异形混凝土洞体装配式模板支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其包括若干格构柱，所有格构柱构成的呈方形的柱状支撑在高度方向布置有至少一层平面桁架梁，平面桁架梁包括相邻两根格构柱之间固定连接的横向桁架梁及相邻且相互平行的两根横向桁架梁之间连接的纵向桁架梁；柱状支撑顶端边缘的格构柱之间固定安装有张弦桁架梁，位于所有张弦桁架梁围成的空间内的格构柱顶端安装有平面桁架梁，格构柱顶端的平面桁架梁与张弦桁架梁之间通过若干纵向桁架梁和横向桁架梁固定连接；与纵向桁架梁平行、且位于最外层的两列格构柱在高度方向设置有若干对模板侧面进行支撑的支撑机构。

【技术实现步骤摘要】
异形混凝土洞体装配式模板支撑装置
本专利技术涉及建筑工程
，具体涉及一种异形混凝土洞体装配式模板支撑装置。
技术介绍
洞体混凝土工程施工中，诸如地铁、管廊及风洞实验室等结构，其截面变化较大，且建造的混凝土洞体截面尺寸较大，水平方向净宽度超过及高度均超过20米，沿风洞全长收缩渐变，各个面沿纵向呈梯形收缩状态，属于异形混凝土结构。因跨度及高度较大，混凝土板及梁自重很大，采用传统支撑方式进行施工，钢支撑重量很大，将导致无法使用小型设备或人工安装及拆除，且安装精度要求极高。虽可采取分段施工，但洞体呈封闭状态，采用机械将内部支撑体系吊出可行性极低，安装精度也不好控制，拆除时所采取的技术措施实施难度极大，且构筑物内截面变化大，支撑杆件及模板尺寸多样，重复利用率极低，要求模板刚度大，费用高。混凝土达到龄期后，内部支撑体系拆除时采用机械拖拽重吨位支撑，容易对构筑物内壁造成表面破坏。专利技术专利CN107965068A公开了一种冷弯薄壁型钢组合墙体斜撑与龙骨框架连接构造，提高了冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪承载力与延性，提升了墙体的耗能能力，整体结构易于拆卸和更换，装配化程度较高；但该支撑体系所用材料回收利用率低，不适合用于自重大且工程量大的工程中，会造成材料浪费造价也高，装配步骤复杂，需要大量的构件制作，容易造成构件加工阶段的误差，从而不满足装配精度要求，大量推广应用受到限制。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种组装和拆装方便的异形混凝土洞体装配式模板支撑装置。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其包括若干格构柱，所有格构柱构成的呈方形的柱状支撑在高度方向布置有至少一层平面桁架梁，平面桁架梁包括相邻两根格构柱之间固定连接的横向桁架梁及相邻且相互平行的两根横向桁架梁之间连接的纵向桁架梁；柱状支撑顶端边缘的格构柱之间固定安装有张弦桁架梁，位于所有张弦桁架梁围成的空间内的格构柱顶端安装有平面桁架梁，格构柱顶端的平面桁架梁与张弦桁架梁之间通过若干纵向桁架梁和横向桁架梁固定连接；与纵向桁架梁平行、且位于最外层的两列格构柱在高度方向设置有若干对模板侧面进行支撑的支撑机构，且每根格构柱的同一高度处连接有三个呈三角支撑的支撑机构。进一步地，每根格构柱包括若干格构段，相邻两段格构段之间通过尺寸大于格构段端面尺寸的柱端板和高强螺栓固定连接；未位于格构柱顶端的平面桁架梁中相邻两根格构柱之间的横向桁架梁通过其两端的梁端板和高强螺栓固定在柱端板上。进一步地，支撑机构包括固定在柱端板上的连接板和插入模板内、并与模板固定连接的加强板，连接板上安装的支撑杆通过一调节模板角度的调节机构与加强板连接。进一步地，调节机构包括支撑条、调节板及加强板中部开设的弧形滑槽和两侧开设的螺纹孔，调节板通过调节螺栓安装在螺纹孔内，支撑条一端通过高强螺栓安装在弧形滑槽内，另一端与穿过调节板的支撑杆固定连接。进一步地，张弦桁架梁包括钢索和固定在格构柱顶端的横向桁架梁，横向桁架梁的下表面沿长度方向固定有若干支撑架，支撑架由多根向下延伸并汇聚于一点的钢管构成；钢索两端固定在横向桁架梁两端，其中部焊接在支撑架的下端交汇点。进一步地，安装钢索的横向桁架梁两端设置有加强肋，且钢索的两端通过锁紧螺栓固定在横向桁架梁两端。进一步地，格构柱的顶端固定安装有顶端板，格构柱顶端的所有横向桁架梁均固定在顶端板上；位于柱状支撑四个角处的格构柱的顶端板上安装有调节模板顶面水平度的调节螺栓；多根格构柱的顶端板上设置有与模板顶面固定连接的高强螺栓。进一步地，模板支撑装置用于支撑的模板为渐进收缩八角形，模板包括钢质内模板和木质外模板，钢质内模板和木质外模板通过止水锚杆固定连接，并在钢质内模板和木质外模板之间的间隙内填充有混凝土层。本专利技术的有益效果为：(1)格构柱、张弦桁架梁和平面桁架梁为小截面型钢空间杆件结构，降低部件自重且可提供最大刚度，降低混凝土施工荷载作用下结构及构件变形，满足清水混凝土施工精度控制指标要求。与格构柱连接的支撑机构为短程线型圆柱支撑，受力构件采用格构柱和双向张弦桁架梁，自重轻，易于人工拆卸，结构整体性强，可靠性高。(2)所有部件先在地面组装，后模块化吊装装配，提高施工速度的同时降低现场多构件装配带来的误差。对于梁、柱等同类构件，单体规格外形尺寸均包括标准件加非标准件，标准件均可重复再利用，重复利用率可达90％，并可降低构件加工阶段误差，也降低部件加工费用。(3)装配施工阶段，各个部件重量小便于人工搬运、安装及拆卸，各个部件截面单一，故部件安装就位方便，累积误差传递小，截面小，拆分容易，适合人工拆卸。(4)施工监测重在构件布置规则，截面小可满足通透性要求，设备好架设，工程监测的关键为模板的侧壁，由于侧壁的支撑机构长度较长，呈分散的三角形分布，故通透性好，易于实现对钢质内模板重点部位的监测，监测费用相对降低。(5)主体结构中的张弦桁架梁具有高冗余度，受力性能较好，结构完全处于弹性变形阶段，本方案格构柱、张弦桁架梁和平面桁架梁均为钢构件，在形成支撑装置时是采用多个单体现场组装在一起，使得重复利用率高达100％。(6)传力路径明确且直接，力学性能易于得到保证，且计算模型与结构的力学相关假定符合度高，便于结构设计；根据计算，支撑装置变形小，且满足清水混凝土施工要求，整体支撑装置具有很大的空间整体刚度，能够保证混凝土浇筑过程中结构稳定的变形承载能力。附图说明图1为异形混凝土洞体装配式模板支撑装置与模板组装在一起后的的三维图。图2为图1中装置的主视图；图3为横向桁架梁安装在两根格构柱间的示意图。图4为横向桁架梁和纵向桁架梁通过梁端板固定安装在一起的示意图。图5为张弦桁架梁的结构简图。图6为钢索端部安装在横向桁架梁上的局部示意图。图7为格构柱通过支撑机构与模板两侧壁交汇处连接在一起后的立体图。图8为图7中结构的主视图。图9为局部模板的结构示意图。图10为顶端板的俯视图。图11为顶端板与局部模板通过调节螺栓固定在一起的结构示意图。其中，1、格构柱；11、格构段；12、柱端板；13、顶端板；2、平面桁架梁；21、横向桁架梁；211、梁端板；22、纵向桁架梁；3、张弦桁架梁；31、钢索；32、加强肋；33、锁紧螺栓；34、钢管；4、支撑机构；41、连接板；42、支撑杆；43、加强板；431、弧形滑槽；432、调节螺栓；433、高强螺栓；44、调节板；45、支撑条；5、模板；51、钢质内模板；52、木质外模板；53、止水锚杆；54、混凝土层。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。本方案的异形混凝土洞体装配式模板5支撑装置需要支撑的模板5的结构可以参见图1和图2中最外层类似渐进收缩八角形除去底面的结构，如图9所示，该模板5包括钢质内模板51和木质外模板52，钢质内模板51和木质外模板52通过止水锚杆53固定连接，并在钢质内模板51和木质外模板52之间的间隙内填充有混凝土层54，钢质内模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其特征在于，包括若干格构柱，所有格构柱构成的呈方形的柱状支撑在高度方向布置有至少一层平面桁架梁，所述平面桁架梁包括相邻两根格构柱之间固定连接的横向桁架梁及相邻且相互平行的两根横向桁架梁之间连接的纵向桁架梁；所述柱状支撑顶端边缘的格构柱之间固定安装有张弦桁架梁，位于所有张弦桁架梁围成的空间内的格构柱顶端安装有平面桁架梁，格构柱顶端的平面桁架梁与张弦桁架梁之间通过若干纵向桁架梁和横向桁架梁固定连接；与所述纵向桁架梁平行、且位于最外层的两列格构柱在高度方向设置有若干对模板侧面进行支撑的支撑机构。

【技术特征摘要】
1.异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其特征在于，包括若干格构柱，所有格构柱构成的呈方形的柱状支撑在高度方向布置有至少一层平面桁架梁，所述平面桁架梁包括相邻两根格构柱之间固定连接的横向桁架梁及相邻且相互平行的两根横向桁架梁之间连接的纵向桁架梁；所述柱状支撑顶端边缘的格构柱之间固定安装有张弦桁架梁，位于所有张弦桁架梁围成的空间内的格构柱顶端安装有平面桁架梁，格构柱顶端的平面桁架梁与张弦桁架梁之间通过若干纵向桁架梁和横向桁架梁固定连接；与所述纵向桁架梁平行、且位于最外层的两列格构柱在高度方向设置有若干对模板侧面进行支撑的支撑机构。2.根据权利要求1所述的异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其特征在于，每根格构柱包括若干格构段，相邻两段格构段之间通过尺寸大于格构段端面尺寸的柱端板和高强螺栓固定连接；未位于格构柱顶端的平面桁架梁中相邻两根格构柱之间的横向桁架梁通过其两端的梁端板和高强螺栓固定在柱端板上。3.根据权利要求2所述的异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其特征在于，每根格构柱的同一高度处连接有三个呈三角支撑的支撑机构；所述支撑机构包括固定在柱端板上的连接板和插入模板内、并与模板固定连接的加强板，所述连接板上安装的支撑杆通过一调节模板角度的调节机构与加强板连接。4.根据权利要求3所述的异形混凝土洞体装配式模板支撑装置，其特征在于，所述调节机构包括支...

【专利技术属性】
技术研发人员：古松，褚云朋，宋星宇，侯鸿杰，顾颖，任松波，孔超，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51