采用空间水平支撑体系的筒仓仓顶滑模提升施工方法
【专利摘要】本发明属于建筑结构工程【技术领域】，涉及一种采用空间水平支撑体系的筒仓仓顶滑模提升施工方法，包括：搭设钢管桁架(2)；准备滑模提升系统，模板(6)的高度与钢管桁架采用的弦杆长度和立杆长度一致；钢管桁架(2)上弦的端部固定于滑模提升系统的上围圈(71)上，下弦的端部固定于下围圈(72)上；在筒仓漏斗上方开始滑模施工，将钢管桁架(2)托带至仓顶施工层施工位置；在钢管桁架(2)上部斜拉一圈钢丝绳(1)于筒仓上，下部被一圈下撑(3)支撑在筒仓上；将爬升杆(8)留在筒仓筒壁(10)里面，拆除滑模提升系统；仓顶施工拆除钢管桁架支撑体系。本发明具有施工快捷，可明显缩短工期，构件可重复使用的优点。
【专利说明】采用空间水平支撑体系的筒仓仓顶滑模提升施工方法
所属【技术领域】
[0001]本发明属于建筑结构工程【技术领域】，涉及一种筒仓仓顶施工方法。
【背景技术】
[0002]随着煤炭需求量的不断增加及对环境保护要求的提高，一种储量大、占地面积小，符合可持续发展战略要求的新型煤仓在煤矿选煤厂和储煤系统得到大量应用。在煤仓工程施工中，仓顶结构施工是施工过程中的关键环节，而仓顶结构支撑体系的设计和验算对仓顶施工尤为重要。传统支撑体系的施工办法为满堂架搭设，但是随着施工技术的进步，满堂架支模体系因其费用高、速度慢而逐渐被一些新型的施工支撑体系取代。首先推广的是扣件式钢管桁架结构与中心井架组合型式来代替传统的满堂脚手架，将井架与钢管桁架结构连为一体作为结构层施工的支撑体系，井架随着滑模平台的提升逐步搭设，在井架高度上设置拉索对架体进行拉接，保证其稳定性，井架搭设地面要坚实，保证井架架体不发生下沉。筒壁滑模施工结束后，再进行井架与钢管桁架体系的连接，这种支撑形式很好的解决了18-22m筒仓仓顶结构层的施工，造价相对较低，但增加了中心井架搭设环节，整体来说，推广价值很高。在这种支撑体系的基础上，又出现了型钢中心框架辐射支撑平台，该结构为扣件式钢管桁架与型钢桁架梁组合结构，主要是利用型钢桁架梁作为水平刚性加强梁对钢管桁架进行约束加强，防治使用过程中因荷载过大产生过度变形导致的钢管桁架结构承载能力不足的问题，这两种方法施工便捷，安全可靠，工效高，成本低，但是仍然摆脱不了从筒仓底部搭设支撑的环节。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种施工快捷，既能保证作业人员的安全，又能保证支撑体系承载力的筒仓仓顶施工方法。本发明提供的施工方法，施工快捷，可明显缩短工期，传力明确，并且构件可重复使用，节约了资源，提高了施工中作业人员的安全保障，满足结构承载能力和正常使用的要求。本发明的技术方案如下:
[0004]一种采用空间水平支撑体系的筒仓仓顶滑模提升施工方法，包括下列步骤:
[0005]I)利用钢管及扣件搭设成由一系列的平面桁架组成的正交正放的空间桁架结构，称之为钢管桁架(2)，搭设钢管桁架⑵采用的弦杆长度和立杆长度都是1.2m ；
[0006]2)准备滑模提升系统，整个滑模提升系统包括提升架(4)、平台(5)、模板(6)、上围圈(71)、下围圈(72)、爬升杆(8)和千斤顶(9)，模板(6)的高度为1.2m;
[0007]3)钢管桁架(2)上弦的端部通过直角扣件固定于滑模提升系统的上围圈(71)上，下弦的端部通过直角扣件固定于下围圈(72)上；
[0008]4)在筒仓漏斗上方开始滑模施工，将钢管桁架(2)托带至仓顶施工层施工位置；
[0009]5)在钢管桁架(2)上部斜拉一圈钢丝绳(I)于筒仓上，下部被一圈下撑(3)支撑在筒仓上，形成仓顶施工的支撑体系，方法为:钢丝绳(I) 一端捆绑在钢管桁架(2)下弦节点上，另一端捆绑在筒仓爬升杆(8)上，下撑(3) —端与钢管桁架(2)下弦节点通过非直角扣件连接，另一端支撑在筒仓上；
[0010]6)将爬升杆(8)留在筒仓筒壁(10)里面，拆除滑模提升系统；
[0011]7)在钢管桁架(2)上方搭设满堂支架，依次完成大环梁(11)、斜锥壳(12)、小环梁(13)和平台梁板(14)的施工，形成仓顶；
[0012]8)等仓顶施工完毕以后，再拆除钢管桁架支撑体系，从而仓顶施工完毕。
[0013]作为优选实施方式，步骤4)的滑模施工方法为:围绕筒仓一圈布满滑模提升系统，混凝土由模板出)的上口向模板套槽内浇灌，当模板套槽内最下层的混凝土达到一定的强度后，模板套槽依赖千斤顶(9)的提升力通过提升架(4)，沿已浇灌混凝土的筒壁
(10)，向上滑升一段高度，这样一边向模板套槽内浇灌混凝土一边将模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不断脱模，如此连续循环施工至筒仓仓顶施工的部位，随着滑模提升系统将钢管桁架(2)托带至仓顶施工层施工位置。
[0014]本发明的有益效果为:
[0015]I)本发明的筒仓仓顶施工方法，通过建立仓顶钢管桁架体系，在地面搭设钢管桁架，将传统采用的垂直支撑系统转变为空间水平支撑系统，避免了空中搭设支撑体系的过程，提高了施工中作业人员的安全保障。
[0016]2)通过滑模施工整体结构滑升到仓顶，缩短施工周期。
[0017]3)在施工过程中建立的临时支撑体系，采用的都是钢管构件，构件简单，传力明确，具有良好的使用性能。由于构件较小，仓顶施工完毕拆卸相当方便，且重复利用率高。
[0018]4)本发明的筒仓仓顶钢管桁架体系通过确定1.2m的桁架高度，使得桁架高度与模板高度一样，滑模施工过程中保证了施工方便，也提高了施工中作业人员的安全保障。通过验算，桁架高度越大，支撑体系承载力越高，1.2m的高度显著提高了支撑体系的承载力，更加保证了支撑体系的安全性。通过增加弦杆长度，使得立杆数量减少，用钢量也会减小，节约了成本，保证了经济性。
[0019]5)本发明的筒仓仓顶钢管桁架体系弦杆长度和立杆长度都是1.2m，保证了构件生产的统一性，斜腹杆角度为45度，不但构件加工简单方便，而且构件安装和拆卸也不叫方便，能加过整体周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的筒仓仓顶钢管桁架体系示意图。
[0021]图2为本发明的筒仓仓顶钢管桁架体系的钢管桁架俯视图。
[0022]图3为本发明的筒仓仓顶钢管桁架体系的单榀桁架示意图。
[0023]图4为本发明的与筒仓仓顶钢管桁架体系连接的滑膜提升系统示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进行说明。
[0025]为了清楚地说明本发明的施工方法，首先参见图1-3说明一下在施工过程中搭建的空间水平支撑体系。
[0026]筒仓仓顶在施工完毕后，包括大环梁11、斜锥壳12、小环梁13和平台梁板14几个部分，本发明采用的筒仓仓顶钢管桁架支撑体系，主要包括多根钢丝绳1、钢管桁架2、下撑3几个部分。
[0027]钢管桁架2是由普通建筑用脚手架钢管及扣件搭设成的空间杆件体系，由一系列的平面桁架组成的正交正放的空间桁架结构，形式是圆形。钢管桁架2的上弦15和下弦16长度都是1.2m，立杆17高度也是1.2m。下撑3是由普通钢管组成。钢管桁架2上部斜拉一圈钢丝绳I于筒仓上，下部被一圈下撑3支撑在筒仓上。每根钢丝绳I 一端捆绑在钢管桁架2下弦节点上，另一端捆绑在筒仓的一个爬升杆8上，下撑3 —端与钢管桁架2下弦节点通过非直角扣件连接，另一端支撑在筒仓上。钢管桁架2上部搭设满堂脚手架支撑体系(图中未画出)。
[0028]参见图4，钢管桁架2随滑模提升平台在地面同时组装，滑模提升系统包括提升架
4、平台5、模板6、上围圈71、下围圈72、爬升杆8、千斤顶9组成。模板6高度是1.2m,与上弦15、下弦16、立杆17高度一致。在滑模施工过程中，需要将桁架上弦的端部固定于滑模提升系统的上围圈上，桁架下弦的端部固定于下围圈上，钢管桁架可以充当内操作平台，随着滑升系统向仓顶滑升。在滑模施工过程中，桁架高度通常是0.9m、0.93m等不足Im的高度，在施工过程中，由于高度不同，很容易导致施工人员出现磕绊现象，安全性不高，因而，本发明将滑升系统中的模板高度确定为1.2m，并使得桁架高度与模板高度一样，滑模施工过程中保证了施工方便，也提高了施工中作业人员的安全保障。
[0029]本发明的施工过程为:筒仓施工完漏斗以后，在漏斗上方开始进行滑模施工，围绕筒仓一圈布满滑模提升系统，将钢管桁架2吊至漏斗上方与滑模提升系统组装，钢管桁架2上弦的端部通过直角扣件固定于滑模提升系统的上围圈71上，下弦的端部过直角扣件固定于下围圈72上，然后随着滑模提升系统托带至仓顶施工层施工位置。施工时，在筒仓漏斗上方开始滑模施工，围绕筒仓一圈布满滑模提升系统，混凝土由模板6的上口向模板套槽内浇灌，当模板套槽内最下层的混凝土达到一定的强度后，模板套槽依赖千斤顶9的提升力通过提升架4，沿已浇灌混凝土的筒壁10，向上滑升一段高度，这样一边向模板套槽内浇灌混凝土一边将模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不断脱模，如此连续循环施工至设计的高度，随着滑模提升系统将钢管桁架2托带至仓顶施工层施工位置。然后将钢管桁架2和滑模提升系统分离，将钢管桁架2和滑模提升系统分离，拆除滑模提升系统:将爬升杆8留在筒仓筒壁里面，钢管桁架2上部斜拉一圈钢丝绳I于筒仓上，下部被一圈下撑3支撑在筒仓上，具体方法为:钢丝绳I 一端捆绑在钢管桁架2下弦节点上，另一端捆绑在筒仓上部预留的爬升杆8上，下撑3 —端与钢管桁架2下弦节点通过非直角扣件连接，另一端支撑在筒仓上，这样，将钢管桁架2通过钢丝绳I上悬吊挂与爬升杆8连接和下撑3支撑于筒壁内侧的方法约束固定后，作为仓顶施工的支撑体系。然后在钢管桁架2上方搭设满堂支架，依次完成大环梁11、斜锥壳12、小环梁13和平台梁板14的施工，形成仓顶；等仓顶施工完毕以后，再拆除钢管祐1架支撑体系，从而仓顶施工完毕。
【权利要求】
1.一种采用空间水平支撑体系的筒仓仓顶滑模提升施工方法，包括下列步骤: 1)利用钢管及扣件搭设成由一系列的平面桁架组成的正交正放的空间桁架结构，称之为钢管桁架(2)，搭设钢管桁架(2)采用的弦杆长度和立杆长度都是1.2m ； 2)准备滑模提升系统，整个滑模提升系统包括提升架(4)、平台(5)、模板(6)、上围圈 (71)、下围圈(72)、爬升杆⑶和千斤顶(9)，模板(6)的高度为1.2m; 3)钢管桁架(2)上弦的端部通过直角扣件固定于滑模提升系统的上围圈(71)上，下弦的端部通过直角扣件固定于下围圈(72)上； 4)在筒仓漏斗上方开始滑模施工，将钢管桁架(2)托带至仓顶施工层施工位置； 5)在钢管桁架(2)上部斜拉一圈钢丝绳(I)于筒仓上，下部被一圈下撑(3)支撑在筒仓上，形成仓顶施工的支撑体系，方法为:钢丝绳(I) 一端捆绑在钢管桁架(2)下弦节点上，另一端捆绑在筒仓爬升杆(8)上，下撑(3) —端与钢管桁架(2)下弦节点通过非直角扣件连接，另一端支撑在筒仓上； 6)将爬升杆(8)留在筒仓筒壁(10)里面，拆除滑模提升系统； 7)在钢管桁架(2)上方搭设满堂支架，依次完成大环梁(11)、斜锥壳(12)、小环梁(13)和平台梁板(14)的施工，形成仓顶； 8)等仓顶施工完毕以后，再拆除钢管桁架支撑体系，从而仓顶施工完毕。
2.根据权利要求1所述的筒仓仓顶施工方法，其特征在于，步骤4)的滑模施工方法为:围绕筒仓一圈布满滑模提升系统，混凝土由模板(6)的上口向模板套槽内浇灌，当模板套槽内最下层的混凝土达到一定的强度后，模板套槽依赖千斤顶(9)的提升力通过提升架(4)，沿已浇灌混凝土的筒壁(10)，向上滑升一段高度，这样一边向模板套槽内浇灌混凝土一边将模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不断脱模，如此连续循环施工至筒仓仓顶施工的部位，随着滑模提升系统将钢管桁架(2)托带至仓顶施工层施工位置。
【文档编号】E04H7/26GK103938908SQ201410186589
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】赵海龙, 王铁成, 李勤山, 汪源, 王文星 申请人:天津大学, 平煤神马建工集团有限公司