CN112227681A - 新型承插型键槽式支模架、模板体系及其搭建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种新型承插型键槽式支模架、模板体系及其搭建方法，包括立杆、水平横杆、键槽式插座、键槽式插头、竖向斜杆和水平斜杆、可调托座、可调顶撑和可调底座。本发明采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件偏心受力的结构形式更加安全，承载力更高，运用管件合一的连接方式，支模体系中取消紧固扣件的环节，可极大地提高施工便捷性及施工效率，支模体系顶部采用立杆铸件与横杆键槽插接的形式，使整个架体顶部形成一个牢固的结构整体，降低了架体顶部自由度，较大地提升了安全性。与相同条件中的空间立体式脚手架相比，本发明支架体系用量更少，总用钢量相对减少，符合节能、节材要求。

Description

新型承插型键槽式支模架、模板体系及其搭建方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种新型承插型键槽式支模架、模板体系及其搭建方法。

背景技术

混凝土浇筑过程中，模板支撑架作为施工过程中的重要临时受力体系，其安全性直接决定混凝土浇筑施工能否安全可靠完成。根据住房和城乡***事故案例的统计结果显示，近年来虽然出台了多项安全管理文件，高大模板支架坍塌事故数量有所减少，但每年仍有重大安全事故发生。如2019年1月25日，浙江省金华市东阳市花园家居用品市场发生模板支架坍塌事故，死亡5人，重伤5人；2019年6月9日，贵州省毕节地区毕节市盛世华都二期项目，发生模板支架坍塌事故，死亡2人，重伤3人。因此，在高支模设计、施工、监测方面引入现代化信息技术，提升施工安全管理技术水平势在必行。

常用的模板支架有扣件式钢管脚手架、门式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插型盘扣式钢管脚手架、承插型轮扣式脚手架、承插型键槽式脚手架等。扣件式钢管脚手架因市场供应量大、价格便宜和操作灵活，目前仍是国内建筑工程应用最广泛的模板支撑架。

扣件式钢管脚手架的主要缺点是：节点的连接质量受材料本身质量和人为搭设质量影响较大；节点处的杆件为偏心连接，靠抗滑力传递荷载和内力，降低了其承载能力；扣件长时间使用容易出现变形、裂缝、螺栓滑丝等缺陷，且容易丢失。

在欧洲等发达国家，扣件式钢管脚手架已经被淘汰；在国内因使用此类支架导致的模板坍塌事故时有发生。碗扣式钢管脚手架、承插型盘扣式钢管脚手架用钢量大、价格较贵及施工较复杂、用工较多，适用范围受到限制。因此，在我国建筑也推广一种既安全可靠又技术先进且经济合理的新型模板支架更具迫切性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种新型承插型键槽式支模架、模板体系及其搭建方法，用于解决上述背景技术存在的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开了一种新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，所述方法包括以下步骤：

S1根据项目部绘制详细的脚手架布置图，进行现场按照该排布图放线；

S2根据模架放线位置放置垫木在垫木上安放4根第1道立杆；并在第1道立杆最底端键槽扣部位安装底部纵向扫地杆，形成初始格构；

S3按初始格构延伸形成第1道立杆及连接横杆体系，并根据支撑高度确定第2道及以上立杆长度；

S4将第2道及以上立杆扩大头***下层立杆顶部，按立第1道立杆的程序完成第2道及以上立杆及其连接横杆的体系；

S5在顶部立杆安装锥托顶杆，按照支撑标高要求，通过调整顶杆丝杠调节螺扣来调整锥托顶杆的高度，完成支撑头安装；

S6将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，按照起拱高度要求从起拱部位中间微调锥托顶杆调节螺扣，进行顶部横杆的起拱及调平；

S7根据模板设计参数沿垂直于加强横杆方向放置C型钢次龙骨，随后铺设多层板并固定，完成模板体系安装。

更进一步的，所述方法对关键部位或薄弱部位布设监测点位，选择监测多个部位的水平位移、立杆倾角、立杆轴力和模板沉降等不同参数，对变形数据自动采集。

更进一步的，所述方法中，采用高精度传感器和自动采集仪，按秒读取最新数据，实时分析，通过声光预警或报警，实现实时监测、超限预警、危险报警的监测目标。

更进一步的，所述方法中，支模架插座直接焊在立杆上，横杆端部直接加工成插头，搭设时将横杆插头直接承插于立杆插座上，通过插头和插座的接触面摩擦夕达到自锁从而将横杆立杆连接在一起。

更进一步的，所述方法中，脚手架在搭设时进行基底处理和基座支垫，垫板使用木跳板、组合模板木方或枕木。

更进一步的，所述方法中，支撑头包括锥头顶杆和早拆头两种，根据脚手架排布图,南北向主梁两侧布置早拆头支撑头，其余部位布置锥头顶杆，早拆支撑头之间通过最顶一步横杆连接。

更进一步的，所述方法中，安装顶部横杆及加强横杆时，将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，安装时次龙骨垂直的部位采用加强横杆，顺次龙骨方向采用普通横杆。

第二方面，本发明公开了一种新型承插型键槽式支模架、模板体系，所述体系用于构建实现第一方面所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，包括立杆、水平横杆、键槽式插座、键槽式插头、竖向斜杆和水平斜杆、可调托座、可调顶撑和可调底座。

更进一步的，所述立杆为支模架中焊接有插座的竖向杆件；所述水平横杆两端焊有插头，左右连接支模架立杆的水平配件；所述键槽式插座焊接于立杆之上可同时连接四个方向横杆的燕尾槽铸钢部件；所述键槽式插头焊接于横杆两端，使用时将水平横杆固定于插座之上。

更进一步的，所述竖向斜杆两端穿有螺栓孔，通过螺栓连接斜向固定左右立杆的构配件，所述水平斜杆与横杆构造相同，用于加强支模架体水平面刚度而增设的杆件；所述可调托座竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部有自由端的顶托；所述可调顶撑竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部没有自由端的顶撑，所述可调底座竖向安装在立杆底部的底座，可调节高度。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件偏心受力的结构形式更加安全，承载力更高。

2、本发明运用管件合一的连接方式，支模体系中取消紧固扣件的环节，可极大地提高施工便捷性及施工效率。

3、本发明支模体系顶部采用立杆铸件与横杆键槽插接的形式，使整个架体顶部形成一个牢固的结构整体，降低了架体顶部自由度，较大地提升了安全性。

4、本发明承插型支撑体系不需要主龙骨，可大大减少木材用量，体现了绿色施工理念。与相同条件中的空间立体式脚手架相比，承插式支架体系用量更少，总用钢量相对减少，符合节能、节材要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法原理步骤图；

图2是一种新型承插型键槽式支模架、模板体系结构图；

图中的标号分别代表：

1－可调顶撑；2－承插节点；3－立杆；4－可调底座；5－水平斜杆；6－竖向斜杆；7－水平杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开如图1所示的一种新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，包括以下步骤：

S1根据项目部绘制详细的脚手架布置图，进行现场按照该排布图放线；

S2根据模架放线位置放置垫木在垫木上安放4根第1道立杆；并在第1道立杆最底端键槽扣部位安装底部纵向扫地杆，形成初始格构；

S3按初始格构延伸形成第1道立杆及连接横杆体系，并根据支撑高度确定第2道及以上立杆长度；

S4将第2道及以上立杆扩大头***下层立杆顶部，按立第1道立杆的程序完成第2道及以上立杆及其连接横杆的体系；

S5在顶部立杆安装锥托顶杆，按照支撑标高要求，通过调整顶杆丝杠调节螺扣来调整锥托顶杆的高度，完成支撑头安装；

S6将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，按照起拱高度要求从起拱部位中间微调锥托顶杆调节螺扣，进行顶部横杆的起拱及调平；

S7根据模板设计参数沿垂直于加强横杆方向放置C型钢次龙骨，随后铺设多层板并固定，完成模板体系安装。

本实施例对关键部位或薄弱部位布设监测点位，选择监测多个部位的水平位移、立杆倾角、立杆轴力和模板沉降等不同参数，对变形数据自动采集。采用高精度传感器和自动采集仪，按秒读取最新数据，实时分析，通过声光预警或报警，实现实时监测、超限预警、危险报警的监测目标。

本实施例中支模架插座直接焊在立杆上，横杆端部直接加工成插头，搭设时将横杆插头直接承插于立杆插座上，通过插头和插座的接触面摩擦夕达到自锁从而将横杆立杆连接在一起。

本实施例的脚手架在搭设时进行基底处理和基座支垫，垫板使用木跳板、组合模板木方或枕木。支撑头包括锥头顶杆和早拆头两种，根据脚手架排布图,南北向主梁两侧布置早拆头支撑头，其余部位布置锥头顶杆，早拆支撑头之间通过最顶一步横杆连接。

本实施例中安装顶部横杆及加强横杆时，将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，安装时次龙骨垂直的部位采用加强横杆，顺次龙骨方向采用普通横杆。

实施例2

本实施例公开如图2所示的一种新型承插型键槽式支模架、模板体系结构，其中承插型键槽式支架的独特性体现在立杆上焊接有可连接4个方向的键槽式插座，水平横杆两端直接加工成键槽式插头，将水平横杆两端的插头直接承插在立杆的插座上，即可完成架体的搭设。通过插头和插座二者之间接触面的摩擦力达到自锁，节点的可靠性得到了保障。

该模板支架主要组成构件有立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调顶撑等构配件构成。立杆采用套管承插连接，水平杆和斜杆采用杆端键式插头卡入键槽式插座快速连接，形成结构几何不变体系的钢管支架。

简述如下：立杆。杆上焊接有键槽式插座和连接套管的竖向杆件。水平横杆。两端焊接有键式插头与立杆连接的水平杆件。键槽式插座。可键入4个方向键式插头的锥形棱柱体，简称“插座”，分为固定插座、活动插座和可调插座三种。键槽式插头。焊接在水平杆两端，与立杆上键槽式插座能够紧密配合插接的铸钢件，简称“插头”。竖向斜杆。杆端扁平，通过带插销的活动键式插头与立杆承插连接的竖向斜杆。水平斜杆。两端焊接有键式插头，与立杆承插连接的水平斜向杆件。可调托座。竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部有自由端的顶托。可调顶撑。竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部没有自由端的顶撑。可调底座。竖向安装在立杆底部的底座，可调节高度。

本实施例钢管支架的优点有：

1)采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件偏心受力的结构形式更加安全，承载力更高，插座是直接焊在立杆上的，避免出现零部件易丢失的情况。

2)运用管件合一的连接方式，支模体系中取消紧固扣件的环节，架体搭设流程简单，立杆和水平横杆通过插座、插头连接，安装和拆卸方便快捷，可极大地提高施工便捷性及施工效率。

3)支模体系顶部采用立杆铸件与横杆键槽插接的形式，使整个架体顶部形成一个牢固的结构整体，降低了架体顶部自由度，较大地提升了安全性。

4)各种杆件均有多种尺寸规格，可满足多种搭设方案的需求；

5)立杆跨距大于传统钢管扣件式或碗扣式脚手架，节省钢管。

6)顶部采用加强横杆取代传统支撑体系的木方主龙骨，节省木材。

7)采用C型钢木龙骨代替传统木方，可重复周转使用50次以上，节省木材。

8)相比传统碗扣式及钢管扣件式脚手架，在施工面积相同的情况下，承插型键槽式脚手架的立杆间距大，总用钢量相对减少，并能够实现30％的钢材节约、28％的木材节约和50％的人力成本节约，符合节能、节材要求。

实施例3

本实施例论述支模架现有设计方法存在缺陷，现阶段针对高支模架安全管理的技术手段包括编制专项方案、组织专家论证和现场搭设质量验收等，虽然提升高支模架施工安全度，但无法确定混凝土浇筑过程中的高支模架受力状态是否与方案一致，项目管理人员只能通过在浇筑区域下部安排检查人员对架体安全状态进行跟踪观察，对混凝土浇筑期间架体安全性做出定性评价。

现行与支模架相关的规范或标准中，仍采用将整个支模架体系简化成单根立杆，然后再进行单根立杆承载力计算或验算。但这一设计方法无法精确考虑支模架整体稳定的影响系数，常见处理方法为控制高支模架高宽比、根据支模架高度调整单根立杆计算长度。上述处理方法带来的问题是，在构建高支模架监控***时，即使可通过系列手段对单根立杆轴力进行监测，但监测结果也无法准确预警架体安全状态。

在建筑工程领域，高大模板工程为传统的重大危险源风险点，是建设工程中既常见又难以处理的分项工程，施工过程中往往需要应对施工投入大、施工难度大、施工周期长、安全风险高的问题。尤其是安全问题，模板坍塌造成的安全事故一般都是重大安全事故，为保障高支模架体安全，如何将有限元分析结合BIM技术在高大支模架施工中进行应用，目前仍存在诸多难点。

铝合金模板依靠自身安全稳定性好、周转次数高、成型质量好、施工效率高等诸多优点，是继木模板、钢模板之后出现的新一代模板***，在中国发展了仅仅几年，就已经受到了许多建筑商的青睐，成为建筑业模板发展的新趋势。常规的铝合金模板底部采取单管立式独立支撑，适用于层高不超过3.1m的结构形式。铝模在层高3.3m以上属于高支模，对于层高较高时，采用单管立式独立支撑已不能满足受力要求。因此本申请中上述两个实施例公开的技术方案可以很好的予以解决。

综上，本发明采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件偏心受力的结构形式更加安全，承载力更高。

本发明运用管件合一的连接方式，支模体系中取消紧固扣件的环节，可极大地提高施工便捷性及施工效率。

本发明支模体系顶部采用立杆铸件与横杆键槽插接的形式，使整个架体顶部形成一个牢固的结构整体，降低了架体顶部自由度，较大地提升了安全性。

本发明承插型支撑体系不需要主龙骨，可大大减少木材用量，体现了绿色施工理念。与相同条件中的空间立体式脚手架相比，承插式支架体系用量更少，总用钢量相对减少，符合节能、节材要求。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1根据项目部绘制详细的脚手架布置图，进行现场按照该排布图放线；

S2根据模架放线位置放置垫木在垫木上安放4根第1道立杆；并在第1道立杆最底端键槽扣部位安装底部纵向扫地杆，形成初始格构；

S3按初始格构延伸形成第1道立杆及连接横杆体系，并根据支撑高度确定第2道及以上立杆长度；

S4将第2道及以上立杆扩大头***下层立杆顶部，按立第1道立杆的程序完成第2道及以上立杆及其连接横杆的体系；

S5在顶部立杆安装锥托顶杆，按照支撑标高要求，通过调整顶杆丝杠调节螺扣来调整锥托顶杆的高度，完成支撑头安装；

S6将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，按照起拱高度要求从起拱部位中间微调锥托顶杆调节螺扣，进行顶部横杆的起拱及调平；

S7根据模板设计参数沿垂直于加强横杆方向放置C型钢次龙骨，随后铺设多层板并固定，完成模板体系安装。

2.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法对关键部位或薄弱部位布设监测点位，选择监测多个部位的水平位移、立杆倾角、立杆轴力和模板沉降等不同参数，对变形数据自动采集。

3.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法中，采用高精度传感器和自动采集仪，按秒读取最新数据，实时分析，通过声光预警或报警，实现实时监测、超限预警、危险报警的监测目标。

4.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法中，支模架插座直接焊在立杆上，横杆端部直接加工成插头，搭设时将横杆插头直接承插于立杆插座上，通过插头和插座的接触面摩擦夕达到自锁从而将横杆立杆连接在一起。

5.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法中，脚手架在搭设时进行基底处理和基座支垫，垫板使用木跳板、组合模板木方或枕木。

6.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法中，支撑头包括锥头顶杆和早拆头两种，根据脚手架排布图,南北向主梁两侧布置早拆头支撑头，其余部位布置锥头顶杆，早拆支撑头之间通过最顶一步横杆连接。

7.根据权利要求1所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，所述方法中，安装顶部横杆及加强横杆时，将加强横杆按照排列图安装到锥托顶杆的键槽接头凹槽内，安装时次龙骨垂直的部位采用加强横杆，顺次龙骨方向采用普通横杆。

8.一种新型承插型键槽式支模架、模板体系，所述体系用于构建实现如权利要求1-7任一项所述的新型承插型键槽式支模架、模板体系的搭建方法，其特征在于，包括立杆、水平横杆、键槽式插座、键槽式插头、竖向斜杆和水平斜杆、可调托座、可调顶撑和可调底座。

9.根据权利要求8所示的新型承插型键槽式支模架、模板体系，其特征在于，所述立杆为支模架中焊接有插座的竖向杆件；所述水平横杆两端焊有插头，左右连接支模架立杆的水平配件；所述键槽式插座焊接于立杆之上可同时连接四个方向横杆的燕尾槽铸钢部件；所述键槽式插头焊接于横杆两端，使用时将水平横杆固定于插座之上。

10.根据权利要求8所示的新型承插型键槽式支模架、模板体系，其特征在于，所述竖向斜杆两端穿有螺栓孔，通过螺栓连接斜向固定左右立杆的构配件，所述水平斜杆与横杆构造相同，用于加强支模架体水平面刚度而增设的杆件；所述可调托座竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部有自由端的顶托；所述可调顶撑竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部没有自由端的顶撑，所述可调底座竖向安装在立杆底部的底座，可调节高度。

Images