CN210562056U - 用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，包括卷扬机，所述卷扬机通过牵引钢丝绳连接至动滑轮，所述动滑轮连接至桁架；所述桁架由若干单榀桁架通过螺栓和连接杆连接而成；桁架下方固定有模板面板，在桁架两侧固定有行走轮，两侧的行走轮置于导轨中；在所述桁架后端设置有抹面平台。本实用新型本拉模构造简单，设备加工制作成本低，不仅提高了施工生产效率，且大大减少了人员投入及后续缺陷处理施工投入，降低了施工成本。

Description

用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模

技术领域

本实用新型涉及溢流面施工滑模领域，特别是用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模。

背景技术

在水电工程施工中，有轨拉模为溢流面混凝土一种常见的施工方式。但传统拉模施工中，轨道布置多通过在闸墩浇筑时预埋型钢进行加固，且采用结构尺寸固定的拉模，其在运行过程中极易因结构体型的微变出现卡模，拉模拉升过程中需安排专人对两侧模板进行调整来解决拉升过程中的卡模、漏浆等问题。同时溢流面拉升结束后需要割除两侧预埋的型钢加固支撑***，并进行相应的缺陷处理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，解决结构尺寸固定的拉模在运行过程中极易因结构体型的微变出现卡模、漏浆的问题，解决在闸墩两侧预埋型钢加固支撑***需进行相应的缺陷处理带来的成本增加及施工繁琐等问题。本拉模构造简单，设备加工制作成本低，不仅提高施工生产效率，且大大减少人员投入及后续缺陷处理施工投入，降低施工成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，包括卷扬机，所述卷扬机通过牵引钢丝绳连接至动滑轮，所述动滑轮连接至桁架；所述桁架由若干单榀桁架通过螺栓和连接杆连接而成；桁架下方固定有模板面板，在桁架两侧固定有行走轮，两侧的行走轮置于导轨中；在所述桁架后端设置有抹面平台。

进一步的，设置有导向轮，所述导向轮用于引导牵引钢丝绳的运行方向。

进一步的，所述桁架前端通过保险绳连接到手拉葫芦。

进一步的，所述导轨通过定位锥固定。

进一步的，所述桁架两侧固定有限位轮。

进一步的，所述模板面板包括主模板和弹性副模板，所述弹性副模板由弹簧及与弹簧配套的钢板组合而成；所述弹簧套有保护钢管。

进一步的，所述抹面平台前端连接于桁架下端，后端通过平台钢丝绳连接于桁架上端。

进一步的，所述桁架上下两端分别固定有吊耳，动滑轮通过钢丝绳连接有两个卡环，所述卡环套入吊耳。

进一步的，在所述平台钢丝绳与抹面平台之间连接有手拉葫芦。

与现有技术相比，本实用新型拉模将溢流面曲面混凝土模板、导轨、抹面平台及施工平台等融为一体。该装置不仅在施工过程中大大减少了作业人员、物资及设备的投入，又提高了生产效率，降低了施工成本，全面替代了传统的施工工艺，同时有效地达到了混凝土施工质量要求，确保了溢流面曲面结构物的线形及外观质量要求；该设备有较高的可靠性、安全性和实用性，经改造可利用在其它体型的曲面混凝土上，使用范围较广。

附图说明

图1是本拉模装置整体结构示意图；

图2是本拉模装置桁架部分结构示意图；

图3是图2中导向轮部分结构示意图；

图4是本拉模装置桁架另一侧面结构示意图；

图5是图4中弹性副模板部分结构示意图。

图中：1-模板面板；2-桁架；3-弹性副模板；4-弹簧；5-保护钢管；6-单榀桁架；7-螺栓；8-连接杆；9-抹面平台；10-平台钢丝绳；11-导轨；12-定位锥；13-行走轮；14-限位轮；15-卷扬机；16-导向轮；17-动滑轮；18-手拉葫芦；19-牵引钢丝绳；20-保险绳；21-卡环；22-吊耳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型拉模在宽度方向上将拉模体分成若干平直结构，平直结构之间采用螺栓7和连接杆8连成一个整体，即模体可形成近圆弧的折线。拉模在被牵引过程中，模体的两端的行走轮13沿预先支撑好的曲线轨道行走，约束模体产生挠曲变形，以多段较短的直面拟合曲面，从而实现了曲率可调的目的。本实用新型主要由拉模部分、抹面平台9、导轨11、行走部分、牵引及制动部分等组成，详述如下：

拉模部分：由模板面板1和桁架2组成。模板面板1由三部分组成，主模板为两个1720mm×7341.5mm的5mm厚钢板，导轨占压区域设置128.5mm×49410mm的6mm厚钢板作为模板，长度与导轨11长度一致。为保证模板面板1封闭性及两端可调节能力，主模板两侧设置弹性副模板3，由5mm厚的钢板与弹簧4等弹性装置组成，弹簧4外设置保护钢管5，以避免施工过程中混凝土堵塞弹簧4，使弹簧4失去工作能力。保护钢管5由两根58mm长钢管构成，钢管管径一大一小，粗管内径与细管外径相同。桁架2由五个单榀桁架6构成，单榀桁架6之间间距为0.2m，桁架2高度为1.6m。桁架2上下弦杆及立杆采用J100mm×50mm×5mm的矩形钢管，斜撑杆采用J55mm×50mm×2mm的矩形钢管。桁架2在长度方向上也分为两个半幅，采用M16高强螺栓连接为一个整体。

抹面平台9：溢流面收仓时需进行抹面收光处理，在滑模下部约1.0m处设置两个抹面平台9，抹面平台9宽约0.4m。平台骨架采用J55mm×50mm×5mm矩形钢管，并采用6mm厚钢板网铺面。抹面平台9前端与模体的桁架2下端用销子连接，后端采用平台钢丝绳10与桁架2上端相连，以形成稳定的三角形结构。随滑动过程中混凝土面由反弧段变为斜坡段，工作平台设计有两个，根据坡面角度不同使用不同工作平台。

导轨11：采用125mm×125mmH型钢制作，按曲线长度3.0m分为一节，每节之间采用螺栓7连接，单根轨道长约为49.41m。轨道采用M30mm螺杆支撑，支撑间距为0.6m。为避免轨道支撑与模板面板1在滑动时相冲突，支撑螺杆下采用6mm×128.5mm钢板做为模板使用，钢板采用4mm厚钢板与H型钢导轨焊接加固。钢板总长与轨道长度相同，同样按曲线长度3.0m分为一节，钢板上预留孔洞，以穿过支撑螺杆，孔洞直径应大于30mm且小于75mm，孔洞位置应经过严格放线，避免出现较大误差以致无法安装。钢板下方为Ф75/50mm-140mm锥形套筒，套筒再通过一段M30mm螺杆与溢流面钢筋或者溢流面台阶插筋固定，以避免后期缺陷处理导致的成本增加。定位锥12在滑模滑升过程中随混凝土浇筑进度进行拆除后，拆除后的定位锥孔用作保温材料支撑及施工通道支撑。

行走部分：由行走轮13、限位轮14和导向轮16组成。行走轮13共计10个，每单榀桁架6端头配备一个。行走轮13直径为100mm，在浇筑时与H型钢轨道上翼缘接触。面板受到的新浇混凝土浮托力及侧压力传递至桁架2，由桁架2传递至行走轮13，由行走轮13传递至轨道上翼缘。限位轮14共计4个，分别设置在滑模体两端头的前后，限位轮14作用于轨道腹板上，当滑模体因卷扬机不同步或受载不均衡时会产生模体倾斜，发生一侧挤偏轨道、一侧脱轨的情况，限位轮14可以限制滑模体的行走方向，避免模体在轨道中卡死。

为避免滑模运行过程中钢丝绳与滑模滑升方向夹角过大从而产生较大的沿坡面向上的不利分力，于溢流面台阶混凝土上布置数个导向轮16，导向轮16上部采用圆钢焊接作限位环，避免钢丝绳在导向和提升过程中出现脱槽问题。导向轮16沿水流方向同一轴线桩号布置，保证钢丝绳经导向轮16后为一条直线。导向轮16采用16#槽钢搭设门字型架子进行支撑，具体布置位置及数量由溢流面滑模施工时现场施工情况确定，导向轮16布置应满足保证钢丝绳与轨道夹角始终小于10°的要求。在滑模运行过程中滑升至该部位时对门字架及导向轮16进行割除。

牵引及制动部分：由两台5t慢速卷扬机15、导向轮16、动滑轮组17及手拉葫芦18等组成，两台慢速卷扬机15分别布置于EL.3225.0高程、两根轨道上游端对应位置。桁架2上布置一个动滑轮17及一个牵引钢丝绳19吊点，与卷扬机之间通过Ф18.5mm的牵引钢丝绳19连接形成提升***。于溢流面钢筋网上布置数个导向轮16，利用架立钢筋与溢流面钢筋连接固定，具体布置位置及数量由溢流面滑模施工时现场施工情况确定，导向轮16布置应满足保证钢丝绳与轨道夹角始终小于10°的要求。为防止卷扬机15牵引***失效导致滑模体下坠等情况的发生，采用保险绳20、螺栓7及手拉葫芦18等多重制动措施，用钢丝绳一端拴住模体吊耳22或桁架2方管上，另一端做成挂钩，钩住溢流面钢筋网；在轨道上预留螺栓孔，当滑模滑过该部位后，上螺栓以避免滑模体下坠；采用3台5t手拉葫芦18拉住滑模体，另一端固定在溢流面台阶预留插筋上。上述三种制动措施与卷扬机15本身自带的制动装置共同保证滑模运行过程中的安全。

滑模试运行：滑模及轨道安装完成(导向轮16在试运行完成后安装)后，进行滑模体系空载爬升试运行。试运行前，由技术部门组织内部自检，对滑模结构、卷扬机15、钢丝绳、导轨11、限位轮14等验收合格后，进行滑模空载工况下试运行试验，滑模由下游侧底部(坝)0+45.00提升至工作闸门底槛下游侧边线(坝)0+09.39处。通过试运行进行卷扬***单机及双机联动同步调试，解决两台卷扬机15提升过程中可能存在的不同步问题，并对卷扬***的制动性能进行检查；同时，通过试运行进行滑模行走机构及牵引***的检查，如钢丝绳、行走轮13及行走轨道等部位是否安装是否牢靠，是否存在卡模等问题；

混凝土入仓：混凝土入仓采用门机+吊罐输送混凝土方式，为保证下料平顺，可根据需要在吊罐出料口布置皮筒。在滑模安放就位，牵引***调整正常后，滑模试运行完成后，可根据台阶高度在仓内布置混凝土溜筒。溜筒安放在待浇溢流面混凝土钢筋网上，沿坝体溢流面面布置到浇筑处，并在滑模划升过程中不断提升。溜筒在使用前可采用富浆料进行充分湿润。溜筒布置1～2条，根据现场入仓需要进行布置。混凝土下料入仓点布置四个，分别为距两侧闸墩1.9m、5.6m处，以避免溢流坝段同一条带混凝土入仓时间相差过长。

混凝土振捣：混凝土由***式振捣器振捣，视混凝土厚度及单次提升高度垂直***一定深度，对于纵横边缘钢筋密集处及止水部位，采用软轴振捣棒振捣。混凝土振捣时从仓面中间部位向两侧方向振捣，振捣时振捣棒离模体前沿20～30cm***振捣，不漏振、不过振，内部密实，溢流面表面及侧面密实平整，无蜂窝麻面等缺陷。振捣按如下原则进行：因溢流面预留台阶进行施工，其台阶高度较高，在进行溢流面台阶上部面层以下混凝土浇筑时(与滑模模板未接触、距滑模模板50cm以上位置处)，采用Ф80mm及以上直径的振捣棒振捣，确保底层混凝土浇筑密实；浇筑面层混凝土(即距滑模模板50cm以内混凝土)时，则采用Ф50mm及以下直径的振捣棒进行细振，在保证振捣质量的情况下，避免直接振捣滑模面板，尽可能减少振捣所带来的浮托力。

滑模初滑：滑模的初次滑升要缓慢进行，滑升过程中对模板及行走结构等有关设施在负载条件下做全面的检查发现问题及时处理，混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下步骤进行：第一次浇筑300mm厚(斜面高度)混凝土，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到900mm时，开始滑升30～50mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑200mm后滑升300mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升***、行走***、模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。若爬升过早容易起驺，抹面后仍会起驺，或爬升过晚混凝土达到一定强度根本无法抹面，即说明脱模等待时间过长或过短，需调整脱模等待时间，一般情况当混凝土强度达到0.1～0.2Mpa时滑模即可进行滑升，滑升应循行“多动少滑”的原则进行；根据现场的施工经验及左岸混凝土拌合站所提供混凝土的初凝时间，混凝土首次入仓经4～5小时后就可进行初次滑升，其可滑升判断标准为滑出的混凝土面若用手按会留下明显的湿手印；这样利用原浆进行抹面，即节省材料人工又可使混凝土表面光滑，能较好地保证混凝土的质量。

滑模正常滑升：滑模从初次滑升正常后施工转入正常滑升，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑高度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印，能用抹子抹平。滑升过程中有专人检查行走轨道的情况，观察轨道和滑模桁架是否出现变形，并通过在滑模桁架模板面板左右方向布线检查滑模面板的水平度。

正常滑升时每次上滑距离以20～30cm为宜，提模前保证模体后部范围内有混凝土，平均滑升速度为60cm/h，过程中视混凝土出模情况适当加快或放慢。若出现停歇待料的情况，每隔10分钟提升一次滑模，提升行程控制在5cm左右，以防止滑模面板与混凝土粘结。

在施工前策划阶段，对溢流坝段溢流面结构体型、参数及相关设计要求进行查阅，分析、确定本拉模技术指标及相关参数，并在施工过程进行总结。具体的施工过程分以下几个步骤实施：

第一步：确定拉模相关技术参数，绘制相关结构布置图，交由专业厂家进行实际制作并运至施工现场；

第二步：完成溢流面混凝土备仓准备工作，完成轨道及两侧木模板安装施工，将可调连续四杆自适应拉模吊装至起始工位并做好限位措施；

第三步：在导向轮16安装前启动可调连续四杆自适应拉模试运行及检查工作，首先对滑模结构、卷扬机15、钢丝绳、导轨11、限位轮14等验收合格后，进行滑模空载工况下试运行试验。通过试运行进行卷扬***单机及双机联动同步调试，并对卷扬***的制动性能进行检查；同时，通过试运行进行滑模行走机构及牵引***的检查，如牵引钢丝绳19、行走轮13及导轨11等部位是否安装是否牢靠，是否存在卡模等问题；

第四步：试运行及检查验收完成后，进行溢流面混凝土浇筑施工。混凝土入仓采用门机+吊罐输送混凝土方式。溢流面钢筋密集，需要在吊罐出料口布置皮筒以避免骨料分离。混凝土下料入仓点均匀布置四个，以避免溢流坝段同一条带混凝土入仓时间相差过长。振捣按如下原则进行：因溢流面预留台阶进行施工，其台阶高度较高，在进行溢流面台阶上部面层以下混凝土浇筑时(与滑模模板未接触、距滑模模板50cm以上位置处)，采用Ф80mm及以上直径的振捣棒振捣，确保底层混凝土浇筑密实；浇筑面层混凝土(即距滑模模板50cm以内混凝土)时，则采用Ф50mm及以下直径的振捣棒进行细振，在保证振捣质量的情况下，避免直接振捣滑模面板，尽可能减少振捣所带来的浮托力；

第五步：模板初次滑升应严格按以下步骤进行：第一次浇筑300mm厚(斜面高度)混凝土，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到900mm时，开始滑升30～50mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑200mm后滑升300mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升***、行走***、模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。滑升应循行“多动少滑”的原则进行，其可滑升判断标准为滑出的混凝土面若用手按会留下明显的湿手印；

第六步：滑模从初次滑升正常后施工转入正常滑升，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑高度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印，能用抹子抹平。正常滑升时每次上滑距离以20～30cm为宜，提模前保证模体后部范围内有混凝土，平均滑升速度为60cm/h，过程中视混凝土出模情况适当加快或放慢。若出现停歇待料的情况，每隔10分钟提升一次滑模，提升行程控制在5cm左右，以防止滑模面板与混凝土粘结；

第七步：依此循环，完成溢流面曲面混凝土浇筑工作后进行模板拆除。由设备维修人员对模板及各个***进行检查，并清洗模板。当滑模装置吊装至下一位置时，重新上述步骤进行施工。

本实用新型适用于水电工程中各类溢流面等曲面混凝土施工，也可用于其他工程混凝土工程施工。

Claims (9)

1.一种用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，包括卷扬机（15），所述卷扬机（15）通过牵引钢丝绳（19）连接至动滑轮（17），所述动滑轮（17）连接至桁架（2）；所述桁架（2）由若干单榀桁架（6）通过螺栓（7）和连接杆（8）连接而成；桁架（2）下方固定有模板面板（1），在桁架（2）两侧固定有行走轮（13），两侧的行走轮（13）置于导轨（11）中；在所述桁架（2）后端设置有抹面平台（9）。

2.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，设置有导向轮（16），所述导向轮（16）用于引导牵引钢丝绳（19）的运行方向。

3.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述桁架（2）前端通过保险绳（20）连接到手拉葫芦（18）。

4.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述导轨（11）通过定位锥（12）固定。

5.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述桁架（2）两侧固定有限位轮（14）。

6.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述模板面板（1）包括主模板和弹性副模板（3），所述弹性副模板（3）由弹簧（4）及与弹簧（4）配套的钢板组合而成；所述弹簧（4）套有保护钢管（5）。

7.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述抹面平台（9）前端连接于桁架（2）下端，后端通过平台钢丝绳（10）连接于桁架（2）上端。

8.根据权利要求1所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，所述桁架（2）上下两端分别固定有吊耳（22），动滑轮（17）通过钢丝绳连接有两个卡环（21），所述卡环（21）套入吊耳（22）。

9.根据权利要求7所述的用于溢流面曲面混凝土施工的可调连续四杆自适应拉模，其特征在于，在所述平台钢丝绳（10）与抹面平台（9）之间连接有手拉葫芦（18）。

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