专利名称：大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水电站混凝土建筑施工用模板，特别是适用于水电站大断面尾水扩散段混凝土施工的异型钢模板。
背景技术：
目前国内水电站大断面尾水扩散段混凝土衬砌所使用的模板通常采用散装钢模板或木模板，模板组装工程量大、工效较低，且成型质量较差。由于尾水扩散段为复杂的曲面结构，每一块模板的尺寸均不相同，且模板数量大，加工难度高，安装困难，作为模板支撑体系的承重脚手架搭设工程量大，制约施工进度。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板， 可以克服现有技术中模板制造、安装困难的问题，混凝土成型效果好，解决了因多弧面制约混凝土外观质量的技术难题，便于模板的周转，可以使用可移动排架进行支撑，安装拆除快捷。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，两底弧模板分别与两侧墙模板连接，两侧墙模板分别与两顶弧模板连接， 两顶弧模板之间设有顶板模板；所述的底弧模板和顶弧模板的模板面板为圆锥面。所述的侧墙模板和顶板模板的模板面板为三角形或梯形。所述的底弧模板、侧墙模板、顶弧模板和顶板模板分割为重量IOOkg以内多块。底弧模板、侧墙模板、顶弧模板和顶板模板内设有钢管拱架，钢管拱架通过钢管排架与可移动排架连接，钢管排架下方设有灌浆钢管。所述的钢管排架内设有斜撑钢管。所述的钢管排架与灌浆钢管之间设有槽钢。所述的钢管排架与灌浆钢管之间设有多根槽钢，灌浆钢管下方设有多根工字钢。本实用新型提供的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，采用拟合的斜圆锥面和近三角形的平面组合，并分割为形状近似且利于搬动的多块，符合尾水扩散段的结构特点，与结构设计轮廓尺寸偏差小，组装方便，周转率高。模板支撑体系采用可移动排架和钢管排架的组合为主，拉筋为辅的支撑方案，可在相同设计尺寸的多洞室尾水扩散段间周转， 避免了重复加工木模板的工作，可移动排架和钢管排架的组合支撑节省了搭设、拆除复杂的承重脚手架的时间和材料的用量，对于提高工程进度、解决因复杂曲面制约混凝土外观质量的难题，效益显著。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明[0014]
图1为本实用新型中模板的的立体图。图2为本实用新型中模板的主视图。图3为本实用新型中模板的左视图。图4为本实用新型的支撑状态的整体结构示意图。图5为本实用新型中分割后单块模板的示意图。图6为图5的A-A视图。图7为图5的B-B视图。
具体实施方式
如
图1一图3中，一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，两底弧模板1分别与两侧墙模板2连接，两侧墙模板2分别与两顶弧模板3连接，两顶弧模板3之间设有顶板模板 4 ；所述的底弧模板1和顶弧模板3的模板面板5为圆锥面。所述的侧墙模板2和顶板模板 4的模板面板5为三角形或梯形。所述的底弧模板1、侧墙模板2、顶弧模板3和顶板模板4 分割为重量IOOkg以内多块。从图2、图3中的网格可见分割后的模板。异型钢模板根据扩散段即底弧模板1和顶弧模板3的四个圆弧面为斜圆锥结构特点设计加工。首先须对圆锥曲面进行展开，对于斜圆锥结构，采用对应斜圆锥公式展开，计算出对应展开坐标点，生成展开曲线，从而得到斜圆锥曲面展开图，再将展开图分割成若干有固定规律的小块，分别绘出对应单块模板加工图。而主要分割方式是以曲面展开图下边线即弧面与侧墙相切线为基线，沿基线方向每1. 5m分割，计算绘制出1. 5斜圆锥分割线，此分割线在空间上表现为1/4圆弧，再将此分割线进行横向分割，为方便施工，每块模板重量不宜过大，控制在IOOkg以内，故将圆弧均分为六等分，这样一来，弧形模板最轻35kg，最重 95kg，具体分割如图2、图3中所示。而用此类分割方式也便于模板加工，有效地降低了模板制作难度和材料耗损。该结构可以最大限度的确保混凝土成型质量符合设计要求，并实现模板在多洞室尾水扩散段混凝土衬砌中的循环利用。如图4中，底弧模板1、侧墙模板2、顶弧模板3和顶板模板4内设有钢管拱架6， 钢管拱架6通过钢管排架12与可移动排架8连接，钢管排架12下方设有灌浆钢管10。所述的钢管排架12内设有斜撑钢管13。所述的钢管排架12与灌浆钢管10之间设有槽钢9。 所述的钢管排架12与灌浆钢管10之间设有多根槽钢9，灌浆钢管10下方设有多根工字钢 11。如图5—图7中，每块异型钢模板由模板面板5和模板肋板16组成，模板肋板16 上还设有多个勾头螺栓孔18。模板面板5及模板肋板16采用专用设备冷轧冲压整体成型， 二氧化碳气体保护焊焊接，各类开孔采用机械一次或分段冲孔。模板肋板16上开有U型卡孔17，模板间的拼接组装采用U型卡完成，操作简单。 钢管拱架6采用弯曲机分节加工，通过金属扣件连接形成弧形结构。各钢管拱架6之间通过钢管连接固定形成一整体，承载衬砌施工中钢筋、混凝土、模板等自重以及施工荷载。钢管拱架6通过钢管排架12与可移动排架8连接，起到提高钢管拱架6承载能力的目的。可移动排架8利用下部槽钢9，工字钢11作移动轨道，中间设置灌浆钢管10，通过手拉葫芦牵引其在已浇筑混凝土 14上移动。使用时，可移动排架8为模板安装作业的施工平台，按照由低到高的顺序组装异型钢模板，并用U形卡连接并临时固定，然后安装钢管拱架6，拉筋7，一端穿过设置在异型钢模板上的拉筋孔15、钢管拱架6与围岩锚固，另一端通过钢管排架12与可移动排架8连接。在相邻几榀钢管拱架6安装完成后，及时增加纵向连接钢管并通过勾头螺栓、“3”形卡等金属扣件将钢管拱架6在空间上连接为整体来承载。 由于扩散段四个圆弧面为斜圆锥结构，异型钢模板按形状近似但尺寸不同加工为一组，因此现场施工时根据仓位的大小选择可移动排架8，并通过钢管排架12连接支撑即可。待仓位浇筑完毕且达到拆模时间后，将模板、拱架和钢管排架按照安装顺序的逆序拆除，首先拆除钢管排架12、斜撑钢管13，采用手拉葫芦，人工进行行走牵引。在排架前进方向布设满载石渣的自卸车。手拉葫芦通过钢丝绳连接分别挂于自卸车尾和排架上，采用人工勻速拉动葫芦，使可移动排架8缓慢向前移动。可移动排架8转运至下一仓位即可进行下一仓的模板作业。本实用新型异型钢模板可在多洞室尾水扩散段混凝土衬砌中循环利用。
权利要求1.一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于两底弧模板(1)分别与两侧墙模板(2)连接，两侧墙模板(2)分别与两顶弧模板(3)连接，两顶弧模板(3)之间设有顶板模板(4);所述的底弧模板(1)和顶弧模板(3 )的模板面板(5 )为圆锥面。
2.根据权利要求1所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于所述的侧墙模板(2)和顶板模板(4)的模板面板(5)为三角形或梯形。
3.根据权利要求1所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于所述的底弧模板(1)、侧墙模板(2)、顶弧模板(3)和顶板模板(4)分割为重量IOOkg以内多块。
4.根据权利要求1所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于底弧模板(1)、侧墙模板(2 )、顶弧模板(3 )和顶板模板(4 )内设有钢管拱架(6 )，钢管拱架(6 )通过钢管排架(12)与可移动排架(8)连接，钢管排架(12)下方设有灌浆钢管(10)。
5.根据权利要求4所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于所述的钢管排架(12)内设有斜撑钢管(13)。
6.根据权利要求4所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于所述的钢管排架(12)与灌浆钢管(10)之间设有槽钢(9)。
7.根据权利要求4所述的一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，其特征在于所述的钢管排架(12)与灌浆钢管(10)之间设有多根槽钢(9)，灌浆钢管(10)下方设有多根工字钢(11)。
专利摘要一种大断面尾水扩散段衬砌异型钢模板，两底弧模板分别与两侧墙模板连接，两侧墙模板分别与两顶弧模板连接，两顶弧模板之间设有顶板模板；所述的底弧模板和顶弧模板的模板面板为圆锥面。本实用新型采用拟合的斜圆锥面和近三角形的平面组合，并分割为利于搬动的多块，与结构设计轮廓尺寸偏差小，组装方便，周转率高。模板支撑体系采用可移动排架和钢管排架的组合为主，拉筋为辅的支撑方案，可在相同设计尺寸的多洞室尾水扩散段间周转，避免了重复加工木模板的工作，可移动排架和钢管排架的组合支撑节省了搭设、拆除复杂的承重脚手架的时间和材料的用量，对于提高工程进度、解决因复杂弧面制约混凝土外观质量的难题，效益显著。
文档编号E02B9/00GK202090328SQ20112018116
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者万勇, 唐明酉, 张红兵, 方延洪, 李友华, 杨彩霞, 王建朝, 程祖刚, 邓富扬 申请人:中国葛洲坝集团股份有限公司