大直徑筒倉的倉頂施工用平臺及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及大直徑筒倉圓臺形倉頂施工用平臺及施工方法。所涉及的大直徑筒倉圓臺形倉頂施工用平臺包括徑向本體和軸向本體，徑向本體安裝在軸向本體上。所涉及的施工方法包括先進(jìn)行倉頂斜壁段的澆注，再進(jìn)行倉頂平直段的澆注，其中倉頂斜壁段的澆注分兩步進(jìn)行，第一步是在倉壁上固定安裝上述施工用平臺，并在平臺與倉壁之間拉設(shè)第一受力構(gòu)件，之后進(jìn)行澆注，待澆注至分步施工位點時，對第一步新澆注的斜壁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；第二步是在第一步澆注的斜壁與施工用平臺之間拉設(shè)第二受力構(gòu)件，之后澆注剩余的斜壁。本發(fā)明的施工方法可減少由于施工操作平臺撓度過大引起的模板變形，可保證倉頂混凝土的澆筑質(zhì)量。
【專利說明】大直徑筒倉的倉頂施工用平臺及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種大直徑鋼筋混凝土筒倉倉頂施工用平臺及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直徑不大于25米的鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)目前的施工方法中大部分涉及倉壁的滑模施工，而對于倉頂混凝土的澆筑沒有太多關(guān)注。由于大直徑筒倉結(jié)構(gòu)圓臺形倉頂施工時所需混凝土的方量大，在施工荷載等附加荷載的影響下，要保證倉頂混凝土的澆筑質(zhì)量就對模板工程及模板支架工程產(chǎn)生了較高要求，而現(xiàn)有的施工方法變形較大不能滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種大直徑筒倉的倉頂施工用平臺。
[0004]為此，本發(fā)明提供的大直徑筒倉的倉頂施工用平臺包括:
[0005]徑向本體，施工時，沿筒倉的徑向安裝在筒倉中；
[0006]軸向本體，施工時，沿筒倉的軸向安裝在筒倉中；
[0007]且徑向本體安裝在軸向本體上。
[0008]所述軸向本體下邊緣與徑向本體外邊緣之間安裝有多根斜拉桿。
[0009]所述軸向本體包括下圍圈、上圍圈和多根立桿，所述多根立桿安裝在上圍圈和下圍圈之間組裝成筒狀軸向本體；所述徑向本體包括外圍圈和多根桁架，多根桁架安裝在外圍圈和所述上圍圈之間組裝成環(huán)狀徑向本體。
[0010]立桿的根數(shù)、桁架的根數(shù)及拉桿的根數(shù)相同，且上圍圈的同一安裝位點上安裝有一根立桿和一根祐1架，下圍圈的同一安裝位點上安裝有一根立桿和一根拉桿，外圍圈的同一安裝位點上安裝有一根祐1架和一根拉桿。
[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的另一技術(shù)目的在于提供一種大直徑筒倉的倉頂施工方法。
[0012]為此，本發(fā)明提供的大直徑筒倉的倉頂施工方法包括:先進(jìn)行倉頂斜壁段的澆注，再進(jìn)行倉頂平直段的澆注，其特征在于，
[0013]所述倉頂斜壁段的澆注分兩步進(jìn)行，
[0014]第一步是在倉壁上固定安裝上述施工用平臺，施工用平臺安裝于筒倉中且軸向本體位于徑向本體下方，并在平臺與倉壁之間拉設(shè)第一受力構(gòu)件，之后進(jìn)行澆注，待澆注至分步施工位點時，對第一步新澆注的斜壁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0015]第二步是在第一步澆注的斜壁與施工用平臺之間拉設(shè)第二受力構(gòu)件，之后澆注剩余的斜壁。
[0016]所述第一步的混凝土澆筑方量占斜壁段混凝土總澆筑方量的一半。
[0017]所述軸向本體上圍圈深入筒倉0.22D，D為筒倉直徑。[0018]所述第一受力構(gòu)件包括第一受力構(gòu)件A和第一受力構(gòu)件B,所述第一受力構(gòu)件A的根數(shù)與所述施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第一受力構(gòu)件A在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點位于徑向主體的中間圓周上且均勻分布；所述第一受力構(gòu)件B的根數(shù)與施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第一受力構(gòu)件B在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點與立桿的安裝位點相同。
[0019]所述第二受力構(gòu)件的根數(shù)與施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第二受力構(gòu)件在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點與立桿的安裝位點相同。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0021]該發(fā)明提供的大直徑筒倉結(jié)構(gòu)圓臺形倉頂混凝土的施工方法可減少由于施工操作平臺撓度過大引起的模板變形，可保證倉頂混凝土的澆筑質(zhì)量。
[0022]該方法充分考慮了施工操作平臺的正常使用狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)，可用于直徑在25m內(nèi)的筒倉結(jié)構(gòu)倉頂施工。創(chuàng)造性的加入三道鋼絲繩提拉施工操作平臺，減小操作平臺承擔(dān)的荷載，降低施工過程的安全隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步解釋說明。
[0024]圖1為本發(fā)明的大直徑筒倉圓臺形倉頂施工用平臺的平面結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0025]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0026]圖3是本發(fā)明施工用平臺安裝及模板支架搭設(shè)完成剖面圖；
[0027]圖4是本發(fā)明第一步澆筑完成剖面圖；
[0028]圖5是本發(fā)明第二步澆筑完成剖面圖；
[0029]圖6是本發(fā)明第三步澆筑完成剖面圖；
[0030]圖7是為實施例所用預(yù)埋件結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0031]圖中各代碼表示:
[0032]1_外圍圈、2-上圍圈、3-祐1架、4_下圍圈、5-立桿、6_斜拉桿、7-施工用平臺、8_筒倉側(cè)壁、9-牛腿、10-第一預(yù)埋件、11-第一受力構(gòu)件A、12-第一受力構(gòu)件B、13-第二受力構(gòu)件、14-第二預(yù)埋件、15-第一步新澆注的斜壁、16-第二步新澆注的斜壁、17-倉頂平直段、18-鋼板、19-吊環(huán)、20-鋼筋。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明所述的軸向和徑向均指大直徑倉筒的軸向和徑向。
[0034]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的大直徑筒倉圓臺形倉頂施工用平臺包括軸向本體和徑向本體；徑向本體作為施工操作平臺，且軸向本體安裝在徑向本體上。
[0035]為更好的支撐徑向本體，滿足徑向本體的承載力要求，其中軸向本體下邊緣與徑向本體外邊緣之間安裝有多根斜拉桿6。
[0036]在構(gòu)件組成上，本發(fā)明的軸向本體由下圍圈4、上圍圈2和多根立桿5圍設(shè)成可安裝在筒倉側(cè)壁8上的筒形，其中多根立桿5安裝在上圍圈2和下圍圈4之間。在選材上，上圍圈2和下圍圈4可選用槽鋼、雙槽鋼或工字鋼，立桿5可選用槽鋼或角鋼。
[0037]在構(gòu)件組成上，本發(fā)明的徑向本體由外圍圈I和多根桁架3組裝成平面圓環(huán)形，且多根桁架3沿周向分布安裝在外圍圈I和軸向本體的上圍圈2之間。在選材上，外圍圈I可選用工字鋼或雙槽鋼，桁架3可選用鋼制桁架。
[0038]為保證平臺施工的穩(wěn)定性和受力更加穩(wěn)定，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其中立桿5的根數(shù)、桁架3的根數(shù)及斜拉桿6的根數(shù)相同，且上圍圈2的同一安裝位點上安裝有一根立桿5和一根祐1架3,下圍圈4的同一安裝位點上安裝有一根立桿5和一根斜拉桿6,外圍圈I的同一安裝位點上安裝有一根祐1架3和一根斜拉桿6。
[0039]需要解釋說明的是，本發(fā)明所述的大直徑筒倉包括側(cè)壁和側(cè)壁頂部的倉頂，其中倉頂結(jié)構(gòu)包括斜壁段和平直段，其中斜壁段與倉筒側(cè)壁直接連接，平直段位于筒倉最頂部且與地面平行。本發(fā)明的施工方法是對筒倉倉頂進(jìn)行分階段澆注，由于倉頂自身分為斜壁段及平直段兩部分，而斜壁段壁厚較大一次澆筑荷載過大可分兩次，故整個倉頂施工分三步進(jìn)行。
[0040]本發(fā)明的利用上述施工平臺進(jìn)行筒倉頂施工的方法步驟包括:倉壁斜壁段的施工和平直段的施工，其中斜壁段的施工分兩步進(jìn)行:第一步是在倉壁上固定安裝上述施工用平臺，并在平臺與倉壁之間拉設(shè)第一受力構(gòu)件(11、12)，用于分擔(dān)第一步混凝土澆筑時操作平臺承擔(dān)的荷載，傳遞部分荷載至筒倉豎直倉壁，減小操作平臺的內(nèi)力響應(yīng)及變形，之后進(jìn)行澆注，待澆注至分步施工位點時，對第一步新澆注的斜壁15進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。第二步是在第一步澆注的斜壁15與施工用平臺之間拉設(shè)第二受力構(gòu)件13，用于分擔(dān)第二步混凝土澆筑時操作平臺承擔(dān)的荷載，傳遞部分荷載至已具備強(qiáng)度的第一步混凝土段，減小操作平臺的內(nèi)力響應(yīng)及變形，之后澆注剩余的斜壁即第二步新澆筑的斜壁16。待斜壁澆筑完后，澆筑倉頂平直段17。
[0041]在本發(fā)明每步混凝土的澆筑過程中新澆混凝土自重及施工荷載通過模板及其支撐體系傳遞至施工操作平臺，操作平臺所受荷載為模板支撐架中立桿底部的作用力。在施工過程中鋼桁架的工字鋼上弦主要產(chǎn)生軸力及彎矩，腹桿及下弦主要產(chǎn)生軸力，相互之間的焊接節(jié)點能合理的傳遞內(nèi)力 ，避免應(yīng)力集中；軸向本體上、下圍圈產(chǎn)生彎矩，立柱產(chǎn)生軸力，整個軸向本體的構(gòu)造可均勻的傳遞內(nèi)力，均衡每根桁架的受力，且可通過斜拉桿直接傳遞荷載至鋼桁架外端，使操作平臺各構(gòu)件共同受力；外圍圈I與鋼桁架焊接成整體，增加操作平臺的剛度。
[0042]操作平臺在施工中若某根桁架受較大荷載，則可通過軸向本體及外圍圈I向其他鋼桁架傳遞，避免單根鋼桁架受力引起過大變形，整體性好。加上每步混凝土澆筑時拉設(shè)鋼絲繩，可有效的傳遞部分荷載至已澆筑完成并具備承載能力的混凝土部分，減小操作平臺受力，保證施工安全。
[0043]本發(fā)明的施工方法中可將施工平臺搭放并固定在預(yù)埋設(shè)在筒倉側(cè)壁中的牛腿上。其中牛腿埋設(shè)位置及平臺尺寸的確定方法:對于具體工程筒倉的直徑D為已知，如圖6所示，則輻射式桁架長度L和軸向本體直徑d有如下關(guān)系2XL+d=D，設(shè)計操作平臺時確定L^l.2d，可得L ^ 0.35D，d ^ 0.3D。又根據(jù)第一受力構(gòu)件A和第一受力構(gòu)件B的拉設(shè)角度有如下關(guān)系L=I^h1，L/(2h)=cot50°，可得h~0.220,4~0.13D。經(jīng)計算可知，在筒倉壁施工時應(yīng)在距離筒倉側(cè)壁頂部0.22D位置處預(yù)留牛腿孔洞。h指牛腿孔洞預(yù)留位置到豎直倉壁頂點的距離，Ii1指軸向本體的軸向高度。
[0044]以下是發(fā)明人提供的實施例，以對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說明。[0045]實施例:
[0046]該實施例的筒倉結(jié)構(gòu)外徑20m，筒倉側(cè)壁高42m、厚370mm，倉頂高度4m，采用C45混凝土澆筑，倉頂斜壁段壁厚600mm，斜壁段與水平面的夾角為45°，倉頂平直段壁厚200mm，平直段上分布有八根格構(gòu)式分步截面為300mmX 1200mm的梁。該實施例的筒倉用于
儲藏原煤。
[0047]如圖7所示，施工中所用預(yù)埋件由20mm鋼板18、Φ20吊環(huán)19及Φ12鋼筋20組成。
[0048]該實施例所用倉頂施工所用操作平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:
[0049]徑向本體中鋼桁架共48根，其中鋼桁架的上弦為GB-120A長7m，腹桿及下弦為Φ25圓鋼，下弦長6m,上弦外端頭焊接腹桿時預(yù)留500mm,上下弦凈距500mm ；
[0050]軸向本體中核心筒直徑5m，上、下圍圈及48根立柱均為GB-C20分段焊接成圓環(huán)，上下層縱橫支撐、4根中立柱均為GB- L 90X10，核心筒高2.5m，核心筒上圍圈與鋼桁架上弦采用高強(qiáng)螺栓連接；
[0051]拉桿為Φ25圓鋼，錨固于核心筒下圍圈及鋼桁架上弦之間；
[0052]外圍圈I為GB-122，直徑19m，分段焊接成環(huán)，圈梁上翼緣與鋼桁架上弦下翼緣焊
接在一起。
[0053]該實施例所用鋼絲繩為普通型6 X 19點接觸鋼絲繩。
[0054]該實施例倉頂斜壁段總混凝土方量約為150m3，倉頂平直段混凝土方量為40m3。將斜壁段分兩次施工施工，每次澆筑75m3。
[0055]以地面標(biāo)高為±0m，當(dāng)筒倉側(cè)壁施工至標(biāo)高37.5m處時在筒倉側(cè)壁上沿周向均勻的預(yù)留8個孔洞埋設(shè)牛腿，施工至42m高度時在倉壁側(cè)壁上沿周向均勻地預(yù)埋48個預(yù)埋件，為倉頂施工做準(zhǔn)備。
[0056]倉頂施工前，采用滑升工藝將連接成整體的操作平臺提升固定到牛腿上，在倉壁預(yù)埋吊環(huán)及鋼桁架上弦中部之間拉設(shè)第一道鋼絲繩共48根，在倉壁預(yù)埋吊環(huán)及核心筒下圍圈之間拉設(shè)第二道鋼絲繩共48根，用于分擔(dān)第一步混凝土澆筑時的荷載。
[0057]在第一步混凝土澆筑結(jié)束時在斜壁周圍均勻地預(yù)埋48個預(yù)埋件，待第一步混凝土強(qiáng)度達(dá)到45MPa時在吊環(huán)及核心筒下圍圈之間拉設(shè)第三道鋼絲繩，用于分擔(dān)第二步混凝土澆筑時的荷載。依次澆筑第二步及第三步混凝土。
[0058]參考圖3-圖，6，具體施工過程如下:
[0059](I)筒倉側(cè)壁8施工時在其周圍均勻地預(yù)留孔洞埋設(shè)牛腿9，倉壁頂部均勻地埋設(shè)若干第一預(yù)埋件10，孔洞及第一預(yù)埋件的數(shù)量需經(jīng)設(shè)計確定。
[0060](2)采用滑升裝置將施工用平臺7滑升至牛腿預(yù)埋孔洞上方，操作平臺外圍圈I直接擱置于牛腿9之上，可采取防滑移措施，操作平臺輻射式鋼桁架與豎直倉壁頂部第一預(yù)埋件10的平面位置重合，由靜力平衡分解知二者位于同一軸向平面時鋼絲繩的傳力作用最佳。
[0061](3)在筒倉側(cè)壁8頂部第一預(yù)埋件10與施工用平臺7輻射式鋼桁架中點之間設(shè)置第一受力構(gòu)件All即第一道鋼絲繩，在倉壁第一預(yù)埋件10與施工用平臺7軸向本體下圍圈4之間設(shè)置第一受力構(gòu)件B12即第二道鋼絲繩，第二道鋼絲繩與第一道鋼絲繩共同分擔(dān)第一步混凝土澆筑時操作平臺承擔(dān)的荷載，兩道鋼絲繩在操作平臺的提拉點不同可有效地減小核心筒及鋼桁架的撓度。
[0062](4)在施工用平臺7上鋪設(shè)木板，檢查其平整度，合格后搭設(shè)模板支架。
[0063](5)如圖4所示，進(jìn)行第一步混凝土的澆筑，當(dāng)V/2的混凝土澆筑完畢時即第一步澆筑結(jié)束時在斜壁段周圈均勻的埋設(shè)第二預(yù)埋件14，其水平投影與輻射式鋼桁架重合，待第一步新澆筑的斜壁15達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時在第二預(yù)埋件14與下圍圈4之間設(shè)置第二受力構(gòu)件13即第三道鋼絲繩。
[0064](6)澆筑第二步斜壁的混凝土。
[0065](7)澆筑第三步倉頂平直段的混凝土。
【權(quán)利要求】
1.一種大直徑筒倉的倉頂施工用平臺，其特征在于，包括 徑向本體，施工時，沿筒倉的徑向安裝在筒倉中； 軸向本體，施工時，沿筒倉的軸向安裝在筒倉中； 且徑向本體安裝在軸向本體上。
2.如權(quán)利要求1所述的大直徑筒倉的倉頂施工用平臺，其特征在于，所述軸向本體下邊緣與徑向本體外邊緣之間安裝有多根斜拉桿。
3.如權(quán)利要求1所述的大直徑筒倉的倉頂施工用平臺，其特征在于，所述軸向本體包括下圍圈、上圍圈和多根立桿，所述多根立桿安裝在上圍圈和下圍圈之間組裝成筒狀軸向本體；所述徑向本體包括外圍圈和多根桁架，多根桁架安裝在外圍圈和所述上圍圈之間組裝成環(huán)狀徑向本體。
4.如權(quán)利要求3所述的大直徑筒倉的倉頂施工用平臺，其特征在于，立桿的根數(shù)、桁架的根數(shù)及拉桿的根數(shù)相同，且上圍圈的同一安裝位點上安裝有一根立桿和一根桁架，下圍圈的同一安裝位點上安裝有一根立桿和一根拉桿，外圍圈的同一安裝位點上安裝有一根祐1架和一根拉桿。
5.一種大直徑筒倉的倉頂施工方法，方法包括先進(jìn)行倉頂斜壁段的澆注，再進(jìn)行倉頂平直段的澆注，其特征在于， 所述倉頂斜壁段的澆注分兩步進(jìn)行: 第一步是在倉壁上固定安裝權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的施工用平臺，施工用平臺安裝于筒倉中且軸向本體位于徑向本體下方，在平臺與倉壁之間拉設(shè)第一受力構(gòu)件，之后進(jìn)行澆注，待澆注至分步施工位點時，對第一步新澆注的斜壁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； 第二步是在第一步澆注的斜壁與施工用平臺之間拉設(shè)第二受力構(gòu)件，之后澆注剩余的斜壁。
6.如權(quán)利要求5所述的大直徑筒倉的倉頂施工方法，其特征在于，所述第一步的混凝土澆筑方量占斜壁段混凝土總澆筑方量的一半。
7.如權(quán)利要求5所述的大直徑筒倉的倉頂施工方法,其特征在于,所述軸向本體上圍圈深入筒倉0.22D，D為筒倉直徑。
8.如權(quán)利要求5所述的大直徑筒倉的倉頂施工方法,其特征在于,所述第一受力構(gòu)件包括第一受力構(gòu)件A和第一受力構(gòu)件B，所述第一受力構(gòu)件A的根數(shù)與所述施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第一受力構(gòu)件A在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點位于徑向主體的中間圓周上且均勻分布；所述第一受力構(gòu)件B的根數(shù)與施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第一受力構(gòu)件B在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點與立桿的安裝位點相同。
9.如權(quán)利要求5所述的大直徑筒倉的倉頂施工方法，其特征在于，所述第二受力構(gòu)件的根數(shù)與施工用平臺中立桿的根數(shù)相同，且多根第二受力構(gòu)件在倉筒上的安裝位點沿周向均勻分布，在施工平臺上的安裝位點與立桿的安裝位點相同。
【文檔編號】E04H7/18GK103669952SQ201310666051
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】胡長明, 郭艷, 梅源, 王雪艷, 劉鳳云, 趙楠 申請人:西安建筑科技大學(xué)