管道工程回填层厚控制工具的制作方法

1.本发明属于管道工程土方回填技术领域，具体涉及一种管道工程回填层厚控制工具。


背景技术：

2.在管道工程土方回填时，层厚一般是通过标尺进行控制，在管顶回填范围两端立标尺，然后根据计算确定的虚铺厚度及压实厚度水平拉线，根据拉线在管道胸腔弹墨线，最后根据墨线进行施工回填。实际施工中由于分层墨线宽度细，施工时墨线很容易模糊或遭到破坏，因此施工过程中经常需要工人反复立标尺、拉线及弹墨线，施工步骤繁琐，效率低。另外，由于是人工水平拉线，因此施工效果还受人为因素影响，且数字层数还需人工一层层单独标记，不仅影响了施工质量还影响了施工效率。


技术实现要素：

3.本发明为解决现有技术的不足，提供一种管道工程回填层厚控制工具及施工方法。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种管道工程回填层厚控制工具，包括可弯曲的弹性镂空板，所述弹性镂空板上从上至下设有平行的六道矩形镂空条，矩形镂空条之间从上至下依次刻有8、7、6、5、4五个镂空数字，镂空数字为虚铺层数；相邻矩形镂空条之间的间距为对应的相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的弧长；所述弹性镂空板上还设有镂空虚线，镂空虚线与上方矩形镂空条之间的间距为回填管道中线所在虚铺层的顶面与回填管道中线之间的垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的弧长。
6.优选的，所述弹性镂空板为柔性pvc材质制成。
7.优选的，所述矩形镂空条的宽度为10-20mm。
8.优选的，所述弹性镂空板宽度为30-40cm。
9.基于上述管道工程回填层厚控制工具，一种施工方法包括以下步骤：
10.步骤一：数据采集，采集的数据包括回填管道外径、回填管道的管道基础厚度、回填材料、虚铺层厚要求、压实度要求；
11.步骤二：测定回填材料虚铺系数、每层虚铺层顶面高度；
12.步骤三：在数据模型软件中根据回填管道外径、管道基础厚度、每层虚铺层顶面高度进行建模，将每层虚铺层的顶面水平投影到回填管道外侧面上，然后分别计算出第3层-第8层之间的相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的弧长；在数据模型中确定回填管道中线位置，测出回填管道中线所在虚铺层的顶面与回填管道中线之间的垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的弧长；
13.步骤四：在弹性镂空板上制作六道矩形镂空条，从下至上相邻矩形镂空条之间的间距分别为第3层-第8层之间的相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的
弧长；在相邻矩形镂空条之间制作对应的虚铺层数的镂空数字；根据回填管道中线所在虚铺层的顶面与回填管道中线之间的垂直间距水平投影到回填管道外侧面上的弧长确定镂空虚线的位置，并制作镂空虚线；
14.步骤五：浇筑回填管道基础平基，回填管道安装在基础平基上，在基础平基上支设模板浇筑基础管座，完成管道基础施工，然后用墨线弹出回填管道中线；
15.步骤六：将弹性镂空板上的镂空虚线与回填管道中线对齐，对齐后将弹性镂空板紧贴回填管道侧面弯曲展开，在弹性镂空板上镂空处进行喷涂，喷涂后拿走弹性镂空板，在回填管道上留下喷涂的第4层-第8层虚铺层的矩形标记条、虚铺层数数字；
16.步骤七：第1-3层虚铺层使用标尺、弹墨线方式控制虚铺高度进行回填；第4-8层虚铺层根据回填管道上的矩形标记条、虚铺层数数字进行回填；第9层虚铺层使用标尺控制虚铺高度进行回填。
17.优选上述步骤五中，使用挂线法弹出回填管道中线。
18.优选上述步骤三中，数据模型软件包括cad软件、cam软件、bim软件。
19.本发明通过数据模型软件计算弧长然后在弹性镂空板上制作矩形镂空条、镂空数字以及镂空虚线，通过喷涂弹性镂空板的镂空处在回填管道上产生矩形标记条及虚铺层数数字，根据矩形标记条及虚铺层数数字进行回填，克服了现有使用标尺、弹墨线进行回填的缺陷，提高了回填的施工效率，保证了施工质量；弹性镂空板可反复使用，成本低，施工简单。
附图说明
20.图1为本发明控制工具的结构示意图。
21.图2为本发明施工时的结构示意图。
22.图3为本发明弧长计算时的结构示意图。
23.图中：1回填管道，2回填管道中线，3弹性镂空板，4镂空虚线，5矩形镂空条，6镂空数字，7管道基础，8矩形标记条，9虚铺层数数字，10标杆。
具体实施方式
24.以下结合附图给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均属于本发明的保护范围。
25.本发明的管道工程回填层厚控制工具包括一矩形的弹性镂空板3，优选弹性镂空板3由柔性pvc材质制成，弹性镂空板3可弯曲，弯曲后能恢复原状，就像现在的弹性软尺。弹性镂空板3上从上至下设有六道平行的矩形镂空条5，矩形镂空条5用于喷涂后在回填管道1上形成矩形标记条8，矩形标记条8为虚铺层高度的标记，即相当于现有工艺中弹出的分层墨线。矩形镂空条5的宽度在10-20mm之间为佳，弹性镂空板3宽度在30-40cm为佳。
26.矩形镂空条5之间从上至下依次刻有8、7、6、5、4五个镂空数字6，镂空数字6表示的是虚铺层数，镂空数字6用于喷涂后在回填管道1上形成虚铺层数数字9。
27.在弹性镂空板3上还设有镂空虚线4，镂空虚线4用于与回填管道1上的中线对齐，从而使得弹性镂空板3在回填管道1上精确定位，从而确定各个虚铺层位置及虚铺层数。
28.上述弹性镂空板3上的矩形标记条8、镂空虚线4的位置均依据数据模型软件中测
量出的弧长数据确定。现有的具有尺寸测量功能的数据模型软件均可以，比如常用的cad软件、cam软件、bim软件等等。下面就以cad软件为例进行说明：在cad软件中建立回填管道1模型，根据测量的回填管道1外径、管道基础7厚度、计算出的每层虚铺层顶面高度进行建模，在建立的回填管道1旁设一竖直的标杆10，标杆10相当于一标尺，从标杆10上对应的每层虚铺层顶面位置水平拉线至回填管道1外侧面上，水平拉线与回填管道1外侧面的交点即为每层虚铺层顶面在回填管道1外侧面上的水平投影，然后在cad软件中直接计算出相邻交点之间的弧长，即相邻虚铺层顶面之间的垂直间距水平投影到回填管道1上的弧长。比如：在cad软件中，在标杆10上从第4层虚铺层的顶面位置（第5层虚铺层的底面位置）水平拉线，拉出的水平线与回填管道1外侧面有一个交点，在标杆10上从第5层虚铺层的顶面位置（第6层虚铺层的底面位置）水平拉线，拉出的水平线与回填管道1外侧面也有一个交点，将这两个交点之间的回填管道1弧长计算出，这个弧长即为第4层虚铺层顶面与第5层虚铺层顶面之间的垂直间距水平投影到回填管道1上的弧长。
29.由于现有回填管道1底部基本都是混凝土的管道基础7，因此回填时第1-3层虚铺层使用标尺、弹墨线的传统方式进行控制虚铺层高度完成回填即可。最上面第9层虚铺层由于是在回填管道1顶面50mm上，则第9层的虚铺层回填采用传统方式控制回填即可，即使用标尺测量控制虚铺层的高度即可。因此在数据模型软件中只需计算出第3层-第8层虚铺层相邻顶面之间的垂直间距水平投影到回填管道1上的弧长即可。
30.在数据模型中确定回填管道中线2位置，测出回填管道中线2与回填管道中线2所在虚铺层的顶面之间的垂直距离水平投影在回填管道1外侧面上的弧长。这个弧长用于确定镂空虚线4的位置。
31.根据上面测量的各个弧长，在弹性镂空板3上制作矩形标记条8、镂空虚线4以及镂空数字6。相邻矩形镂空条5之间的间距为对应的相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道1外侧面上的弧长；镂空虚线4与上方矩形镂空条5之间的间距为回填管道中线2所在虚铺层的顶面与回填管道中线2之间的垂直间距水平投影到回填管道1外侧面上的弧长。矩形镂空条5之间设有对应的虚铺层数的镂空数字6。
32.下面举例说明使用本发明管道工程回填层厚控制工具进行管道工程回填的施工方法，包括以下步骤：
33.步骤一：数据采集，采集的数据包括回填管道1外径、回填管道1的管道基础7厚度、回填材料、虚铺层厚要求、压实度要求。
34.本实施例中采用的回填管道1外径1200mm；管道基础7为120
°
混凝土基础，管道基础7包括基础平基和基础管座，其中基础平基厚度150mm，基础管座厚度300mm；回填材料为3%水泥石屑；虚铺层厚200mm；回填管道1胸腔压实机具为蛙式打夯机，压实度≥95%。
35.步骤二：测定虚铺系数为1.33；测定得到每层虚铺层顶面高度。
36.步骤三：数据模型软件中建模，在数据模型软件中将每层虚铺层的顶面高度水平投影到回填管道1外侧面上，然后分别计算出第3层-第8层相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道1外侧面上的弧长，分别为157.4mm、150.53mm、153.84mm、169.79mm、217.37mm，如附图3所示；在数据模型软件中确定回填管道中线2位置，本实施例回填管道中线2位于第5层虚铺层内，测出回填管道中线2与第5层虚铺层顶面的垂直间距水平投影到回填管道1外侧面上的弧长为50mm。
37.步骤四：根据步骤三测得的各个弧长在弹性镂空板3上制作六道矩形镂空条5，相邻矩形镂空条5之间的间距为相邻虚铺层顶面垂直间距水平投影到回填管道1外侧面上的弧长，即从上至下矩形镂空条5之间的间距分别为157mm、151mm、154mm、170mm、217mm，这里将上面测量的弧长四舍五入精确到毫米；在相邻矩形镂空条5之间制作对应的虚铺层数的镂空数字6，从上至下镂空数字6分别为8、7、6、5、4，分别表示的是第8层虚铺层、第7层虚铺层、第6层虚铺层、第5层虚铺层、第4层虚铺层；根据回填管道中线2位置与第5层虚铺层顶面在回填管道1上的水平投影位置之间的弧长确定镂空虚线4的位置，即镂空虚线4距离上面的矩形镂空条5的底边距离为50mm，则在弹性镂空板3上从上至下数第4道矩形镂空条5的底边向下50mm制作镂空虚线4。
38.步骤五：浇筑回填管道1基础平基，回填管道1安装在基础平基上，在基础平基上支设模板浇筑基础管座，完成管道基础7施工，然后用墨线弹出回填管道中线2。
39.步骤六：将弹性镂空板3上的镂空虚线4与回填管道中线2对齐，对齐后将弹性镂空板3紧贴回填管道1侧面弯曲展开，如附图2中的右边部分所示，然后在弹性镂空板3上对矩形镂空条5和镂空数字6进行喷涂，喷涂后拿走弹性镂空板3，在回填管道1上留下喷涂的第4层-第8层虚铺层的矩形标记条8、虚铺层数数字9，如附图2中的左边部分为喷涂后的效果。
40.步骤七：第1-3层虚铺层按照现有工艺使用标尺、弹墨线进行虚铺高度的控制回填；第4-8层虚铺层根据回填管道1上的矩形标记条8、虚铺层数数字9进行回填；第9层虚铺层高至回填管道1管顶以上50mm，使用标尺测量控制虚铺高度，按现有工艺进行回填即可。
41.以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。