一种竖井整体提升模架及二衬施工方法与流程

本发明属于地铁风亭竖井或者桥梁深基坑施工，特别涉及一种竖井整体提升模架及二衬施工方法。

背景技术：

1、目前，为了优化城市土地空间的利用率，地铁隧道的埋深越来越深，地铁运营中产生的废弃及火灾时的排烟通风通道主要通过风亭竖井实现。风亭竖井一般为圆形或矩形结构，采用隔墙将结构分成几个区域与相应的排烟风机配合实现对隧道及车站分区抽排烟雾等。对于结构简单、深度不大的竖井施工方法多为搭设满堂落地支架进行钢筋混凝土二衬施工。

2、目前，带隔墙多孔风亭竖井的主要施工方法为先采用翻模或滑模将二衬施工完，再施工风亭的隔墙。隔墙施工的模板操作平台主要在二衬施工时预留孔洞或预埋构件，然后采用搭设型钢作为隔墙模板搭设平台及施工平台对隔墙进行分节施工。滑模一次施工高度一般为1.5m，滑模施工，翻模一次施工高度一般为3m，但需要配置6m高(3m每节)模板支架。现有技术施工模板支架投入多、工期长、安全性差。

3、现有技术无法实现多孔模板与二衬模板整体提升；翻模时安全风险大，且每次采用两套模板增加了1倍用钢量，且需要大量预埋件；滑模施工每次施工高度小，工期和管理费增加。而且滑模滑动时需要克服模板与已浇筑二衬的摩擦力和自重，动力要求大。起重设备利用率低，翻模需要对每块模板进行吊装，需要大量吊车台班；滑模的动力设备与钢筋的结构施工的起重设备不相同，存在设备闲置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术存在的多孔模板与二衬模板无法同步提升导致的用钢量大，施工速度慢、工期较长，费用较高的技术缺陷，提供一种竖井整体提升模架及二衬施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种竖井整体提升模架，包括二衬模板系统、隔墙模板系统以及桁架操作平台，所述桁架操作平台设置于所述二衬模板系统和所述隔墙模板系统之间；所述二衬模板系统包括结构相同的多块弧形模板，多块所述弧形模板共同拼合形成环形结构，所述隔墙模板系统包括多片隔墙模板。

4、本发明的技术方案中，提供了一种应用于多孔深竖井的整体提升模架，该整体模架中，外部轮廓为二衬模架，内部设置有隔墙模架，多孔竖井整体提升模架通过设置于地面的吊装设备进行竖直的提升，该模架用于分段式的进行二衬和隔墙的同步浇筑。浇筑完成后，整体将模架进行提升一定的高度，重复进行浇筑，最终完成整个竖井内二衬和隔墙的施工。该种方式能够节约大半的工期，也极大的解决了设备的租赁费用。与现有技术的翻模系统相比，用钢量极大的缩减，该结构施工的竖井结构无需预埋，减少了后期的修补。

5、本发明的技术方案中，竖井的轮廓为圆形，内部的隔墙为“十”字形，隔墙将竖井竖向分割成四个贯通的空间。环形结构与竖井的轮廓相对应，环形结构与竖井之间用于浇筑混凝土形成环形的二衬结构，多孔深竖井整体提升模架通过设置于地面之上的吊装设备进行竖直的提升，该模架用于分段式的进行二衬和隔墙的同步浇筑。浇筑完成后，整体将模架进行提升一定的高度，重复下一段二衬与隔墙的同步浇筑，最终完成整个竖井内二衬和隔墙的施工。该结构能够用于二衬和隔墙的同步浇筑，整体结构简单，通过桁架操作平台将二衬模板系统、隔墙系统连接成一个有机的整体，单位施工高度提高，模板能够重复利用，无需全面拆卸，仅需配合地面吊装系统实现整体提升。极大的缩短了工期和设备成本。

6、相对设置的所述隔墙模板之间为隔墙主体的浇筑空间。更优选的，所述隔墙模板系统包括多片隔墙模板，相对设置的所述隔墙模板之间设置有若干个对拉杆件。

7、优选的，所述二衬模板系统根据竖井内孔的数量拆分为多个弧形模板；相邻所述弧形模板之间设置有第一固定结构，所述第一固定结构设置于相邻所述弧形模板的上部位置；每块所述弧形模板的两端分别设置有第二固定结构，所述第二固定结构沿着所述弧形模板的高度方向间隔设置。弧形模板的数量可依据竖井内隔墙的设计进行对应的设置，弧形模板之间为为隔墙结构，相邻弧形模板的顶部通过第一固定结构连接，第一固定结构包括i20工字钢结构，通过螺栓和弧形模板进行连接。第二固定结构用于与已浇筑的隔墙结构固定，保证二衬模板系统的整体受力均匀。第二固定结构包括楔形块或者采用手动调整丝杆。

8、优选的，所述弧形模板包括弧形面板，所述弧形面板上背向二衬结构一侧沿弧线方向上间隔设置有多个竖向加强筋，相邻所述竖向加强筋之间沿竖直方向上间隔设置有多个横向加劲板，所述弧形面板上背向二衬一侧还设置有多个与所述弧形面板弧度一致的背杠。

9、更优选的，所述弧形模板的竖直高度相较于单次浇筑的二衬高度长20-30cm。

10、优选的，所述桁架式操作平台包括自下而上的第一操作平台和第二操作平台，所述第一操作平台和第二操作平台之间设置有桁架杆连接结构。所述第一操作平台位于所述弧形模板的底部位置，所述第二操作平台位于所述弧形模板的顶部位置。桁架杆连接结构包括若干根接近竖直设置的工字钢。

11、优选的，所述竖井整体提升模架还包括若干个脱模组件，所述脱模组件设置于所述第一操作平台与所述弧形模板之间，所述脱模组件用于实现弧形模板与二衬结构之间的分离，每个所述弧形模板上对应设置有至少两个脱模组件。

12、进一步优选的，所述脱模组件包括固定连接的第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆与所述弧形模板连接，进一步优选的，所述第一固定杆与上下相邻的两个背杠焊接连接。所述第二固定杆与所述第一操作平台之间通过滑动导轨连接，所述第二固定杆上远离所述第一固定杆的端部位置设置有驱动装置。启动所述驱动装置能够使所述弧形模板发生平移。所述滑移装置包括液压系统或丝杆结构。

13、更优选的，所述第一固定杆和第二固定杆之间还设置有斜撑，三者共同形成一个三角形结构，整体提升了脱模组件的稳定性。

14、所述第一操作平台包括多个子平台单元，所述子平台单元的数量与所述弧形模板的数量相匹配，相邻所述子平台单元之间用于设置隔墙模板，每个所述子平台单元与所述第二操作平台通过多根桁架杆连接。

15、本发明的技术方案中，子平台单元包括四个，四个子平台单元之间的空间即为隔墙空间。

16、一种二衬施工方法，包括上述所述的竖井整体提升模架，具体包括如下步骤：

17、步骤1、通过设置于地面位置的吊装装置将所述竖井整体提升模架放置于待施工竖井中的目标位置；

18、步骤2、进行目标位置二衬结构和隔墙结构的混凝土同步浇筑作业；

19、步骤3、带模养护至混凝土凝固后拆模；

20、步骤4、通过所述吊装装置向上提升所述竖井整体提升模架至目标位置后，重复步骤2-3的操作，直至整个竖井完成二衬施工。

21、优选的，步骤1中，所述竖井整体提升模架吊装在目标位置后，调整第一操作平台与已浇筑的隔墙结构采用方木或可调斜撑进行固定；调节每个所述弧形模板与所述第一操作平台之间的脱模组件，使所述弧形模板与已浇筑的隔墙结构抵紧；相邻的所述弧形模板之间通过第一固定结构连接，弧形模板两侧通过第二固定结构与已浇筑的隔墙结构固定。

22、进一步优选的，步骤2完成后，还包括下一段待浇筑混凝土区域的钢筋绑扎，包括竖向钢筋和换线钢筋；完成钢筋绑扎工作后，拆除步骤1中第一固定结构、拆除第一操作平台与已浇筑的隔墙结构的固定。

23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

24、本发明的技术方案中，设计了一种竖井整体提升模架结构，通过桁架操作平台能够将二衬模板和隔墙模板连成一个整体，通过提升模架，同步的进行二衬结构和隔墙结构的施工。整体的提升至下个浇筑位置。通过采用该结构，可以节约一半的工期及设备租用费用。本方案中，单次浇筑的高度不低于3米，比现有技术的翻模系统减少一半的的用钢量，从而节约成本。

25、本发明的技术方案中，利用该整体提升模架，配合起重设备可实现模架提升和结构施工时起重吊装，充分利用机械设备利用率，减少设备闲置，且本发明中起重设备的空间占用率低。

26、本发明的技术方案中，整体提升模架系统实现全封闭，保证操作人员的安全性。本发明的整体提升模架能够根据竖井内孔的数量，或者隔墙的结构对应的进行结构的调整，其能够重复利用。本发明的技术方案能够广泛应用于地铁竖井或者桥梁深基坑内的衬砌施工。