模或胀模。并且，顶底钢管挤压模板也可作为UHPC凝结时施加的预压力，这利于消除孔隙和自由水，使颗粒更加紧密，提高构件的抗弯强度与韧性。

具体地，所述竖向木板120远离底层基础木板110的一端设置安装凹槽(图中未示出)，所述安装凹槽用于模板体系的安装。

本实施例中，竖向木板顶部的凹槽尺寸需按照异形结构的断面尺寸进行设计，并综合考虑到凹槽内部底模板与侧模板的厚度，进而在木板上切割出凹槽。

更进一步地，所述侧模板210以及底模板220均为双层模板600，所述双层模板600包括外侧木板610以及胶接于外侧木板610内侧的第二PVC层620。

本实施例中，内侧PVC卷材保证浇筑成的结构表面光滑平整，而外侧木板可以增强整体模板体系的强度和刚度，确保侧模板、底模板的稳定。

实施例4

参照附图4所示，本实施例中，浇筑后的异形结构为飘带状悬浮景观座椅，其总建筑面积为133平方米，最大高度2.35米。外圈由7个Π型和2个曲线构件组成，外径5.6米，外圈节段宽度0.6米，构件高度1.85米。内圈由3个Π型和2个曲线构件组成，外径2.15米，内圈节段宽度0.3米，构件高度0.45米。

悬浮座椅具备多个功能分区，如座椅、滑梯、秋千等，其结构受力要求较高。本工程采用有限元软件SOFISTIK 2020建立计算模型，永久荷载DL＝24kN/m2，活荷载LL＝3kN/m2，风荷载WL＝1kN/m2，分别进行承载力极限状态和正常使用极限状态下的结构厚度设计与验算，结果表明：材料用量约8吨，结构厚度在30～80mm范围；承载力状态下最大拉应力为13.5MPa；正常使用状态下最大挠度为12.7mm。为此，材料的抗压强度高于130MPa，抗弯强度高于20Mpa，抗拉强度高于7Mpa。

施工时，悬浮座椅无法一次浇筑而成，故通过预制节段连接而成，而预制节段划分时，要求单个节段至少有1处地面锚固着力点，在此基础上综合考虑单次浇筑方量将整体结构分割成14个预制节段，各节段长度为2-5米不等。

在预制阶段浇筑前，需要形成模架体系。

悬浮座椅造型独特，常规模架体系难以适用；同时，因工期紧张无法选用定制化钢模板，因此，本工程提出木模板+PVC+GRC相结合的模架体系。首先，运用Rhinoceros软件计算各节段模架体系的横、纵断面尺寸。然后，按各节段水平投影的形状与尺寸，切割9mm厚九夹板作为支架基础(间距10cm)。最后，根据纵断面高度和下弧形状切割9mm九夹板制作底模和侧模，并确保底层模板与支架基础稳固连接。若支架基础高度超过60cm，可在适当位置增加横隔板以保证支架体系稳定。

在上述底模、侧模上铺设4mm厚PVC卷材形成双层模板体系，底层模板与PVC卷材之间需全面胶接，支架基础与底层模板之间采用射钉固定。若局部结构曲率过小或坡度过大，此时采用玻璃纤维增强水泥(GRC)平顺过渡，保证结构曲线顺滑、无折角。与此同时，当构件坡度较陡时，还需增设单层4mm厚PVC卷材作为顶层模板。

此外，在顶模上侧和底模下侧设置若干对壁厚1.2mm的40×40mm方形钢管，用18#铁丝绑扎顶底层钢管，以防止跑模或胀模。并且，顶底钢管挤压模板也可作为UHPC凝结时施加的预压力，这利于消除孔隙和自由水，使颗粒更加紧密，提高构件的抗弯强度与韧性。

模架体系完成后即开始横向浇筑腔的浇筑，浇筑中，为了确保漂浮的横向浇筑腔的平滑过渡和弯针，故采用GRC作为模板的平滑过渡衔接。综合考虑构件大小，在各节段的高处预留1道浇筑孔，并且在构件的延伸方向每隔50cm设置1个观察孔。浇筑时，UHPC混合料从浇筑孔灌入，沿着底模自高向低自然流淌，并通过观察孔的溢流情况实时掌握浇筑位置。特别需要注意的是UHPC混合料浇筑时无需振捣。不锈钢纤维在流动过程中表现出一定的方向性与联结性，可大大减缓材料内部微裂缝的扩展，从而使材料表现出超高的韧性和延性性能。最后，在常温条件下，带模洒水养护28天方可吊装搬运，此时预制构件的抗压强度高于130MPa，抗弯强度高于20Mpa，抗拉强度高于7Mpa。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，包括，

基础支架体系，所述基础支架体系包括底层基础木板，以及垂直于底层基础木板上的若干个竖向木板；

所述若干个竖向木板依次排列在底层基础木板上，且若干个竖向木板的高度，呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化；

逐渐上升或逐渐下降的竖向木板朝向底层基础木板形成异形的投影结构，所述底层基础木板为若干个横向木板，若干个横向木板铺设于竖向木板下方，形成与所述异形的投影结构紧邻，且相似的结构；

模板体系，所述模板体系设置于基础支架体系上方，包括侧模板以及底模板，所述侧模板设置于底模板的侧部，与底模板连接后形成横向浇筑腔，所述横向浇筑腔浇筑后形成异形结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述横向浇筑腔沿呈逐渐上升或逐渐下降的趋势变化的竖向木板顶部设置，且所述横向浇筑腔的高度随着竖向木板高度的变化而变化，形成异形结构，所述异形结构为一空间漂浮条带状结构。

3.根据权利要求2所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述异形结构的外表面形成若干的曲线结构，且每个所述曲线结构至少具有两个曲率，或所述曲线结构包含若干段陡坡结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，当所述曲线结构和/或曲面结构的曲率小于18，或所述陡坡结构的坡度大于0.5时，所述底模板上还铺设有平滑过渡结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述模板体系中，还包括第一PVC层构成的顶模板，当所述坡度大于0.5时，所述底模板上搭设所述顶模板。

6.根据权利要求5所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述侧模板、底模板以及顶模板均与所述竖向木板连接，形成一体化的模板支架体系。

7.根据权利要求6所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，还包括位于模板体系外侧的加强结构，所述加强结构形成对称的加强体系。

8.根据权利要求7所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述加强结构包括对称设置于顶模板上侧和底模板下侧的加强体。

9.根据权利要求1所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述竖向木板远离底层基础木板的一端设置安装凹槽，所述安装凹槽用于模板体系的安装。

10.根据权利要求1所述的一种用于UHPC浇筑的异形结构用模架体系，其特征在于，所述侧模板以及底模板均为双层模板，所述双层模板包括外侧木板以及胶接于外侧木板内侧的第二PVC层。

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