深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法
【专利摘要】本发明涉及深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，以能够升降的吊盘为作业平台，自下而上完成钢筋网的铺设和衬砌组合钢模的安装，其中，所述钢筋网采用竖向钢筋自上而下一次性完成绑扎，所述衬砌组合钢模采用钢模板自下而上移动拼装完成浇筑。与现有技术相比，本发明以简单优化的设计有效地解决了现有的深窄竖井衬砌施工难度大、效率低且易发生安全事故的突出问题，实现了在深窄竖井中的高效安全作业，大幅缩短循环周期，加快施工进步，并高度保障工程质量，相应地，降低了工程经济成本投入，适于在相应的深窄竖井衬砌施工等相关领域推广应用。
【专利说明】深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地下工程施工【技术领域】，尤其是深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法。
【背景技术】
[0002]目前，在深竖井衬砌施工中，混凝土方量都较小，其中，滑模施工因其制造繁琐、装拆不便、投资大、成本高，基本不采用该方法进行；传统上普遍采用搭设落地式脚手架作为二衬施工作业平台，并配合组合模板进行竖井衬砌施工，此种方法相对节约成本且操作灵活，应用较为广泛，但应用该方法对于深度几十米甚至达上百米且直径< 3m的深窄竖井作业，则常常因此类深窄竖井的作业空间狭小而无法有效实施。在现有的各施工方法用于深窄竖井中，因施工过程中人员、模板、钢筋的垂直运输、安装及混凝土浇筑在空间和工序上均相互影响，通常都致使施工耗时费力，效率低下，尤其是落地式脚手架的运输及搭设显得尤为费时费力，还易发生安全事故。总之，现有的深窄竖井衬砌施工难度大，效率低且安全问题突出，亟需研究开发出高效安全简便经济的技术进行解决。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，解决现有深窄竖井施工混凝土衬砌存在的费时费力、工序干扰、施工困难及易引起安全故障等突出问题，保障深窄竖井二次衬砌施工的作业安全，并且缩短循环周期，加快施工进度，提高工程质量，增加经济效益。
[0004]本发明解决问题的技术方案是:深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，以能够升降的吊盘为作业平台，自下而上完成钢筋网的铺设和衬砌组合钢模的安装，其中，所述钢筋网采用竖向钢筋自上而下一次性完成绑扎，所述衬砌组合钢模采用钢模板自下而上移动拼装完成浇筑。
[0005]进一步地，本发明所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，包括如下步骤:
[0006](I)测量放样
[0007]先进行衬砌施工放样，根据现场放样的控制点采用重锤放出竖井中心点，再标出开挖轮廓线和衬砌轮廓线；
[0008](2)吊盘的制作和安装
[0009]竖井内采用吊盘作为作业平台，吊盘采用114型钢弯制定型骨架，吊盘的两面采用环形钢板加工，环形钢板上穿设保险钢丝绳的吊孔，在吊盘上安装护栏；
[0010]吊盘通过衬砌混凝土内的预埋无缝钢管内插钢筋、与衬砌组合钢模连接的卡销固定装置、及连接竖井井口锁扣盘的保险钢丝绳进行固定；
[0011](3)钢筋绑扎
[0012]竖井二次衬砌用的架立筋预先在竖井初支喷砼面里植筋；[0013]以吊盘为作业平台，通过竖向钢筋自上而下与架立筋一次绑扎焊接完成钢筋网的铺设；
[0014](4)衬砌组合钢模的安装及加固
[0015]衬砌组合钢模由多块钢模板预制，衬砌组合钢模的上下两端采用112型钢定型和加固，衬砌组合钢模的内外衬采用环形钢板满铺焊接，测量定位后，由人工以吊盘为作业平台现场拼装；
[0016]衬砌组合钢模的底部及吊盘采用预埋无缝钢管内插螺纹钢筋作为支撑，无缝钢管通过两根插入浇筑的混凝土中的U型钢进行固定，衬砌组合钢模的各钢模板之间通过六角加强螺栓进行刚性连接，使构成衬砌组合钢模的各块钢模板相互连接成为封闭圆；
[0017]在衬砌组合钢模与吊盘四周之间，采用卡销固定装置固定；
[0018](5)混凝土施工
[0019]竖井二次衬砌自下而上浇筑；优选地，浇筑所用混凝土通过井壁安装溜灰管卸至作业平台，人工入模，机械捣固；
[0020](6)拆模、养护。
[0021]优选地，在步骤(5)中，浇筑时采取环向分层均匀向上浇筑的方式；在步骤(5)中，浇筑混凝土后进行机械捣固，捣固采用插入式振捣器振捣，振捣方向频繁变换，严禁直接振动模板。
[0022]优选地，所述吊盘由龙门吊提供升降动力，或者由电动葫芦提供动力。
[0023]优选地，所述吊盘的边缘到竖井井壁距离为50-60cm，所述衬砌组合钢模高度为
1.5m。
[0024]优选地，所述吊盘的四周端部通过保险钢丝绳3与竖井井口锁扣盘相连接；所述吊盘的四周通过4副卡销固定装置与衬砌组合钢模固定连接。
[0025]较佳地，所述卡销固定装置包括固定套管、顶管及其卡销；在步骤中，在衬砌组合钢模与吊盘四周之间，将分别焊接在吊盘和衬砌组合钢模上的固定套管对接，并从靠近吊盘一侧的固定套管端插入顶管，并使固定套管和顶管销孔对正，再插入卡销完成固定。
[0026]优选地，所述无缝钢管预埋在衬砌混凝土中并采用U型钢和钢管加固筋加固；所述U型钢和钢管加固筋焊接在竖向钢筋及架立筋上。
[0027]应用本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，衬砌施工无需搭设脚手架或者支架，不受深窄竖井的作业空间狭小的限制；通过无支架升降吊盘作为作业平台，作业灵活；自下而上完成钢筋网铺设和组合钢模的安装，采取超长衬砌竖向钢筋自上而下一次性绑扎完成和采用自制定型模板自下而上移动拼装完成浇筑，同时通过植入混凝土的钢管和钢筋及卡销固定装置等作为组合模板的支撑，混凝土利用井壁安装溜灰管卸至作业平台，人工入模，机械捣固，整个施工过程安全迅捷，且使工程质量得到有效保障。
[0028]与现有技术相比，本发明的有益效果是:以简单优化的设计有效地解决了现有的深窄竖井衬砌施工难度大、效率低且易发生安全事故的突出问题，实现了在深窄竖井中的高效安全作业，大幅缩短循环周期，加快施工进步，并高度保障工程质量，相应地，降低了工程经济成本投入，适于在相应的深窄竖井衬砌施工等相关领域推广应用。
【专利附图】
【附图说明】[0029]图1为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中竖井提升井架及竖井的相对位置关系的结构示意图；
[0030]图2为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中竖井的结构示意图；
[0031]图3为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中吊盘移动模筑衬砌施工的俯视图；
[0032]图4为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中衬砌组合钢模的部分结构示意图之一；
[0033]图5为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中衬砌组合钢模的部分结构示意图之二；
[0034]图6为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中衬砌组合钢模上下两端的加固部件间的结构示意图；
[0035]图7为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中吊盘的结构示意图；
[0036]图8为本发明湿深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法中竖井衬砌钢筋绑扎的钢筋网的结构示意图。
[0037]图中所示:1-吊盘，2-起吊钢丝绳，3-保险钢丝绳，4-衬砌组合钢模，5-卡销，6-固定套管，7-顶管，8-顶管销孔，9-无缝钢管，10-螺纹钢筋，Il-U型钢，12-钢管加固筋，13-已完成衬砌部分的衬砌混凝土，14-环向钢筋，15-架立筋，16-竖向钢筋，17-溜灰管，18-锁扣盘，19-六角加强螺栓，20-112定型型钢，21-112加固型钢，22-骨架，23-吊孔，24-环形钢板，25-竖井提升井架，26-竖井提升动力系统。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图以及具体实施例详细说明本发明。
[0039]如图1至图8所示，本发明的一种深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，无需搭设脚手架或者支架，以能够升降的吊盘I为作业平台，自下而上完成钢筋网的铺设和衬砌组合钢模4的安装，其中，所述钢筋网采用竖向钢筋16自上而下一次性完成绑扎，所述衬砌组合钢模4采用钢模板自下而上移动拼装完成浇筑。
[0040]上述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，实施前需预先做好施工准备，如解决施工所需的人员、材料、设备、水、电、通讯机施工场地等施工必要的工作条件，并为工程开工和开工后顺利进行做好必要的技术准备等，具体地，能够通过如下步骤实现:
[0041](I)测量放样
[0042]先进行衬砌施工放样，根据现场放样的控制点采用Ikg重锤放出竖井中心点，再标出开挖轮廓线和衬砌轮廓线；具体施工中，根据具体工况进行重锤的选用，例如，重锤摆动厉害，则加大其质量，或将重锤放置在油中等方法控制其摆动放出竖井中心点，以保障竖井中心点的稳定；在竖井标闻中能够由水准仅及钢制标尺进彳丁控制；
[0043](2)吊盘I的制作和安装
[0044]如图3和图7所示，在竖井内采用吊盘I作为作业平台，吊盘I采用114型钢弯制骨架22，吊盘I的两面采用7mm环形钢板24满铺焊接加工，环形钢板24面上采用机械钻孔穿设保险钢丝绳3的吊孔23，在吊盘I上安装护栏，以确保施工安全性；吊盘I通过已完成衬砌部分的衬砌混凝土 13内的预埋无缝钢管9内插Φ25螺纹钢筋10、与衬砌组合钢模4连接的卡销固定装置、及连接竖井井口锁扣盘18的保险钢丝绳3进行固定；
[0045](3)钢筋绑扎
[0046]竖井二次衬砌用的架立筋15为按施工设计要求预先在竖井初支喷砼面里进行布置的植筋；以吊盘I为作业平台，通过竖向钢筋16和环向钢筋14自上而下与架立筋15 —次绑扎焊接完成如图8所示的钢筋网的铺设；
[0047](4)衬砌组合钢模4的安装及加固
[0048]如图3至图6所示，衬砌组合钢模4由多块钢模板预制，衬砌组合钢模4的上下两端采用112定型型钢20和112加固型钢21进行定型和加固，衬砌组合钢模4的内外衬采用7mm环形钢板24满铺焊接，测量定位后，由人工以吊盘I为作业平台现场拼装；
[0049]衬砌组合钢模4的底部及吊盘I采用Φ42预埋无缝钢管9内插Φ 25螺纹钢筋10作为支撑，Φ42无缝钢管9通过两根插入浇筑的混凝土中的U型钢11进行固定，衬砌组合钢模4的各钢模板之间通过六角加强螺栓19进行刚性连接，使构成衬砌组合钢模4的各块钢模板相互连接成为封闭圆；
[0050]在衬砌组合钢模4与吊盘I四周之间，采用卡销固定装置固定；
[0051](5)混凝土施工
[0052]竖井二次衬砌自下而上浇筑，混凝土由砼运输车运至井口，浇筑所用混凝土通过井壁安装溜灰管17卸至作业平台，人工入模，机械捣固。
[0053](6)拆模、养护
[0054]依次拆除衬砌组合钢模4，养护混凝土 14天以上，然后进入下一循环。
[0055]在上述实施例中，为更好地实现施工效果，还能够进行如下操作:
[0056]在步骤(2)中，环形钢板24优选为5-10mm厚度的环形钢板，具体地，吊盘I的尺寸设计，要以方便安装、安全储备系数高为原则进行设置；吊盘I的边缘到井壁距离以50-60cm为优选，以方便焊接、绑扎钢筋和安装衬砌组合钢模4 ；
[0057]在步骤(3)中，衬砌用的竖向钢筋16优选为超长衬砌钢筋，较佳地，采用42m长原筋；钢筋网安装完毕后，须三级报检合格后方可关模；
[0058]在步骤(4)中，衬砌组合钢模4每次关模高度优选为1.5m ;衬砌组合钢模4的内外衬采用的环形钢板24优选为5-10mm厚度的环形钢板；作为支撑的螺纹钢筋10的数量，根据施工需要通过载荷计算，具体设置；固定无缝钢管9的U型钢11插入浇筑的混凝土中的深度优选为60cm ;衬砌组合钢模4的钢模板接缝要进行打磨处理，采用双面胶条压缝，避免在浇筑混凝土时漏浆，影响外观及质量；衬砌组合钢模4的钢模板拼装时，最后一块模板能够采用木模，便于后期衬砌组合钢模4的拆除；衬砌组合钢模4的拼装、加固应牢靠；衬砌组合钢模4立模前要对其拼装用的各模板先进行打磨并涂脱模剂，便于后期衬砌组合钢模4的拆除；
[0059]在步骤(5)中，每次烧筑1.5m,每层烧筑高度优选为30cm ;环向分层均勻向上烧筑，严禁局部一侧大量浇筑混凝土，吊盘I作业平台只允许站立作业人员，严禁混凝土料斗接触作业平台；捣固采用插入式振捣器振捣，振捣方向频繁变换，严禁直接振动模板；振捣器插入时深入下层混凝土的深度优选为5-lOcm，环向移动每次40cm左右，振动时间一般为20-30s,下插要快、上拔要慢。
[0060]在上述实施例中，为增强安全作业的保障效果，并充分加快施工进度，还能够采取如下措施:所述吊盘I由竖井提升动力系统26提供动力，竖井提升动力系统26优选为电动葫芦，所述吊盘I通过由竖井提升井架25支撑的起吊钢丝绳2进行升降起吊，也能够采用IOt的龙门吊作为升降动力；所述吊盘I的四周端部通过保险钢丝绳3与竖井井口锁扣盘18相连接；所述吊盘I的四周通过4副卡销固定装置与衬砌组合钢模4固定连接；较佳地，所述卡销固定装置包括Φ42固定套管6、Φ32顶管7及其卡销5 ;在步骤4中，在衬砌组合钢模4与吊盘I四周之间，将分别焊接在吊盘I和衬砌组合钢模4上的Φ42固定套管6对接，并从靠近吊盘I 一侧的Φ42固定套管6端插入Φ32顶管7，并使固定套管6和顶管销孔8对正，然后，在对正的顶管销孔8和固定套管6中插入卡销5完成固定；在步骤(4)中，Φ42无缝钢管9采用U型钢11和钢管加固筋12加固，所述U型钢11和钢管加固筋12焊接在竖向钢筋16及架立筋15上。
[0061]本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于:以能够升降的吊盘(I)为作业平台，自下而上完成钢筋网的铺设和衬砌组合钢模(4)的安装，其中，所述钢筋网采用竖向钢筋(16)自上而下一次性完成绑扎，所述衬砌组合钢模(4)采用钢模板自下而上移动拼装完成浇筑。
2.根据权利要求1所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)测量放样 先进行衬砌施工放样，根据现场放样的控制点采用重锤放出竖井中心点，再标出开挖轮廓线和衬砌轮廓线； (2)吊盘(I)的制作和安装 竖井内采用吊盘(I)作为作业平台，吊盘(I)采用114型钢弯制定型骨架(22)，吊盘Cl)的两面采用环形钢板(24)加工，环形钢板(24)上穿设保险钢丝绳(3)的吊孔(23)，在吊盘(I)上安装护栏； 吊盘(I)通过衬砌混凝土内的预埋无缝钢管(9)内插钢筋(10)、与衬砌组合钢模(4)连接的卡销固定装置、及连接竖井井口锁扣盘(18)的保险钢丝绳(3)进行固定； (3)钢筋绑扎 竖井二次衬砌用的架立筋(15)预先在竖井初支喷砼面里植筋； 以吊盘(I)为作业平 台，通过竖向钢筋(16)自上而下与架立筋(15) —次绑扎焊接完成钢筋网的铺设； (4)衬砌组合钢模(4)的安装及加固 衬砌组合钢模(4)由多块钢模板预制，衬砌组合钢模(4)的上下两端采用112型钢定型和加固，衬砌组合钢模(4)的内外衬采用环形钢板(24)满铺焊接，测量定位后，由人工以吊盘(I)为作业平台现场拼装； 衬砌组合钢模(4)的底部及吊盘(I)采用预埋无缝钢管(9)内插螺纹钢筋(10)作为支撑，无缝钢管(9)通过两根插入浇筑的混凝土中的U型钢(11)进行固定，衬砌组合钢模(4)的各钢模板之间通过六角加强螺栓(19)进行刚性连接，使构成衬砌组合钢模(4)的各块钢模板相互连接成为封闭圆； 在衬砌组合钢模(4)与吊盘(I)四周之间，采用卡销固定装置固定； (5)混凝土施工 竖井二次衬砌自下而上浇筑混凝土。
3.根据权利要求2所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，在步骤(5)中，浇筑混凝土时采取环向分层均匀向上浇筑的方式。
4.根据权利要求2所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，在步骤(5)中，浇筑混凝土后进行机械捣固，捣固采用插入式振捣器振捣。
5.根据权利要求2所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，所述吊盘(I)的四周端部通过保险钢丝绳(3)与竖井井口锁扣盘(18)相连接； 所述吊盘(I)的四周通过4副卡销固定装置与衬砌组合钢模(4)固定连接。
6.根据权利要求5所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，所述卡销固定装置包括固定套管(6)、顶管(7)及其卡销(5);在步骤(4)中，在衬砌组合钢模(4)与吊盘(I)四周之间，将分别焊接在吊盘(I)和衬砌组合钢模(4)上的固定套管(6)对接，并从靠近吊盘(I) 一侧的固定套管(6)端插入顶管(7)，并使固定套管(6)和顶管销孔(8)对正，再插入卡销(5)完成固定。
7.根据权利要求2所述的深窄竖井无支架超长钢筋绑扎移动模筑的方法，其特征在于，所述无缝钢管(9)由U型钢(11)和钢管加固筋(12)加固；所述U型钢(11)和钢管加固筋(12)焊接在竖向钢筋 (16)及架立筋(15)上。
【文档编号】E21D5/11GK103628883SQ201310698648
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】赵康林, 温新亮, 李鹏, 翟进, 巨景才, 张卫平, 李志军, 杨艳玲, 林琳 申请人:中铁隧道集团二处有限公司