一种可翻转的仰拱模板及其施工方法与流程

1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种可翻转的仰拱模板及其施工方法。


背景技术：

2.近些年我国隧道施工技术的不断发展，为有效提高仰拱结构的稳定性和耐久性，对仰拱施工的要求有了新的认识。仰拱施工的模板从简易单块小模板先优化到栈桥带动整体式矮边墙仰拱模板，再进一步到全仰拱断面模板的全幅仰拱模板。隧道仰拱层用全幅仰拱模板施工，模板成本有所增多，仰拱施工空间也被进一步压缩，在浇筑施工时，仰拱层在模板的下方，只能通过工作窗进行浇筑和振捣，无法全面振捣。在实际的施工应用中，最终成型的仰拱混凝土表面易形成气泡，全幅仰拱模板的布置也无法对仰拱层表面进行原浆抹面和及时的二次清理，气泡影响仰拱层外观的同时，也伴随着一定的安全风险。
3.在适应有填充施工，特别是有中心沟填充施工的隧道中，整体式仰拱模板不能避开同纵向工作区间填充施工，仰拱和填充施工是在不同的纵向工作区间，不便于施工，至少要占用两个工作区间，对仰拱上方的栈桥提出了更高的要求，增加的工作区间对纵向施工空间影响较大。并且，在仰拱层浇筑时，混凝土会从高处往低处流动，仰拱模板通常为纵向移动，无法限制仰拱模板下方混凝土流动，填充施工时，需要将仰拱模板整体提升或将仰拱模板拆除，才能避开填充施工，施工不方便。


技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低，方便仰拱施工，能够提高隧道施工效率，能避开填充施工工作区间的可翻转的仰拱模板及其施工方法。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种可翻转的仰拱模板，包括两块沿隧道两侧平行布置的侧模板和设于两块侧模板之间的轨道，所述轨道上滑设有两块可向上翻转的仰拱模板，各所述侧模板上均设有第一铰接部，各所述仰拱模板上均设有可与所述第一铰接部连接的第二铰接部，所述侧模板上设有可与所述仰拱模板连接的翻转机构。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述轨道设有两条，两条所述轨道设于所述侧模板的两端，两块所述仰拱模板均滑设于两条所述轨道之间。
9.所述仰拱模板位于所述轨道的下方，各所述仰拱模板两端均设有挂接部，各所述挂接部滑动支承于两条所述轨道的顶面。
10.所述挂接部上设有滚动件，所述滚动件支承在所述轨道上。
11.所述轨道上设有齿条，所述滚动件为与齿条啮合的齿轮。
12.所述轨道比填充层高。
13.所述第一铰接部和所述第二铰接部均设有销接孔。
14.所述翻转机构为伸缩件，所述伸缩件一端与所述侧模板铰接、另一端与所述仰拱
模板铰接，所述侧模板上的翻转机构设有多个，各所述翻转机构沿所述侧模板纵向间隔布置。
15.所述可翻转的仰拱模板还包括中心沟模板。
16.一种上述的可翻转的仰拱模板的施工方法，包括如下步骤：
17.s1：形成隧道两侧仰拱成型区域：将两块侧模板分别固定在隧道的两侧，侧模板下方形成隧道两侧仰拱成型区域；
18.s2：形成中间仰拱成型区域：将仰拱模板装设于轨道上，两块仰拱模板下方形成中间仰拱成型区域；
19.s3：浇筑仰拱层：将两块仰拱模板沿着轨道移动至中部，在仰拱模板和侧模板的下方浇筑混凝土，随着混凝土的浇筑，将仰拱模板从轨道中部向两侧移动，形成仰拱层；
20.s4：仰拱层表面处理：将仰拱模板与翻转机构铰接，第一铰接部和第二铰接部铰接，翻转机构收缩，使仰拱模板翻转，进而使仰拱模板与已浇筑的中间仰拱层脱离，进行仰拱层的抹面，为填充施工做准备；
21.s5：浇筑填充层：在仰拱层上浇筑混凝土，形成填充层；
22.s6：填充层表面处理：进行填充层抹面等操作。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
24.本发明公开的可翻转的仰拱模板，包括两块侧模板和位于两块侧模板之间的轨道，侧模板用于成型隧道两侧仰拱层，两块仰拱模板可在轨道上滑动，滑动方便，仰拱施工时，随着仰拱层混凝土的浇筑，两块仰拱模板从轨道的中部往两侧滑动，仰拱模板能限制其下方混凝土流动，一次成型一个仰拱模板宽度的混凝土，更容易实施、成本更低，最终成型隧道底部中间位置的仰拱层，施工更便利且可以将仰拱混凝土及时振捣密实，方便仰拱混凝土振捣和排气，提高施工质量，当各仰拱模板滑动到同侧的侧模板处时，同侧的仰拱模板与侧模板通过铰接部铰接，使仰拱模板能够相对侧模板向上翻转，并通过翻转机构带动仰拱模板翻转，浇筑填充混凝土时，不需要拆除或提升仰拱模板，翻转后的仰拱模板能避开填充施工工作区间，方便仰拱层表面处理，不影响填充层混凝土的浇筑和成型，提高了施工便捷性和施工效率，减少纵向工作区间的占用。
25.本发明公开的可翻转的仰拱模板的施工方法，浇筑仰拱混凝土时，两块仰拱模板从轨道的中部往两侧滑动，仰拱模板能限制其下方混凝土流动，一次成型一个仰拱模板宽度的混凝土，更容易实施、成本更低，最终成型隧道底部中间位置的仰拱层，施工更便利且可以将仰拱混凝土及时振捣密实，方便仰拱混凝土振捣和排气，提高施工质量，当各仰拱模板滑动到同侧的侧模板处时，同侧的仰拱模板与侧模板通过铰接部铰接，使仰拱模板能够相对侧模板向上翻转，并通过翻转机构带动仰拱模板翻转，浇筑填充混凝土时，不需要拆除或提升仰拱模板，翻转后的仰拱模板能避开填充施工工作区间，方便仰拱层表面处理，不影响填充层7混凝土的浇筑和成型，提高了施工便捷性和施工效率，减少纵向工作区间的占用。
附图说明
26.图1为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工时的前视图。
27.图2为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工时的后视图。
28.图3为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工时的俯视图。
29.图4为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工完成后的前视图。
30.图5为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工完成后的后视图。
31.图6为本发明可翻转的仰拱模板仰拱施工完成后的俯视图。
32.图7为本发明可翻转的仰拱模板填充施工完成后的前视图。
33.图8为本发明可翻转的仰拱模板填充施工完成后的后视图。
34.图9为本发明可翻转的仰拱模板填充施工完成后的侧视图。
35.图10为图1中a处的放大图。
36.图11为图7中b处的放大图。
37.图中各标号表示：1、侧模板；11、第一铰接部；111、销接孔；2、轨道；3、仰拱模板；31、第二铰接部；32、挂接部；33、滚动件；4、翻转机构；5、中心沟模板；6、仰拱层；7、填充层；8、隧道。
具体实施方式
38.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
39.图1至图11示出了本发明可翻转的仰拱模板的一种实施例，本实施例的可翻转的仰拱模板，包括两块沿隧道8两侧平行布置的侧模板1和设于两块侧模板1之间的轨道2，轨道2上滑设有两块可向上翻转的仰拱模板3，各侧模板1上均设有第一铰接部11，各仰拱模板3上均设有可与第一铰接部11连接的第二铰接部31，侧模板1上设有可与仰拱模板3连接的翻转机构4。隧道8的横向为隧道8的宽度方向，隧道8的纵向为隧道8的长度方向。
40.该可翻转的仰拱模板，包括两块侧模板1和位于两块侧模板1之间的轨道2，侧模板1用于成型隧道8两侧仰拱层6，两块仰拱模板3可在轨道2上滑动，滑动方便，仰拱施工时，随着仰拱层6混凝土的浇筑，两块仰拱模板3从轨道2的中部往两侧滑动，仰拱模板3能限制其下方混凝土流动，一次成型一个仰拱模板3宽度的混凝土，更容易实施、成本更低，最终成型隧道8底部中间位置的仰拱层6，施工更便利且可以将仰拱混凝土及时振捣密实，方便仰拱混凝土振捣和排气，提高施工质量，当各仰拱模板3滑动到同侧的侧模板1处时，同侧的仰拱模板3与侧模板1通过铰接部铰接，使仰拱模板3能够相对侧模板1向上翻转，并通过翻转机构4带动仰拱模板3翻转，浇筑填充混凝土时，不需要拆除或提升仰拱模板3，翻转后的仰拱模板3能避开填充施工工作区间，方便仰拱层6表面处理，不影响填充层7混凝土的浇筑和成型，提高了施工便捷性和施工效率，减少纵向工作区间的占用。
41.本实施例中，如图1至图9所示，轨道2设有两条，两条轨道2设于侧模板1的两端，两块仰拱模板3均滑设于两条轨道2之间。仰拱模板3在两条轨道2之间滑动，仰拱模板3向上翻转时与轨道2不发生干涉，施工方便。
42.本实施例中，如图1至图11所示，仰拱模板3位于轨道2的下方，各仰拱模板3两端均设有挂接部32，各挂接部32滑动支承于两条轨道2的顶面。仰拱模板3通过挂接部32挂设在两条轨道2之间，使得仰拱模板3向上翻转时，仰拱模板3与轨道2脱离方便，结构简单。
43.本实施例中，如图10和图11所示，挂接部32上设有滚动件33，滚动件33支承在轨道2上。挂接部32通过滚动件33支承于轨道2的顶面上，减少摩擦，方便仰拱模板3向两侧移动。
44.本实施例中，如图10和图11所示，轨道2上设有齿条，滚动件33为与齿条啮合的齿
轮。齿条沿轨道2的长度方向布置，齿轮设于挂接部32上，通过齿轮在齿条上滚动，实现仰拱模板3的横向移动，进一步减小摩擦，使仰拱模板3移动更稳定，也可以在齿轮上设驱动机构，驱动仰拱模板3横向移动，节约劳动力。
45.本实施例中，如图3、图6和图9所示，一条轨道2位于待浇筑仰拱层6施工区域前方，比仰拱层6平面高，另一条轨道2位于填充层7平面上方，不占用填充施工位置，当翻转机构4将仰拱中间模板3向上翻转后，轨道2不会影响仰拱层6抹面，方便施工。在其他实施例中，两条轨道2都位于填充层7平面上方，使得浇筑填充层7混凝土时，使得轨道2不占用填充施工位置，不会影响填充层7施工。
46.本实施例中，如图10和图11所示，第一铰接部11和第二铰接部31均设有销接孔111。当各仰拱模板3滑动到同侧的侧模板1处时，通过销钉穿过第一铰接部11和第二铰接部31的销接孔111，使仰拱模板3与同侧的侧模板1铰接，进而使仰拱模板3能够相对侧模板1向上翻转，同时实现第一铰接部11和第二铰接部31的可拆卸连接，连接可靠，在别的实施例中，还可以是螺栓连接等连接方式。
47.本实施例中，如图11所示，翻转机构4为伸缩件，伸缩件一端与侧模板1铰接、另一端与仰拱模板3铰接。当各仰拱模板3滑动到同侧的侧模板1处时，同侧侧模板1上的伸缩件与仰拱模板3铰接，便于伸缩件的安装和布置，通过伸缩件的伸缩带动仰拱模板3翻转，结构简单，稳定性好，伸缩件例如可以是伸缩油缸或者伸缩气缸等。如图3、图6和图9所示，侧模板1上的翻转机构4设有多个，各翻转机构4沿侧模板1纵向间隔布置。各侧模板1上的多个翻转机构4使仰拱模板3向上翻转更稳定，功能可靠，避免单个翻转机构4失效造成仰拱模板3无法翻转。
48.本实施例中，如图7、图8和图9所示，可翻转的仰拱模板还包括中心沟模板5。通过中心沟模板5将中心水沟的部位预留出，用于隧道8排水。
49.本实施例中，轨道2呈弧形，仰拱模板3在两条弧形的轨道2之间滑动，能够更好的成型仰拱层6，满足仰拱层6弧面要求。
50.本发明可翻转的仰拱模板的施工方法包括如下步骤：
51.s1：形成隧道8两侧仰拱成型区域：将两块侧模板1分别固定在隧道8的两侧，侧模板1下方形成隧道8两侧仰拱成型区域；
52.s2：形成中间仰拱成型区域：将仰拱模板3装设于两条轨道2之间，两块仰拱模板3下方形成中间仰拱成型区域，并使中心沟模板5位于仰拱成型区域外，为填充层7施工做准备；
53.s3：浇筑仰拱层6：将两块仰拱模板3沿着两条轨道2移动至中部，在仰拱模板3和侧模板1的下方浇筑混凝土，随着混凝土的浇筑，将仰拱模板3从两条轨道2中部向两侧移动，形成仰拱层6；
54.s4：仰拱层6表面处理：将仰拱模板3与翻转机构4铰接，第一铰接部11和第二铰接部31铰接，翻转机构4收缩，使仰拱模板3翻转，进而使仰拱模板3与已浇筑的中间仰拱层6脱离，进行仰拱层6的抹面，为填充施工做准备；
55.s5：浇筑填充层7：将中心沟模板5移动至仰拱层6上方，在仰拱层6上浇筑混凝土，形成填充层7；
56.s6：填充层7表面处理：进行填充层7抹面等操作。
57.该可翻转的仰拱模板的施工方法，仰拱施工时，两块仰拱模板3从轨道2的中部往两侧滑动，仰拱模板3能限制其下方混凝土流动，一次成型一个仰拱模板3宽度的混凝土，更容易实施、成本更低，最终成型隧道8底部中间位置的仰拱层6，施工更便利且可以将仰拱混凝土及时振捣密实，方便仰拱混凝土振捣和排气，提高施工质量，当各仰拱模板3滑动到同侧的侧模板1处时，同侧的仰拱模板3与侧模板1通过铰接部铰接，使仰拱模板3能够相对侧模板1向上翻转，并通过翻转机构4带动仰拱模板3翻转，浇筑填充混凝土时，不需要拆除或提升仰拱模板3，翻转后的仰拱模板3能避开填充施工工作区间，方便仰拱层6表面处理，不影响填充层7混凝土的浇筑和成型，提高了施工便捷性和施工效率，减少纵向工作区间的占用。
58.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。