橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及建筑施工領域，具體涉及預制立柱澆筑系統。
【背景技術】
[0002]隨著城市橋梁施工當中橋梁預制拼裝施工工藝的推廣普及，大量預制立柱、預制蓋梁的出現使橋梁施工逐漸走向標準化、模塊化。在橋梁施工的預制拼裝工藝中，預制立柱的精度和質量的控制尤為關鍵。
[0003]現有技術中，橋梁預制立柱大多采用的是橫向支模橫向澆筑的預制方式，由于澆筑時鋼筋的受力狀態與拼裝后的實際受力狀態不同，例如各處的受力方向均垂直，且易產生變形，導致立柱的精度與質量難以精確控制。若能實現豎向澆筑預制立柱，則可以使立柱在澆筑過程中，保持實際受力狀態，保證混凝土保護層厚度滿足精度要求，并且能夠按現場定位精確控制立柱尚度，更有利于預制立柱精度和質量的控制。然而，由于受限于立柱的尚度(長度)，若要采用豎向澆筑的方式預制立柱，一直存在支模困難等問題。
[0004]因此，開發出能夠方便地進行豎向澆筑預制立柱的澆筑系統和施工方法，對于預制立柱的生產而言有著顯著的現實意義。
【實用新型內容】
[0005]基于現有技術的以上現狀，本實用新型的首要目的在于提供一種橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統，其能夠在不增加支模難度的前提下實現豎向澆筑，從而提高預制立柱的施工精度。
[0006]以上目的通過以下技術方案實現:
[0007]橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統，其包括:模塊化側模、底模、支承裝置、以及澆筑臺座，其中，模塊化側模和底模用于組成模板體系，所述支承裝置用于支承模塊化側模和底模以完成橫向支模，所述澆筑臺座固定設置在澆筑位置處，其用于支承所述底模以便支承豎向翻轉后的所述模板體系，所述澆筑臺座包括用于與所述底模進行固定的連接結構。
[0008]優選地，還包括翻轉臺座，所述翻轉臺座固定設置在翻轉位置處，所述翻轉臺座上連接有可樞轉的翻轉臂，所述翻轉臂的自由端設有銷孔。
[0009]優選地，所述翻轉臺座包括第一支承部和第二支承部，在所述模板體系完成豎向翻轉后，所述第一支承部支承所述底模，所述第二支承部支承所述翻轉臂;優選地，所述翻轉臺座還包括底座，所述底座上設有兩根立柱，每根立柱的頂端設有轉軸孔，所述轉軸孔用于鉸接所述翻轉臂。
[0010]優選地，所述翻轉臂具有長條形主體，所述主體的長度方向的兩端分別設有凸耳，所述銷孔設置在所述凸耳上，所述翻轉臂的底部鉸接至所述翻轉臺座;優選地，所述主體的橫截面為L形，包括相互垂直的第一邊和第二邊，所述第一邊和第二邊以及所述凸耳構成容納所述底模的一部分的容納空間。
[0011]優選地，所述澆筑臺座的所述連接結構包括臺座法蘭，所述臺座法蘭上設有第一連接孔，所述底模包括下法蘭，所述下法蘭上設有第二連接孔，所述第一連接孔與所述第二連接孔的位置相對應。
[0012]優選地，所述支承裝置為可移動支承裝置。
[0013]優選地，所述可移動支承裝置包括至少一個移動小車，優選還包括用于放置移動小車的水平擱置的軌道。
[0014]本實用新型的預制立柱澆筑系統使得能夠在不增加支模難度的前提下實現預制立柱的豎向澆筑，從而有助于提高預制立柱的施工精度。本實用新型的優選方案能夠方便地實現橫向支模的模板體系的豎向翻轉。
[0015]本實用新型的施工方法采用橫向支模、豎向澆筑的方式，使得立柱在澆筑過程中保持實際受力狀態，從而能夠控制預制精度、保證預制質量，并且施工便捷。其優選方案還便于實施大規模生產，提高生產效率。
【附圖說明】
[0016]以下將參照附圖對根據本實用新型的預制立柱澆筑系統的優選實施方式進行描述。圖中:
[0017]圖1為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的模板體系在豎向翻轉之前的示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的模板體系移動到翻轉位置之前的局部放大示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的模板體系的俯視示意圖；
[0020]圖4為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的底模的外形結構示意圖；
[0021]圖5為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的翻轉臺座的外形結構示意圖；
[0022]圖6為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的翻轉臂的外形結構示意圖；
[0023]圖7為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的模板體系在澆筑位置的示意圖；
[0024]圖8為本實用新型的預制立柱澆筑系統中的澆筑臺座的俯視示意圖；
[0025]圖9為圖8中的A_A#lj視不意圖；
[0026]圖10為本實用新型的預制立柱的施工方法的優選實施方式的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]如前所述，本實用新型的一方面從控制預制精度、保證預制質量、方便大規模生產、施工便捷、提高效率等出發，提出一種橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統，其可以在橫向支模(不增加支模難度)的前提下實現豎向澆筑。
[0028]如圖1-圖9所示，本實用新型的橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統包括:模塊化側模(例如鋼側模)3、底模(例如鋼底模)4、支承裝置、以及澆筑臺座8，其中，模塊化側模3和底模4用于組成模板體系，所述支承裝置用于支承所述模塊化側模3和所述底模4以完成橫向支模，所述澆筑臺座8固定設置在澆筑位置處(例如固定在地面上)，其用于支承所述底模4以便支承豎向翻轉后的所述模板體系，并且包括用于與所述底模4進行固定的連接結構，例如法蘭結構等。
[0029]通過在支承裝置上進行橫向支模(在此，橫向是與豎向相比較而言，例如水平方向)，該橫向支模過程例如可以采用現有技術中任何合適的方式，從而不會增加支模的難度。在完成支模后，通過將模板體系進行豎向翻轉，并將翻轉后的模板體系移動(例如吊裝)至澆筑臺座處，并將澆筑臺座與底模進行固定連接，即可進行豎向澆筑。從而，可以使預制立柱在澆筑過程中保持實際受力狀態，同時便于控制預制立柱的精度和質量。
[0030]優選地，模塊化側模3可以包括多個不同尺寸的模塊化側模，上下相鄰的各側模之間、底部側模與底模之間均采用法蘭結構進行連接，同截面處的側面之間采用角拉桿和法蘭結構共同實現連接(參見圖3)。這樣，在完成支模后，各連接處可以保持足夠的連接強度和剛度，從而保證在豎向翻轉過程中不發生變形或移位。
[0031]在此，澆筑臺座是指在豎向澆筑時支承并固定底模的結構，本領域的技術人員容易理解的是，澆筑臺座的結構可以是多種多樣的，只要能可靠地支承并固定底模、并能承受住澆筑后的立柱及其模板體系的重量即可。
[0032]由于橫向支模后的模板體系可能尺寸較長(取決于預制立柱的高度尺寸)，在豎向翻轉的過程中，需要對底模進行合理地止滑和支承。為此，優選地，本實用新型的預制立柱澆筑體系還包括翻轉臺座5(參見圖1和圖2)，所述翻轉臺座5固定設置在翻轉位置處，例如固定在不同于澆筑位置的地面上。所述翻轉臺座5上連接有可樞轉的翻轉臂7，所述翻轉臂7的自由端設有銷孔，以用于與所述底模4進行連接。由于翻轉臺座5被固定，在模板體系的底模借助于翻轉臂而與翻轉臺座連接后，通過提升模板體系的其它部分即可完成豎向翻轉，在這個過程中，翻轉臺座可以有效防止模板體系的底部打滑，在完成豎向翻轉之后，翻轉臺座還可以支承整個模板體系。
[0033]本領域的技術人員容易想到的是，翻轉臺座的結構可以是多種多樣的，只要能可靠地安裝翻轉臂、并且能穩固地完成模板體系的豎向翻轉過程、并在翻轉后支承模板體系即可。
[0034]例如，翻轉臂7通過轉軸鉸接于翻轉臺座5上，翻轉臂7的另一端(自由端)設有銷孔，底模4上設有對應的銷孔，定位銷6可穿過這些銷孔而將底模4與翻轉臂7進行連接。
[0035 ]具體地，底模4的優選結構可參見圖4。底模4包括面板41、上法蘭42和下法蘭43。其中，面板41的尺寸和形狀與預制立柱的底面一致。上法蘭42和下法蘭43之間沿著四邊設置有四組(例如平行、豎立的)固定支承板46和47，例如，兩組固定支承板46沿一個方向(例如沿長度方向)間隔地布置，另兩組固定支承板47沿另一個方向(例如沿寬度方向)間隔地布置，這些固定支承板賦予底模4(特別是上法蘭和下法蘭)足夠的強度和剛度，使其能承受豎向澆筑時的各種受力。
[0036]優選地，底模4上的銷孔48貫通其中一組固定支承板(例如46)。
[0037]翻轉臺座5的優選結構可參見圖5。如圖所示，翻轉臺座5優選包括第一支承部52和第二支承部53，結合圖1和圖2可知，在所述模板體系完成豎向翻轉后，所述第一支承部52支承所述底模4，所述第二支承部53支承所述翻轉臂7。因此，第一支承部52高于第二支承部53。優選地，第一支承部52和第二支承部53均為支承梁，例如均由方鋼或槽鋼構成。
[0038]翻轉臺座5例如還包括底座51，其例如由兩根平行設置的方鋼或槽鋼構成。第一支承部52和第二支承部53例如焊接在底座51上，從而構成一個整體。優選地，在底座51的兩側還設有兩根立柱54，每根立柱54的頂端處設有轉軸孔55，以用于穿設轉軸而連接翻轉臂7。
[0039]立柱54優選焊接在底座51上，為提高立柱51的強度，每根立柱的側面還設有斜拉桿56，斜拉桿的兩端例如分別焊接至底座51和立柱54，從而使立柱51能夠可靠地承受豎向翻轉模板體系時的所施加的力。
[0040]翻轉臂7的優選結構可參見圖6。翻轉臂7具有長條形主體，主體的橫截面為L形，包括大致互相垂直的第一邊70和第二邊71。在主體的長度方向的兩端分別設有凸耳72，凸耳72上設有銷孔73。銷孔73用于實現翻轉臂7與底模4的連接。所述第一邊70和第二邊71以及所述凸耳72構成容納所述底模4的一部分的容納空間。例如，當底模4的一部分位于所述容納空間中時，底模4上的銷孔48與翻轉臂7上的銷孔73對齊，定位銷6可穿過這些銷孔，從而實現翻轉臂7與底模4的連接。
[0041]翻轉臂7的底部設有轉軸孔74，以用于實現翻轉臂7與翻轉臺座5的鉸接。例如，當翻轉臂7的轉軸孔74與翻轉臺座5上的轉軸孔55對齊時，轉軸可穿過這些轉軸孔，從而將翻轉臂7與翻轉臺座5鉸接到一起。通常，翻轉臂7與翻轉臺座5鉸接后不再拆開。在這種情況下，翻轉臂7可整體地繞轉軸轉動，其上端(即具有銷孔73的一端)即為自由端。
[0042]優選地，翻轉臂7包括多個固定支承板75，轉軸孔74例如可以設置在其中的一些固定支承板上。需要說明的是，在圖6的視角下，各轉軸孔74實際上是看不見的，因其靠近第二邊71的寬度方向的中間位置(可參見圖1和圖2)。然而，為了清楚地說明轉軸孔74的設置方式，仍然在圖6中將其示意地示出。
[0043]當模板體系被移動到翻轉位置處(如圖1所示的位置)時，底模4上的銷孔48與翻轉臂7上的銷孔73對齊，底模4的一部分容納在翻轉臂7的主體的L形結構的拐角內，并且位于兩個凸耳之間。此時，將定位銷6穿過這些銷孔，即完成了翻轉臂7與底模4的連接。隨后，提升模板體系的其它部分(例如左端和/或中間部位)，模板體系便會隨翻轉臂7而繞轉軸(轉軸孔74和55)樞轉，從而實現豎向翻轉。在完成豎向翻轉以后，翻轉臂7便順時針旋轉90度，使得第一邊70轉到水平方向，并抵靠在翻轉臺座5的第二支承部53上，其上方則支承著底模4的一邊。同時，底模4的另一邊抵靠在翻轉臺座5的第一支承部52上。由此，底模4被可靠地支承在翻轉臺座5上，也即，整個模板體系被可靠地支承在翻轉臺座5上。此時，拆下定位銷6，模板體系便可以被豎向地移走，例如移動到澆筑位置。
[0044]優選地，如圖1和圖2所示，所述支承裝置為可移動支承裝置。進一步優選地，所述可移動支承裝置包括至少一個移動小車2。由此，橫向支模時可以遠離翻轉位置進行，完成支模后，再借助于支承裝置的移動，將模板體系移動至翻轉位置進行豎向翻轉。也即，通過使支承裝置可移動，可以使得在不同地點組裝后的模板體系均移動到專門設置的翻轉位置處進行翻轉，有利于減少豎向翻轉時所需的設備數量，實現定點操作。
[0045]優選地，所述支承裝置還包括用于放置移動小車2的水平擱置的軌道I，即，移動小車2可沿所述軌道I運動。也即，為保證移動小車的高度一致以及移動精度，可將所述移動小車2均勻排布在水平擱置的軌道I上。軌道I的存在還可以極大提高各移動小車2的支承剛度，防止因地面不平導致部分移動小車發生下陷或顛簸等。
[0046]優選地，翻轉臺座5設置在軌道I的末端。也即軌道的延伸方向與前述的橫向保持一致，并且其延伸到翻轉位置處。具體排布時，可通過調整移動小車的數量及間距來匹配預制立柱的長度。
[0047]模板體系在完成豎向翻轉后，例如可利用起重設備將模板體系移動到澆筑位置處，并放置在澆筑臺座8上，并將底模4與澆筑臺座8固定連接在一起，如圖7所示。
[0048]澆筑臺座8的優選結構如圖8和圖9所示。如圖所示，澆筑臺座8的輪廓尺寸和形狀與底模4基本相同。所述澆筑臺座8的所述連接結構包括臺座法蘭82，所述臺座法蘭82上設有第一連接孔84，例如沿法蘭四周設置的多個第一連接孔。相匹配地，如圖4所示，底模4的下法蘭43上設有第二連接孔45。當底模4與澆筑臺座8對正時，所述第一連接孔84與所述第二連接孔45的位置相對應。連接緊固件(例如螺栓等)可穿過第一連接孔和第二連接孔進行緊固。
[0049]優選地，澆筑臺座8的臺座法蘭82上還設有第一定位孔83(例如，圖8所示實施方式中位于四個角部)，相匹配地，底模4的下法蘭43上設有位置對應的第二定位孔44。將相應的定位元件(例如銷)穿過第一定位孔和第二定位孔，便可以方便地實現對各對連接孔的一次性加工，從而保證全部的連接孔均能嚴格對正。
[0050]澆筑臺座8的主要作用在于支承整個模板體系和預制立柱，因而其強度和剛度非常重要。為此，本實用新型中，澆筑臺座8包括縱橫交錯地設置的多個支承梁81，例如由工字鋼構成，這些支承梁例如被焊接成一個整體，臺座法蘭42再與它們連接成一個整體。為保證臺座法蘭42的強度和剛度，臺座法蘭42的下方還設置有多組支承板。
[0051]利用本實用新型的優選結構的澆筑系統進行預制立柱的施工的典型過程為:根據預制立柱的長度在軌道I上均勻排布間距匹配的移動小車2;根據預制立柱的長度選擇對應尺寸的模塊化鋼側模3，在移動小車2上結合預制立柱鋼筋籠進行橫向支模，鎖緊模塊化側模3之間的法蘭和角拉桿的同時鎖緊底部模塊化側模3與底模4之間的法蘭;完成鋼模體系的拼裝后通過移動軌道I上的小車2使鋼模體系移動至翻轉臺座5，底模4通過定位銷6與翻轉臺座5上的翻轉臂7進行連接;之后通過起重設備牽引完成預制立柱鋼模體系的豎向翻轉;取出定位銷6后通過起重設備移動豎向預制立柱鋼模體系至澆筑臺座8，經過法蘭固定后進行澆筑。
[0052]本實用新型的另一方面還提供了一種預制立柱的施工方法，即橫向支模豎向澆筑的施工方法，其采用本實用新型所述的預制立柱澆筑系統進行，包括步驟(如圖10所示):
[0053]A、根據預制立柱的長度沿橫向(是與豎向相比較而言，例如水平方向)設置支承裝置；
[0054]B、將預制立柱鋼筋籠水平置于支承裝置上進行橫向支模，完成模板體系的拼裝，例如，可借助于支承件確定鋼筋籠在各個方向上距側模的距離，以保證混凝土保護層的厚度；
[0055]C、將模板體系進行豎向翻轉，例如，借助于起重設備的牽引完成模板體系的豎向翻轉；
[0056]D、將模板體系移動到澆筑位置進行澆筑，例如借助于起重設備進行移動;優選地，將模板體系的底模與所述澆筑臺座相固定。
[0057]由于本實用新型針對的是立柱的預制澆筑而非現場澆筑，因而根據生產批量可以設置多個澆筑位置，從而完成多個預制立柱的預制澆筑。
[0058]優選地，所述預制立柱澆筑系統包括翻轉臺座時，在步驟C之前還包括步驟Cl:將模板體系的底模與所述翻轉臂進行連接。
[0059]優選地，所述支承裝置為可移動支承裝置時，在步驟Cl之前還包括步驟C2:利用可移動支承裝置將模板體系移動到所述翻轉臺座處。例如，可移動支承裝置可沿該橫向移動，也可以沿不同于該橫向的方向進行移動。
[0060]當將模板體系移動到翻轉位置時，可將底模與鉸接于翻轉臺座上的翻轉臂進行連接，從而，在進行豎向翻轉時，模板體系可相對于翻轉臺座做樞轉運動，并在完成豎向翻轉時可靠地坐落于翻轉臺座上。
[0061]優選地，步驟A中，設置支承裝置包括排布(優選均勻排布)至少一個移動小車。優選地，將所述移動小車均勻排布在水平擱置的軌道上。
[0062]優選地，步驟B中，還包括根據預制立柱的長度選擇不同尺寸的模塊化側模進行組合。由于不同批次的預制立柱可能具有不同的長度(高度)，因此，不同尺寸的模塊化側模的組合更容易滿足各種長度尺寸的需求。具體組合時，可根據所需預制立柱的高度選擇不同尺寸的側模通過連接機構組合起來形成長度匹配的模板體系。
[0063]上面描述了本實用新型的預制立柱的施工方法的各優選實施方式，其通過豎向翻轉而巧妙地實現了從橫向支模到豎向澆筑的工況轉換，保證了預制立柱的質量和精度的同時，方便了規模化生產，提高了施工效率。
[0064]本領域的技術人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優選方案可以自由地組合、疊加。
[0065]應當理解，上述的實施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本實用新型的基本原理的情況下，本領域的技術人員可以針對上述細節做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本實用新型的權利要求范圍內。
【主權項】
1.橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統，其特征在于，包括:模塊化側模、底模、支承裝置、以及澆筑臺座，其中，模塊化側模和底模用于組成模板體系，所述支承裝置用于支承模塊化側模和底模以完成橫向支模，所述澆筑臺座固定設置在澆筑位置處，其用于支承所述底模以便支承豎向翻轉后的所述模板體系，所述澆筑臺座包括用于與所述底模進行固定的連接結構。2.根據權利要求1所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，還包括翻轉臺座，所述翻轉臺座固定設置在翻轉位置處，所述翻轉臺座上連接有可樞轉的翻轉臂，所述翻轉臂的自由端設有銷孔。3.根據權利要求2所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述翻轉臺座包括第一支承部和第二支承部，在所述模板體系完成豎向翻轉后，所述第一支承部支承所述底模，所述第二支承部支承所述翻轉臂。4.根據權利要求3所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述翻轉臺座還包括底座，所述底座上設有兩根立柱，每根立柱的頂端設有轉軸孔，所述轉軸孔用于鉸接所述翻轉臂。5.根據權利要求2-4之一所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述翻轉臂具有長條形主體，所述主體的長度方向的兩端分別設有凸耳，所述銷孔設置在所述凸耳上，所述翻轉臂的底部鉸接至所述翻轉臺座。6.根據權利要求5所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述主體的橫截面為L形，包括相互垂直的第一邊和第二邊，所述第一邊和第二邊以及所述凸耳構成容納所述底模的一部分的容納空間。7.根據權利要求1-4之一或6所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述澆筑臺座的所述連接結構包括臺座法蘭，所述臺座法蘭上設有第一連接孔，所述底模包括下法蘭，所述下法蘭上設有第二連接孔，所述第一連接孔與所述第二連接孔的位置相對應。8.根據權利要求1-4之一或6所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述支承裝置為可移動支承裝置。9.根據權利要求8所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，所述可移動支承裝置包括至少一個移動小車。10.根據權利要求9所述的預制立柱澆筑系統，其特征在于，還包括用于放置移動小車的水平擱置的軌道。
【專利摘要】本實用新型公開了一種橫向支模豎向澆筑的預制立柱澆筑系統，其包括：模塊化側模、底模、支承裝置、以及澆筑臺座，其中，模塊化側模和底模用于組成模板體系，所述支承裝置用于支承模塊化側模和底模以完成橫向支模，所述澆筑臺座固定設置在澆筑位置處，其用于支承所述底模以便支承豎向翻轉后的所述模板體系，所述澆筑臺座包括用于與所述底模進行固定的連接結構。本實用新型的預制立柱澆筑系統使得能夠在不增加支模難度的前提下實現預制立柱的豎向澆筑，從而有助于提高預制立柱的施工精度。本實用新型還公開了預制立柱的施工方法。
【IPC分類】E01D21/00, E01D101/24
【公開號】CN205382417
【申請號】CN201521101144
【發明人】張劍宇, 閻喆, 張銘, 谷志旺, 查義強, 姜海西, 吳建兵
【申請人】上海建工四建集團有限公司, 上海公路投資建設發展有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2015年12月25日