一种用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统的制作方法

本实用新型公开涉及水电工程混凝土施工的技术领域，尤其涉及一种用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统。

背景技术：

在水电工程中，地下厂房是蜗壳、水轮机、发电机等设备布置的场所，水电工程地下厂房通常结构比较复杂。在水电工程地下厂房蜗壳层混凝土浇筑作业时，由于蜗壳外侧钢筋密集，浇筑困难。

为了保证混凝土的浇筑质量，目前，在水电工程地下厂房蜗壳层混凝土浇筑作业时，通常采用四象限浇筑法进行浇筑，同时每个象限混凝土分为先浇块和后浇块(阴角部位)，在先浇块部位预埋一低三高径向泵管4根，共计16根。混凝土浇筑时，先利用低位泵管按i→ⅱ→ⅲ→ⅳ的顺序进行混凝土浇筑，最后再利用高位泵管进行蜗壳座环部位(阴角)的混凝土浇筑，浇筑过程中充分利用蜗壳座环上设置的预留孔振捣(兼灌浆)进行振捣，混凝土采用一级配、高流态、自密实混凝土入仓。

上述方法虽然可以完成蜗壳层混凝土的浇筑，但由于泵管预埋较多，工人在狭窄的空间施工困难，耗时长，工作效率低，而且工人需要频繁进行低位、高位泵管的转换，劳动强度大，以产生疲劳，有些泵管尚未进行打料就已经被混凝土堵住管口，造成预埋泵管利用不上、影响施工质量等问题。

因此，如何研发一种用于蜗壳阴角的混凝土浇筑系统，成为人们系带解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型公开提供了一种用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统，以至少解决现有的蜗壳用浇筑系统存在的工作效率低、施工质量差等问题。

本实用新型提供的技术方案，具体为一种用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统，该预埋浇筑系统包括：混凝土泵管以及多个砂浆泵管；

所述混凝土泵管与待浇筑蜗壳安装平台中邻近的基础插筋固定连接，所述混凝土泵管包括：环向泵管以及十二个径向泵管；

所述环向泵管套装于待浇筑蜗壳的外部；

十二个所述径向泵管均位于所述环向泵管和所述待浇筑蜗壳之间，且沿着所述环向泵管的周向间隔设置，以所述待浇筑蜗壳的中心为原点建立坐标系，将所述待浇筑蜗壳划分为四个象限区域，每个所述象限区域内均分布有三个径向泵管，三个所述径向泵管均沿着所述待浇筑蜗壳的径向设置，且每个所述径向泵管的进料端均与所述环向泵管连接且连通，其中，每个所述象限区域内位于两侧的径向泵管沿所述待浇筑蜗壳的轴向高度均高于位于中间的径向泵管沿所述待浇筑蜗壳的轴向高度；

多个所述砂浆泵管均位于所述待浇筑蜗壳与所述径向泵管之间，且分别沿着所述待浇筑蜗壳的周向间隔设置，每个所述砂浆泵管的出料口均靠近所述待浇筑蜗壳中基础环的底部，且每个所述砂浆泵管沿所述待浇筑蜗壳的轴向高度均高于任一所述径向泵管沿所述待浇筑蜗壳的轴向高度。

优选，所述砂浆泵管的个数为8个，且每个象限区域内均分布有2个砂浆泵管。

进一步优选，所述混凝土泵管中每个径向泵管的出料口距离所述待浇筑蜗壳的水平距离均大于等于50cm。

进一步优选，每个所述砂浆泵管的出料口距离所述待浇筑蜗壳的水平距离均大于等于20cm。

本实用新型提供的用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统，主要由混凝土泵管和砂浆泵管两部分构成，其中，砂浆泵管相较于混凝土泵管靠近于待浇筑蜗壳侧，使用该预埋浇筑系统进行蜗壳的浇筑时，由于预埋浇筑系统中的径向泵管和砂浆泵管均是按照象限分布的，因此，浇筑时也是按照四象限的形式进行浇筑，其浇筑顺序为首先选取一对角象限作为先浇块，然后将另一对角象限作为后浇块，而每个象限的具体浇筑过程为：首先采用径向泵管进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑结束后，再由砂浆泵管进行补填浇筑，以填补前期混凝土浇筑时的孔隙处，尤其可弥补蜗壳仓面以及蜗壳阴角处难于浇筑的孔隙区域，以实现蜗壳的密实浇筑。

本实用新型提供的用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统，具有结构简单，设计合理等优点，在保证质量的前提下既可以有效减少资金投入、又减小施工难度，保证混凝土密实效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型公开实施例提供的一种用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

蜗壳浇筑施工一直是水电工程中难度系数较大的施工部分，而如何提高蜗壳浇筑时的密实性，一直是困扰本领域人员的技术问题，虽然现有技术中，已经采用四象限浇筑的形式，但是仍存在工作效率低以及施工质量差等问题。鉴于上述问题，本实施方案提供了一种新型用于蜗壳阴角的预埋浇筑系统，参见图1，该预埋浇筑系统主要由混凝土泵管1以及多个砂浆泵管2构成，其中，混凝土泵管1与待浇筑蜗壳安装平台中邻近的基础插筋固定连接，混凝土泵管1由环向泵管11以及十二个径向泵管12构成，其中，环向泵管11套装于待浇筑蜗壳a的外部，十二个径向泵管12均位于环向泵管11和待浇筑蜗壳a之间，且沿着环向泵管11的周向间隔设置，以待浇筑蜗壳a的中心为原点建立坐标系，将待浇筑蜗壳a划分为四个象限区域，每个象限区域内均分布有三个径向泵管12，三个径向泵管12均沿着待浇筑蜗壳a的径向设置，且每个径向泵管12的进料端均与环向泵管11连接且连通，其中，每个象限区域内位于两侧的径向泵管12沿待浇筑蜗壳a的轴向高度均高于位于中间的径向泵管12沿待浇筑蜗壳a的轴向高度，即每个象限内分别设置有2个高位径向泵管和1个低位径向泵管，上述多个砂浆泵管2均位于待浇筑蜗壳a与径向泵管12之间，即砂浆泵管2相较径向泵管12更靠近于待浇筑蜗壳a，且上述的多个砂浆泵管2分别沿着待浇筑蜗壳a的周向间隔设置，每个砂浆泵管2的出料口均靠近待浇筑蜗壳a中基础环的底部，且每个砂浆泵管2沿待浇筑蜗壳a的轴向高度均高于任一径向泵管12沿待浇筑蜗壳a的轴向高度。

上述实施方案中的预埋浇筑系统主要由混凝土泵管和砂浆泵管两部分构成，其中，砂浆泵管相较于混凝土泵管靠近于待浇筑蜗壳侧，使用该预埋浇筑系统进行蜗壳的浇筑时，由于预埋浇筑系统中的径向泵管和砂浆泵管均是按照象限分布的，因此，浇筑时也是按照四象限的形式进行浇筑，其浇筑顺序为首先选取一对角象限作为先浇块，然后将另一对角象限作为后浇块，而每个象限的具体浇筑过程为：首先采用径向泵管进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑结束后，再由砂浆泵管进行补填浇筑，以填补前期混凝土浇筑时的孔隙处，尤其可弥补蜗壳仓面以及蜗壳阴角处难于浇筑的孔隙区域，以实现蜗壳的密实浇筑。

为了保证蜗壳浇筑的施工速度和施工质量基础上，减少预埋浇筑系统中所需的砂浆泵管2的个数，优选，参见图1，在该预埋浇筑系统中设置8个砂浆泵管2，且每个象限区域内均分布有2个砂浆泵管2，用于砂浆的补填浇筑。

为了确保浇筑质量，上述预埋浇筑系统中混凝土泵管1中每个径向泵管12的出料口距离待浇筑蜗壳a的水平距离均大于等于50cm，每个砂浆泵管2的出料口距离待浇筑蜗壳a的水平距离均大于等于20cm。

采用上述预埋浇筑系统进行蜗壳浇筑的具体过程如下：

1)预埋泵管：

按照上述的预埋浇筑系统进行混凝土泵管和砂浆泵管的预埋施工，并将混凝土泵管和砂浆泵管分别与待浇筑蜗壳安装平台中邻近的基础插筋固定连接，将以待浇筑蜗壳中心为原点建立坐标系划分的四个象限区域，按照顺时针方向分别标注为第ⅰ象限、第ⅱ象限、第ⅲ象限以及第ⅳ象限；

2)先浇块入仓：

以第ⅰ象限以及第ⅲ象限作为先浇块，首先进行第ⅰ象限以及第ⅲ象限的回填浇筑，在进行第ⅰ象限以及第ⅲ象限的回填浇筑时，开启对应象限中径向泵管进行内侧下料浇筑的同时采用布料机进行外侧下料浇筑，从内外两侧同时进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑结束后，开启对应象限中的砂浆泵管进行砂浆补填浇筑；

3)后浇块入仓：

待第ⅰ象限以及第ⅲ象限浇筑结束后，再进行第ⅱ象限以及第ⅳ象限的回填浇筑，在进行第ⅱ象限以及第ⅳ象限的回填浇筑时，开启对应象限中径向泵管进行内侧下料浇筑的同时采用布料机进行外侧下料浇筑，从内外两侧同时进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑结束后，开启对应象限中的砂浆泵管进行砂浆补填浇筑。

上述步骤2)先浇块入仓以及步骤3)后浇块入仓中开启对应象限中径向泵管进行内侧下料浇筑的同时采用布料机进行外侧下料浇筑，从内外两侧同时进行混凝土浇筑的具体过程为：

开启对应象限中位于中间的径向泵管进行内侧下料浇筑的同时采用布料机进行外侧下料浇筑，当浇筑接近蜗壳底部时，需对径向泵管的下料速度和布料机的下料速度进行控制，要求径向泵管的内侧下料浇筑高度高于布料机的外侧下料浇筑高度，形成高度差，直至内侧浇筑至无法振捣时，施工人员从蜗壳半径小的一侧封头撤出；

将对应象限中位于两侧的径向泵管从蜗壳大半径向小半径逐根启用，将自密实砼经过径向泵管泵送至蜗壳的阴角部位，完成自密实混凝土浇筑；

上述浇筑过程中，利用蜗壳基础环上预留的灌浆孔进行振捣，同时利用预留的灌浆孔进行补充下料，当砼浇筑至蜗壳基础环顶面，且蜗壳基础环上孔洞开始冒浆后，采用木塞堵孔，完成混凝土浇筑。

优选，所述径向泵管的内侧下料浇筑与布料机的外侧下料浇筑形成的高度差小于等于20cm。

上述步骤2)先浇块入仓以及步骤3)后浇块入仓中开启对应象限中的砂浆泵管进行砂浆补填浇筑的具体过程为：

开启对应象限中的砂浆泵管进行砂浆补填浇筑时，从蜗壳座环上的排气孔观察浇筑情况，并实时进行排气孔的疏通，待蜗壳阴角部位冒浆后，砂浆补填浇筑结束。

上述实施方案中所述的内侧和外侧并非指代蜗壳的内部和外部，而是均相对于蜗壳的外部而言，靠近蜗壳的一侧称为内侧，而远离蜗壳的一侧称为外侧。

具体实施例

下面结合具体实施例对本实用新型进行更进一步的解释说明，但是并不用于限制本实用新型的保护范围。

以乌东德水电站右岸地下电站主厂房机组段蜗壳混凝土浇筑为例。

该蜗壳安装平台至高程823.17m段分为蜗壳层、水轮机进人廊道层、水轮机层、母线出线层和发电机层等结构混凝土，机组安装高程803.00m，蜗壳安装高程797.90m～808.10m，蜗壳进人廊道底板高程el802.10m，水轮机进人廊道底板高程el807.00m，水轮机层浇筑顶高程el811.32m，下机架基础安装高程813.09，定子基础安装高程815.60，母线出线层楼板顶高程el816.35m与母线洞底板平齐，发电机层(含风罩墙)楼板顶高程el823.17m，与安装间底板平齐。蜗壳采用sx780cf高强度钢板加工，腰线以上外包弹性垫层，ve5～v8节周边设计有三层钢筋网，v9～v24节周边设计为双层钢筋网，环向主筋为顺流向分布筋为蜗壳混凝土分层高度1.8m～4.0m，主要施工项目有钢筋制安、预埋件安装、弹性垫层铺设、蜗壳混凝土浇筑、接触灌浆等。

1、施工重点与难点

蜗壳混凝土处于关键线路上，施工工期紧、施工难度大，且受结构形式、交叉作业等因素的影响，合理组织施工，加强管理、增加资源投入，保证施工进度是重点。

蜗壳内侧阴角部位入仓及振捣困难，座环与蜗壳阴角部位体型复杂、空间狭窄、钢筋密集，混凝土入仓振捣困难，采用蜗壳底部预埋混凝土泵管，局部抬高收仓高程，保证阴角部位混凝土与第一层混凝土一次浇筑成型，饱满、密实是施工的难点，也是蜗壳混凝土浇筑施工的关键。

2、具体施工过程

(1)蜗壳底部预埋泵管

蜗壳底部(含座环、基础环底部)阴角部位采用预埋泵管泵送回填为主，利用基础环上预留φ125mm灌浆孔辅助下料为辅，以待浇筑蜗壳中心为原点建立坐标系划分的四个象限区域，按照顺时针方向分别标注为第ⅰ象限、第ⅱ象限、第ⅲ象限以及第ⅳ象限，环向泵管套装于蜗壳的外部，在每个象限内预埋3根φ150mm径向泵管和2根φ40砂浆泵管，每个径向泵管的进料端均与环向泵管连接且连通，每个象限中径向泵管的出料口按高低管错头布置，每个象限预埋两根高管和一根低管，其中两根高管位于该象限的两侧，一个低管位于该象限的中间位置，径向泵管的出料口距座环、基础环底部最小距离按≥50cm控制，砂浆泵管的出料口距座环底部最小距离按≥20cm控制，径向泵管和砂浆泵管与蜗壳安装平台基础插筋固定(不得与蜗壳钢筋及金结预埋件连接)。

(2)先浇块入仓

以ⅰ、ⅲ象限为先浇块，先浇第ⅰ象限，再续浇筑第ⅲ象限，也可以两象限同时浇筑，本实施例中先浇筑第ⅰ象限，再续浇筑第ⅲ象限，混凝土以布料机传送入仓为主，混凝土泵送入仓为辅，小桥机挂6.0m³卧罐应急，(布料机设备故障后，若3.0h仍未能恢复运行，采用小桥机吊6m3罐，作为应急入仓手段)。布料机及卧罐混凝土入仓坍落度120～140mm，泵送混凝土坍落度160～180mm，泵送自密实混凝土扩散度600～700mm，砼泵主要用于蜗壳内侧混凝土泵管的混凝土浇筑，梭式布料机用于蜗壳外侧混凝土浇筑。开仓前第ⅰ象限和第ⅲ象限各布置1台混凝土泵，浇筑第ⅰ象限时，第ⅲ象限暂不浇筑，混凝土泵作为第ⅰ象限备用，浇筑第ⅲ象限时，第ⅰ象限混凝土泵不撤走，留作第ⅲ象限备用。蜗壳(含座环、基础环)底部阴角部位混凝土无法浇筑密实区域，采用高标号(m35)水泥砂浆(稠度100～120mm)利用砂浆泵管回填，砂浆泵管提前预埋，出料口距座环底部最小距离按≥20cm，注浆压力≤0.2mpa控制。

蜗壳内侧(低管)和外侧同时浇筑，仓面从蜗壳半径较大侧开仓浇筑，采取内高外低挤浇法。振捣人员同时在内、外侧平仓振捣，蜗壳内侧用砼泵下料，外侧用布料机下料，浇筑到接近蜗壳底部时，需对下料做好有效控制，确保达到内高外低，形成一定高差，利用砼自身流动性和振捣拖料，使内侧混凝土挤进蜗壳底部及外侧，确保蜗壳底部密实，内侧浇至无法振捣时，施工人员最后从蜗壳半径小的一侧封头撤出。开始浇筑自密实混凝土，自密实砼经径向预埋高泵管泵送至阴角部位，径向高泵管从蜗壳大半径向小半径逐根启用，布置于蜗壳外侧的环向主泵管依次节节拆除。浇筑过程中利用基础环上预留的预留灌浆孔进行振捣，同时利用预留灌浆孔进行补充下料，当砼浇筑至基础环顶面，且基础环板上孔洞开始冒浆后，采用木塞堵孔，启动注浆机回填m30水泥砂浆，在座环上环板排气孔观察砼浇筑情况，安排专人采用铁丝疏通排气孔，待阴角部位冒浆后(蜗壳内侧收仓)。

注意：①在浇筑过程中在砼泵管和注浆管上安装压力表，泵送压力和注浆压力均按不大于0.2mpa控制，以确保泵送过程中抬动变形值控制在机组厂家允许范围内；②重点监控蜗壳内侧浇筑，但同时蜗壳外侧浇筑也要满足浇筑要求，有序进行平仓，合理下料，及时进行接头覆盖；③蜗壳内、外侧砼垂直上升速度均要求不大于0.3m/h，平面高差不超过20cm。

(3)后浇块入仓

后浇块砼为第ⅱ和第ⅳ象限，同样可以先浇第ⅱ象限，再接续浇筑第ⅳ象限，也可以两象限同时浇筑，本实施例中先浇筑第ⅱ象限，再续浇筑第ⅳ象限的形式施工，混凝土以布料机传送入仓为主，混凝土泵送入仓为辅，小桥机挂6.0m³卧罐救急，砼泵主要用于蜗壳内侧混凝土浇筑，梭式布料机用于蜗壳外侧混凝土浇筑。混凝土从蜗壳半径较大侧开仓浇筑，采取内高外低挤浇法。浇筑到蜗壳底部之前，施工人员由蜗壳半径小的一侧蜗壳底部撤出，开始启动自密实砼浇筑以及砂浆补填浇筑。浇筑方法与先浇块基本相同。先浇块、后浇块施工顺序可根据现场实际施工进度调整，保证各工序紧密衔接。

采用上述预埋浇筑系统以及方式浇筑的蜗壳经过质量检测，混凝土浇筑均匀、密实，符合质量要求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。