CN220566092U - 用于斜井的二衬支模架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于斜井的二衬支模架，包括多道环梁、支架和模板，支架底部连接有底梁，支架包括立柱、横梁以及桁架，立柱前后之间设置有连接杆，环梁与环梁之间沿周向布置有纵梁，立柱顶部设置有千斤顶，底梁、立柱和横梁上均设置有支撑在环梁和纵梁连接处的丝杆梁，丝杆梁顶部设置有沿环梁垂直方向设置且连接在多道环梁上的的连接板；本实用新型通过在环梁之间设置有1对底梁和支架，环梁上均布有纵梁和模板，支架上设置有支撑纵梁的丝杆梁和千斤顶，利用丝杆梁及千斤顶对纵梁进行支撑，在二衬浇筑强度达到时，可快速通过释放千斤顶压力、拧动丝杆梁快速落架拆模，简易便捷，均可就地选取，加工难度低，施工周期短。
Description
技术领域
本实用新型属于水利工程；基础；疏浚的技术领域，具体是涉及一种用于斜井的二衬支模架。
背景技术
在隧道斜井二衬施工中，往往使用盘扣架、门架与盘扣架结合、智能二衬台车的形式。虽然采用盘扣架施工稳定性好，但是支模架搭拆工作量大，施工工期长，而斜井决定着正线开始时间，是关键工序；采用智能二衬台车虽然进度、质量均有很好保证，但是造价高昂，且斜井一般仅几百米长，使用后不能周转只能做废品处理，不利于项目成本管控。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于斜井的二衬支模架，该用于斜井的二衬支模架通过在环梁之间设置有1对底梁和支架，环梁上均布有纵梁和模板，支架上设置有支撑纵梁的丝杆梁和千斤顶，利用丝杆梁及千斤顶对纵梁进行支撑，在二衬浇筑强度达到时，可快速通过释放千斤顶压力、拧动丝杆梁快速落架拆模，简易便捷，均可就地选取，加工难度低，施工周期短。
为了达到上述目的，本实用新型一种用于斜井的二衬支模架，包括多道环梁、设置在每道环梁内的支架和设置在环梁上的模板，所述支架底部连接有1对与环梁垂直设置的底梁，所述支架包括1对支撑在底梁上的立柱、固定在1对立柱上部之间的横梁以及连接在横梁和立柱之间的桁架，所述立柱前后之间设置有连接杆，所述环梁与环梁之间沿周向布置有不少于9-12道纵梁，所述立柱顶部设置有支撑在环梁上的千斤顶，所述立柱和横梁上均设置有支撑在环梁和纵梁连接处的丝杆梁，所述丝杆梁顶部设置有沿环梁垂直方向设置且连接在多道环梁上的的连接板。
进一步，所述连接板设置为工字钢，所述环梁和连接板中间通过螺栓固定连接。
进一步，所述环梁设置为由多块型钢首尾连接形成的。
进一步，所述纵梁通过螺栓I固定在环梁上。
进一步，所述底梁前后端设置有对地锚杆孔，所述锚杆孔上设置锚杆。
进一步，所述纵梁包括由环梁两侧底部向上依次分布的纵梁I、纵梁II、纵梁III、纵梁IV和纵梁V，丝杆梁包括与纵梁一一对称设置丝杆梁I、丝杆梁II、丝杆梁III、丝杆梁IV和丝杆梁V，所述环梁内壁上靠近纵梁I处设置有锚杆I。
进一步，所述纵梁II中部设置有连接在底梁上的斜杆。
进一步，所述底梁、立柱和横梁均设置为型钢。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型用于斜井的二衬支模架通过在环梁之间设置有1对底梁和支架，环梁上均布有纵梁和模板，支架上设置有支撑纵梁的丝杆梁和千斤顶，利用丝杆梁及千斤顶对纵梁进行支撑，在二衬浇筑强度达到时，可快速通过释放千斤顶压力、拧动丝杆梁快速落架拆模，简易便捷，均可就地选取，加工难度低，施工周期短。
附图说明
图1为本实用新型用于斜井的二衬支模架的立体图；
图2为本实用新型用于斜井的二衬支模架的正视图；
图3为本实用新型用于斜井的二衬支模架中侧视图；
图4为本实用新型用于斜井的二衬支模架的结构示意图；
图5为本实用新型用于斜井的二衬支模架的受力载荷模拟示意图。
附图标记：1-底梁；2-立柱；3-环梁；4-丝杆梁I；5-丝杆梁II；6-丝杆梁III；7-纵梁I；8-纵梁II；9-纵梁III；10-纵梁IV；11-纵梁V；12-横梁；13-丝杆梁IV；14-丝杆梁V；15-纵梁VI；16-丝杆梁VI；17-锚杆I；18-斜杆；19-千斤顶。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1-4所示为本实用新型用于斜井的二衬支模架的结构示意图；本实用新型公开了一种用于斜井的二衬支模架，包括多道环梁3、设置在每道环梁3内的支架和设置在环梁3上的模板，支架底部连接有1对与环梁3垂直设置的底梁1，支架包括1对支撑在底梁上的立柱2、固定在1对立柱2上部之间的横梁12以及连接在横梁12和立柱2之间的桁架，立柱2前后之间设置有连接杆，环梁3与环梁3之间沿周向布置有不少于9-12道纵梁，立柱2顶部设置有支撑在环梁上的千斤顶19，底梁1、立柱2和横梁12上均设置有支撑在环梁3和纵梁连接处的丝杆梁，丝杆梁顶部设置有沿环梁垂直方向设置且连接在多道环梁上的的连接板。
本实施例通过在环梁之间设置有1对底梁和支架，环梁上均布有纵梁和模板，支架上设置有支撑纵梁的丝杆梁和千斤顶，利用丝杆梁及千斤顶对纵梁进行支撑，在二衬浇筑强度达到时，可快速通过释放千斤顶压力、拧动丝杆梁快速落架拆模，简易便捷，均可就地选取，加工难度低，施工周期短。
优选的实施方式，连接板设置为工字钢，环梁3和连接板中间通过螺栓固定连接。
优选的实施方式，环梁3设置为由多块型钢首尾连接形成的，该结构采用型钢首尾焊接连接，施工简易便捷，均使用型钢加工形成的，方便就地选取。
优选的实施方式，纵梁通过螺栓I固定在环梁3上，本实施例该结构方便浇筑后拆除。
优选的实施方式，底梁1前后端设置有对地锚杆孔，锚杆孔上设置锚杆，该结构通过在底梁前后设置对地锚杆孔，一个节段浇筑完成后可快速推至下一个节段，施工工效大大加快，前后锚杆孔可保证斜井在一定坡度下保持稳定。
优选的实施方式，纵梁包括由环梁两侧底部向上依次分布的纵梁I7、纵梁II8、纵梁III9、纵梁IV10和纵梁V11，环梁3内壁上与底部纵梁处连接有锚杆I17，本实施例纵梁支撑用的丝杆梁与纵梁一一对称设置，丝杆梁包括丝杆梁I4、丝杆梁II5、丝杆梁III6、丝杆梁IV13和丝杆梁V14，其中丝杆梁I4、丝杆梁II5和丝杆梁III6远离环梁的另一端固定在立柱侧壁上，所示丝杆梁IV13和丝杆梁V14远离环梁的另一端固定在横梁12上，所述丝杆梁V14竖直设置且设置为横梁12中部，本实施例在实施过程中采用9道纵梁结构，其中纵梁I7、纵梁II8、纵梁III9、纵梁IV10均设置为1对，纵梁V11设置为1个且位于横梁12中间位置处，其采用10道纵梁结构，其中纵梁I7、纵梁II8、纵梁III9、纵梁IV10和纵梁V11均设置为1对，纵梁V11对称设置在位于横梁12中间位置处；其采用12道纵梁结构，其中纵梁I7、纵梁II8、纵梁III9、纵梁VI15、纵梁IV10和纵梁V11均设置为1对，纵梁V11对称设置在位于横梁12中间位置处；纵梁VI15设置在纵梁III9和纵梁IV10之间，与纵梁VI15对应设置的丝杆梁VI16远离环梁的另一端固定在立柱2侧壁上。
优选的实施方式，纵梁II8中部设置有连接在底梁上的斜杆18，本实施例中斜杆18两侧可拆卸连接在纵梁II8和底梁侧壁上，该结构有利于提高纵梁II8抗弯强度。
优选的实施方式，底梁1、立柱2和横梁12均设置为型钢，该结构施工简易便捷，均使用工字钢加工形成的，方便就地选取。
以蔡家坪斜井二衬衬砌边墙及拱部混凝土采用型钢支架+工字钢+钢模板体系，模板采用P3015标准组合钢模板，门架净空4500*2000，门架使用I18型钢，门架纵向设置两道纵连梁，丝杆为D60*5及D80*5两种，丝杆端头设置I14型钢作为模板纵梁，支架底部设置双拼I18型钢作为行走梁为例进行核算可行性。
一、支模架荷载取值及中跨模型简化及建模参数
Q235钢弹性模量E＝2.1×105MPa，剪切模量G＝0.81×105MPa，密度p＝7.85t/m3，容许应力[σ]＝215MPa
混凝土侧压力计算
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204－2015)规定，新浇混凝土作用于模板最大侧压力P按下列二式计算，并取二式中的较小值。
F＝0.22γt0β1β2V 1/2 (1)
F＝γH (2)
式中F-新浇混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)；
γ-混凝土的重力密度(KN/m3)取24；
t0-混凝土的初凝时间，t0＝200/(T+15)(T为混凝土的温度℃，可实测，暂取20)，t0＝200/(20+15)＝5.7；
V-混凝土的浇筑速度(m/h)，取1；β1-外加剂影响修正系数，取1(不掺外加剂取1，掺具有缓凝作用的外加剂取1.2)；β2-混凝土坍落度影响修正系数，取1.2；H-混凝土浇筑高度(m)，取6.7(m)；
式(1)：F1＝0.22×24×5.7×1×1.2×11/2＝36.12(KN/m2)式(2)：F2＝24×6.7＝160.8(KN/ m2)
取二式中的小值，故取混凝土侧压力F1＝36.12KN/m2
倾倒(泵送)混凝土时产生的荷载取2KN/m2。
振捣混凝土时产生的荷载取4KN/m2。
h＝F/γ，h为有效压头高度，h＝36.12/24＝1.5m。
拱顶混凝土自重为：G1＝0.45×26KN/m2＝11.7KN/m2，
厚度最高处混凝土自重为：G2＝1.2×26KN/m2＝31.2KN/m2，
模板自重为：G0＝16.5×0.5÷7.7KN/m2＝1.1KN/m2，
其中支架自重在软件中考虑，考虑到现场浇筑速度及混凝土初凝，混凝土自重荷载考虑均布的竖向荷载，仅考虑半高混凝土压力。荷载组合取1.2恒载+1.4活载。
其边界条件表格设置如下：
其压力荷载设置如图5所示
二、受力模型计算
运用midas综合分析，得到模型各构件应力图，按照丝杆架、工字钢、模板分别分析：
丝杆应力分布最大为：138MPa；
丝杆变形形状最大为：5.01mm；
丝杆最大组合应力为138MPa<215MPa，挠度值为5mm<L/250＝6mm；
丝杆符合受力验算。
模板变形形状最大为：5.105mm；
模板挠度值为5.105mm<L/250＝6mm；模板符合受力验算。
工字钢应力分布最大为：199.1MPa；
工字钢变形形状最大为：5.691mm；
工字钢最大组合应力为199.1MPa<215MPa，挠度值为5.691mm<L/250＝6mm；整个工字钢符合受力验算。
中跨结构一阶模态整体稳定性系数16.68
结构整体稳定性系数大于4，整体稳定性系数满足要求。
综上所述，整个结构体系符合受力验算。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种用于斜井的二衬支模架，包括多道环梁、设置在每道环梁内的支架和设置在环梁上的模板，其特征在于：所述支架底部连接有1对与环梁垂直设置的底梁，所述支架包括1对支撑在底梁上的立柱、固定在1对立柱上部之间的横梁以及连接在横梁和立柱之间的桁架，所述立柱前后之间设置有连接杆，所述环梁与环梁之间沿周向布置有不少于9-12道纵梁，所述立柱顶部设置有支撑在环梁上的千斤顶，所述立柱和横梁上均设置有支撑在环梁和纵梁连接处的丝杆梁，所述丝杆梁顶部设置有沿环梁垂直方向设置且连接在多道环梁上的连接板。
2.如权利要求1所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述连接板设置为工字钢，所述环梁和连接板中间通过螺栓固定连接。
3.如权利要求2所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述环梁设置为由多块型钢首尾连接形成的。
4.如权利要求1～3任一项所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述纵梁通过螺栓I固定在环梁上。
5.如权利要求4所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述底梁前后端设置有对地锚杆孔，所述锚杆孔上设置锚杆。
6.如权利要求5所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述纵梁包括由环梁两侧底部向上依次分布的纵梁I、纵梁II、纵梁III、纵梁IV和纵梁V，丝杆梁包括与纵梁一一对称设置丝杆梁I、丝杆梁II、丝杆梁III、丝杆梁IV和丝杆梁V，所述环梁内壁上靠近纵梁I处设置有锚杆I。
7.如权利要求6所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述纵梁II中部设置有连接在底梁上的斜杆。
8.如权利要求1所述的用于斜井的二衬支模架，其特征在于：所述底梁、立柱和横梁均设置为型钢。
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