用于自爬升悬臂模板的退模合模装置的制作方法

本实用新型涉及拱坝施工模板系统，特别是一种用于自爬升悬臂模板的退模合模装置。

背景技术：

长期以来，用于拱坝混凝土浇筑的模板均为吊车提升式普通大坝模板，一般施工环境下此模板系统可以满足拱坝混凝土施工要求。但是一旦拱坝处于常年大风环境或者起吊手段不足，普通大坝模板的施工安全和施工效率问题将极大影响拱坝混凝土施工作业。自动爬升大坝模板技术可以很好地解决普通大坝模板上述问题。但是自动爬模技术在爬升过程中要求模板板面脱离混凝土面一定的距离（约300mm）以方便爬升导轨先爬升就位，然后再整体爬升模板和平台。而拱坝自身结构特点决定其结构自下而上的前仰后倾角度变化大，参见图5中所示，导致混凝土施工过程中模板的合模退模均需在具有较大倾角的平面上完成，仅配置现有大坝模板常规的结构已无法满足自动爬升大坝模板施工过程中的合模和退模要求。

中国专利文献CN 102345381 A记载了一种液压爬模系统及其爬模施工方法，其特征在于 ：由 4 个机位以及附着于墙体表面的爬模装置构成爬升系统，所述机位安设于横桥向边上，机位侧由上至下有模板、模板移动支架、工作平台、液压动力装置、液压平台及修饰平台，纵桥向边不安设机位仅安装模板、模板移动支架、工作平台及连接爬升面液压平台的过人通道，爬升时纵桥向边的模板及工作平台由横桥向的 4个机位带动四面一起爬升。但是该实用新型的结构多用于厚度不大的立柱、桥墩或夹墙的结构，爬模整体的强度不高，爬模周围需要设置排架加固。中国专利文献CN 103635643 B，也存在相同的问题，需要采用多处的穿墙拉杆固定。

对于拱坝施工而言，由于很难设置排架固定，也没法采用对拉杆的固定结构，仅靠锚筋和锚锥进行固定对整个爬模系统的要求非常高，由于拱坝表面并不是一个平面且高度上前仰后倾角度变化大，施工过程中需要能够对架体的构件进行更多的微调。这对整个爬模结构的设计也提出更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于自爬升悬臂模板的退模合模装置，能够满足采用自爬升模板混凝土施工过程中模板装置的合模退模操作要求，能够对整个模板的架体构件进行微调，以适应拱坝的复杂曲面结构优选的方案中，能够减少脱模时候退模装置的受力，确保退模可靠。锚筋和锚锥的埋设及安装便利，能够方便、可靠的固定整个爬模装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于自爬升悬臂模板的退模合模装置，其特征是：多个受力三角架和模板装置沿着施工仓面布置，受力三角架之间通过多个三脚架连接横梁固定连接；

三脚架连接横梁的顶部活动安装有悬挂杆，各个悬挂杆靠近模板的一端与锚锥连接板固定连接，锚锥连接板靠近模板的一侧设有用于连接锚锥的倒“U”形连接孔，各个悬挂杆的另一端通过微调螺杆与三脚架连接横梁连接，通过微调螺杆调节连接孔与锚锥之间的距离。

优选的方案中，悬挂杆采用背靠背的两根工字钢或槽钢焊接而成，两根工字钢或槽钢之间设有间隙，多个压板与三脚架连接横梁固定连接，并压住悬挂杆的边沿，使悬挂杆沿受力三角架的顶部滑动。

优选的方案中，在三脚架连接横梁上固设有悬挂杆连接板，微调螺杆穿过悬挂杆连接板与悬挂杆固定连接。

优选的方案中，在微调螺杆上位于悬挂杆连接板的两侧还设有锁定螺母。

优选的方案中，模板装置的底部与连接模件连接，连接模件与滑动杆件的一端连接，滑动杆件的另一端与模板可调轴杆的一端连接，模板可调轴杆的另一端与模板装置的背面连接；

滑动杆件还通过液压缸与悬挂杆固定连接。

优选的方案中，受力三角架与液压爬架系统连接。

优选的方案中，连接模件上设有水平布置的长圆槽，模板装置的底部通过滑动销与长圆槽滑动连接；

模板装置的底部还与脱模拉杆连接，脱模拉杆和连接模件上设有第一楔形槽和第二楔形槽，楔形板插入第一楔形槽或第二楔形槽，以使模板装置前后移动。

优选的方案中，连接模件滑动位于悬挂杆的间隙内，并设有限位装置，以使连接模件仅能沿着悬挂杆滑动；

所述的限位装置为勾住工字钢或槽钢顶部两翼的带槽板，以限定连接模件不可脱离悬挂杆。

优选的方案中，连接模件的底部设有多个连接模件销孔，悬挂杆上相应设有多个悬挂杆销孔，连接模件销孔与悬挂杆销孔之间通过销钉连接，悬挂杆销孔的数量多于连接模件销孔的数量。

优选的方案中，所述的连接模件和滑动杆件上设有滚轮，滚轮沿着悬挂杆的上表面滚动。

本实用新型提供的一种用于自爬升悬臂模板的退模合模装置，通过采用可调节的悬挂杆的结构，配合微调螺杆，能够调整整个模板装置和悬挂架体的位置，方便的调节悬挂杆端头的位置，进而能够调节悬挂杆连接板的位置，以方便和锚锥进行连接，从而适应拱坝的复杂曲面形状。设置的脱模拉杆和楔形板，能够方便的使模板与混凝土面脱离，避免损坏混凝土表面。设置的模板可调轴杆能够使模板与混凝土面进一步脱离。设置的液压缸和滑动杆件的结构，能够将模板装置整体退后约400mm，以便于液压爬架系统的自爬升和固定操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中退模和合模装置的俯视结构示意图。

图2为图1中的B向视图。

图3为本实用新型使用时的结构示意图。

图4为本实用新型使用时的结构示意图。

图5为本实用新型在拱坝浇筑过程中的拱坝横截面布置示意图。

图6为本实用新型的在拱坝浇筑过程中的拱坝水平截面布置示意图。

图7为本实用新型中连接模件的局部放大示意图。

图8为本实用新型中连接模件的俯视示意图。

图9为本实用新型中退模和合模装置的结构示意图。

图10为图1中C处的局部放大示意图。

图11为本实用新型的施工步骤示意图。

图中：爬模1，模板装置10，模板101，横向围令102，桁架式纵向围令103，模板可调轴杆104，连接模件105，长圆槽1051，滚轮1052，连接模件销孔1053，滑动销1054，楔形板1055，连接模件靴1056，第二楔形槽1057，第一楔形槽105 8，脱模拉杆1059，平台调平拉杆106，受力三角架107，悬挂杆108，悬挂杆销孔1081，悬挂杆连接板1082，液压缸109，微调螺杆110，三脚架连接横梁111，压板112，滑动杆件113，锚锥连接板114，第四平台11，三角支架12，第一平台13，第二平台14，液压爬架系统15，挂靴151，爬架液压缸152，爬架导轨153，承载锚锥16，爬升锚锥17，抗风拉杆18，第三平台19，坝体2。

具体实施方式

如图1～11中，一种用于自爬升悬臂模板的退模合模装置，多个受力三角架107和模板装置10沿着施工仓面布置，如图6中所示，优选的方案中，受力三角架107与液压爬架系统15连接。受力三角架107由一横杆、一竖杆和一斜杆固定连接组成，横杆位于顶部，如图3、4中所示，与受力三角架107连接的液压爬架系统15，液压爬架系统15中设有多个用于和锚锥连接的挂靴、H型的爬架导轨和爬架液压缸152，爬架系统为现有技术，例如，中国专利文献CN 102345381 A中所记载的爬架系统。

如图1中，受力三角架107之间通过多个三脚架连接横梁111固定连接；

如图2~4中，三脚架连接横梁111的顶部活动安装有悬挂杆108，各个悬挂杆108靠近模板101的一端与锚锥连接板114固定连接，锚锥连接板114靠近模板101的一侧设有用于连接锚锥的倒“U”形连接孔，在悬挂时，倒“U”形连接孔通过螺栓与承载锚锥16固定连接，，倒“U”形连接孔具有“八”字形的开口用以适应安装误差。各个悬挂杆108的另一端通过微调螺杆110与三脚架连接横梁111连接，通过微调螺杆110调节连接孔与锚锥之间的距离。由以上的结构，使整个模板和支架能够避让液压爬架系统15的爬升，并便于适应拱坝坝体表面的复杂曲面。与现有技术中不同的，本实用新型中的自爬升悬臂模板为悬臂支撑结构，而非现有技术中的对拉固定结构，因此，对模板的自爬升、可靠悬挂固定和防跑模矫正提出了更高的要求。

优选的方案如图2中，悬挂杆108采用背靠背的两根工字钢或槽钢焊接而成，两根工字钢或槽钢之间设有间隙，多个压板112与三脚架连接横梁111固定连接，并压住悬挂杆108的边沿，使悬挂杆108沿受力三角架107的顶部滑动，滑动方向为前后滑动。在本例中，以图3所示，前方是指靠近模板装置10的方向，相当于图中的左方。由此结构，通过调节微调螺杆110，即可方便调节悬挂杆108及其上的模板装置10的位置。

优选的方案如图10中，在三脚架连接横梁111上固设有悬挂杆连接板1082，微调螺杆110穿过悬挂杆连接板1082与悬挂杆108固定连接。

优选的方案中，在微调螺杆110上位于悬挂杆连接板1082的两侧还设有锁定螺母。由此结构，通过旋转任一侧的锁定螺母，即可调节微调螺杆110。

优选的方案如图3、4中，所述的模板装置中，模板101背面设有多个横向围令102，横向围令102与桁架式纵向围令103连接，本例中，模板装置10的底部即位于桁架式纵向围令103的底部，模板装置10的背部位于桁架式纵向围令103的背部，桁架式纵向围令103的水平截面为三角形。

模板装置10的底部与连接模件105连接，连接模件105与滑动杆件113的一端连接，滑动杆件113的另一端与模板可调轴杆104的一端连接，模板可调轴杆104的另一端与模板装置10的背面连接；

滑动杆件113还通过液压缸109与悬挂杆108固定连接。由此结构，通过调节模板可调轴杆104的长度，即可使模板装置10以底部为圆形旋转，通过调节液压缸109的长度，则可使模板装置10前后滑动。

优选的方案如图3、4、7中，连接模件105上设有水平布置的长圆槽1051，模板装置10的底部通过滑动销1054与长圆槽1051滑动连接；

模板装置10的底部还与脱模拉杆1059连接，脱模拉杆1059和连接模件105上设有第一楔形槽1058和第二楔形槽1057，楔形板1055插入第一楔形槽1058或第二楔形槽1057，以使模板装置10前后移动。由此结构，在脱模时，先使桁架式纵向围令103底部在长圆槽1051的行程范围内先退后一段距离，例如3cm，从而使模板101的下端脱离混凝土面，在后继的缩短模板可调轴杆104的工序时，模板101的下端不会损坏混凝土面，并且脱离也较为容易。

优选的方案中，连接模件105滑动位于悬挂杆108的间隙内，并设有限位装置，以使连接模件105仅能沿着悬挂杆108滑动；

所述的限位装置为勾住工字钢或槽钢顶部两翼的带槽板，以限定连接模件105不可脱离悬挂杆108。由此结构，使连接模件105在滑动过程中被限位，避免出现模板倾覆的事故。

优选的方案中，连接模件105的底部设有多个连接模件销孔1053，悬挂杆108上相应设有多个悬挂杆销孔1081，连接模件销孔1053与悬挂杆销孔1081之间通过销钉连接，悬挂杆销孔1081的数量多于连接模件销孔1053的数量。由此结构，用于使连接模件105与悬挂杆108连接和脱开，并在连接模件105的滑动起始位和终止位都能够与悬挂杆108可靠固定。

优选的方案中，所述的连接模件105和滑动杆件113上设有滚轮1052，滚轮1052沿着悬挂杆108的上表面滚动。由此结构，减少整个模板装置10移动的阻力。

优选的方案中，受力三角架107的底部支腿为可调节结构，本例中采用通过多个不同位置的销孔配合销钉进行调节的结构，以根据坝体2相适应的改变受力三角架107各个三角形的角度；

爬架三角架12底部连接的支腿也采用可调节结构。由此结构，更好的满足模板的受力和爬升需要。

优选的方案如图3、4中，还设有多个用于施工的平台，平台采用可调平的连接结构。如图3中所示，从上到下依次设有第一平台13、第二平台14、第三平台19和第四平台11，各个平台均设有可调的支撑结构，例如平台调平拉杆106的结构，平台调平拉杆106采用双螺杆与螺纹套筒的结构，通过转动螺纹套筒来调节整个平台调平拉杆106的长度，从而使各个平台保持水平，方便施工人员在水平面上进行施工，也便于放置相关的施工设备，确保施工人员的安全。

还设有抗风拉杆18，抗风拉杆18将模板装置10和受力三角架107与承载锚锥16固定连接。由此结构，进一步提高安全性。

采用本实用新型的退模流程，参见图1~4、11：

在混凝土浇筑完成达到脱模规定的强度时，可以开始退模。具体操作流程如下：

1、将连接模件105上的楔形板1055插入第二楔形槽1057处，敲击楔形板1055，将模板101底部离开混凝土面10~20mm；

2、旋转模板可调轴杆104，模板上口离开混凝土面10~20mm；

3、拆除连接模件105与悬挂杆108之间的连接轴销；

4、启动液压缸109液压缸109的中心泵站电源，整个仓面约20个液压缸109液压缸109可分组或同时伸长，向后顶伸滑动杆件113，模板装置10整体向后沿着垂直混凝土面的方向移动一段距离，约30~40cm；

5、将连接模件105与悬挂杆108之间的销钉安装就位；

6、视拱坝高度方向曲线变化实际情况，决定是否需要调节微调螺杆110，使悬挂杆108整体后移10~20mm。

至此完成整个退模流程。

合模流程，参见图1~4、11：

合模流程基本上是退模流程的逆向操作，具体操作流程如下：

1、如果退模时微调螺杆110有调节，此时需将其反向旋转直至悬挂杆108可固定在已经预埋好的锚固点上，例如承载锚锥16上；

2、拆除连接模件105与悬挂杆108之间的销钉；

3、启动液压109，液压缸109中心泵站，整个仓面约20个液压缸109可分组或同时收缩，拉动滑动杆件113，模板装置10整体向垂直混凝土面的方向移动一段距离后，关闭中心泵站电源。

4、将连接模件105与悬挂杆108之间的销钉安装就位；

5、将连接模件105上的楔形板1055插入第一楔形槽1058处，敲击楔形板1055，使模板底部顶紧混凝土面；

6、旋转模板可调轴杆104，调节模板垂直度。

至此完成整个合模流程。

采用本实用新型的整体施工方法，如图11中所示：

按照设计分缝，拱坝平面上由若干个浇筑块组成，高度上逐层浇筑上升，单个浇筑块，即先浇块的上下游面和两侧横缝面均安装模板，后浇筑块两侧横缝面不需安装模板，其具体步骤为：

参见图11，步骤一：采用大钢模板或自升式悬臂模板的上部模板系统，安装首层模板，并埋设首层承载锚锥和首层爬升锚锥，仓内工序完成后浇筑首层混凝土。

步骤二：拆除首层模板，利用首层承载锚锥及连接螺栓作为悬挂点，采用自升式悬臂模板的模板系统，不包含液压爬架系统15及平台系统是因为已浇筑混凝土的高度不能满足。安装第二层模板，并埋设第二层承载锚锥和第二层爬升锚锥，仓内工序完成后浇筑第二层混凝土。

步骤三：利用第二层承载锚锥16及连接螺栓作为悬挂点，提升第二层模板至第三待浇筑层，安装液压爬架系统15，安装施工平台系统，例如第一平台13、第二平台14、第三平台19和第四平台11，在首层爬升锚锥和第二层爬升锚锥处分别安装悬挂靴，自上而下将爬架导轨153依次穿入第二层悬挂靴、首层悬挂靴并将爬架导轨153与SKE50爬升器配合连接，埋设第三层承载锚锥和第三层爬升锚锥，仓内工序完成后浇筑第三层混凝土。

步骤四：第三浇筑层的液压自升式悬臂模板的模板系统退模。

1、取出模板面板背面上的与第三层承载锚锥和第三层爬升锚锥相配合的连接螺栓，此环节是解除模板面板与预埋在混凝土内锚锥的约束。

2、拆除上下游面两块模板间的拼缝板。所述拼缝板是由于拱坝常设计为双曲拱坝，坝体沿垂直和水平方向的曲率均不断变化，上下游面模板之间竖向缝隙尺寸随着坝体的上升先增大后缩小，各模板单元之间会出现“V”形和倒“V”形缝隙；为方便施工在模板单元之间设置拼缝板，拼缝板的宽度根据变化需要可调节。

3、以前述的退模步骤使模板底口脱离混凝土面；调节模板可调轴杆104，使模板装置10整体脱离混凝土面10～20mm。所述桁架式纵向围令103提高了模板强度和刚度，保证4.5m浇筑高度的混凝土浇筑体型质量及精度，从而确保导轨就位后的平整度，保证爬模的整体顺利爬升。

4、安装液压缸109的液压油路，使模板装置10整体脱离混凝土面约400mm，恢复连接模件与悬挂杆108之间的销钉。

5、安装模板上口的第三层爬升锚锥处的连接螺栓及悬挂靴。

6、安装液压爬架系统15的液压油路，爬架导轨153爬升至第三层爬升锚锥17的悬挂靴处。爬架导轨153爬升就位为步骤五模板爬升做好准备工作。

7.拆除模板的抗风拉杆18。所述抗风拉杆是增加大风环境下模板稳定性，拆除抗风拉杆解除了模板的约束。

8.收缩三角支架12的可调节支腿，使其脱离混凝土面。

9.拆除第四平台11对应混凝土面的首层承载锚锥及连接螺栓、首层爬升锚锥及连接螺栓。上述锚固件可周转至上部仓位使用，避免后期坝体浇筑至顶再拆除增加工作量。

步骤五：第三浇筑层的用于自爬升悬臂模板的退模合模装置及架体整体爬升至第四待浇筑层。

1、启动液压爬架系统15，用于自爬升悬臂模板的退模合模装置整体爬升150mm高度，拆除第二层承载锚锥的连接螺栓；调节微调螺杆110，使悬挂杆108连同模板装置整体后移10~20mm。由此步骤，增大悬挂杆108前端与混凝土的间隙，保证模板爬升顺利。

2、启动液压爬架系统15，用于自爬升悬臂模板的退模合模装置整体爬升至第三层承载锚锥上方150mm处，安装连接螺栓。

3、调节微调螺杆110，将悬挂杆108连同模板装置10整体前移10~20mm，使悬挂杆108前端距离混凝土面10~20mm。

4、启动液压爬架系统15，用于自爬升悬臂模板的退模合模装置及架体整体下落，使悬挂杆108前端挂钩卡在第三层承载锚锥的连接螺栓的螺杆上。

步骤六：待浇筑层的用于自爬升悬臂模板的退模合模装置的模板合模及操作平台调平。

1、调节各个平台的斜向的平台调平拉杆106使平台处于水平。

2、伸长模板下支架的可调节支腿，使其贴紧混凝土面。

3、安装第二层承载锚锥的连接螺栓及模板抗风拉杆。

4、完成合模流程。

调节模板可调轴杆104，使模板面板处于设计边线位置。

5、安装模板上口第四层承载锚锥及连接螺栓和第四层爬升锚锥及连接螺栓。

6、安装上下游面两块模板间的拼缝板。

步骤七：仓内备仓工作完成、验收后浇筑第四层混凝土。

步骤八：重复上述步骤四～步骤七，完成第五层混凝土浇筑，依次类推直到拱坝浇筑至设计高度。

本实用新型的模板101浇筑最大高度为4.5m，单块标准模板宽度为3m；拱坝上下游面由多块模板组成，模板间设置有拼缝板适应拱坝体型曲面变化；拱坝横缝面由多块模板组成。横缝面模板的面板上固定有半圆形键槽模板，满足拱坝横缝面结构需要。

本实用新型的单块模板设置的受力三角架107为2榀，2榀受力三角架107的中部设置液压爬架系统15。此种结构体系一是解决了模板无需设置拉筋加固，减少拉筋工程量和人工工作量；二是解决了悬臂模板爬升的问题。受力三角架107与爬架系统各成独立的体系、发挥各自的功能，又紧密配合不相互干扰，通过模板架体及各层操作平台形成整体结构。

所述步骤四中，启动液压缸109中心泵站电源，整个仓面所有液压缸109可分组或同时动作，可使单块、单面或者四面的模板面板及桁架式纵向围令103脱离混凝土面或向仓内方向移动。

爬架导轨153的爬升，包含爬架液压缸152伸长运动(空行程)和液压缸109收缩运动(工作行程)。此时整个爬架系统用悬挂靴锚固在混凝土壁面上，将上部提升装置和下部提升装置控制手柄置于上方“导轨”位置处；爬架导轨153与液压爬架系统15的上部提升装置咬合固定就位，爬架液压缸152驱动下部提升装置向下伸长运动，直至下部提升装置嵌入爬架导轨153的方形槽内；下部提升装置与爬架导轨153咬合固定就位，爬架液压缸152驱动下部提升装置向上收缩运动，直至上部提升装置再次自动与爬架导轨153咬合固定就位，此时上部提升装置带动爬架导轨153向上爬升；如此交替动作直至将导轨爬升就位。

受力三角架107和模板装置10的爬升，初始整个爬架导轨153用挂靴151和锚锥固在混凝土壁面上，将上部提升装置和下部提升装置的控制手柄置于下方“爬架”位置处；下部提升装置与导轨咬合固定，爬架液压缸152驱动上部提升装置向上伸长运动，带动整个爬架系统及模板向上运动，直至上部提升装置与爬架导轨153再次自动咬合并固定就位；上部提升装置将整个爬架系统固定在爬架导轨153上，爬架液压缸152驱动下部提升装置向上收缩空行程，直至下部提升装置与爬架液压缸152自动咬合固定；如此交替动作直至将模板及受力三角架107整体爬升就位。

模板及受力三角架107整体下落的操作方法，为爬升的逆向操作。

步骤五中，可分组或同时启动液压爬架系统15，可使单块模板及架体爬升、单个横缝面或者单个上、下游面模板及架体爬升、仓位四个面的模板及架体整体同步爬升。仓位四个面的模板整体爬升非常快捷，大约只需要8~10个小时，且整个施工过程安全可靠，减低外部环境因素，例如大风对施工进度的影响。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。