TW202033867A - 具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法 - Google Patents

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本發明係一種具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法,首先,能朝一起始層之下方位置開挖至一預定深度後,將複數支續接吊桿分別連接至複數支暫撐件的起始短截吊桿上,以分別形成懸掛吊桿,之後,根據預計垂放長度,在各該懸掛吊桿上分別安裝一標記件,垂放各該懸掛吊桿,直至各該標記件分別受到一限制件的阻擋為止,且該等暫撐件之頂面會形成一鋪設面,又,將複數片鋼承板鋪設於該鋪設面,且該對應於各該懸掛吊桿的位置,分別設置一第一套管,最後,將混凝土灌注於該等鋼承板之頂面,且會超過各該第一套管之高度,直至該混凝土達到預定強度後,即形成地下樓板層。

Description

具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法
本發明係關於逆築工法,尤指一種具有懸掛支撐免拆模板系統,而能不需形成暫存層或僅有少量暫存層的逆築工法。
一般來說,地下開挖工程有許多種不同的施工方式,例如,順打工法即為傳統常用工法,其主要是將土方開挖至基礎層,再由最下層逐次往上施作至地面上的樓層,意即,順打工法的施作程序,是在連續壁完成後開始進行開挖,隨著開挖逐層往下架設臨時水平支撐,防止連續壁移位或變形,開挖至底層後,再由下往上構築,並逐步拆除臨時支撐層完成地下結構,而地上樓層必須在地下結構完成後,才可以再往上構築。
然而,由於超高建築及深開挖工程日漸增加,地下結構構築方式對於整體結構的工期與造價有相當大的影響,因此,為追求更安全且整體工期更短之施工方式,逆築工法(Top/Down Construction,或稱逆打工法)乃應運而生。又,逆築工法會先在建築物周圍構築擋土連續壁及預埋支撐鋼柱,之後,一邊開挖並往下施作地下層,同時一邊進行地上層結構體,意即,逆築工法的施作程序是上部(地上層)結構體及下部(地下層)結構體同時施作,已完成的地下室樓版可作為水平支撐,因此,可以省略上述順打工法所需的臨時支撐。
承上所述,目前深開挖工程多半採用逆築工法,其主要原因在於,對於地質不好或軟弱地層的區域來說,若採用順打工法,則其擋土壁或水平支撐會承受較大的側向壓力,容易發生變形,安全性偏低;採用逆築工法時,已施作完成之結構梁或樓版能作為水平支撐,其剛性會較一般臨時支撐為大,故對鄰近結構物之影響較小,同時安全性亦較高。此外,在作業空間狹小或緊鄰交通繁忙道路的工地構築時,逆築工法由於起始層樓版已先行澆置,故可利用樓版上方做為作業空間,或儘快恢復道路交通,減少對交通之衝擊。另,由於逆築工法大部分之開挖作業均在樓版下方作業,較不受天候影響,且產生之噪音對周圍環境影響亦較小,故較適合於都會區及超高樓層之施工需求。
茲簡單說明逆築工法的施工過程,請參閱第1圖所示,當業者構築擋土結構體及施作逆築支柱(支撐鋼柱)H1後,開挖基地土壤至規劃起始層11(通常是地面層)的梁下或版下數十公分以上,之後,將開挖面整平夯實並鋪上素混凝土(Plain Concrete,簡稱PC),以形成暫存層12,根據不同的地質狀況,該暫存層12厚度能為10公分~15公分,嗣,當素混凝土達到預定強度後,即可紥柱筋131、組裝模板(如:柱模132、梁模133與版模134...等),並在梁模133、版模134等對應處安裝臨時支撐結構135,再排放梁筋、版筋,最後,再澆置混凝土於起始層11的區域,以能形成所需的地下室樓版。
又,當前述第一層的地下室樓版完成後,業者需要先拆除各個模板(如:柱模132、梁模133與版模134)與臨時支撐結構135,但是,若先前開挖深度所預留梁底及版底的空間,不足以讓施工人員進行拆模工作時,則採用邊開挖、邊敲碎暫存層12與邊拆模的方式,嗣,將前述模板與 臨時支撐結構135運出後,才能繼續朝下開挖,俟開挖至地下一層之梁下或版下的預定深度後,再重覆前述暫存層12、組裝模板與臨時支撐結構135等一系列程序,直到形成後續地下室樓版。
然而,申請人發現,現有的逆築工法於使用上仍有如後缺失:(1)開挖深度需準確控制,才能便於鋪設暫存層12、組裝模板與臨時支撐結構135;(2)地下室通風不良,且施工環境及照明度較差,尤其是空間受限,造成組模及拆模施工不便,影響進度;(3)邊開挖邊拆模的方式,對於模板材料損耗極大;(4)重覆搬運模板與支撐材料的過程,耗時費工;(5)鋪設暫存層12與敲碎移除暫存層12,不僅浪費、增加施工及棄土成本,同時會拖緩整體施工時間。故,如何有效解決前述問題,即成為本發明亟欲解決之一重要課題。
發明人依多年之實務經驗,並經過長久的努力研究與實驗,終於研發出本發明之一種具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法,以期藉由本發明而能有效解決傳統逆築工法所衍生之問題。
本發明之一目的,係提供一種具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法,以能形成各個地下樓板層,首先,在一起始層之混凝土達到預定強度後,朝該起始層之下方位置開挖至一預定深度,之後,分別將複數支暫撐件的一起始短截吊桿,透過一連接螺母與一續接吊桿相連接,以分別形成一懸掛吊桿,且各該懸掛吊桿的總長度,會大於樓層層高,又,根據預計垂放長度,分別標記在各該懸掛吊桿上,並在各該連接螺母分別通過該起始層之一起始套管,同時將複數個限制件放置於該起始層之頂面, 且對應於各該起始套管的位置,嗣,垂放各該懸掛吊桿,直至各該標記件受到對應之各該限制件的阻擋為止,且該等暫撐件之頂面會形成一鋪設面,俟將複數片鋼承板鋪設於該鋪設面後,在各該起始短截吊桿的位置,分別設置一第一套管,俟完成紮筋,最後,將混凝土灌注於該等鋼承板之頂面,且會超過各該第一套管之高度,直至該混凝土達到預定強度後,即形成該地下樓板層。
為便 貴審查委員能對本發明目的、技術特徵及其功效,做更進一步之認識與瞭解,茲舉實施例配合圖式,詳細說明如下:
〔習知〕
11‧‧‧起始層
12‧‧‧暫存層
131‧‧‧柱筋
132‧‧‧柱模
133‧‧‧梁模
134‧‧‧版模
135‧‧‧臨時支撐結構
H1‧‧‧逆築支柱
〔本發明〕
21‧‧‧起始層
22‧‧‧地下樓板層
221‧‧‧梁
222‧‧‧版中梁
30‧‧‧支撐結構
31‧‧‧暫撐件
313‧‧‧墊材
32‧‧‧起始短截吊桿
320‧‧‧螺母
321‧‧‧起始套管
322‧‧‧套管座
33‧‧‧鋼承板
34‧‧‧連接螺母
35‧‧‧限制件
350‧‧‧開孔
36‧‧‧續接吊桿
37‧‧‧標記件
38‧‧‧第一套管
401~408、501~508‧‧‧步驟
A‧‧‧開挖面
R‧‧‧暫存層
第1圖係傳統逆築工法所形成之結構示意圖;第2圖係本發明之逆築工法所形成之起始層結構的示意圖;第3圖係本發明之逆築工法用以形成起始樓板層的流程圖;第4圖係本發明之暫撐件與起始短截吊桿的示意圖;第5圖係本發明之無梁版設計所形成之暫撐件、墊材與鋼承板的示意圖;第6圖係本發明之起始短截吊桿與起始套管的示意圖;第7圖係本發明之起始樓板層與部分懸掛支撐系統的示意圖;第8圖係本發明之逆築工法所形成之地下樓板層結構的示意圖;第9圖係本發明之逆築工法用以形成地下樓板層的流程圖;及第10圖係本發明之懸掛支撐系統朝起始層下方垂放的示意圖。
本發明係一種具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法,其 中,該逆築工法大致上可分為起始樓板層(通常是地面層)的流程,及後續地下樓版層(即,在起始樓板層下方的樓板層)的流程,茲先就該起始樓板層的形成方式,進行說明,在此特別一提者,為避免圖式過於複雜,本發明之第2與8圖係簡單畫出必要元件,至於較細部的元件特徵則繪製於其它圖式中,但不影響本領域之技藝人士瞭解後續說明的技術內容。請參閱第2及3圖所示,首先,施工人員將基地土壤開挖至規劃起始層21的梁下與版下之預定深度(如步驟(401)),前述預定深度通常約30公分至40公分,之後,將開挖面A整平夯實並鋪上素混凝土(Plain Concrete,簡稱PC),以形成暫存層R(如步驟(402)),又,當素混凝土達到預定強度後,即可紥柱筋與組裝模板(如步驟(403)),並根據有梁版或無梁版之設計,在預定位置排放複數個暫撐件31(如C型鋼)(如步驟(404))。
承上,復請參閱第2及3圖所示,將一起始短截吊桿32連接至該暫撐件31的頂面(如步驟(405)),其中,請參閱第4圖所示,該起始短截吊桿32能夠藉由螺母320而鎖固於該暫撐件31上,且其長度約為樓板厚度加上20公分左右(但不以此為限),之後,以該等暫撐件31作為臨時檁條,將複數片鋼承板33舖設於其上(如步驟(406)),對於無梁版設計來說,請參閱第5圖所示,在柱列帶版中梁222區域施工人員尚能先在相鄰暫撐件31與預設樓板層之底面(即,後續澆置混凝土的底面)置放模板或墊材313,形成可供鋼承板33板端收頭以及版中梁222的構築空間再舖設該等鋼承板33,又,當鋼承板33遇到起始短截吊桿32的位置時,施工人員能以工具在該鋼承板33的對應位置開孔,以供容納該起始短截吊桿32,嗣,施工人員能分別在每一支起始短截吊桿32上套設一起始套管321,且起始套管321的高度會略低於混 擬土的澆置面(即,低於樓板厚度)(如步驟(407)),在該實施例中,請參閱第6圖所示,施工人員尚能以點焊方式,將一套管座322固定至鋼承板33上。
此外,復請參閱第2及3圖所示,各該起始套管321的頂端還能被套設一管帽(圖中未示),以遮蔽住該起始短截吊桿32與起始套管321彼此間的空隙,避免後續澆置混凝土時,混凝土流入該起始套管321內,進而影響到該起始短截吊桿32的活動。最後,澆置混凝土於起始層21的區域,直至預定的澆置面(如步驟(408)),以能形成該起始樓板層。又,在澆置混凝土之前,將各該起始套管321頂部以鐵件(例如:短截鋼筋)與樓版上層鋼筋焊接固定,以避免灌漿(澆置混凝土)時,各該起始套管321受到衝擊而傾斜。在此聲明者,本發明之逆築工法中,只有在形成起始樓板層時,需要在暫撐件31的下方架設支撐結構30(支撐方式不僅限於圖2所示之構造),起始層以下之地下樓板層,則無需在暫撐件31的下方架設支撐結構30,合先敘明。
請參閱第7圖所示,當該起始層21之混凝土達到預定強度後,施工人員能先在各該起始短截吊桿32上安裝一連接螺母34與限制件35(如:C型墊鐵),又,請參閱第8及9圖所示,施工人員能根據下一個需構築之地下樓板層22的位置,朝該起始層21之下方位置開挖至一預定深度(例如:地下一層樓版底或梁底以下約30公分)(如步驟501);之後,請參閱第8及10圖所示,將複數支續接吊桿36分別透過對應之連接螺母34,連接至各該起始短截吊桿32上,以分別形成一懸掛吊桿(如步驟502),其中,各該懸掛吊桿的總長度會大於樓層層高(即,超過起始樓板層與地下樓板層22的總合高度);復請參閱第10圖所示,根據預計垂放長度,在各該懸掛吊桿上分別安裝一標記件37(如:固定螺母)(如步驟503),前述預計垂放長度係指經過 垂放後,該等暫撐件31的頂面能等於或接近於地下樓板層22的底面位置(即,地下一層樓版底)。
復請參閱第7~10圖所示,施工人員能夠先退開限制件35,以垂放各該懸掛吊桿,且在各該連接螺母34分別通過該起始層21上所對應的起始套管321後,將該等限制件35重新放置於該起始層21之頂面,且對應於各該起始套管321的位置(如步驟504);施工人員能繼續垂放各該懸掛吊桿,直至各該標記件37受到對應之限制件35的阻擋為止,此時,該等暫撐件31之頂面會形成一鋪設面(如步驟505),在該實施例中,當該限制件35為C型墊鐵,且該標記件37為固定螺母時,該固定螺母的最小寬度會大於該C型墊鐵之開孔350孔徑,以使該固定螺母無法通過前述開孔350。之後,施工人員能將複數片鋼承板33鋪設於該鋪設面,以作為永久免拆模板(如步驟506),又,施工人員將會在各該對應起始短截吊桿32的位置,分別設置一第一套管38(如步驟507)(如第8圖所示),其中,該第一套管38亦能夠如起始套管321一般,增設有套管座322、管帽,第一套管38上方與樓版上層鋼筋焊接固定...等程序,且其能供連接螺母34通過;嗣,施工人員根據地下樓板層22的區域,將混凝土灌注於該等鋼承板33之頂面,且會超過各該第一套管38之高度,直至該混凝土達到預定強度後,即形成地下樓板層22,如此,施工人員僅需重覆前述步驟,即可逐一形成各個地下樓板層,其中,根據實際需求,施工人員能直接由起始樓板層完成所需的懸掛作業,或是將前一層地下樓板層作為起始層而完成所需的懸掛作業。
承上所述,藉由本發明之逆築工法,復請參閱第8圖所示,當地下樓板層22為有梁版設計,即具有梁221時,施工人員只需在對應梁221 的位置,鋪上水泥混凝土以形成暫存層R,且在該暫存層R安裝支撐結構30,其於非屬於梁221的區域,則是由懸掛支撐系統(如:暫撐件31、起始短截吊桿32、連接螺母34、續接吊桿36...等)來支撐該等鋼承板33,因此,當施工人員欲再度朝下開挖(即,進行地下二層後續的樓版層)時,僅需敲碎前述暫存層R與拆除前述對應梁的模版與支撐結構30即可,相較於傳統逆築工法而言,本發明所耗費之時間與材料均會遠小於傳統逆築工法。又,當地下樓板層22為無梁版設計時,甚至無需形成暫存層,亦不需等待暫存層之素混凝土達到預定強度後,才能進行後續作業,故更為節省施工時間與成本。
綜上所述,復請參閱第2及8圖所示,本發明之逆築工法相較於傳統逆築工法,具有下列優點:(1)自起始層21以下的各個地下樓板層22,本發明之懸掛系統均不接觸開挖地面,因此開挖深度的高程不需準確控制;(2)遇軟弱、承載力較差的地質時,本發明之逆築工法能避免混凝土灌漿時,因為模版支撐局部沉陷,造成樓版底部不平的現象;(3)除了起始層21之外,後續土方開挖面A不需整平,不需形成暫存層R(無梁版設計)或僅需少量形成暫存層R(有梁版設計),大幅節省施工成本及工時;(4)在開挖過程中,由於沒有暫存層R或僅少量暫存層R的阻礙,不僅縮短工時,還能節省可觀的棄土費用;(5)樓版部分完全不需模板及支撐結構30(無梁版設計)或僅需少量支撐結構30(有梁版設計),不僅環保,同時能大幅減少模板施工人員,解決目前專業模板技術工短缺的困境; (6)本發明之逆築工法除了以鋼承板33做為永久免拆模板以外,其他材料及配件均能重複使用,施工過程中幾乎是零損耗;(7)本發明之逆築工法所使用的結構鋼承板(Structural Deck),除了能充當永久模板以外,尚可替代鋼承板順肋向的部分樓版下層鋼筋;及(8)本發明之逆築工法的樓版版底完成面,會保持平整光潔,省去傳統模板版底所需鑿平、披土、填補蜂窩的繁瑣工作。
按,以上所述,僅係本發明之較佳實施例,惟,本發明所主張之權利範圍,並不侷限於此,按凡熟悉該項技藝人士,依據本發明所揭露之技術內容,可輕易思及之等效變化,均應屬不脫離本發明之保護範疇。
501~508‧‧‧步驟

Claims (5)

  1. 一種具有懸掛支撐免拆模板系統之逆築工法,係以下列步驟形成地下樓板層:在一起始層之混凝土達到預定強度後,朝該起始層之下方位置開挖至一預定深度;分別將複數支暫撐件的一起始短截吊桿,透過一連接螺母與一續接吊桿相連接,以分別形成一懸掛吊桿,且各該懸掛吊桿的總長度,會大於樓層層高;根據預計垂放長度,在各該懸掛吊桿上分別安裝一標記件;在各該連接螺母分別通過該起始層之一起始套管後,將複數個限制件放置於該起始層之頂面,且對應於各該起始套管的位置;垂放各該懸掛吊桿,直至各該標記件受到對應之各該限制件的阻擋為止,且該等暫撐件之頂面會形成一鋪設面;將複數片鋼承板鋪設於該鋪設面,以作為永久免拆模板,且對應於各該起始短截吊桿的位置,分別設置一第一套管;及將混凝土灌注於該等鋼承板之頂面,且會超過各該第一套管之高度,直至該混凝土達到預定強度後,即形成該地下樓板層。
  2. 如請求項1所述之逆築工法,其中,該暫撐件係為C型鋼。
  3. 如請求項2所述之逆築工法,其中,該限制件係為C型墊鐵。
  4. 如請求項3所述之逆築工法,其中,該標記件係為固定螺母,且其最小寬度會大於該C型墊鐵之開孔孔徑。
  5. 如請求項1至4任一項所述之逆築工法,係以下列步驟形成起始樓板層:開挖基地土壤至預定深度;在開挖面上鋪設素混凝土,以形成一暫存層; 在暫存層上紥柱筋與組裝模板,並排放複數個暫撐件;將各該起始短截吊桿連接至各該暫撐件的頂面;將複數片鋼承板舖設於各該暫撐件上,將在各該起始短截吊桿上分別套設各該起始套管;及將混凝土灌注於該等鋼承板之頂面,且會超過各該起始套管之高度,直至該混凝土達到預定強度後,即形成該起始樓板層。
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