专利名称：大截面异形墩帽模板及其安装方法
技术领域：
本发明涉及一种模板结构及其安装方法，更具体地说是一种应用在铁路客运专线中的大截面异形墩帽模板及其安装方法。
背景技术：
我国国内大西铁路客运专线晋陕黄河特大桥主桥是采用15联2X 108m单T刚构钢桁加劲组合箱梁结构。梁部结构截面大、跨度大，其梁底宽11. 5m、梁面宽13. Sm、腹板高度12. 5m，墩身高度达到38m，墩身截面为8X 11. 5m圆端形，这一大尺寸结构施工难度大、 安全风险极高。为满足承受梁部较大自重和弯矩等技术要求，采用体积较大的异形墩帽结构，具体设置为墩帽顶端截面尺寸同样为8X11. 5m，墩帽形状由8X11. 5m圆端形渐变为同尺寸的矩形，墩帽的下部圆弧模板向外部倾斜，如果模板加工制作分块方案不合理，则会导至施工非常困难，并极易发生安全质量事故。若是分块过大，则模板的加工制作、运输、吊装和拆除均非常困难，并且极易变形；若是分块过小过多，则模板的刚度和稳定性又会大大降低，施工安全风险加大，而且砼的线形和外观将难于控制，在已有的墩帽设计方案中并未给出确定的分块方案。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种分块合理、模板连接可靠的客运专线大截面异形墩帽模板及其安装方法，以获得加工制作方便、施工安装和拆除安全高效、能保证模板刚度和整体稳定性、降低施工安全风险等综合效果。本发明解决技术问题采用如下技术方案本发明大截面异形墩帽模板的结构特点是对称设置的正面模板和背部模板各自呈上、下、左、中和右划分为各模块，所述各模块分别是中上矩形直板、中下矩形直板、左上矩形直板、左中三角形直板、左下弧形板、 右上矩形直板、右下三角形直板和右下弧形板；对称设置的侧部模板是左侧模板和右侧模板，所述左侧模板和右侧模板各自呈上、下、左、右划分为各模块，所述各模块分别是位于侧部模板左侧的左侧上部矩形直板、 左侧下部三角形直板和左侧下部弧形板；位于侧部模板右侧的右侧上部矩形直板、右侧下部三角形直板和右侧下部弧形板；所述侧部模板中的左侧上部矩形直板、右侧上部矩形直板，以及正面模板和背部模板中的中上矩形直板、左上矩形直板和右上矩形直板处在等高位置上。本发明大截面异形墩帽模板的结构特点也在于在所述正面模板和背部模板之间，处在相对位置上以精轧螺纹钢进行通长对拉。在各直板模块的背面分别设置有背肋，同一竖直位置上的各直板模块在背肋之间以精轧螺纹钢连接。在所述侧部模板左右相邻的各模块之间以高强螺栓连接。
在所述侧部模板与正面模板和背部模板之间以高强螺栓连接。本发明大截面异形墩帽模板的安装方法的特点是按如下步骤进行a、安装正面模板和与其相对的背部模板中的中下矩形直板，并与墩身模板以高强螺栓进行连接，在正面模板和背部模板中的中下部矩形直板之间以精轧螺纹钢通长对拉， 形成基本的支撑结构；b、分别安装正面模板和背部模板中的左下弧形板和右下部弧形板，并分别安装侧部模板中的右侧下部弧形板和左侧下部弧形板，并与墩身模板之间以高强螺栓连接；C、分别安装正面模板和背部模板中的左下三角形直板和右下三角形直板，并与相邻模块之间高强螺栓连接，在正面模板和背部模板中的左下三角形直板之间，以及在正面模板和背部模板中的右下三角形直板之间分别以精轧螺纹钢通长对拉；d、分别安装两侧部模板中的左侧下部三角形直板和右侧下部三角形直板，左侧下部三角形直板和右侧下部三角形直板之间以高强螺栓连接，并采用精轧螺纹钢刚性连接进行加强，之后再与相邻的左侧下部弧形板和右侧下部弧形板分别以高强螺栓连接。e、分别安装正面模板和背部模板中的左上矩形直板、中上矩形直板和右上矩形直板，在正面模板和背部模板的左上矩形直板之间、在正面模板和背部模板的中上矩形直板之间，以及在正面模板和背部模板的右上矩形直板分别以精轧螺纹钢通长对拉；f、分别安装两块侧部模板中的左侧上部矩形直板和右侧上部矩形直板，并分别与相邻模块之间以高强螺栓连接。与已有技术相比，本发明有益效果体现在1、本发明中模板总体分为二十八个模块，其中正面模板和背部模板分别划分为八个模块，左侧模板和右侧模板分别划分为六个模块，最大的模块为中下矩形直板，面积为 10. 5m2,重量不足2吨，由于面积和重量适当，使起吊和拆装更加方便，并且有效降低了安全风险。2、本发明各模块之间连接结构可靠，模板牢固稳定。
图1为本发明结构示意图；图加为本发明中正面模板和背部模板上左中三角形直板平面示意图；图2b为图加的侧视图；图3为本发明中正面模板和背部模板上中下矩形直板之间精轧螺纹钢连接示意图；图中标号1左上矩形直板；2中上矩形直板；3右上矩形直板；4左中三角形直板； 5中下矩形直板；6右下三角形直板；7左侧上部矩形直板；8右侧上部矩形直板；9左侧下部三角形直板；10右侧下部三角形直板；11左下弧形板；12右下弧形板；13左侧下部弧形板； 14右侧下部弧形板；如背肋；4b纵筋。
具体实施例方式参见图1，本实施例中大截面异形墩帽模板的结构设置为对称设置的正面模板和背部模板各自呈上、下、左、中和右划分为各模块，各模块分别是中上矩形直板2、中下矩形直板5、左上矩形直板1、左中三角形直板4、左下弧形板 11、右上矩形直板3、右下三角形直板6和右下弧形板12 ；对称设置的侧部模板是左侧模板和右侧模板，左侧模板和右侧模板各自呈上、下、 左、右划分为各模块，各模块分别是位于侧部模板左侧的左侧上部矩形直板7、左侧下部三角形直板9和左侧下部弧形板13 ；位于侧部模板右侧的右侧上部矩形直板8、右侧下部三角形直板10和右侧下部弧形板14 ；侧部模板中的左侧上部矩形直板7、右侧上部矩形直板8，以及正面模板和背部模板中的中上矩形直板2、左上矩形直板1和右上矩形直板3处在等高位置上。为了增强模板的刚度和整体稳定性，各模块之间的连接关系设置为在各直板模块的背面分别设置有水平方向上的背肋和竖直方向上的纵筋，图加及图2b所示为正面模板和背部模板上左中三角形直板4、其背面的背肋如和纵筋4b的结构示意。本实施例中，各直板模块分别是正面模板和背部模板上的中上矩形直板2、中下矩形直板5、左上矩形直板1、左中三角形直板4、右上矩形直板3、右下三角形直板6，以及侧部模板中左侧上部矩形直板7、左侧下部三角形直板9、右侧上部矩形直板8和右侧下部三角形直板10。连接关系在正面模板和背部模板之间，处在相对位置上以精轧螺纹钢进行通长对拉；同一竖直位置上的各直板模块在背肋之间以精轧螺纹钢连接；在侧部模板左右相邻的各模块之间以高强螺栓连接；在侧部模板与正面模板和背部模板之间分别以高强螺栓连接；这一结构设置由于模块划分合理，结构牢固，因此在左侧模板和右侧模板之间不再需要使用精轧螺纹钢对拉。具体实施分别采用Φ 20的高强螺栓和Φ 20的精轧螺纹钢。安装过程1、安装正面模板和与其相对的背部模板中的中下矩形直板5，并与墩身模板以高强螺栓进行连接，在正面模板和背部模板中的中下部矩形直板5之间以精轧螺纹钢通长对拉，形成基本的支撑结构。2、分别安装正面模板和背部模板中的左下弧形板11和右下部弧形板12，并分别安装侧部模板中的右侧下部弧形板14和左侧下部弧形板13，并与墩身模板之间以高强螺栓连接。3、分别安装正面模板和背部模板中的左下三角形直板4和右下三角形直板6，并与相邻模块之间高强螺栓连接，在正面模板和背部模板中的左下三角形直板4之间，以及在正面模板和背部模板中的右下三角形直板6之间分别以精轧螺纹钢通长对拉。4、分别安装两侧部模板中的左侧下部三角形直板9和右侧下部三角形直板10，左侧下部三角形直板9和右侧下部三角形直板10之间以高强螺栓连接，并采用精轧螺纹钢刚性连接进行加强，之后再与相邻的左侧下部弧形板13和右侧下部弧形板14分别以高强螺栓连接。5、分别安装正面模板和背部模板中的左上矩形直板1、中上矩形直板2和右上矩形直板3，在正面模板和背部模板的左上矩形直板1之间、在正面模板和背部模板的中上矩形直板2之间，以及在正面模板和背部模板的右上矩形直板3分别以精轧螺纹钢通长对拉；
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6、分别安装两块侧部模板中的左侧上部矩形直板7和右侧上部矩形直板8，并分别与相邻模块之间以高强螺栓连接。模板拆除过程为安装的逆过程，遵照后装先拆、先装后拆的原则，以确保拆除过程中模板的稳定性处于最佳状态。
权利要求
1.大截面异形墩帽模板，其特征是对称设置的正面模板和背部模板各自呈上、下、左、中和右划分为各模块，所述各模块分别是中上矩形直板O)、中下矩形直板(5)、左上矩形直板(1)、左中三角形直板、左下弧形板(11)、右上矩形直板(3)、右下三角形直板(6)和右下弧形板(12)；对称设置的侧部模板是左侧模板和右侧模板，所述左侧模板和右侧模板各自呈上、下、 左、右划分为各模块，所述各模块分别是位于侧部模板左侧的左侧上部矩形直板(7)、左侧下部三角形直板(9)和左侧下部弧形板(1 ；位于侧部模板右侧的右侧上部矩形直板 (8)、右侧下部三角形直板(10)和右侧下部弧形板(14)；所述侧部模板中的左侧上部矩形直板(7)、右侧上部矩形直板(8)，以及正面模板和背部模板中的中上矩形直板O)、左上矩形直板(1)和右上矩形直板C3)处在等高位置上。
2.根据权利要求1所述的大截面异形墩帽模板，其特征是在所述正面模板和背部模板之间，处在相对位置上以精轧螺纹钢进行通长对拉。
3.根据权利要求1所述的大截面异形墩帽模板，其特征是在各直板模块的背面分别设置有背肋，同一竖直位置上的各直板模块在背肋之间以精轧螺纹钢连接。
4.根据权利要求1所述的大截面异形墩帽模板，其特征是在所述侧部模板左右相邻的各模块之间以高强螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的大截面异形墩帽模板，其特征是在所述侧部模板与正面模板和背部模板之间以高强螺栓连接。
6.权利要求1所述的大截面异形墩帽模板的安装方法，其特征是按如下步骤进行a、安装正面模板和与其相对的背部模板中的中下矩形直板(5)，并与墩身模板以高强螺栓进行连接，在正面模板和背部模板中的中下部矩形直板( 之间以精轧螺纹钢通长对拉，形成基本的支撑结构；b、分别安装正面模板和背部模板中的左下弧形板(11)和右下部弧形板(12)，并分别安装侧部模板中的右侧下部弧形板(14)和左侧下部弧形板(13)，并与墩身模板之间以高强螺栓连接；c、分别安装正面模板和背部模板中的左下三角形直板(4)和右下三角形直板(6)，并与相邻模块之间高强螺栓连接，在正面模板和背部模板中的左下三角形直板(4)之间，以及在正面模板和背部模板中的右下三角形直板(6)之间分别以精轧螺纹钢通长对拉；d、分别安装两侧部模板中的左侧下部三角形直板(9)和右侧下部三角形直板(10)，左侧下部三角形直板(9)和右侧下部三角形直板(10)之间以高强螺栓连接，并采用精轧螺纹钢刚性连接进行加强，之后再与相邻的左侧下部弧形板(1 和右侧下部弧形板(14)分别以高强螺栓连接。e、分别安装正面模板和背部模板中的左上矩形直板(1)、中上矩形直板( 和右上矩形直板(3)，在正面模板和背部模板的左上矩形直板(1)之间、在正面模板和背部模板的中上矩形直板( 之间，以及在正面模板和背部模板的右上矩形直板C3)分别以精轧螺纹钢通长对拉；f、分别安装两块侧部模板中的左侧上部矩形直板(7)和右侧上部矩形直板(8)，并分别与相邻模块之间以高强螺栓连接。
全文摘要
本发明公开了一种大截面异形墩帽模板及其安装方法，其特征是对称设置的正面模板和背部模板各自呈上、下、左、中和右划分为各模块；对称设置的侧部模板是左侧模板和右侧模板，左侧模板和右侧模板各自呈上、下、左、右划分为各模块。本发明中模板总体分为二十八个模块，其中正面模板和背部模板分别划分为八个模块，左侧模板和右侧模板分别划分为六个模块，最大的模块面积为10.5m2，重量不足2吨，由于面积和重量适当，使起吊和拆装更加方便，并且有效降低了安全风险。
文档编号E04G13/02GK102425111SQ201110258930
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者冯海珍, 吕鹏, 姚松柏, 孙鸿飞, 张飞, 朱德军, 温妮妮, 王玉林, 程桂芝, 郭光权 申请人:中铁上海工程局有限公司, 中铁上海工程局第一工程有限公司