斜井滑模模體結構及斜井拉爬式施工工藝的製作方法

2023-09-20 12:12:15 4

專利名稱：斜井滑模模體結構及斜井拉爬式施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種斜井井壁砼襯砌時使用的襯砌工具及斜井施工工藝，具 體的說，涉及了一種斜井滑模模體結構及斜井拉爬式施工工藝。
背景技術：
在斜井建設中，優其是水電站的斜井建設中，斜井混凝土襯砌施工是一項技術複雜、施工難度大、工程造價高的項目；斜井混凝土村砌施工技術經 過幾代水電人的不懈努力，取得了驕人的成果，使水電斜井建設水平得到不 斷飛躍，但在現有技術中，依舊存在工程造價高、施工進度慢的問題。中國專利號為"200410011210.7",發明名稱為"陡傾角大、大直徑、 長斜井混凝土襯砌滑模施工方法"的發明專利公開了一種在陡傾角、大直徑 的長斜井內釆用滑模結構進行混凝土襯砌施工的方法，該方法解決了幾代斜 井施工存在的不足，而且適於傾角陡、直徑大、長度長的斜井施工，對國家 的水電建設和其它斜井混凝土襯砌具有重要的意義，但存在滑模模體結構復 雜、安裝難度大、工程造價高昂的問題，還存在液壓提升系統龐大、造價高 的問題，同時，該施工方法複雜，施工進度慢，且耗費人力物力，經濟性價 比不高。為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。 發明內容本發明的發明目的是針對現有技術的不足，從而提供一種造價低、結構 簡單、設計科學、受力均勻、滑升偏差小、外觀質量好、無施工縫、節約昂 貴的銅止水和橡膠止水材料、混凝土後期無缺陷修復的斜井滑模模體結構， 還涉及了一種運行穩定、可縮短大量施工工期的斜井拉爬式施工工藝。為了實現上述目的，本發明提供一種斜井滑模模體結構，所述滑模模體 結構包括由不少於兩組滑模單體組成的滑模模體，所述滑模單體包括圍圈、 鼓圈和中心圓盤，所述中心圓盤通過輻條撐支撐連接位於所述中心圓盤外圍 的鼓圈，所述鼓圏通過輻射撐支撐連接位於所述鼓圏外圍的圍圏，所述圍圈、所述鼓圏和所述中心圓盤的圓心相同；相鄰滑模單體的圍圈通過連接鋼體連 接為一體，相鄰滑模單體的鼓圈通過鋼體連接為一體，所述圍圏、所述鼓圈 和所述中心圓盤的圓心在一條直線，以此構成滑模模體；在相鄰滑模單體的 圍圏上安裝有才莫板。基於上述，所述滑模模體結構還包括牽引滑模模體的拉爬式動力系統， 所述拉爬式動力系統包括一組穿芯式千斤頂和一組爬杆，所述爬杆一端串於 穿芯式千斤頂中，所述爬杆另 一端連接於所述滑模模體端部的滑模單體上。基於上述，所述滑模模體由七組等距離設置的滑模單體組成，其中，所 述連接鋼體有十六根，十六根所述連接鋼體固定連接七組滑模單體的圍圏， 所述鋼體有八根，八根所述鋼體固定連接七組滑模單體的鼓圈。基於上述，所述輻條撐和所述輻射撐各有十二根，所述輻射撐與所述輻 條撐一一對應設置。基於上述，所述穿芯式千斤頂固定在千斤頂支撐鋼圏上。基於上述，所述爬杆中部順直吊在一端連接於井壁的錨杆或鋼筋上。基於上述，所述穿芯式千斤頂有十六個，所述爬杆有十六根， 一根所述 爬杆對應串於一個穿芯式千斤頂中，所述爬杆與所述滑模單體的圍圈連接。採用以上所述的斜井滑模模體結構的斜井拉爬式施工工藝，它包括以下 步驟步驟一、準備工作，包括斜井井壁粉塵清掃，錨噴空洞處理，安裝模體 支撐架的組裝、調試，斜井中心線放線，等等；步驟二、在斜井下部中心位置安裝圍圏支撐架，然後，在圍圏支撐架上 安裝斜井滑模模體結構，並使斜井滑模模體結構的中心線與斜井中心軸線保持一致；步驟三、在相鄰滑模單體的圍圈外側上安裝模板； 步驟四、在施工前，提前安裝好斜井的全部鋼筋；步驟五、砼下料，採用泵送砼入倉方式；澆注砼時，採用由低向高逐層 澆注，每澆注一層，檢查斜井滑模模體結構的中心線是否偏離斜井中心軸線； 步驟六、待砼凝結，啟動拉爬式動力系統，穿芯式千斤頂通過爬杆牽引斜井中的滑模模體，使滑模模體向上移動一個行程，根據砼凝結強度確定滑 模模體移動一個或幾個行程，然後，自步驟五再次循環，完成整個施工。本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步性，具體的說， 有以下優點1、 該滑模模體結構簡單，能節省大量的架力筋、拉筋、架子管、鋼模 板和一些周轉材料，投資少，如7. 5m淨直徑的斜井僅用19T鋼材，使得工 程施工預算大大降低；2、 該滑模模體結構力學結構科學，設計巧妙，尤其結構關係簡單，拆、 裝方便，連續滑升無故障，非常適合大直徑、大傾角的長斜井砼襯砌施工， 運行可靠，具有合理、方便、實用的顯著特點；3、 該滑模模體結構運行平穩，偏差小，如7. 5m淨直徑的斜井斜長56m 偏差只有15mm;4、 該斜井拉爬式施工工藝運用拉爬式工藝，施工簡單，施工速度快，而 且，滑模模體結構運行穩定，砼可連續施工，其連續滑升方便、快捷、無 故障，日滑升斜長4. 5-5.5m，可有效節約施工工期；5、 該斜井拉爬式施工工藝施工速度快，砼連續性好，砼表面質量光滑， 外觀質量好，無施工縫，可節約大量的銅止水和橡膠止水，砼後期缺陷處理少，周轉性材料消耗少，工程造價低；6 、該滑模模體結構及斜井拉爬式施工工藝具有突出的的經濟效益和社 會效益，打破了傳統的斜井砼村砌施工思路，具有顯著的進步性。


圖1為本發明所述斜井滑模模體結構的結構示意圖；圖2為本發明所述滑模單體的結構示意圖；圖3為本發明兩個所述滑模單體的連接關係示意圖；圖4為本發明所述斜井滑模模體結構在施工現場的示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。 實施例雲南戈蘭灘斜井井壁砼襯砌工程概況井洞斜長為56m,淨直徑為7. 5m，砼4t;切厚度為0. 6m。如圖l、圖2、圖3和圖4所示， 一種斜井滑模模體結構，所述滑模模體結構包括由七組滑模單體4組成的滑模模體和牽引滑模模體的拉爬式動力系統；所述滑^t單體4包括圍圏1、鼓圈2和圓盤3，所述圓盤3通過輻條撐23 支撐連接位於所述圓盤3外圍的鼓圈2,所述鼓圏2通過輻射撐12支撐連接 位於所述鼓圈2外圍的圍圈1,所述圍圏l、所述鼓圈2和所述圓盤3的圓心 相同，該結構使圍圏、鼓圏有足夠的強度、剛度和穩定性；其中，所述輻條撐23和所述輻射撐12各有十二根，所述輻射撐12與所 述輻條撐23——對應設置，以便於對所述鼓圏2產生雙向支撐作用；製作時，所述圍圈1採用16號槽鋼製作，所述鼓圈2採用12號槽鋼製 作，所述圓盤3採用厚鋼板製作，所述輻射撐12採用12號槽鋼製作，所述 輻條撐23採用80角鋼製作。所述滑模模體由七組等距離設置的滑膜單體4組成，相鄰滑模單體4的 圍圈1通過連接鋼體5連接，相鄰滑模單體4的鼓圏2通過鋼體連接，所述 各個圍圏、所述各個鼓圈和所述各個中心圓盤的圓心在一條直線，即保證各 個滑膜單體4的中心在一條直線，以此構成滑模模體；其中，考慮到各圈圏、鼓圈整體性，所述連接鋼體5有十六根，單長9 米，十六根所述連接鋼體5固定連接七組滑膜單體4的圍圏1上；所述鋼體 有八根，單長9米，八根所述鋼體固定連接七組滑膜單體4的鼓圏2上；製作時，所述連接鋼體5採用12號槽鋼製作，所述鋼體採用80角鋼製作。在相鄰滑模單體的圍圏上安裝有模板7，模板採用P3015模板。 所述拉爬動力系統包括一組穿芯式千斤頂6和一組爬杆8，所述爬杆8 —端串於穿芯式千斤頂6，所述爬杆8另一端連接於所述滑模模體端部的滑模單體4上；其中，所述穿芯式千斤頂6有十六個，所述爬杆8有十六根， 一根所述 爬杆8串設於一個穿芯式千斤頂6，所述爬杆8與所述滑模單體4的圍圏連接， 十六根所述爬杆8——對應十六根所述連接鋼體5,以便於對所述滑模模體的 整體產生強有力的拉力；所述穿芯式千斤頂6採用10T穿芯式千斤頂，所述 爬杆8採用d48 x 3. 5的鋼管；所述穿芯式千斤頂6固定在千斤頂支撐鋼圏9上，所述千斤頂支撐鋼圏9 由槽鋼製作，其用於支撐連接所述穿芯式千斤頂6。為了保證所述爬杆8不下垂，在所述爬杆8中部順直吊在一端連接於井 壁的錨杆或鋼筋上，使二者滑動連接。採用以上所述的斜井滑模模體結構的斜井拉爬式施工工藝，包括以下步驟步驟一、準備工作；(1)、井壁處理；澆築砼前應將井壁粉塵逐層掃除或用風吹，為了安 全， 一般不採用水衝刷；將錨噴的空洞打掉，使滑模澆築砼與錨噴砼緊密 結合，確保砼澆築質量；斜井中心線放線；據井壁現場具體情況，採取相 應才普施，確^f呆安全施工；(2)、滑模組裝前進行試組裝、調試；為了檢查製作完畢後的滑模系 統裝置是否完善，結構是否合理，加工是否符合設計要求，使滑模模體能 夠順利的組裝和使用，必須在地面進行整體組裝和調試；a 、 對千斤頂進行編組試驗；耐壓加壓12Mpa， 5分鐘不滲不漏；空載爬升調整行程均為25mm;負荷爬升記錄加荷5噸根據爬杆壓痕和行程大小，將壓痕和行程相 近的編為一組；千斤頂備用、備件工作千斤頂為16臺，備用量為1/3，即5-6臺。 備用配件上下卡50%、大小壓簧、排油簧、大小封圏及卡環各20%。b、滑模組裝質量標準；組裝後滑模模體應符合以下質量要求模板直徑設計值7500mm，偏差 土 2mmj模板上口半徑75 03mm土 3隱；模板下口半徑75 00mm土 3隱； 提升架雙向垂直度土 2mm;提升架左右位置2Qmm;提升架前後位置5mm;千斤頂底板水平度土 2mm;千斤頂中軸線垂直度不允許； 相鄰模板平整度土 Q. 5mm。步驟二、當斜井段底板清洗結束後，鋼筋安裝完畢即可進行滑模模體 的安裝，先在斜井下部中心位置搭設圍圈支撐架，然後，在圍圏支撐架上安 放斜井滑模模體結構，並使斜井滑模模體結構的中心線與斜井中心軸線保持 一致；步驟三、在相鄰滑模單體的圍圈上安裝模板；步驟四、在施工前，提前安裝好斜井的全部鋼筋；步驟五、砼下料，採用泵送砼入倉方式；澆注砼時，採用由低向高逐層 澆注，每澆注一層，檢查斜井滑模模體結構的中心線是否偏離斜井中心軸線；第一次澆築10cm厚半骨料的砼或砂漿，接著按分層30cm澆築第二層， 厚度達到70cm時，檢查滑模模體是否有偏離斜井中心軸線，正常後澆築第 四層，第四層澆築lm,繼續檢查澆築第五層，第五層澆築lm，繼續檢查洗 築第六層，直至澆築離滑模模體上口 0. 3米，開始初滑。在澆築各層時，若滑模模體結構中心線有偏離斜井中心軸線現象，必 須對滑模模體結構進行調整、加固後再澆築；為了保證砼順利入倉，要求砼和易性好，坍落度控制在15 ~ 17cm左右。步驟六、待砼凝結，啟動拉爬式動力系統，通過爬杆牽引斜井中的滑模 模體，使滑模模體向上移動一個行程，並在此過程中對動力系統，滑模模板 結構以及有關設施在負載情況下作全面檢查，發現問題及時處理，待一切 正常後，根據砼凝結強度確定模體移動一個或幾個行程；然後，自步驟五再 次循環，完成整個施工。施工轉入正常滑升時，應儘量保持連續施工，並設專人觀察和分析砼 表面情況，確定合適的滑升時間；脫模的砼無流淌和拉裂現象，手按有硬 的感覺，並能留出lmm左右的指印，能用抹子抹平；對滑模砼要求固身初 凝時間8至10小時，所謂固身初凝是達不到初凝但又不流淌，即手按有 lmm指痕，約0. 1Mpa左右的壓力。根據現場施工情況，確定滑模模體合理的滑升速度，按正常滑升每次 間隔1小時，控制滑升高度30cm/次，日滑升高度控制在3米左右。修面是滑模砼的一道重要工序，當砼脫模後須立即進行此項工作，一 般用抹子在砼表面用原漿壓平或修補。測量控制滑模模體在滑升過程中，受各種不均勻動力影響，滑模模 體會發生偏移情況，為了方便、及時地觀察滑模模體偏移，在圍圏內側(三 等分)設三根平行於斜井中心軸線的三根平行線，觀察圍圏對平行線的初 始位置，及時進行糾偏；平行線每段長不大於20米。外力糾偏利用井壁錨筋使用導鏈牽拉模體，施加外力強迫模體(旋 轉)位移，達到糾偏目的；或沿斜井軸線方向在頂部間距1. 5m安裝兩根 16號槽鋼作軌道，形成有軌滑模。自身糾偏通過調整千斤頂高差，使工作盤面有相應目的的發生高差， 在滑升過程中逐漸自身糾偏。自身和外力糾偏在偏差(或旋轉)較大時，兩種方法並用，達到糾 偏目的。勞動組織及工期1 、勞動組織採用兩班12小時作業方式，項目經理l人，技術主 管1人，跟班副經理2 x l人，跟班技術員2 x l人，跟班班長2 x l人， 鋼筋工2xl0人，砼工2x7人，電工2 x i人，電焊工2xi人， 修面養護2x2人，滑模維護工2x2人，雜工2x4人，合計62人；2、施工工期模體製作10天(製作可不佔直線工期)，模體安裝 7天，滑升20天(每天按3米計)，拆除倒運5天，計32天。最後應當說明的是實際滑升時間僅用11天。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳 實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替 換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1、一種斜井滑模模體結構，其特徵在於所述滑模模體結構包括由不少於兩組滑模單體組成的滑模模體，所述滑模單體包括圍圈、鼓圈和中心圓盤，所述中心圓盤通過輻條撐支撐連接位於所述中心圓盤外圍的鼓圈，所述鼓圈通過輻射撐支撐連接位於所述鼓圈外圍的圍圈，所述圍圈、所述鼓圈和所述中心圓盤的圓心相同；相鄰滑模單體的圍圈通過連接鋼體連接為一體，相鄰滑模單體的鼓圈通過鋼體連接為一體，所述圍圈、所述鼓圈和所述中心圓盤的圓心在一條直線，以此構成滑模模體；在相鄰滑模單體的圍圈上安裝有模板。
2、 根據權利要求l所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述滑模模 體結構還包括牽引滑模模體的拉爬式動力系統，所述拉爬式動力系統包括一 組穿芯式千斤頂和一組爬杆，所述爬杆一端串於穿芯式千斤頂中，所述爬杆 另 一端連接於所述滑模模體端部的滑模單體上。
3、 根據權利要求l所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述滑模模 體由七組等距離設置的滑模單體組成，其中，所述連接鋼體有十六根，十六 根所述連接鋼體固定連接七組滑模單體的圍圈，所述鋼體有八根，八根所述 鋼體固定連接七組滑模單體的鼓圈。
4、 根據權利要求l所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述輻條撐 和所述輻射撐各有十二根，所述輻射撐與所述輻條撐一一對應設置。
5、 根據權利要求2所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述穿芯式 千斤頂固定在千斤頂支撐鋼圈上。
6、 根據權利要求2所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述爬杆中 部順直吊在一端連接於井壁的錨杆或鋼筋上。
7、 根據權利要求2所述的斜井滑模模體結構，其特徵在於所述穿芯式 千斤頂有十六個，所述爬杆有十六根， 一根所述爬杆對應串於一個穿芯式千 斤頂中，所述爬杆與所述滑模單體的圍圏連接。8、採用權利要求l所述的斜井滑模模體結構的斜井拉爬式施工工藝，其 特徵在於，包括以下步驟步驟一、準備工作，包括斜井井壁粉塵清掃，錨噴空洞處理，安裝模體 支撐架的組裝、調試，斜井中心線放線，等等；步驟二、在斜井下部中心位置安裝圍圈支撐架，然後，在圍圏支撐架上 安裝斜井滑模模體結構，並使斜井滑模模體結構的中心線與斜井中心軸線保 持一致；步驟三、在相鄰滑模單體的圍圈外側上安裝模板； 步驟四、在施工前，提前安裝好斜井的全部鋼筋；步驟五、砼下料，採用泵送砼入倉方式；澆注砼時，採用由低向高逐層 澆注，每澆注一層，檢查斜井滑模模體結構的中心線是否偏離斜井中心軸線；步驟六、待砼凝結，啟動拉爬式動力系統，穿芯式千斤頂通過爬杆牽引 斜井中的滑模模體，使滑模模體向上移動一個行程，根據砼凝結強度確定滑 模模體移動一個或幾個行程，然後，自步驟五再次循環，完成整個施工。
全文摘要
本發明提供一種斜井滑模模體結構及斜井拉爬式施工工藝，所述滑模模體結構包括由不少於兩組滑模單體組成的滑模模體，所述滑模單體包括圍圈、鼓圈和中心圓盤，中心圓盤通過輻條撐支撐連接鼓圈，鼓圈通過輻射撐支撐連接圍圈，圍圈、鼓圈和中心圓盤的圓心相同；相鄰滑模單體的圍圈通過連接鋼體連接為一體，相鄰滑模單體的鼓圈通過鋼體連接為一體，所述各圍圈的圓心在一條直線，以此構成滑模模體；在相鄰滑模單體的圍圈上安裝有模板。該結構簡單，投資少，運行平穩，偏差小，砼可連續施工，方便、快捷，砼外觀質量好，無施工縫，可節約大量的銅止水和橡膠止水；該工藝施工速度快，日滑升斜長4.5-5.5m，可有效節約施工工期。
文檔編號E21D5/00GK101215968SQ200810049119
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月21日 優先權日2008年1月21日
發明者周二萍 申請人:周二萍