水下混凝土钢模板安装结构的制作方法

1.本发明涉及一种水下混凝土钢模板安装结构，属于水利水电工程领域。


背景技术：

2.水电站下游泄洪消能区水流紊动严重，常导致泄水建筑物本岸及出口对岸基础容易发生掏空破坏，此外，现阶段的水下掏刷不断向底部发展，水下掏空深度常大于5m，有的甚至大于10m，针对水下掏空破坏，常规的修复方案是采用水下混凝土进行回填，即在掏空区域外侧架立混凝土钢模板，内侧重新浇筑水下混凝土封堵掏空区域，但针对深水区的水下混凝土钢模板架立，常规平板式钢模板存在以下不足：
3.①
河床底往往不平，模板底部与河床接触面容易存在孔洞，容易漏浆。
4.②
深水区平板式钢模板较难固定，无基础可以生根。
5.③
水下混凝土模板受浇筑时混凝土产生的侧压和水流的双重作用，较难稳定。
6.综上所述，常规的平板式钢模板已不能满足现状，急需创造一种新型的一种水下混凝土钢模板及其安装方法。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是：提供一种水下混凝土钢模板安装结构，使其能在深度、流速均较大的河道中能够便捷而稳固地安装混凝土模板。
8.为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：水下混凝土钢模板安装结构，包括位于岸边的混凝土平台，混凝土平台上设置有悬臂梁，悬臂梁相对于混凝土平台具有朝向河道内伸出的悬伸段，悬臂梁沿着河道长度方向间隔布置多根，悬臂梁的悬伸段固定连接有立柱，立柱的下端插入河底；相邻的两根立柱朝向彼此设置有卡槽；在相邻的两根立柱之间设置有混凝土模板，混凝土模板的两端分别卡入立柱的卡槽内。
9.进一步的是：立柱采用工字钢，由工字钢的u形开口作为卡入混凝土模板的卡槽。
10.进一步的是：相邻两根悬臂梁之间在其连接立柱的端头通过连接梁固定连接。
11.进一步的是：悬臂梁沿竖向间隔布置多层，相邻两层的悬臂梁通过平台立柱固定连接；相邻的平台立柱之间通过纵向梁固定连接；立柱、平台立柱和连接梁均采用工字钢，纵向梁采用角钢。
12.进一步的是：悬臂梁通过边坡连接锚杆与岸坡连接固定；混凝土平台通过平台连接锚杆与岸坡连接固定。
13.进一步的是：河底预设有竖向砂浆锚杆，立柱的下端固定设置有套管，套管套设于竖向砂浆锚杆的上端。
14.进一步的是：立柱在其距离立柱底端2m～5m的位置设置有锚固筋，锚固筋的另一端与水下混凝土固定连接。
15.进一步的是：锚固筋的两端设置有90
°
弯折部。
16.进一步的是：水下混凝土预埋有竖向工字钢加强锚杆，立柱的中部位置通过拉结
筋与竖向工字钢加强锚杆连接固定。
17.进一步的是：混凝土模板的底端与河底之间设置有模袋混凝土。
18.本发明的有益效果是：混凝土平台、悬臂梁、立柱组合成一个有机整体，由插入河底的立柱作为混凝土模板的刚性支撑，充分保证整体结构的可靠性；相邻的两根立柱朝向彼此设置有卡槽，混凝土模板逐个卡入立柱的卡槽内即可形成封闭式的整体模板，在深度、流速均较大的河道中也能够便捷而稳固地安装混凝土模板。通过底部采用模袋混凝土找平，还可起到防漏浆的效果。
附图说明
19.图1是本发明的水下混凝土钢模板安装结构立面图；
20.图2是本发明的水下混凝土钢模板安装结构平面图。
21.图中标记：岸坡1、水下掏空区域边界2、混凝土平台3、水下混凝土浇筑通道4、边坡连接锚杆5、平台连接锚杆6、悬臂梁7、连接梁8、平台立柱9、纵向梁10、立柱11、拉结筋12、竖向工字钢加强锚杆13、锚固筋14、套管15、混凝土模板16。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.如图1和图2所示，本发明包括位于岸边的混凝土平台3，混凝土平台3上设置有悬臂梁7，悬臂梁7相对于混凝土平台3具有朝向河道内伸出的悬伸段，悬臂梁7沿着河道长度方向间隔布置多根，悬臂梁4的悬伸段固定连接有立柱11，立柱11的下端插入河底；相邻的两根立柱11朝向彼此设置有卡槽；在相邻的两根立柱11之间设置有混凝土模板16，混凝土模板16的两端分别卡入立柱11的卡槽内。其中，立柱11一般沿着河道在掏空区域1m～3m之外设置，为便于加工制作，并且保证整体结构的可靠性，立柱11优选采用工字钢，由工字钢的u形开口作为卡入混凝土模板16的卡槽。立柱11按0.5m～1.5m的排距布置，优选的排距选择1m，优选的立柱11型号选择i14工字钢。为了更加容易地将竖向工字钢打入河床底部，可以将立柱11下部按45
°
斜面进行适当削尖。若打入河床底较困难(如床底较硬时)，也可以采用以下措施固定立柱11，河底预设有竖向砂浆锚杆，立柱11的下端固定设置有套管15，套管15套设于竖向砂浆锚杆的上端。实施时，潜水员事先在河床底部一定位置安装两根竖向砂浆锚杆，并在立柱11底部两侧各焊接一根长约0.5m的a48的钢套管，立柱11在安装就位时，潜水员辅助将钢套管套入事先安装好的竖向砂浆锚杆内即可。
24.为提高整体结构的可靠性，相邻两根悬臂梁4之间在其连接立柱11的端头通过连接梁8固定连接。
25.悬臂梁7可以直接预埋在混凝土平台3内，也可设置在混凝土平台3顶部，并沿竖向间隔布置多层，相邻两层的悬臂梁7通过平台立柱9固定连接；相邻的平台立柱9之间通过纵向梁10固定连接。上述的框架式悬臂梁结构尤其适用于混凝土平台3位于水面下的情形，通过多层设置的悬臂梁7，可使得最上层的悬臂梁7位于水面上方，便于设置立柱11和后期下放混凝土模板16。考虑经济实用性，立柱11、平台立柱9、连接梁8和纵向梁10均优选采用钢结构件，为有效保证整体的结构可靠性，本发明中的立柱11、平台立柱9和连接梁8均采用工字钢，纵向梁10采用角钢。
26.为进一步的提高整体的结构可靠性，悬臂梁7可通过边坡连接锚杆5与岸坡1连接固定；混凝土平台3可通过平台连接锚杆6与岸坡1连接固定。具体地，边坡连接锚杆5可采用c28锚杆，l＝4.5m；平台连接锚杆6可采用c28锚杆，l＝2m。
27.为了固定好立柱11且不发生变形，立柱11在其距离立柱11底端2m～5m的位置设置有锚固筋14，优选设置在距离立柱11底端3m的位置，锚固筋14的另一端与水下混凝土固定连接。锚固筋14可采用c20锚杆，l＝3m。为使得连接更可靠，锚固筋14的两端设置有90
°
弯折部。
28.为保证深度大于7m的立柱11不变形，水下混凝土预埋有竖向工字钢加强锚杆13，立柱11的中部位置通过拉结筋12与竖向工字钢加强锚杆13连接固定。拉结筋12可采用φ16mm的钢筋。
29.河床底往往不平，模板底部与河床接触面容易存在孔洞，本发明在混凝土模板16的底端与河底之间设置有模袋混凝土。在装入混凝土模板16之前，河床底部采用模袋混凝土找平，可防止漏浆。混凝土模板16通常为多个，将混凝土模板16逐个卡入立柱11的卡槽内即可形成封闭式的整体模板，在模板朝向岸坡1的一侧即可形成水下混凝土浇筑通道4。
30.优选实施例：
31.本发明可按如下步骤实施：
32.优选实施例结合附图作进一步说明。
33.(1)施工工字钢支撑平台。
34.1)在原混凝土平台和边坡分别打设砂浆锚杆(即施工边坡连接锚杆5和平台连接锚杆6)，用于固定工字钢支撑平台；
35.2)水上支撑平台采用i25b工字钢(即悬臂梁7和平台立柱9)，纵向用∠75
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8角钢(即纵向梁10)加固，i25b工字钢(即悬臂梁7)外侧端部上下用工字钢(即连接梁8)纵向连接，并作为水下竖向工字钢(即立柱11)在立面上的焊接点。工字钢施工完毕后在上层工字钢表面铺设竹夹板作为后期施工平台。
36.(2)安装竖向工字钢(即立柱11)，竖向工字钢采用吊车进行吊装就位，并采用桩锤机冲击竖向工字钢，将其打入床底，锚固于床底。若打入河床底较困难，可在竖向工字钢底部两侧各焊接一根长约0.5m的ф48钢套管。在确定位置预先利用潜水员安装水下砂浆锚杆，潜水员将钢套管套入砂浆锚杆内就位，然后将竖向工字钢上部与水上支撑平台(悬臂梁7或连接梁8)焊接牢固；
37.(3)竖向工字钢底部高度3m范围内采用锚固筋14(c20锚杆，l＝3m)与竖向工字钢焊接，另一端伸入水下混凝土内，起固接水下混凝土及竖向工字钢的作用。锚固筋14间隔0.5m呈梅花形布置，并将锚固筋14两端做成90度的弯折部；
38.(4)为保证深度大于7m的竖向工字钢不变形，在竖向工字钢中部增设两处砂浆锚杆拉接点与竖向工字钢连接(即增设拉结筋12，采用φ16钢筋)。
39.(5)利用吊车将钢模板，利用已形成的施工平台直接插入安装好的竖向工字钢内。钢模板可采用920mm
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920mm
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3.5mm的定制钢模板，底部采用模袋混凝土找平，在起伏较大位置增加模袋混凝土临时护脚。