箱梁钢制芯模及其施工方法
【专利摘要】一种箱梁钢制芯模及其施工方法。芯模包括支撑框架体系和外部模板体系；支撑框架体系由多组并行设置的支撑框架组成，外部模板体系由安装在支撑框架体系外部的多块模板组成。本发明提供的箱梁钢制芯模及其施工方法不仅能够解决现浇箱梁芯模模板周转利用率低，材料消耗大的难题，并提供了一种可调节芯模尺寸钢模板的拼装途径，其能够在快速施工的同时提高箱梁芯模模板的利用率。另外，本装置可通过调节撑杆螺母丝杠的方式来调节整体宽度和高度，非常方便实用。此外，对于不同的芯模形式，只需根据型号拼装不同尺寸的构件即可解决，具有广泛的适用性。本装置所用材料均为常规配件，加工难度小，使用简单，并且有利于现场施工使用。
【专利说明】箱梁钢制芯模及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁建设辅助设备【技术领域】，特别是涉及一种箱梁钢制芯模及其施工方法。
【背景技术】
[0002]随着国内交通运输业的飞速发展，城市轻轨的数量也在急速增加，由于用于架设城市轻轨的桥梁具有纵坡大、半径小、高度较高等特点，因此决定了桥梁上部多采用现浇箱梁形式。近年来由于现浇箱梁的优越性，因此越来越多地进入我们施工现场，然后施工中有些重要环节的控制一直在困扰着施工人员。比如箱梁芯模施工目前通常采用木模板形式，由于这种模板存在周转率低、材料消耗大、成本高、模板成型精度低以及装拆速度慢等缺点，因此不利于线路较长的现浇箱梁施工。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种质量满足混凝土施工工艺要求；现场施工简便，工效高；制作工艺可行；经济适用、安全可靠、利于快速施工的箱梁钢制芯模及其施工方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供的箱梁钢制芯模包括支撑框架体系和外部模板体系；其中支撑框架体系由多组并行设置的支撑框架组成，每组支撑框架由两根底部支撑框架、两根侧部支撑框架、一根顶部支撑框架、一根下撑杆和两根斜撑杆组成，其中底部支撑框架、侧部支撑框架和顶部支撑框架的两端分别形成有连接螺孔，两根底部支撑框架对称设置在支撑框架两侧下部，每根侧部支撑框架的下端分别利用连接螺栓固定在一根底部支撑框架的上端；顶部支撑框架水平设置，两端分别利用连接螺栓与两根侧部支撑框架的上端相连；下撑杆水平设置，左右两端分别安装有左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠，并利用下撑杆轴销连接在两根底部支撑框架的下端；两根斜撑杆对称设置，上下端分别安装有左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠，并利用斜撑杆轴销分别连接在位于同一侧的底部支撑框架下端和侧部支撑框架上端之间，由此将底部支撑框架和侧部支撑框架相互连接；外部模板体系由两块下角模、两块下部平模、两块侧角模、两块上部平模、两块上角模、两块上平模、两块侧部楔形模和一块中部楔形模组成，其中中部楔形模安装在支撑框架体系中顶部支撑框架的顶面中间位置；两块侧部楔形模、两块上平模、两块上角模、两块上部平模、两块侧角模、两块下部平模和两块下角模分别依次安装在位于中部楔形模两侧的顶部支撑框架顶面以及侧部支撑框架、底部支撑框架的外侧面上，并且相邻部位依次连接。
[0005]所述的下撑杆为管状结构，每端至少形成有一个下撑杆调节孔。
[0006]所述的斜撑杆为管状结构，中部至少形成有一个斜撑杆调节孔。
[0007]所述的下角模、下部平模、侧角模、上部平模、上角模、上平模、侧部楔形模和中部楔形模均由面板、边框和横肋组成，并且边框上形成有多个边框连接孔。
[0008]所述的外部模板体系中各模板与支撑框架体系中各支撑框架之间采用钩头螺栓相互连接，相邻模板之间利用螺栓贯穿边框连接孔的方式相互连接。
[0009]本发明提供的箱梁钢制芯模施工方法包括按顺序进行的下列步骤:
[0010]I)首先在平坦的地面上按间距并排摆放多根两端分别安装有左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠的下撑杆；
[0011]2)将每根下撑杆两端的左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠上的连接孔分别与两根底部支撑框架下端的连接孔对齐，然后利用下撑杆轴销连接，从而将两根底部支撑框架对称安装在下撑杆的两侧；
[0012]3)将两根侧部支撑框架的下端通过连接螺栓对称连接在两根底部支撑框架的上端;
[0013]4)对称安装两根斜撑杆，将两根上下端分别安装有左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠的斜撑杆利用斜撑杆轴销分别连接在位于同一侧的底部支撑框架下端部和侧部支撑框架上端部之间，由此将底部支撑框架和侧部支撑框架相互连接；
[0014]5)安装顶部支撑框架，将其两端通过连接螺栓分别与两根侧部支撑框架的上端连接，由此制成一组支撑框架；
[0015]6)重复步骤2) — 5)，直至制成所需数量的多组支撑框架而构成支撑框架体系；
[0016]7)在上述支撑框架体系的一侧通过钩头螺栓将一块下角模安装在底部支撑框架的外侧；
[0017]8)在下角模的上侧通过钩头螺栓将下部平模安装在侧部支撑框架外侧，同时利用连接螺栓贯穿边框连接孔的方法将下部平模下端与下角模上端连接在一起；
[0018]9)按照步骤8)的方法在侧部支撑框架和顶部支撑框架的外侧从下部平模上端开始依次安装侧角模、上部平模、上角模、上平模、侧部楔形模和中部楔形模；
[0019]10)按照步骤7) -9)在支撑框架体系的另一侧依次安装另一块下角模、下部平模、侧角模、上部平模、上角模、上平模和侧部楔形模，由此在支撑框架体系外部形成外部模板体系，同时制成箱梁钢制芯模；
[0020]11)采用吊车将上述箱梁钢制芯模整体吊装到指定位置，当其与箱梁侧模及钢筋产生冲突时，将一根钢筋穿入下撑杆调节孔中，向下或向上旋转下撑杆，待下撑杆与左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠的总长度达到规定的尺寸时，将左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠上的螺母拧紧固定；
[0021]12)将一根钢筋穿入斜撑杆调节孔中，向右下方或左上方旋转斜撑杆，待斜撑杆与左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠的总长度达到规定的尺寸时，将左旋螺母丝杠和右旋螺母丝杠上的螺母拧紧固定；
[0022]13)待箱梁钢制芯模安装到位后在其外侧绑扎顶板钢筋，然后进行混凝土浇筑；
[0023]14)当混凝土强度达到设计值时，按照上述拼装时相反的顺序依次拆除箱梁钢制芯模上的各部件，由此完成整个施工过程。
[0024]本发明提供的箱梁钢制芯模及其施工方法不仅能够解决现浇箱梁芯模模板周转利用率低，材料消耗大的难题，并提供了一种可调节芯模尺寸钢模板的拼装途径，其能够在快速施工的同时提高箱梁芯模模板的利用率。另外，本装置可通过调节撑杆螺母丝杠的方式来调节整体宽度和高度，非常方便实用。此外，对于不同的芯模形式，只需根据型号拼装不同尺寸的构件即可解决，具有广泛的适用性。本装置所用材料均为常规配件，加工难度小，使用简单，并且有利于现场施工使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明提供的箱梁钢制芯模立面图。
[0026]图2为本发明提供的箱梁钢制芯模中下撑杆正视图。
[0027]图3为本发明提供的箱梁钢制芯模中下撑杆侧视图。
[0028]图4为本发明提供的箱梁钢制芯模中斜撑杆正视图。
[0029]图5为本发明提供的箱梁钢制芯模中斜撑杆侧视图。
[0030]图6为本发明提供的箱梁钢制芯模中模板正视图。
[0031]图7为本发明提供的箱梁钢制芯模中模板侧视图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的箱梁钢制芯模及其施工方法进行详细说明。
[0033]现以某工程为例进行说明:某城市地铁14号线是该市轨道交通网中一条连接东北、西南的轨道交通“L”型骨干线，本段高架桥主要采用满堂红支架现浇预应力混凝土箱梁，标准跨度采用30m，布跨时以30m为主，辅以17m、23m、25m、25.5m,26.5m,26.7m进行调整，梁高为1.8m，箱梁采用单箱单室横断面，跨中腹板厚度0.5m,顶底板厚度0.25m，顶板加腋尺寸1.05*0.35m，翼缘根部高度0.6m，端部0.2m。由于现浇箱梁芯模尺寸多样，采用木模板材料周转利用率低，成本较高。施工时考虑芯模采用钢模板拼装施工形式，标准段为1.5m，渐变段每端长度为5250mm，芯模配有1.0mU.2m加节，以此来降低现浇箱梁施工的成本。
[0034]如图1一图7所示，本发明提供的箱梁钢制芯模包括支撑框架体系和外部模板体系；其中支撑框架体系由多组并行设置的支撑框架组成，每组支撑框架由两根底部支撑框架1、两根侧部支撑框架3、一根顶部支撑框架4、一根下撑杆17和两根斜撑杆21组成，其中底部支撑框架1、侧部支撑框架3和顶部支撑框架4的两端分别形成有连接螺孔，两根底部支撑框架I对称设置在支撑框架两侧下部，每根侧部支撑框架3的下端分别利用连接螺栓2固定在一根底部支撑框架I的上端；顶部支撑框架4水平设置，两端分别利用连接螺栓2与两根侧部支撑框架3的上端相连；下撑杆17水平设置，左右两端分别安装有左旋螺母丝杠18和右旋螺母丝杠15，并利用下撑杆轴销14连接在两根底部支撑框架I的下端；两根斜撑杆21对称设置，上下端分别安装有左旋螺母丝杠23和右旋螺母丝杠20，并利用斜撑杆轴销19分别连接在位于同一侧的底部支撑框架I下端和侧部支撑框架3上端之间，由此将底部支撑框架I和侧部支撑框架3相互连接；外部模板体系由两块下角模13、两块下部平模
12、两块侧角模10、两块上部平模9、两块上角模8、两块上平模5、两块侧部楔形模6和一块中部楔形模7组成，其中中部楔形模7安装在支撑框架体系中顶部支撑框架4的顶面中间位置；两块侧部楔形模6、两块上平模5、两块上角模8、两块上部平模9、两块侧角模10、两块下部平模12和两块下角模13分别依次安装在位于中部楔形模7两侧的顶部支撑框架4顶面以及侧部支撑框架3、底部支撑框架I的外侧面上，并且相邻部位依次连接。
[0035]所述的下撑杆17为管状结构，采用Φ 89*5焊管制成，每端至少形成有一个下撑杆调节孔16。
[0036]所述的斜撑杆21为管状结构，采用Φ 89*5焊管制成，中部至少形成有一个斜撑杆调节孔22。
[0037]所述的下角模13、下部平模12、侧角模10、上部平模9、上角模8、上平模5、侧部楔形模6和中部楔形模7均由面板、边框和横肋组成，面板均采用4mm钢板，边框采用60*8钢板，横肋采用60*6钢板，并且边框上形成有多个边框连接孔24。
[0038]所述的外部模板体系中各模板与支撑框架体系中各支撑框架之间采用钩头螺栓11相互连接，相邻模板之间利用螺栓贯穿边框连接孔24的方式相互连接。
[0039]本发明提供的箱梁钢制芯模施工方法包括按顺序进行的下列步骤:
[0040]I)首先在平坦的地面上按间距并排摆放多根两端分别安装有左旋螺母丝杠18和右旋螺母丝杠15的下撑杆17 ；
[0041]2)将每根下撑杆17两端的左旋螺母丝杠18和右旋螺母丝杠15上的连接孔分别与两根底部支撑框架I下端的连接孔对齐，然后利用下撑杆轴销14连接，从而将两根底部支撑框架I对称安装在下撑杆17的两侧；
[0042]3)将两根侧部支撑框架3的下端通过连接螺栓2对称连接在两根底部支撑框架I的上端；
[0043]4)对称安装两根斜撑杆21，将两根上下端分别安装有左旋螺母丝杠23和右旋螺母丝杠20的斜撑杆21利用斜撑杆轴销19分别连接在位于同一侧的底部支撑框架I下端部和侧部支撑框架3上端部之间，由此将底部支撑框架I和侧部支撑框架3相互连接；
[0044]5)安装顶部支撑框架4，将其两端通过连接螺栓2分别与两根侧部支撑框架3的上端连接，由此制成一组支撑框架；
[0045]6)重复步骤2) — 5)，直至制成所需数量的多组支撑框架而构成支撑框架体系；
[0046]7)在上述支撑框架体系的一侧通过钩头螺栓11将一块下角模13安装在底部支撑框架I的外侧；
[0047]8)在下角模13的上侧通过钩头螺栓11将下部平模12安装在侧部支撑框架3外侦牝同时利用连接螺栓贯穿边框连接孔24的方法将下部平模12下端与下角模13上端连接在一起;
[0048]9)按照步骤8)的方法在侧部支撑框架3和顶部支撑框架4的外侧从下部平模12上端开始依次安装侧角模10、上部平模9、上角模8、上平模5、侧部楔形模6和中部楔形模7 ；
[0049]10)按照步骤7) -9)在支撑框架体系的另一侧依次安装另一块下角模13、下部平模12、侧角模10、上部平模9、上角模8、上平模5和侧部楔形模6，由此在支撑框架体系外部形成外部模板体系，同时制成箱梁钢制芯模；
[0050]11)采用吊车将上述箱梁钢制芯模整体吊装到指定位置，当其与箱梁侧模及钢筋产生冲突时，将一根Φ 16钢筋穿入下撑杆调节孔16中，向下或向上旋转下撑杆17，待下撑杆17与左旋螺母丝杠18和右旋螺母丝杠15的总长度达到规定的尺寸时，目的是调节整个箱梁钢制芯模的总长度，将左旋螺母丝杠18和右旋螺母丝杠15上的螺母拧紧固定；
[0051]12)将一根Φ 16钢筋穿入斜撑杆调节孔22中，向右下方或左上方旋转斜撑杆21，待斜撑杆21与左旋螺母丝杠23和右旋螺母丝杠20的总长度达到规定的尺寸时，目的是调节整个箱梁钢制芯模的总高度，将左旋螺母丝杠23和右旋螺母丝杠20上的螺母拧紧固定;
[0052]13)待箱梁钢制芯模安装到位后在其外侧绑扎顶板钢筋，然后进行混凝土浇筑；
[0053]14)当混凝土强度达到设计值时，按照上述拼装时相反的顺序依次拆除箱梁钢制芯模上的各部件，由此完成整个施工过程。
【权利要求】
1.一种箱梁钢制芯模，其特征在于:其包括支撑框架体系和外部模板体系；其中支撑框架体系由多组并行设置的支撑框架组成，每组支撑框架由两根底部支撑框架(1)、两根侧部支撑框架(3)、一根顶部支撑框架(4)、一根下撑杆(17)和两根斜撑杆(21)组成，其中底部支撑框架(1)、侧部支撑框架(3)和顶部支撑框架(4)的两端分别形成有连接螺孔，两根底部支撑框架(1)对称设置在支撑框架两侧下部，每根侧部支撑框架(3)的下端分别利用连接螺栓(2)固定在一根底部支撑框架(1)的上端；顶部支撑框架(4)水平设置，两端分别利用连接螺栓(2)与两根侧部支撑框架(3)的上端相连；下撑杆(17)水平设置，左右两端分别安装有左旋螺母丝杠(18)和右旋螺母丝杠(15)，并利用下撑杆轴销(14)连接在两根底部支撑框架(1)的下端；两根斜撑杆(21)对称设置，上下端分别安装有左旋螺母丝杠(23)和右旋螺母丝杠(20)，并利用斜撑杆轴销(19)分别连接在位于同一侧的底部支撑框架(1)下端和侧部支撑框架(3)上端之间，由此将底部支撑框架(1)和侧部支撑框架(3)相互连接；外部模板体系由两块下角模(13)、两块下部平模(12)、两块侧角模(10)、两块上部平模(9)、两块上角模(8)、两块上平模(5)、两块侧部楔形模(6)和一块中部楔形模(7)组成，其中中部楔形模(7)安装在支撑框架体系中顶部支撑框架(4)的顶面中间位置；两块侧部楔形模(6)、两块上平模(5)、两块上角模(8)、两块上部平模(9)、两块侧角模(10)、两块下部平模(12)和两块下角模(13)分别依次安装在位于中部楔形模(7)两侧的顶部支撑框架(4)顶面以及侧部支撑框架(3)、底部支撑框架(1)的外侧面上，并且相邻部位依次连接。
2.根据权利要求1所述的箱梁钢制芯模，其特征在于:所述的下撑杆(17)为管状结构，每端至少形成有一个下撑杆调节孔(16 )。
3.根据权利要求1所述的箱梁钢制芯模，其特征在于:所述的斜撑杆(21)为管状结构，中部至少形成有一个斜撑杆调节孔(22 )。
4.根据权利要求1所述的箱梁钢制芯模，其特征在于:所述的下角模(13)、下部平模(12)、侧角模(10)、上部平模(9)、上角模(8)、上平模(5)、侧部楔形模(6)和中部楔形模(7)均由面板、边框和横肋组成，并且边框上形成有多个边框连接孔(24)。
5.根据权利要求4所述的箱梁钢制芯模，其特征在于:所述的外部模板体系中各模板与支撑框架体系中各支撑框架之间采用钩头螺栓(11)相互连接，相邻模板之间利用螺栓贯穿边框连接孔(24)的方式相互连接。
6.—种如权利要求1所述的箱梁钢制芯模的施工方法，其特征在于:所述的施工方法包括按顺序进行的下列步骤: . 1）首先在平坦的地面上按间距并排摆放多根两端分别安装有左旋螺母丝杠(18)和右旋螺母丝杠(15)的下撑杆(17)； .2)将每根下撑杆(17)两端的左旋螺母丝杠(18)和右旋螺母丝杠(15)上的连接孔分别与两根底部支撑框架(1)下端的连接孔对齐，然后利用下撑杆轴销(14)连接，从而将两根底部支撑框架(1)对称安装在下撑杆(17)的两侧； . 3)将两根侧部支撑框架(3)的下端通过连接螺栓(2)对称连接在两根底部支撑框架(I)的上端； .4)对称安装两根斜撑杆(21)，将两根上下端分别安装有左旋螺母丝杠(23)和右旋螺母丝杠(20)的斜撑杆(21)利用斜撑杆轴销(19)分别连接在位于同一侧的底部支撑框架(!)下端部和侧部支撑框架(3)上端部之间，由此将底部支撑框架(1)和侧部支撑框架(3)相互连接； .5 )安装顶部支撑框架(4 )，将其两端通过连接螺栓(2 )分别与两根侧部支撑框架(3 )的上端连接，由此制成一组支撑框架； .6)重复步骤2) — 5)，直至制成所需数量的多组支撑框架而构成支撑框架体系； .7 )在上述支撑框架体系的一侧通过钩头螺栓(11)将一块下角模(13 )安装在底部支撑框架(1)的外侧； .8)在下角模(13)的上侧通过钩头螺栓(11)将下部平模(12)安装在侧部支撑框架(3)外侧，同时利用连接螺栓贯穿边框连接孔(24)的方法将下部平模(12)下端与下角模(13)上端连接在一起； .9)按照步骤8)的方法在侧部支撑框架(3)和顶部支撑框架(4)的外侧从下部平模(12)上端开始依次安装侧角模(10)、上部平模(9)、上角模(8)、上平模(5)、侧部楔形模(6)和中部楔形模(7); .10)按照步骤7)-9)在支撑框架体系的另一侧依次安装另一块下角模(13)、下部平模(12)、侧角模(10)、上部平模(9)、上角模(8)、上平模(5)和侧部楔形模(6)，由此在支撑框架体系外部形成外部模板体系，同时制成箱梁钢制芯模； .11)采用吊车将上述箱梁钢制芯模整体吊装到指定位置，当其与箱梁侧模及钢筋产生冲突时，将一根钢筋穿入下撑杆调节孔(16)中，向下或向上旋转下撑杆(17)，待下撑杆(17)与左旋螺母丝杠(18)和右旋螺母丝杠(15)的总长度达到规定的尺寸时，将左旋螺母丝杠(18)和右旋螺母丝杠(15)上的螺母拧紧固定； .12)将一根钢筋穿入斜撑杆调节孔(22)中，向右下方或左上方旋转斜撑杆(21)，待斜撑杆(21)与左旋螺母丝杠(23)和右旋螺母丝杠(20)的总长度达到规定的尺寸时，将左旋螺母丝杠(23)和右旋螺母丝杠(20)上的螺母拧紧固定； .13)待箱梁钢制芯模安装到位后在其外侧绑扎顶板钢筋，然后进行混凝土浇筑； .14)当混凝土强度达到设计值时，按照上述拼装时相反的顺序依次拆除箱梁钢制芯模上的各部件，由此完成整个施工过程。
【文档编号】E01D21/00GK103498419SQ201310488050
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】李玉川, 冯永起, 鹿红雷, 陈少武, 白军刚, 张琳瑜 申请人:中铁六局集团有限公司, 中铁六局集团北京铁路建设有限公司