用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架及搭设方法

技术领域

本发明属于高炉矿焦槽漏斗群的施工技术领域，具体涉及一种用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架及搭设方法。

背景技术

高炉矿焦槽漏斗群包括多个高炉矿焦槽漏斗，高炉矿焦槽漏斗为特大型偏心混凝土漏斗，具有体积大、偏心荷载、施工难度大和风险高等特点。每个高炉矿焦槽漏斗的四个斜面角度均不同且相对独立，高炉矿焦槽漏斗混凝土浇筑过程中存在较大的水平推力，非常考验支撑体系的强度刚度及整体稳定性。高炉矿焦槽漏斗本身依靠圈梁及竖壁悬挂，在施工过程中需要搭设稳固的支撑架对模板进行支撑，按自下而上的顺序分段浇筑。

期刊文献“高炉矿槽漏斗模板支撑施工技术”聂立、熊畅，施工技术，2014年12月第43期，将高炉矿焦槽漏斗的结构形式、荷载特点以及对应的施工方法都进行了讲解。普遍情况下，用于高炉矿焦槽漏斗施工的支撑架为扣件式支撑架，鲜有采用盘扣式支撑架，原因主要有以下几点：第一、高炉矿焦槽漏斗属于偏心且结构形式自上而下逐级异变，而采用等倍模数的支撑架为了满足漏斗侧面不同的支撑标高损耗较大，经济周转不利。第二、高炉矿焦槽漏斗在浇筑过程中，随着集中荷载不断加大以及偏心水平推力影响，需要在抵抗侧进行支撑架加密，等倍模数支撑架受其连接特点，加密不易实施。第三、扣件式支撑架灵活的连接形式，在满足不同支撑标高和抵抗加密方面都较灵活，在矿焦槽漏斗偏心异变结构施工中用作支撑体系比较适用。

但是，扣件式支撑架用于高炉矿槽漏斗支撑体系的缺点也比较突出：首先、因长时间周转和自然锈蚀，如今市场上很难找到管壁厚度达标的架管；其次、支撑架体系的可靠性受钢管、扣件的强度及刚度影响较大；再次、支撑体系加密区一旦完成搭设，因空间狭窄人员无法再进行连接检查及扣件螺栓复紧。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架及搭设方法，在节约用钢量的同时能提高支撑架的承载力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架，包括单个漏斗支架，所述单个漏斗支架包括组合使用的第一支撑架和第二支撑架；

所述第一支撑架包括漏斗侧壁支撑结构和漏斗底部支撑结构；

所述漏斗侧壁支撑结构包括多个沿所述漏斗底部支撑结构外周均匀间隔布置的侧壁支撑件，相邻两个所述侧壁支撑件通过第一水平杆相连；所述漏斗侧壁支撑结构形成沿所述漏斗底部支撑结构外周布置的环形结构；

所述漏斗底部支撑结构包括多个均匀间隔布置的第一底部支撑件，相邻两个所述第一底部支撑件通过第二水平杆相连；所述侧壁支撑件与相邻的所述第一底部支撑件通过第三水平杆相连；

所述第一支撑架形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第一矩形框单元；

所述第二支撑架包括多个均匀间隔布置的第二底部支撑件，相邻两个所述第二底部支撑件通过第四水平杆相连；所述第二支撑架形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第二矩形框单元；所述漏斗侧壁支撑结构沿所述第二支撑架的外周布置；

一个所述第二底部支撑件位于一个所述第一矩形框单元之中，一个所述第一底部支撑件位于一个所述第二矩形框单元之中；

所述漏斗底部支撑结构与第二支撑架共同作为漏斗底部支撑架；

其中一个所述单个漏斗支架中的侧壁支撑件与相邻的另一个所述单个漏斗支架中的侧壁支撑件通过第五水平杆相连。

进一步的，所述第一水平杆、第二水平杆、第三水平杆、第四水平杆和第五水平杆均沿竖向方向设置有多根。

进一步的，上下相邻两根所述第一水平杆通过斜撑相连。

进一步的，所述侧壁支撑件包括从下至上依次设置的第一垫块、第一底座、第一立杆和第一顶托，其中一个所述侧壁支撑件中的第一立杆与相邻的另一个所述侧壁支撑件中的第一立杆通过所述第一水平杆相连；

其中一个所述单个漏斗支架中的第一立杆与相邻的另一个所述单个漏斗支架中的第一立杆通过所述第五水平杆相连。

进一步的，所述第一底部支撑件包括从下至上依次设置的第二垫块、第二底座、第二立杆和第二顶托，其中一个所述第一底部支撑件中的第二立杆与相邻的另一个所述第一底部支撑件中的第二立杆通过所述第二水平杆相连；

其中一个所述侧壁支撑件中的第一立杆与相邻的所述第一底部支撑件中的第二立杆通过所述第三水平杆相连。

进一步的，所述第二底部支撑件包括从下至上依次设置的垫梁、第三底座、第三立杆和第三顶托，其中一个所述第二底部支撑件中的第三立杆与相邻的另一个所述第二底部支撑件中的第三立杆通过所述第四水平杆相连。

高炉矿焦槽漏斗群支撑架的搭设方法，搭设用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架，包括步骤：

S1，搭设单个漏斗支架：

搭设包括漏斗侧壁支撑结构和漏斗底部支撑结构的第一支撑架；

漏斗侧壁支撑结构包括多个沿漏斗底部支撑结构外周均匀间隔布置的侧壁支撑件，搭设侧壁支撑件，将相邻两个侧壁支撑件通过第一水平杆相连并形成环形结构；漏斗底部支撑结构包括多个均匀间隔布置的第一底部支撑件，搭设第一底部支撑件，将相邻两个所述第一底部支撑件通过第二水平杆相连；将侧壁支撑件与相邻的第一底部支撑件通过第三水平杆相连；

使第一支撑架形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第一矩形框单元；

搭设第二支撑架，第二支撑架包括多个均匀间隔布置的第二底部支撑件，将相邻两个第二底部支撑件通过第四水平杆相连；使第二支撑架形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第二矩形框单元；使漏斗侧壁支撑结构沿第二支撑架的外周布置；

使一个第二底部支撑件位于一个第一矩形框单元之中，使一个第一底部支撑件位于一个第二矩形框单元之中；将漏斗底部支撑结构与第二支撑架共同作为漏斗底部支撑架；

S2，连接相邻两个单个漏斗支架：

将其中一个单个漏斗支架中的侧壁支撑件与相邻的另一个单个漏斗支架中的侧壁支撑件通过第五水平杆相连。

进一步的，所述步骤S1中搭设第一支撑架包括步骤：

搭设侧壁支撑件，将第一垫块、第一底座、第一立杆和第一顶托从下至上依次安装，将其中一个侧壁支撑件中的第一立杆与相邻的另一个侧壁支撑件中的第一立杆通过第一水平杆相连；多根第一水平杆沿竖向方向间隔布置，将上下相邻两根第一水平杆通过斜撑连接；

搭设第一底部支撑件，将第二垫块、第二底座、第二立杆和第二顶托从下至上依次安装，将其中一个第一底部支撑件中的第二立杆与相邻的另一个第一底部支撑件中的第二立杆通过第二水平杆相连；将侧壁支撑件中的第一立杆与相邻的第一底部支撑件中的第二立杆通过第三水平杆相连。

进一步的，所述步骤S1中搭设第二支撑架包括步骤：

搭设第二底部支撑件，将垫梁、第三底座、第三立杆和第三顶托从下至上依次安装，将其中一个第二底部支撑件中的第三立杆与相邻的另一个第二底部支撑件中的第三立杆通过第四水平杆相连。

进一步的，所述步骤S2包括步骤：将其中一个单个漏斗支架中的第一立杆与相邻的另一个单个漏斗支架中的第一立杆通过第五水平杆相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架及搭设方法，采用盘扣式支撑体系和扣件式支撑体系相结合的支撑方式，在节约用钢量的同时能提高支撑架的承载力。还解决了由于相邻两个的单个漏斗支架之间间距不足，无法通过模数相同的盘扣式水平杆连接相邻两个的单个漏斗支架的技术问题。还具有幅减少安全隐患，且施工便捷、美观、高效，节省工期等优势。

附图说明

图1是本发明中第一支撑架的俯视图；

图2是本发明中第二支撑架的俯视图；

图3是本发明中第一支撑架和第二支撑架搭设完成后的俯视图；

图4是本发明中漏斗侧壁支撑结构的主视图；

图5是本发明中漏斗底部支撑架的主视图；

图6是本发明中相邻两个的单个漏斗支架相连的主视图；(其中漏斗底部支撑架未示出)

附图标记：

1-第一支撑架；101-漏斗侧壁支撑结构；1011-侧壁支撑件；10111-第一垫块；10112-第一底座；10113-第一立杆；10114-第一顶托；1012-第一水平杆；1013-斜撑；102-漏斗底部支撑结构；1021-第一底部支撑件；10211-第二垫块；10212-第二底座；10213-第二立杆；10214-第二顶托；1022-第二水平杆；103-第三水平杆；104-第一矩形框单元；

2-第二支撑架；201-第二底部支撑件；2011-垫梁；2012-第三底座；2013-第三立杆；2014-第三顶托；202-第四水平杆；203-第二矩形框单元；

3-第五水平杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架，包括单个漏斗支架，所述单个漏斗支架包括组合使用的第一支撑架1和第二支撑架2。

所述第一支撑架1包括漏斗侧壁支撑结构101和漏斗底部支撑结构102。

所述漏斗侧壁支撑结构101包括多个沿所述漏斗底部支撑结构102外周均匀间隔布置的侧壁支撑件1011，相邻两个所述侧壁支撑件1011通过第一水平杆1012相连；所述漏斗侧壁支撑结构101形成沿所述漏斗底部支撑结构102外周布置的环形结构。

所述漏斗底部支撑结构102包括多个均匀间隔布置的第一底部支撑件1021，相邻两个所述第一底部支撑件1021通过第二水平杆1022相连；所述侧壁支撑件1011与相邻的所述第一底部支撑件1021通过第三水平杆103相连。

所述第一支撑架1形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第一矩形框单元104。

所述第二支撑架2包括多个均匀间隔布置的第二底部支撑件201，相邻两个所述第二底部支撑件201通过第四水平杆202相连；所述第二支撑架2形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第二矩形框单元203；所述漏斗侧壁支撑结构101沿所述第二支撑架2的外周布置。

一个所述第二底部支撑件201位于一个所述第一矩形框单元104之中，一个所述第一底部支撑件1021位于一个所述第二矩形框单元203之中。

所述漏斗底部支撑结构102与第二支撑架2共同作为漏斗底部支撑架。

其中一个所述单个漏斗支架中的侧壁支撑件1011与相邻的另一个所述单个漏斗支架中的侧壁支撑件1011通过第五水平杆3相连。

第一水平杆1012、第二水平杆1022、第三水平杆103、第四水平杆202和第五水平杆3的数量可以根据实际施工情况自行设置。优选的，所述第一水平杆1012、第二水平杆1022、第三水平杆103、第四水平杆202和第五水平杆3均沿竖向方向设置有多根。

为了提高对漏斗侧壁的支撑效果，优选的，上下相邻两根所述第一水平杆1012通过斜撑1013相连。

具体的，所述侧壁支撑件1011包括从下至上依次设置的第一垫块10111、第一底座10112、第一立杆10113和第一顶托10114，其中一个所述侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与相邻的另一个所述侧壁支撑件1011中的第一立杆10113通过所述第一水平杆1012相连；其中一个所述单个漏斗支架中的第一立杆10113与相邻的另一个所述单个漏斗支架中的第一立杆10113通过所述第五水平杆3相连。具体来说，其中一个侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与第一水平杆1012的一端通过第一盘扣结构可拆卸连接，相邻的另一个侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与第一水平杆1012的另一端通过第二盘扣结构可拆卸连接。其中一个单个漏斗支架中的第一立杆10113与第五水平杆3的一端通过第一扣件结构可拆卸连接，相邻的另一个单个漏斗支架中的第一立杆10113与第五水平杆3的另一端通过第二扣件结构可拆卸连接。优选的，第一垫块10111为木制品。

具体的，所述第一底部支撑件1021包括从下至上依次设置的第二垫块10211、第二底座10212、第二立杆10213和第二顶托10214，其中一个所述第一底部支撑件1021中的第二立杆10213与相邻的另一个所述第一底部支撑件1021中的第二立杆10213通过所述第二水平杆1022相连；其中一个所述侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与相邻的所述第一底部支撑件1021中的第二立杆10213通过所述第三水平杆103相连。具体来说，其中一个第一底部支撑件1021中的第二立杆10213与第二水平杆1022的一端通过第三盘扣结构可拆卸连接，相邻的另一个第一底部支撑件1021中的第二立杆10213与第二水平杆1022的另一端通过第四盘扣结构可拆卸连接。其中一个侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与第三水平杆103的一端通过第五盘扣结构可拆卸连接，相邻的第一底部支撑件1021中的第二立杆10213与第三水平杆103的另一端通过第六盘扣结构可拆卸连接。优选的，第二垫块10211为木制品。

具体的，所述第二底部支撑件201包括从下至上依次设置的垫梁2011、第三底座2012、第三立杆2013和第三顶托2014，其中一个所述第二底部支撑件201中的第三立杆2013与相邻的另一个所述第二底部支撑件201中的第三立杆2013通过所述第四水平杆202相连。具体来说，其中一个第二底部支撑件201中的第三立杆2013与第四水平杆202的一端通过第七盘扣结构可拆卸连接，相邻的另一个第二底部支撑件201中的第三立杆2013与第四水平杆202的另一端通过第八盘扣结构可拆卸连接。优选的，垫梁2011为水平布置的工字钢。

第一底座10112、第二底座10212和第三底座2012为现有技术中的结构，可以采用申请号为202111592549.0的中国专利文献公开的一种复合型分体式脚手架可调底座；也可以采用申请号为202020767868.5的中国专利文献公开的一种安全工程脚手架，其中公开的可调底座；还可以采用申请号为202021098864.9的中国专利文献公开的一种盘扣式脚手架，其中公开的可调底座。

第一顶托10114、第二顶托10214和第三顶托2014为现有技术中的结构，可以采用申请号为202020947108.2的中国专利文献公开的一种用于固定双横杆的脚手架顶托装置；也可以采用申请号为202223274486.7的中国专利文献公开的脚手架的顶托结构。

漏斗底面积为3.6m

第一支撑架1和第二支撑架2均为盘扣式支架结构，配合使用且交错搭设。其中的，第一水平杆1012、第二水平杆1022、第三水平杆103和第四水平杆202的模数均为600mm，并利用第一垫块10111、第二垫块10211和垫梁2011错开水平杆标高，解决了人员操作困难的难题。

根据每个漏斗的结构特性搭设单个漏斗支架，单个漏斗支架采用盘扣式支架结构，相邻两个的单个漏斗支架之间采用扣件式第五水平杆3连接，解决单个漏斗支架模数不足的问题，并采取扣件式钢管连接支撑体系抱柱固梁，传递漏斗浇筑过程中的水平推力，提高支撑体系的整体稳定性。

采用盘扣式支撑体系和扣件式支撑体系相结合的支撑方式，在节约用钢量的同时能提高支撑架的承载力。还解决了由于相邻两个的单个漏斗支架之间间距不足，无法通过模数相同的盘扣式水平杆连接相邻两个的单个漏斗支架的技术问题。还具有幅减少安全隐患，且施工便捷、美观、高效，节省工期等优势。

高炉矿焦槽漏斗群支撑架的搭设方法，搭设用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架。

施工前准备，根据图纸设计及规范要求编制专项施工方案，组织召开专家论证方案并经审批合格后方可进行实施。确定混凝土楼板强度满足设计强度，楼板满足承载力要求的同时，楼板底部支撑架保持不拆或根据专项施工方案进行局部补强。按照规范计算支撑体系搭设模数组合，满足相邻立杆接头错开500mm，根据支撑架设计量组织材料进场，不同规格类别分类码放。

包括步骤：

S1，搭设单个漏斗支架：

搭设包括漏斗侧壁支撑结构101和漏斗底部支撑结构102的第一支撑架1；

漏斗侧壁支撑结构101包括多个沿漏斗底部支撑结构102外周均匀间隔布置的侧壁支撑件1011，搭设侧壁支撑件1011，将相邻两个侧壁支撑件1011通过第一水平杆1012相连并形成环形结构；漏斗底部支撑结构102包括多个均匀间隔布置的第一底部支撑件1021，搭设第一底部支撑件1021，将相邻两个所述第一底部支撑件1021通过第二水平杆1022相连；将侧壁支撑件1011与相邻的第一底部支撑件1021通过第三水平杆103相连；

使第一支撑架1形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第一矩形框单元104；

搭设第二支撑架2，第二支撑架2包括多个均匀间隔布置的第二底部支撑件201，将相邻两个第二底部支撑件201通过第四水平杆202相连；使第二支撑架2形成多个沿水平面、且两两相邻布置的第二矩形框单元203；使漏斗侧壁支撑结构101沿第二支撑架2的外周布置；

使一个第二底部支撑件201位于一个第一矩形框单元104之中，使一个第一底部支撑件1021位于一个第二矩形框单元203之中；将漏斗底部支撑结构102与第二支撑架2共同作为漏斗底部支撑架；

S2，连接相邻两个单个漏斗支架：

将其中一个单个漏斗支架中的侧壁支撑件1011与相邻的另一个单个漏斗支架中的侧壁支撑件1011通过第五水平杆3相连。

具体的，所述步骤S1中搭设第一支撑架1包括步骤：

搭设侧壁支撑件1011，将第一垫块10111、第一底座10112、第一立杆10113和第一顶托10114从下至上依次安装，将其中一个侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与相邻的另一个侧壁支撑件1011中的第一立杆10113通过第一水平杆1012相连；多根第一水平杆1012沿竖向方向间隔布置，将上下相邻两根第一水平杆1012通过斜撑1013连接；

搭设第一底部支撑件1021，将第二垫块10211、第二底座10212、第二立杆10213和第二顶托10214从下至上依次安装，将其中一个第一底部支撑件1021中的第二立杆10213与相邻的另一个第一底部支撑件1021中的第二立杆10213通过第二水平杆1022相连；将侧壁支撑件1011中的第一立杆10113与相邻的第一底部支撑件1021中的第二立杆10213通过第三水平杆103相连。

具体的，所述步骤S1中搭设第二支撑架2包括步骤：

搭设第二底部支撑件201，将垫梁2011、第三底座2012、第三立杆2013和第三顶托2014从下至上依次安装，将其中一个第二底部支撑件201中的第三立杆2013与相邻的另一个第二底部支撑件201中的第三立杆2013通过第四水平杆202相连。

具体的，所述步骤S2包括步骤：将其中一个单个漏斗支架中的第一立杆10113与相邻的另一个单个漏斗支架中的第一立杆10113通过第五水平杆3相连。

本发明已成功运用于云南昆明安宁市昆钢环保搬迁炼铁项目矿焦槽工程中，取得了较大的经济收益，加快了工程施工进度。若采用传统扣件式支撑架，其用钢量约为800t。采用本发明，其用钢量约为650t，大幅节约钢材。

以上为本发明的具体实施方式，从实施过程可以看出，本发明提供一种用于高炉矿焦槽漏斗群施工的支撑架及搭设方法，采用盘扣式支撑体系和扣件式支撑体系相结合的支撑方式，在节约用钢量的同时能提高支撑架的承载力。还解决了由于相邻两个的单个漏斗支架之间间距不足，无法通过模数相同的盘扣式水平杆连接相邻两个的单个漏斗支架的技术问题。还具有幅减少安全隐患，且施工便捷、美观、高效，节省工期等优势。