大型圆形结构木模工艺设计及施工方法
阅读说明：本技术 大型圆形结构木模工艺设计及施工方法 (Large round structure wood mould process design and construction method ) 是由 全自洋 黄小军 杨威 明新栋 王瑞 李钰刚 马晶晶 程文辉 唐廷婷 周志红 于 2021-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种大型圆形结构木模工艺设计及施工方法,包括如下步骤：采用常规尺寸木模板以直代曲,进行曲线拟合；设置对拉螺栓的间距,在木模板上相对应开孔；根据木模板的定位线进行逐步安装,并穿设对拉螺栓；在木模板上安装背楞,在拼接处安装加固木方；在木模板上安装朱愣,通过对拉螺栓和蝴蝶扣固定。本发明采用常规木模板对圆形的结构施工,大大提高了整体的施工效率,降低了制造成本,充分利用资源,替代弧形材料的使用,施工方便,安全可靠。(The invention provides a large round structure wood mold process design and construction method, which comprises the following steps: adopting a wood template with a conventional size to replace a curve for curve fitting; setting the space between the split bolts, and correspondingly forming holes on the wood template; gradually installing according to the positioning line of the wood template, and penetrating through the split bolts; mounting back edges on the wood template, and mounting reinforcing battens at splicing positions; a wooden formwork is fixed with a buckle by means of a split bolt. The invention adopts the conventional wood formwork to construct the circular structure, greatly improves the whole construction efficiency, reduces the manufacturing cost, fully utilizes resources, replaces the use of arc materials, and has convenient construction, safety and reliability.)
技术领域
本发明涉及建筑业基础设施施工技术领域，尤其是涉及一种大型圆形结构木模工艺设计及施工方法。
背景技术
污水处理厂作为市政工程和环保领域重要的基础设施，在净化城市环境、促进社会可持续发展方面发挥着举足轻重的作用。同时，污水处理厂作为一种特殊类型的综合体，设计理念、工艺与传统工程大不相同，多专业交叉融合，土建与设备交织，带来结构方面的复杂设计。因设备运行需求和水力流态控制，存在很多圆形、弧形等异型结构，较常规施工多有不便。
针对异型结构施工，行业内常规做法是采用定制钢模，但定制钢模造价过高，且异型钢模不具备通用性，一般不能重复利用，造成资源和资金极大的浪费。也有部分工程采用定制弧形木模拼装和定制弧形钢管加固，价格相对普通木模价格仍然过高。
在圆形结构模板设计选型中，可靠性与经济性始终是两个重要的衡量因素，利用普通木模板进行拟合拼装可很好地满足这两个条件。
本发明提供一种圆形结构普通木模拼装工艺设计及施工方法，施工方便、安全可靠、质量易于保证，且造价低、材料周转利用率高。
中国专利文献CN 103321421 A记载了一种混凝土水池壁一次成型的施工方法，该方法通过采用侧模板和支撑体系，一次支设到顶部，一次浇筑完成，但是该方法对于圆形的池壁的施工，并没有解决如何用普通木模板解决圆形池壁快速施工的问题，使用存在缺陷，因此需要改进。
发明内容
本发明提供了一种大型圆形结构木模工艺设计及施工方法，采用快速夹头快速连接在木模板上，并通过缝隙调整件贴合将相邻两个木模板的缝隙消除，保证了浇筑结构的牢固，同时木条能快速填充，弥补内外模板的模板差，取材容易，施工方便，安全可靠，质量郁郁保证，且造价低、材料周转利用率高。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大型圆形结构木模工艺设计及施工方法，包括以下步骤：
S1、根据待制作结构上设计线性的外形尺寸，采用普通常规的多个木模板连接，通过曲线的拟合，获取最小周长的包络线形状，从而得到拟合线性；
S2、根据设计方案中对拉螺栓的间距和数量，在木模板相对应的位置上开孔；
S3、逐步安装木模板，并在木模板上穿设对拉螺栓；
S4、在竖直方向上安装钢管，并通过缝隙调整件保证相邻木模板之间的接缝处连接紧密；
S5、在水平方向上安装多个钢筋，通过对拉螺栓和蝴蝶扣将钢筋固定在木模板上。
优选的方案中，所述S3中，在安装木模板之前，对需要拼接的木模板，进行定位线的设置并做好标记。
优选的方案中，所述S5中，钢筋的数量为两个，两个钢筋平行设置。
优选的方案中，所述木模板包括第一模板和第二模板，在S3中，第一模板和第二模板的安装分别采用自下而上的方式进行安装，并保证第一模板和第二模板的中心法线对齐，在第二模板模板接缝处用木条进行嵌套以弥补第一模板和第二模板的模板差，并在第一模板和第二模板的接缝处粘贴胶带，并在外侧通过加固木方加固。
优选的方案中，在S5中，保证钢筋的的搭接处于不同的端面，并在木模板的外侧设置抛撑，抛撑点设置在待制作结构中部。
优选的方案中，所述S3拼装之前，分别在第一模板的两侧安装快速夹头，第一模板可拆卸的嵌设在快速夹头上，快速夹头的一侧安装有缝隙调整件，当两个相邻的第一模板拼装时，两个缝隙调整件接触并互相挤压，调整缝隙调整件的位置，保证两个缝隙调整件之间的夹角和拟合线性外形参数相匹配。
优选的方案中，所述快速夹头安装时，将底板和第一模板的内侧充分接触，此时拉动把手将活动板向远离底板的方向移动，把手穿设在盖板上，盖板和支撑板连接，待活动板和底板的间距大于第一模板的厚度时，驱动把手沿着靠近第一模板的方向移动，从而将支撑板抵靠在第一模板的端部，然后释放把手，利用第一弹簧的弹力将活动板牢固的抵靠在第一模板的侧壁。
优选的方案中，所述活动板的底部可拆卸的设有橡胶层，橡胶层用于保证夹持第一模板时的，充分贴合第一模板的表面，保证摩擦效果。
优选的方案中，所述缝隙调整件包括压板，压板通过轴杆和快速夹头铰接，缝隙调整件和快速夹头之间设有第二弹簧，第二弹簧的一侧固定在快速夹头上，第二弹簧用于给压板提供回弹压力，限位板一侧通过第一锁紧钉固定在压板的侧壁，限位板另一侧通过第二锁紧钉和快速夹头连接，限位板用于给压板提供角度变化的范围同时起到对压板锁止的作用。
优选的方案中，所述活动板和支撑板滑动连接，支撑板上设有用于对活动板导向的两个滑槽，滑槽内设有限位槽，限位槽的方向和滑槽的方向垂直。
本发明的有益效果为：
1）利用常规尺寸木模板进行拟合拼装，无需定制弧形木模，较弧形定制木模费用大大减少，并可周转利用；
2）采用钢筋作为水平横楞，替代弧形钢管，减少材料费用，并可最终用于工程实体，充分利用资源；
3）采用钢管、方木、钢筋等工地上常用的材料，易于获得，且周转利用率高；
4）本发明施工方便，安全可靠，可有效节省施工费用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的曲线拟合原理示意图；
图2是本发明的正视结构示意图；
图3是本发明的内部结构示意图；
图4是本发明的俯视结构示意图；
图5是本发明的快速夹头安装缝隙调整件整体结构示意图；
图6是本发明的支撑板结构示意图；
图7是本发明的快速夹头安装缝隙调整件整体爆炸示意图状态一；
图8是本发明的快速夹头安装缝隙调整件整体爆炸示意图状态二；
图9是本发明的快速夹头安装缝隙调整件整体爆炸示意图状态三；
图10是本发明的快速夹头安装缝隙调整件A处放大示意图。
图中：木模板1；第一模板101；第二模板102；钢管2；缝隙调整件3；压板301；限位板302；轴杆303；第二弹簧304；第一锁紧钉305；第二锁紧钉306；第二挡板307；第二合页308；快速夹头4；底板401；盖板402；活动板403；把手404；支撑板405；第一弹簧406；滑槽407；限位槽408；耳板409；导向板410；连接板411；立柱412；支撑筒413；通孔413；斜面414；卡座415；过渡曲面416；第一挡板417；第一合页418；钢筋5；对拉螺栓6；蝴蝶扣7；设计线性8；拟合线性9；木条10；加固木方11；螺钉12，调整螺母13；握持杆14。
具体实施方式
如图1-10中，一种大型圆形结构木模工艺设计及施工方法，包括以下步骤：
S1、根据待制作结构上设计线性8的外形尺寸，采用普通常规的多个木模板1连接，通过曲线的拟合，获取最小周长的包络线形状，从而得到拟合线性9；考虑模板通用性及经济性，采用常规木模板1（如1830×915mm）以直代曲进行拟合拼装。由于拟合线型与设计线型必然会存在一定的偏差，当偏差在允许范围内，则认为线型拟合良好；当偏差超出范围时，则要根据结构重要性及外观需求进行综合判断可否使用。
不同类型结构对偏差要求不同，如《城镇污水处理厂工程质量验收规范》（GB50334-2017），池壁轴线偏移允许偏差为8mm，即拟合曲线与设计线型偏差小于8mm可满足规范要求。
模板拟合示意图见图1，计算示例如下：
（R+X）2-R2=（915/2）2 （1）
0＜X≤8mm （2）
联立以上二式，则R≥13077mm；即当圆形结构半径R≥13.077m时，采用常规模板尺寸进行曲线拟合可完全满足结构精度要求；当R＜13.077m时，则需将模板裁剪成小尺寸（为便于施工，易将模板等分），才能满足拟合要求；
S2、根据设计方案中对拉螺栓6的间距和数量，在木模板1相对应的位置上开孔；根据混凝土浇筑高度进行受力计算，确定墙身对拉螺栓6间距；为保证模板1的通用性，减轻模板1安装施工中的排版工作量，对拉螺栓6间距宜为木模板1宽度的二等分。根据选定的对拉螺栓6规格在木模板1上开孔，注意墙体内外模板孔应互相对应，确保对拉螺栓6垂直受力；
S3、逐步安装木模板1，并在木模板1上穿设对拉螺栓6；
S4、在竖直方向上安装钢管2，并通过缝隙调整件3保证相邻木模板1之间的接缝处连接紧密；木模板1安装完成后，初步调整模板线型，按照计算的间距在竖向方向上安装背楞，背楞采用钢管2；模板拼缝处采用木方4进行覆盖加固；
S5、在水平方向上安装多个钢筋5，通过对拉螺栓6和蝴蝶扣7将钢筋5固定在木模板1上。由此结构，保证了整体结构的稳定牢固。
优选的方案中，所述S3中，在安装木模板1之前，对需要拼接的木模板1，进行定位线的设置并做好标记。安装前，在地上弹出模板定位线，确保模板安装平面位置符合要求。由此结构，以使得整体安装位置准确，防止产生缝隙和固定不牢靠。
优选的方案中，所述S5中，钢筋5的数量为两个，两个钢筋5平行设置。由此结构，以使得整体受力均衡，固定效果好。
优选的方案中，所述木模板1包括第一模板101和第二模板102，在S3中，第一模板101和第二模板102的安装分别采用自下而上的方式进行安装，并保证第一模板101和第二模板102的中心法线对齐，在第二模板102模板接缝处用木条10进行嵌套以弥补第一模板101和第二模板102的模板差，并在第一模板101和第二模板102的接缝处粘贴胶带，并在外侧通过加固木方11加固。对拉螺栓个6对木模板1起到初步支撑的作用，由于内外池壁直径不同，会存在微量的模板差，由此结构，避免了接缝处漏浆，以使得保证池体的质量同时观感好。
优选的方案中，在S5中，保证钢筋5的的搭接处于不同的端面，并在木模板1的外侧设置抛撑，抛撑点设置在待制作结构中部。搭接应有足够的长度，钢筋5的末端应伸出蝴蝶扣7不少于10cm，由此结构，防止模板体系局部受力过大导致钢筋脱落同时保证加固系良好的受力性能，抛撑设置在第二模板102外侧，间隔2m左右设置，强模板体系的安全性并防止混凝土浇筑过程中发生偏斜。
优选的方案中，所述S3拼装之前，分别在第一模板101的两侧安装快速夹头4，第一模板101可拆卸的嵌设在快速夹头4上，快速夹头4的一侧安装有缝隙调整件3，当两个相邻的第一模板101拼装时，两个缝隙调整件3接触并互相挤压，调整缝隙调整件3的位置，保证两个缝隙调整件3之间的夹角和拟合线性9外形参数相匹配。由此结构，以使得通过在相邻的第一模板101上安装快速夹头4，通过缝隙调整件3能紧密的贴合，解决了木模板1外侧自身直角，呈角度设置时，产生较大的缝隙且无法贴合的问题。
优选的方案中，所述快速夹头4安装时，将底板401和第一模板101的内侧充分接触，此时拉动把手404将活动板403向远离底板401的方向移动，把手404穿设在盖板402上，盖板402和支撑板405连接，待活动板403和底板401的间距大于第一模板101的厚度时，驱动把手404沿着靠近第一模板101的方向移动，从而将支撑板405抵靠在第一模板101的端部，然后释放把手404，利用第一弹簧406的弹力将活动板403牢固的抵靠在第一模板101的侧壁。活动板403上相对设置多个通孔413，活动板403通过螺钉12和把手404连接，把手404包括交叉设置的两个连接板411，连接板的外侧设置有立柱412，连接板411中间设置有支撑筒413，支撑筒413穿设在盖板402上，盖板402通过12和支撑板405连接，支撑筒413螺纹连接握持杆14，支撑筒413上套设有螺母13，螺母13用于调节支撑筒413的伸出距离，从而调整活动板403的驱动力，405一侧设置有414,414上设置有415,304嵌设在415内，405外侧设有417,417和414之间通过416连接，417中间设置418,418通过303和301连接，417用于阻挡浆液，起到密封的作用。由此结构，以使得通过把手404可以适应不同厚度木模板1的夹持，通用性更好，调节活动板403和底板401的间距，满足不同模板的使用需要。
优选的方案中，所述活动板403的底部可拆卸的设有橡胶层，橡胶层用于保证夹持第一模板101时的，充分贴合第一模板101的表面，保证摩擦效果。由此结构，以使得活动板403和第一模板101内侧贴合更充分，由于第一模板101的表面存在纹理，不能保证绝对的平整，橡胶层由于自身弹性能在活动板403的作用下充分抵靠在第一模板101上，同时橡胶层良好的摩擦系数大，保证了夹持时的效果，更加稳定。
优选的方案中，所述缝隙调整件3包括压板301，压板301通过轴杆303和快速夹头4铰接，缝隙调整件3和快速夹头4之间设有第二弹簧304，第二弹簧304的一侧固定在快速夹头4上，第二弹簧304用于给压板301提供回弹压力，限位板302一侧通过第一锁紧钉305固定在压板301的侧壁，限位板302另一侧通过第二锁紧钉306和快速夹头4连接，限位板302用于给压板301提供角度变化的范围同时起到对压板301锁止的作用。压板301一侧设置两个308,308一侧设置有307,307用于阻挡浆液，起到密封的作用，308通过303和4铰接。由此结构，以使得，压板301可以适应多角度的木模板1的连接，满足多种拟合曲线9的场景使用，且限位板302提供锁止的功能，保证了安装时的精度高。
优选的方案中，所述活动板403和支撑板405滑动连接，支撑板405上设有用于对活动板403导向的两个滑槽407，滑槽407内设有限位槽408，限位槽408的方向和滑槽407的方向垂直。活动板403的一侧设置相对设置有两个耳板409,耳板409外形和限位槽408相匹配，耳板409的一侧设置有导向板410，导向板410用于增大活动板403和支撑板405之间的接触面积。由此结构，以使得活动板403在支撑板405上滑动，滑槽407和限位槽408起到同一平面两个垂直方向上的限位作用，对活动板403进行了5个自由度的限制，使用方便，效果好。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
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