專(zhuān)利名稱(chēng)：全圓整體倒懸掛模板及其立模、脫模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豎井混凝土襯砌成型施工設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，電站調(diào)壓豎井的混凝土常規(guī)襯砌方式主要有兩種一是采用組合鋼模板澆筑，模板脫、立模均采用人工方式，利用搭設(shè)的腳手架來(lái)支模。但該方式施工工作量大，施工循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，施工進(jìn)度慢。第二種方式是采用豎井液壓滑模方式澆筑襯砌，豎井液壓滑模是目前調(diào)壓豎井襯砌較為成熟的方式。根據(jù)豎井結(jié)構(gòu)型式和布置特點(diǎn)，其液壓滑模系統(tǒng)主要由模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成。以預(yù)澆底層為基礎(chǔ)，每隔一定距離設(shè)金屬支承桿一根， 將中空液壓千斤頂套裝在每根支承桿上，通過(guò)螺栓把液壓千斤頂?shù)牡鬃c懸臂提升架的頂部連接在一起，把模板懸掛在懸臂提升架上，提升架采用四周空間框架結(jié)構(gòu)。模板與支承框架采用調(diào)整絲桿撐緊。為了便于施工，在支承框架的頂部鋪設(shè)木板，以堆放設(shè)備及材料，下部懸掛吊架平臺(tái)混凝土抹面及灑水、噴護(hù)。將所有液壓千斤頂分組采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式與液壓控制系統(tǒng)相連。這樣，隨著模板底部混凝土的凝固，當(dāng)模板下層砼達(dá)到脫模條件時(shí)，操作液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所有液壓千斤頂，就可帶動(dòng)提升架、支承框架、模板等沿著支承桿向上滑動(dòng)，直至可以澆筑一層砼的位置。如此循環(huán)，直至豎井頂部?；ＴO(shè)計(jì)可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJl 13-87《液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)要求，但此種襯砌方式只能自下而上澆
Λ-Α-鞏。豎井液壓滑模的襯砌方式要求開(kāi)挖地段地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，才能保證施工安全。對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)破碎不穩(wěn)的情形，尤其當(dāng)井壁周?chē)鷰r體薄、成井條件很差時(shí)，豎井的開(kāi)挖面積和深度較大，井壁可能發(fā)生坍塌，應(yīng)用豎井液壓滑模不能保證施工安全。為了保證施工的安全性和施工進(jìn)度，只能采用邊挖大井、邊打錨桿掛網(wǎng)混凝土、邊澆倒掛混凝土護(hù)壁的平行作業(yè)施工作業(yè)方法。在這種情況下護(hù)壁混凝土只能自上而下澆注，因此不能用常規(guī)液壓滑模襯砌。但如何進(jìn)行倒掛混凝土的澆筑，成為了一個(gè)需要解決的難題。倒掛混凝土施工如果依照現(xiàn)有技術(shù)，采用大型組合鋼模板澆筑，一方面，搭設(shè)腳手架、支模等施工工作量大，施工循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，不能及時(shí)封閉裸露破碎的圍巖。而且組合鋼模板澆筑倒掛混凝土對(duì)大井開(kāi)挖工序施工干擾嚴(yán)重，對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有大型組合鋼模板進(jìn)行倒掛混凝土施工工期長(zhǎng)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠進(jìn)行倒掛混凝土施工的全圓整體倒懸掛模板及其立模、脫模方法，從而縮短施工工期。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是全圓整體倒懸掛模板，包括模板支承框架、模板總成、模板提升裝置，連接在模板總成和模板支承框架之間的模板支撐裝置，所述模板總成包括全圓側(cè)模和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模，所述斜面底模的模面基線與全圓側(cè)模的軸心線呈銳角的夾角，斜面底模的上端與全圓側(cè)模相配合，下端位于全圓側(cè)模的外側(cè)，以混凝土圈層的鋼筋作為斜面底模的吊掛支撐。
井口開(kāi)挖時(shí)，井口都要澆筑一層井口平臺(tái)以穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，井口平臺(tái)可以視為最頂層的混凝土圈層，采用傳統(tǒng)組合鋼模板施工，澆筑井口平臺(tái)時(shí)，可以利用全圓側(cè)模和斜面底模的模板來(lái)成型?？梢岳迷摼谄脚_(tái)布置倒懸掛模板的模板提升裝置，以其中的鋼筋作為前述的倒懸掛模板第一倉(cāng)立模時(shí)的底模吊掛支撐，承受底模和底模上澆筑倉(cāng)內(nèi)綁扎鋼筋和混凝土的重量，依據(jù)鋼筋的分布及允許荷載來(lái)確定單倉(cāng)混凝土圈層的高度。立模后，井口平臺(tái)、全圓側(cè)模、斜面底模及開(kāi)挖壁面之間形成第一倉(cāng)混凝土圈層的澆筑倉(cāng)位，斜面底模的模面基線與全圓側(cè)模的軸心線呈銳角的夾角，從上端進(jìn)料時(shí)，能夠保證澆筑密實(shí)，且上、下圈層之間的混凝土搭接面積增大，有利于井壁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
采用上述結(jié)構(gòu)可大大減輕模板提升裝置承受的重量，整套模板系統(tǒng)的安全性得到保障，從而可實(shí)現(xiàn)由上往下逐層下滑澆筑的倒懸掛模板施工。利用全圓側(cè)模與已經(jīng)澆筑的混凝土的搭接及其中的鋼筋對(duì)模板初步定位，再根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)模板位置進(jìn)行精確調(diào)整， 確保模板位置的準(zhǔn)確性。應(yīng)用上述的全圓整體倒懸掛模板，可以邊開(kāi)挖，邊澆筑，施工效率大大提聞。
為簡(jiǎn)化吊掛結(jié)構(gòu)，方便斜面底模的固定和隨著澆筑進(jìn)度將模板逐層下移，優(yōu)選直接在所述斜面底模上設(shè)置有鋼筋過(guò)孔，并配置有與鋼筋過(guò)孔一一對(duì)應(yīng)的與鋼筋可拆卸連接的底模夾具，從而全圓側(cè)模和斜面底?？梢苑謩e脫模。
進(jìn)一步的是，所述斜面底模與全圓側(cè)模銷(xiāo)軸連接，斜面底模和上全圓側(cè)模上分別設(shè)置有銷(xiāo)軸和對(duì)應(yīng)的條形銷(xiāo)孔，當(dāng)斜面底模與全圓側(cè)模接合時(shí)，在重力方向上，銷(xiāo)軸與條形銷(xiāo)孔不接觸，這樣在澆筑時(shí)，全圓側(cè)模不受混凝土的重力而只承受混凝土的壓力，防止?jié)仓}(cāng)內(nèi)混凝土的重力向模板支承框架和模板提升裝置傳遞。
考慮到在混凝土施工時(shí)開(kāi)挖施工也在同時(shí)進(jìn)行，開(kāi)挖過(guò)程中難免進(jìn)行爆炸作業(yè)， 飛濺的土石可能擊中斜面底模而導(dǎo)致其變形，優(yōu)選所述斜面底模由底模承重支架和鋪裝在底模承重支架上的斜面小模板組成，當(dāng)斜面小模板受損時(shí)，可立即更換，提高效率。
進(jìn)一步的是，所述全圓側(cè)模的模板由弧形大模板和與之可拆卸連接的拼接梯形模板交替連接組成，從而在一個(gè)混凝土圈層澆筑完畢后，可以取下拼接梯形模板，為弧形大模板留出內(nèi)收空間，便于全圓側(cè)模的脫模，尤其當(dāng)全圓側(cè)模的直徑較大時(shí)，該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性非常突出，如果全圓側(cè)模的直徑較小，則可以考慮相鄰側(cè)模板鉸接連接的方式。
優(yōu)選所述弧形大模板通過(guò)設(shè)置有滾輪掛架的懸臂支撐梁與模板支承框架連接，滾輪掛架以懸臂支撐梁為滾動(dòng)軌道，所述模板支撐裝置設(shè)置在模板支承框架與弧形大模板之間，這樣，可以將弧形大模板與模板支承框架伸縮連接，便于脫模。
所述模板支撐裝置可采用液壓油缸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模，由于脫模間隙要求不高，也可采用可拆卸的支撐千斤頂，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，液壓油缸、支撐千斤頂?shù)妮S線應(yīng)與懸臂支撐梁相平行。
如果豎井的成型面要求高，則豎井在施工混凝土護(hù)壁后還需要由下向上以滑模方式施工豎井，混凝土襯砌直徑發(fā)生變化，為便于本發(fā)明所述模板的組裝和運(yùn)輸，以及調(diào)整襯砌直徑，節(jié)省設(shè)備投入，優(yōu)選所述模板支承框架以單片桁架體組合連接上、下的兩層多邊形框架連接而成，單片桁架體包括單片框架體和用于連接相鄰兩片單片框架體的框架連接體，通過(guò)框架連接體的裝、拆來(lái)適應(yīng)由上往下施工和由下往上施工時(shí)直徑的差別。
本發(fā)明還提供了一種全圓整體倒懸掛模板的立模方法，該全圓整體倒懸掛模板包括模板支承框架、模板總成、模板提升裝置，連接在模板總成和模板支承框架之間的模板支撐裝置，模板總成包括全圓側(cè)模和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模，全圓側(cè)模的模板由弧形大模板和與之可拆卸連接的拼接梯形模板交替連接組成，斜面底模的模面基線與全圓側(cè)模的軸心線呈銳角的夾角，斜面底模的上端與全圓側(cè)模相配合，下端位于全圓側(cè)模的外側(cè)，以混凝土圈層的鋼筋作為斜面底模的吊掛支撐；
其立模步驟是澆筑井口平臺(tái)；斜面底模就位并固定，在井口平臺(tái)上布置模板提升裝置；安裝模板支承框架，將其與模板提升裝置連接；將全圓側(cè)模的弧形大模板與模板支承框架連接；弧形大模板就位，安裝拼接梯形模板；模板提升裝置動(dòng)作，降下模板支承框架和全圓側(cè)模，全圓側(cè)模與斜面底模對(duì)位接合并連接。
本發(fā)明還提供了一種全圓整體倒懸掛模板的脫模方法，該全圓整體倒懸掛模板包括模板支承框架、模板總成、模板提升裝置，連接在模板總成和模板支承框架之間的模板支撐裝置，模板總成包括全圓側(cè)模和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模，全圓側(cè)模的模板由弧形大模板和可拆卸的拼接梯形模板交替連接組成，斜面底模的模面基線與全圓側(cè)模的軸心線呈銳角的夾角，斜面底模的上端與全圓側(cè)模相配合，下端位于全圓側(cè)模的外側(cè)，以混凝土圈層的鋼筋作為斜面底模的吊掛支撐；
其脫模步驟是拆除全圓側(cè)模與斜面底模的連接，斜面底模下降并就位；取下拼接梯形模板，弧形大模板內(nèi)收脫模；模板提升裝置動(dòng)作，降下模板支承框架和全圓側(cè)模，全圓側(cè)模與斜面底模對(duì)位接合并連接。
本發(fā)明的有益效果是解決了混凝土施工支護(hù)與開(kāi)挖施工同時(shí)作業(yè)，避免了倒掛混凝土施工對(duì)大井開(kāi)挖施工的直接干擾；設(shè)備成本較低、結(jié)構(gòu)可靠、自動(dòng)化程度較高、操作方便、襯砌速度快；改善了工人的勞動(dòng)條件、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率。


圖I是現(xiàn)有豎井液壓滑模的示意圖。
圖2是本發(fā)明全圓整體倒懸掛模板的示意圖。
圖3是本發(fā)明中模板支承框架的示意圖(圖2的A向)。
圖4是本發(fā)明中的單片框架體的主視圖。
圖5是圖4的左視圖。
圖6是圖4的俯視圖。
圖7是本發(fā)明中的框架連接體的主視圖。
圖8是圖7的左視圖。
圖9是圖7的俯視圖。
圖10是本發(fā)明中模板提升裝置的組成及布置示意圖。
圖11是本發(fā)明中全圓側(cè)模的局部示意圖。
圖12是本發(fā)明中全圓側(cè)模與模板支承框架連接的局部示意圖。
圖13是本發(fā)明中斜面底模吊掛支撐的局部示意圖。
圖14是本發(fā)明中全圓側(cè)模與斜面底模連接的局部示意圖。
圖15是本發(fā)明中脫模時(shí)取下拼接梯形模板的示意圖。
圖16是本發(fā)明中弧形大模板內(nèi)收的示意圖。
圖中標(biāo)記為，I-爬桿，2-中空液壓千斤頂，3-支撐框架，4-模板系統(tǒng)，5-支撐千斤頂，6-走臺(tái)掛架；7_模板提升裝置，8-全圓側(cè)模，9-斜面底模，10-模板支承框架，11-工作平臺(tái)，12-開(kāi)挖壁面，13-井口平臺(tái)，14-混凝土圈層，15-鋼筋，16-底模夾具，18-條形銷(xiāo)孔， 19-銷(xiāo)軸，20-懸臂支撐梁，21-滾輪掛架，22-支撐千斤頂，23-卷?yè)P(yáng)機(jī)，80-軸心線，81-弧形大模板，82-拼接梯形模板，90-模面基線，91-鋼筋過(guò)孔，92底模承重支架，93斜面小模板， 100-多邊形框架，101-單片框架體，102-框架連接體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖I所示，現(xiàn)有的豎井液壓滑模主要由模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成。以預(yù)澆底層為基礎(chǔ)，每隔一定距離設(shè)爬桿I 一根，將中空液壓千斤頂2 套裝在每根爬桿I上，通過(guò)螺栓把中空液壓千斤頂2的底座與懸臂提升架的頂部連接在一起，模板懸掛在懸臂提升架上組成模板系統(tǒng)4，懸臂提升架采用環(huán)形空間框架結(jié)構(gòu)。模板與支撐框架3采用調(diào)整絲桿撐緊。
為了便于施工，在支撐框架3的頂部鋪設(shè)木板，以堆放設(shè)備及材料，下部懸掛走臺(tái)掛架6，便于混凝土抹面及灑水、噴護(hù)作業(yè)。將所有中空液壓千斤頂2分組采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式與液壓控制系統(tǒng)相連。這樣，隨著模板底部混凝土的凝固，當(dāng)模板下層砼達(dá)到脫模條件時(shí)，操作液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所有中空液壓千斤頂2，就可帶動(dòng)提升架、支撐框架3、模板系統(tǒng)4 等沿著爬桿I向上滑動(dòng)，直至可以澆筑一層砼的位置。如此循環(huán)，直至豎井頂部。可見(jiàn)，如以現(xiàn)有的豎井滑模施工護(hù)壁，無(wú)法解決混凝土澆筑密實(shí)、模板及底模上澆筑倉(cāng)內(nèi)綁扎鋼筋和混凝土的承重、模板定位、模板脫模的問(wèn)題，應(yīng)用現(xiàn)有的液壓滑模技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)自下而上燒筑。
如圖2 圖16所示，本發(fā)明的全圓整體倒懸掛模板包括模板支承框架10、模板總成、模板提升裝置7，連接在模板總成和模板支承框架10之間的模板支撐裝置，所述模板總成包括全圓側(cè)模8和斜面底模9，斜面底模9的模面基線90與全圓側(cè)模8的軸心線80呈銳角的夾角，斜面底模9的上端與全圓側(cè)模8相配合,下端位于全圓側(cè)模8的外側(cè),斜面底模 9由底模承重支架92和鋪裝在底模承重支架92上的斜面小模板93組成，斜面底模9上設(shè)置有鋼筋過(guò)孔91，并配置有與鋼筋過(guò)孔91 一一對(duì)應(yīng)的，與鋼筋15可拆卸連接的底模夾具 16 ;底模夾具16在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮與斜面底模9的結(jié)構(gòu)相適配，優(yōu)選采用以便于拆卸的鋼筋卡箍配合具有與斜面底模9的斜度匹配的楔形塊作為底模夾具16。全圓側(cè)模8的模板由數(shù)量相同的弧形大模板81和拼接梯形模板82交替連接組成，弧形大模板81通過(guò)設(shè)置有滾輪掛架21的懸臂支撐梁20與模板支承框架10連接，滾輪掛架21以懸臂支撐梁20為滾動(dòng)軌道，所述模板支撐裝置采用設(shè)置在模板支承框架10與弧形大模板81之間的支撐千斤頂 22，支撐千斤頂22的軸線與懸臂支撐梁20相平行；斜面底模9與全圓側(cè)模8銷(xiāo)軸連接，斜面底模9和全圓側(cè)模8上分別設(shè)置有銷(xiāo)軸19和對(duì)應(yīng)的條形銷(xiāo)孔18，當(dāng)斜面底模9與全圓側(cè)模8接合時(shí)，在重力方向上，銷(xiāo)軸19與條形銷(xiāo)孔18不接觸；
其立模步驟是澆筑作為最上層混凝土圈層的井口平臺(tái)13 ;以井口平臺(tái)13及以下各混凝土圈層14的鋼筋作為斜面底模9的吊掛支撐，斜面底模9就位并以底模夾具16固定，在井口平臺(tái)13上布置模板提升裝置7 ;安裝模板支承框架10，將其與模板提升裝置7連接；在模板支承框架10上安裝弧形大模板81 ;支撐千斤頂22頂出，弧形大模板81就位，安裝拼接梯形模板82 ;模板提升裝置7動(dòng)作，降下模板支承框架10和全圓側(cè)模8，全圓側(cè)模8 與斜面底模9對(duì)位接合并連接；
其脫模步驟是取下底模夾具16并重新固定在鋼筋15上；拆除全圓側(cè)模8與斜面底模9的連接，利用自重將斜面底模9降至對(duì)應(yīng)于下層混凝土圈層14的位置；取下拼接梯形模板82，收縮支撐千斤頂22，弧形大模板81內(nèi)收脫模；模板提升裝置7動(dòng)作，降下模板支承框架10和全圓側(cè)模8，全圓側(cè)模8與斜面底模9對(duì)位接合并連接。
與現(xiàn)有組合鋼模板施工倒懸掛混凝土相比，采用本發(fā)明的全圓整體倒懸掛模板的優(yōu)勢(shì)在于與開(kāi)挖施工互不干擾，安全可靠，立模、脫模方便，效率高。
實(shí)施例
某電站調(diào)壓井為開(kāi)敞圓筒差動(dòng)式，開(kāi)挖深度118m，開(kāi)挖直徑31m;永久結(jié)構(gòu)混凝土厚度2m，襯砌后大井直徑27m、井筒深度108m，布置在單薄山脊中部，兩側(cè)地形陡峭，上部約 60m置于強(qiáng)卸荷V類(lèi)松馳破碎圍巖中，圍巖缺乏自穩(wěn)能力，開(kāi)挖后上部井壁周?chē)鷰r體薄、成井條件很差。在這樣極差的地質(zhì)條件下，修筑大斷面開(kāi)敞式深調(diào)壓井，大井井壁圍巖的穩(wěn)定性是安全施工的關(guān)鍵。為了保證施工的安全性和施工進(jìn)度，井挖過(guò)程中采用了邊挖大井、邊打錨桿掛網(wǎng)混凝土、邊澆倒掛混凝土的平行作業(yè)施工作業(yè)方法，并應(yīng)用本發(fā)明的全圓整體倒懸掛模板及其立模、脫模方法，進(jìn)行倒掛混凝土施工，由上往下施工直徑29. 4m安全護(hù)壁。此后,再按豎井滑模方式由下往上施工直徑27m的永久井壁。
如圖2 圖16所示，該超大型調(diào)壓豎井的倒懸掛模板系統(tǒng)主要包括以下部分。
a、卷?yè)P(yáng)機(jī)提升裝置
如圖10所示，倒懸掛模板的升降由通過(guò)在井口平臺(tái)13上均勻布置的九臺(tái)3t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)23控制。模板總重約100t，包括工作平臺(tái)上工人、堆放鋼筋及工器具的重量。模板升降速度為4m/min。
考慮到超大型全圓豎井直徑大，設(shè)計(jì)中選用九臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)23整周均布。九臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī) 23的單機(jī)起吊能力為3t，每臺(tái)采用兩組動(dòng)滑輪，提升倍率為4。最外層鋼絲繩起升速度不大于16m/min，考慮到井口平臺(tái)13存在一定的坡度，其中四臺(tái)起升高度為70m，另外五臺(tái)起升高度為60m。采取雙級(jí)制動(dòng)，人工安全鎖定。電氣系統(tǒng)對(duì)九臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)23實(shí)現(xiàn)了既能同步工作，又能單獨(dú)操作，且每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)都是重載啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電源要求高。
b、多邊形框架
如圖2 圖9所示，多邊形框架由上下兩層組成，通過(guò)螺栓聯(lián)接，每層由十八件單片框架體101組成，當(dāng)襯砌Φ29. 4m時(shí)，十八邊形的弦長(zhǎng)差額部分由相應(yīng)的框架聯(lián)接體102 補(bǔ)足。層與層、塊與塊之間通過(guò)螺栓聯(lián)接連接成整體。
單片框架體101是由型材組焊而成的空間桁架體。這樣既保證了桁架體的強(qiáng)度和剛度，也便于運(yùn)輸和安裝。框架連接體102也是由型材組焊而成的空間桁架體，該件安裝于兩個(gè)單片框架體101之間。主要用于在襯砌Φ29. 4m時(shí)，補(bǔ)足18邊形的弦長(zhǎng)差額部分。
C、全圓側(cè)模
全圓側(cè)模由兩層三十六塊弧形大模板81、三十六塊拼裝梯形模板82組合而成,具8有圓形襯砌面。各單片模板之間均由螺栓連接成整體。模板組合方式如圖11所示。
每片弧形大模板81上開(kāi)有呈品字形排列的500X400mm的工作窗，以便振搗器入倉(cāng)和施工人員對(duì)混凝土倉(cāng)位的觀測(cè)；在上部18件弧形大模板81的頂部都安裝有進(jìn)料斜槽， 其進(jìn)料口可用螺旋絲桿進(jìn)行關(guān)閉。
如圖12所示，三十六件懸臂支撐梁20與十八件上部的單片框架體101相連接?；⌒未竽０?1通過(guò)其上的滾輪掛架21安裝在懸臂支撐梁20上，將其自重傳遞到模板支承框架10上。大模板通過(guò)支撐千斤頂22緊到多邊形框架的側(cè)面，將混凝土澆筑時(shí)的側(cè)壓力傳遞到框架上，最終由所述框架承受全圓側(cè)模8的豎向荷載和水平荷載。
d、斜面底模
如圖13所示，斜面底模9的固定利用現(xiàn)有的內(nèi)外兩層預(yù)埋鋼筋15，每個(gè)循環(huán)搭接受力鋼筋15。底模寬度O. 8m,混凝土設(shè)計(jì)襯砌高度為3m，則整圈混凝土自重約570t。由于斜面底模9內(nèi)、外層豎向鋼筋的間距太小，每循環(huán)底模脫模又不方便，底模還要承受混凝土重量，為此將斜面小模板93安放在底模承重支架92上。斜面底模9由十八件斜面底模承重支架92和兩百七十塊規(guī)格1126 X 377 X 358mm的斜面小模板93組合而成，具有圓臺(tái)形襯砌面。
由于相當(dāng)數(shù)量的結(jié)構(gòu)鋼筋要穿過(guò)斜面底模9和脫模移動(dòng)就位需要，整個(gè)底模分十八部分，每部分承重支架通過(guò)十個(gè)受力點(diǎn)承受混凝土重量，每部分外圈有四十三根鋼筋穿模，總數(shù)共七百七十四根，其間距為125. 16mm;每部分內(nèi)圈有二十六根鋼筋穿模，十八部分共四百六十八根，間距199mm。整個(gè)內(nèi)外兩層圓周共一百八十根受力鋼筋15，共一百八十個(gè)受力點(diǎn)，每根受力鋼筋15承重3. 2t。
在斜面小模板93上按鋼筋實(shí)際位置鉆孔Φ40ι πι，鋼筋15規(guī)格為Φ20ι πι，考慮鋼筋每邊的安裝誤差為10mm，將斜面小模板93套裝在鋼筋15上。脫模時(shí)，先用底模夾具16 固定在鋼筋15底端，斜面小模板93及底模承重支架92在導(dǎo)鏈的負(fù)載下沿鋼筋15向下移動(dòng)。
如圖14所示，斜面底模9與全圓側(cè)模8的底部采用銷(xiāo)軸連接。為保證混凝土自重引起的豎向力不至于傳遞到多邊形框架上，圓周底部的銷(xiāo)軸孔特別加工成條形槽孔的形式，斜面底模9上設(shè)置有銷(xiāo)軸19，全圓側(cè)模8上設(shè)置有對(duì)應(yīng)的條形銷(xiāo)孔18，當(dāng)斜面底模9與全圓側(cè)模8接合時(shí)，在重力方向上，銷(xiāo)軸19與條形銷(xiāo)孔18不接觸，以防止幾百?lài)嵉幕炷磷灾乩敳康?臺(tái)提升卷?yè)P(yáng)機(jī)，從而起到卸荷的作用。
e、支撐千斤頂
整個(gè)模板沿軸向設(shè)有三圈螺旋支撐千斤頂22。其目的是為了將模板支撐在多邊形框架上，調(diào)整模板的安裝精度。整套模板共有一百零八個(gè)支撐千斤頂22。
f、工作平臺(tái)
如圖2所示，工作平臺(tái)11分上、下兩大部分。上部由多邊形框架平面及六邊形加強(qiáng)平臺(tái)組成，其功能是提供工人操作平臺(tái)及鋼筋、工器具的堆放場(chǎng)地；下部由位于多邊形框架中部側(cè)面的人行走臺(tái)及框架下面的懸掛平臺(tái)組成，其作用為工人脫模和綁扎鋼筋的操作平臺(tái)。平臺(tái)用30mm左右的木板搭設(shè)而成。
如圖2 圖16所示，倒懸掛模板施工時(shí)，先將底部斜面小模板93和底模承重支架 92向下移動(dòng)到澆筑倉(cāng)位用底模夾具16固定，進(jìn)行鋼筋綁扎，然后降下全圓側(cè)模8至與斜面底模9接觸，利用支撐千斤頂22將弧形大模板81頂?shù)轿?，拼裝拼接梯形模板82，模板到位后通過(guò)測(cè)量對(duì)模板支承框架10的平整度和模板位置進(jìn)行檢查，精確調(diào)整到位后進(jìn)行澆筑。
待混凝土圈層14初凝后，進(jìn)行脫模。
先用兩個(gè)倒鏈吊住底模承重支架92，解開(kāi)底模承重支架92與全圓側(cè)模8的連接， 拆除底模夾具16，將底模承重支架92用倒鏈下放到下一個(gè)倉(cāng)位高程。
利用模板下部懸掛的工作平臺(tái)將鋼筋綁扎好后，先取下拼接梯形模板82，然后收縮支撐千斤頂22，將弧形大模板81往內(nèi)推移5 10cm，檢查各部位與洞壁無(wú)擦掛后，啟動(dòng)安裝在井口平臺(tái)13的卷?yè)P(yáng)機(jī)將模板支承框架10及模板系統(tǒng)整體向下移動(dòng)，直到全圓側(cè)模8 的底邊與已經(jīng)就位的斜面底模9接觸，拼裝拼接梯形模板82，形成封閉的混凝土澆筑倉(cāng)位。
如此周而復(fù)始，直到倒掛混凝土施工完成。
權(quán)利要求
1.全圓整體倒懸掛模板，包括模板支承框架(10)、模板總成、模板提升裝置(7)，連接在模板總成和模板支承框架(10)之間的模板支撐裝置，其特征是所述模板總成包括全圓側(cè)模(8)和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模(9)，所述斜面底模(9)的模面基線(90)與全圓側(cè)模(8)的軸心線(80)呈銳角的夾角，斜面底模(9)的上端與全圓側(cè)模(8)相配合，斜面底模(9)的下端位于全圓側(cè)模(8)的外側(cè)，以混凝土圈層(14)的鋼筋(15)作為斜面底模(9)的吊掛支撐。
2.如權(quán)利要求I所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述斜面底模(9)上設(shè)置有鋼筋過(guò)孔(91)，并配置有與鋼筋過(guò)孔(91) 一一對(duì)應(yīng)的與鋼筋(15)可拆卸連接的底模夾具(16)。
3.如權(quán)利要求I所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述斜面底模(9)與全圓側(cè)模(8)銷(xiāo)軸連接，斜面底模(9)和全圓側(cè)模(8)上分別設(shè)置有銷(xiāo)軸(19)和對(duì)應(yīng)的條形銷(xiāo)孔(18)，當(dāng)斜面底模(9)與全圓側(cè)模(8)接合時(shí)，在重力方向上，銷(xiāo)軸(19)與條形銷(xiāo)孔(18)有間隙。
4.如權(quán)利要求I所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述斜面底模(9)由底模承重支架(92)和鋪裝在底模承重支架(92)上的斜面小模板(93)組成。
5.如權(quán)利要求I 4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述全圓側(cè)模(8)的模板由弧形大模板(81)和與之可拆卸連接的拼接梯形模板(82)交替連接組成。
6.如權(quán)利要求5所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述弧形大模板(81)通過(guò)設(shè)置有滾輪掛架(21)的懸臂支撐梁(20 )與模板支承框架(10 )連接，滾輪掛架(21)以懸臂支撐梁(20)為滾動(dòng)軌道，所述模板支撐裝置設(shè)置在模板支承框架(10)與弧形大模板(81)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述模板支撐裝置采用液壓油缸或可拆卸的支撐千斤頂(22)，液壓油缸、支撐千斤頂(22)的軸線與懸臂支撐梁(20)相平行。
8.如權(quán)利要求I 4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的全圓整體倒懸掛模板，其特征是所述模板支承框架(10)以單片桁架體組合連接上、下的兩層多邊形框架(100)構(gòu)成，單片桁架體包括單片框架體(101)和用于連接相鄰兩片單片框架體(101)的框架連接體(102)。
9.全圓整體倒懸掛模板的立模方法，其特征是 全圓整體倒懸掛模板包括模板支承框架(10)、模板總成、模板提升裝置，連接在模板總成和模板支承框架(10)之間的模板支撐裝置，模板總成包括全圓側(cè)模(8)和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模(9)，全圓側(cè)模(8)的模板由弧形大模板(81)和與之可拆卸連接的拼接梯形模板(82)交替連接組成，斜面底模(9)的模面基線(90)與全圓側(cè)模(8)的軸心線(80)呈銳角的夾角，斜面底模(9)的上端與全圓側(cè)模(8)相配合，斜面底模(9)的下端位于全圓側(cè)模(8)的外側(cè)，以混凝土圈層(14)的鋼筋(15)作為斜面底模(9)的吊掛支撐； 其立模步驟是澆筑井口平臺(tái)(13);斜面底模(9)就位并固定，在井口平臺(tái)(13)上布置模板提升裝置(7);安裝模板支承框架(10)，將其與模板提升裝置(7)連接；將全圓側(cè)模(8)的弧形大模板(81)與模板支承框架(10)連接；弧形大模板(81)就位，安裝拼接梯形模板(82);模板提升裝置(7)動(dòng)作，降下模板支承框架(10)和全圓側(cè)模(8)，全圓側(cè)模(8)與斜面底模(9)對(duì)位接合并連接。
10.全圓整體倒懸掛模板的脫模方法，其特征是 全圓整體倒懸掛模板包括模板支承框架(10)、模板總成、模板提升裝置，連接在模板總成和模板支承框架(10)之間的模板支撐裝置，模板總成包括全圓側(cè)模(8)和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模(9)，全圓側(cè)模(8)的模板由弧形大模板(81)和與之可拆卸連接的拼接梯形模板(82)交替連接組成，斜面底模(9)的模面基線(90)與全圓側(cè)模(8)的軸心線(80)呈銳角的夾角，斜面底模(9)的上端與全圓側(cè)模(8)相配合，斜面底模(9)的下端位于全圓側(cè)模(8)的外側(cè)，以混凝土圈層(14)的鋼筋(15)作為斜面底模(9)的吊掛支撐； 其脫模步驟是拆除全圓側(cè)模(8)與斜面底模(9)的連接，斜面底模(9)下降并就位；取下拼接梯形模板(82)，弧形大模板(81)內(nèi)收脫模；模板提升裝置(7)動(dòng)作，降下模板支承框架(10)和全圓側(cè)模(8)，全圓側(cè)模(8)與斜面底模(9)對(duì)位接合并連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠進(jìn)行倒掛混凝土施工的全圓整體倒懸掛模板及其立模、脫模方法，以縮短工期，該模板的模板總成包括全圓側(cè)模和模面為圓臺(tái)側(cè)面的斜面底模，斜面底模與全圓側(cè)模銷(xiāo)軸連接，斜面底模的模面基線與全圓側(cè)模的軸心線呈銳角的夾角，以混凝土圈層的鋼筋作為斜面底模的吊掛支撐。立模時(shí)，斜面底模先就位，安裝模板支承框架，將其與井口平臺(tái)上的模板提升裝置連接，全圓側(cè)模與模板支承框架連接，模板提升裝置動(dòng)作，降下模板支承框架和全圓側(cè)模使其與斜面底模對(duì)位接合并連接，脫模時(shí)也是斜面底模先下降并就位，再拆降全圓側(cè)模，應(yīng)用該模板可以混凝土施工支護(hù)與開(kāi)挖施工同時(shí)作業(yè)，設(shè)備成本較低、結(jié)構(gòu)可靠、操作方便、襯砌速度快。
文檔編號(hào)E21D5/12GK102913248SQ20121045414
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者楊黨榮, 周平, 劉仲偉, 秦富華 申請(qǐng)人:廣漢金達(dá)隧道機(jī)械有限公司