一种拱部模板、衬砌支护模板结构及其施工工法的制作方法

1.本发明涉及衬砌支护模板技术领域，具体而言，涉及一种拱部模板、衬砌支护模板结构及其施工工法。


背景技术：

2.现有的隧洞在进行二衬施工时，通常利用整体式液压模板台车,当施工断面较多或异型断面时，往往采用满堂支架配合3015小块钢膜或竹胶板模板，然而，采用此种施工方式往往存在以下问题：
3.1、施工效率低，满堂支架和模板安装，需要消耗大量的人力、物力，施工成本较大。
4.2、混凝土断面成型和表观质量差。
5.3、支架体系受力差，模板连接差，支撑体系安全性差。


技术实现要素：

6.本发明通过将拱部模板设置成由多个独立设置的模板单体拼接形成的结构，能够提高施工效率，避免采用整体式液压模板台车来施作拱部模板，降低人力、物力的投入，节约施工成本。
7.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
8.其一，本发明提供了一种拱部模板，包括多个独立设置的模板单体，多个所述模板单体依次拼接形成呈弧形的拱部模板，相邻两个所述模板单体之间通过紧固件连接。
9.可选的，所述模板单体包括基板以及设于所述基板底面的多个加强肋，多个所述加强肋相互平行且以一定的间距排布，所述加强肋上设有连接孔。
10.其二，本发明提供了一种衬砌支护模板结构，包括侧墙支护组件和拱部支护组件，所述侧墙支护组件包括侧墙模板，所述拱部支护组件包括拱架以及拱部模板，所述拱架两端分别与两侧的侧墙模板连接，所述拱部模板铺设于拱架顶面；
11.所述拱部模板包括多个独立设置的模板单体，多个所述模板单体沿拱架的周向依次拼接形成呈弧形的拱部模板，相邻两个所述模板单体之间通过紧固件连接。
12.可选的，所述拱部支护组件还包括配套拉杆，所述模板单体与拱架之间通过配套拉杆连接。
13.进一步的，所述配套拉杆包括垫板以及至少两个拉柱，所述垫板上开设有供拉柱穿过的通孔，所述拉柱的一端设有弯折部，靠近所述拉柱另一端的外壁上设有外螺纹段；
14.所述模板单体包括基板以及设于所述基板底面的多个加强肋，多个所述加强肋相互平行且以一定的间距排布，所述基板加强肋上设有连接孔。
15.可选的，还包括支撑组件，所述支撑组件包括横向支撑和竖直支撑，两侧的所述侧墙模板之间通过横向支撑连接；所述竖直支撑一端与拱架连接，其另一端与地面连接。
16.进一步的，所述横向支撑与竖直支撑之间形成有交接点，所述交接点处采用焊接固定。
17.其三，本发明提供了一种上述所述的衬砌支护模板结构的施工工法，包括如下步骤：
18.s1.施作隧洞边墙的所述侧墙模板，随后施作所述横向支撑以连接两侧的侧墙模板；
19.s2.施作所述拱架，所述拱架两端分别与两侧的侧墙模板连接；随后施作所述竖直支撑以支撑拱架，所述竖直支撑与横向支撑之间的交接处采用焊接固定；
20.s3.在所述拱架上方沿拱架的周向依次铺设模板单体以形成拱部模板；同时，利用所述配套拉杆连接模板单体和拱架，完成拱部模板的安装固定。
21.可选的，还包括步骤：
22.s4.待所述拱部模板安装固定后，施作止水带以及挡头板；同时对所述衬砌支护结构进行检查，以满足施工要求。
23.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
24.1、本发明设计合理，其通过将拱部模板设置为由多个模板单体拼接形成的结构，在实际施作拱部模板时，能够有效提高施工效率，并降低人力物力的投入，节约施工成本。
25.2、本发明提供的衬砌支护模板结构拆装简单方便、稳固性好，能够有效提高实际的施工效率，并为二衬施工提供稳固的模板结构，提高施工过程中的安全性以及二衬施工质量，有效改善二衬混凝土结构的断面成型效果及表观质量，且有利于同时进行其他施工作业。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本发明实施例1提供的拱部模板其中一个模板单体的的结构示意图；
28.图2为本发明实施例2提供的衬砌支护模板结构的结构示意图；
29.图3为本发明实施例2提供的拱部模板其中一个模板单体安装后的结构示意图；
30.图4为本发明实施例2提供的配套拉杆的结构示意图。
31.图标：1-侧墙模板，2-拱架，3-拱部模板，301-模板单体，3011-基板，3012-加强肋，4-配套拉杆，401-垫板，402-拉柱，4021-弯折部，4022-外螺纹段，5-横向支撑，6-竖直支撑。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.请参照图1，本实施例提供了一种拱部模板3，包括多个独立设置的模板单体301，多个模板单体301依次拼接形成呈弧形的拱部模板3，相邻两个模板单体301之间通过紧固件连接。其中，该紧固件可以但不局限于为紧固螺栓，作为优选的，本实施例的紧固件选用m12的高强度螺栓，以提高两个模板单体301连接后的稳固性。
39.模板单体301包括基板3011以及设于基板3011底面的多个加强肋3012，该基板3011为柔性模板，由3mm的钢板制成，从而使得基板3011能够更好的与隧洞的拱部相适配；同时，上述多个加强肋3012相互平行且以一定的间距排布，作为优选的，该加强肋3012采用厚度为5mm的钢板制成，相邻两个加强肋3012之间的间距为16-17mm，以提高单个模板单体301的结构强度；此外，加强肋3012上设有贯穿加强肋3012的连接孔，在实际施工时，将紧固件依次穿过相邻两个模板单体301之间靠近其外缘的加强肋3012上的连接孔，即可实现将相邻两个模板单体301连接固定起来，操作简单方便。
40.由此可见，本实施例通过将拱部模板3设置为由多个模板单体301拼接形成的结构，在实际施作拱部模板3时，无需依靠满堂支架即可完成拱部模板3的施作，能够提高施工效率，并降低人力物力的投入，节约施工成本。
41.实施例2
42.请参照图2和图3，本实施例提供了一种隧洞的衬砌支护模板结构，包括侧墙支护组件、拱部支护组件和支撑组件。
43.其中，侧墙支护组件包括施作在隧洞边墙的侧墙模板1，作为优选的，侧墙模板1选用定型钢模，相邻两个侧墙模板1之间通过m14的高强螺栓连接。
44.拱部支护组件包括拱架2以及拱部模板3。作为优选的，该拱架2采用工字钢制成，且拱架2两端分别与两侧的侧墙模板1通过螺栓固定连接，而拱部模板3铺设于拱架2顶面。
45.在实际施作拱架2时，单次可沿隧洞的掘进方向依次施作多个拱架2，且相邻两个拱架2之间的间距为1.2m，从而为拱部模板3提供可靠的支撑。
46.拱部模板3则包括多个独立设置的模板单体301，多个模板单体301依次拼接形成呈弧形的拱部模板3，相邻两个模板单体301之间通过紧固件连接。其中，该紧固件可以但不
局限于为紧固螺栓，作为优选的，本实施例的紧固件选用m12的高强度螺栓，以提高两个模板单体301连接后的稳固性。
47.模板单体301包括基板3011以及设于基板3011底面的多个加强肋3012，该基板3011为柔性模板，由3mm的钢板制成，从而使得基板3011能够更好的与隧洞的拱部相适配；同时，上述多个加强肋3012相互平行且以一定的间距排布，作为优选的，该加强肋3012采用厚度为5mm的钢板制成，相邻两个加强肋3012之间的间距为16-17mm，以提高单个模板单体301的结构强度；此外，加强肋3012上设有贯穿加强肋3012的连接孔，在实际施工时，将紧固件依次穿过相邻两个模板单体301之间靠近其外缘的加强肋3012上的连接孔，即可实现将相邻两个模板单体301连接固定起来，操作简单方便。
48.同时，拱部支护组件还包括配套拉杆4，模板单体301与拱架2之间通过配套拉杆4连接，以使得拱部模板3的每个模板单体301均与拱架2紧密连接，从而提高整个拱部支护组件的结构强度。
49.需要说明的是，当模板单体301铺设在拱架2上时，上述加强肋3012与拱架2之间为相互垂直的状态，以利用拱架2支撑模板单体301，同时利于后续安装配套拉杆4。
50.其中，请参照图4，配套拉杆4包括垫板401以及至少两个拉柱402，垫板401上开设有供拉柱402穿过的通孔，拉柱402的一端设有弯折部4021，靠近拉柱402另一端的外壁上设有外螺纹段4022。在实际安装配套拉杆4时，先将拉柱402的弯折部4021穿过对应模板单体301的加强肋3012上的连接孔，此时拉柱402的柱身竖直向下延伸，随后使得拉柱402的外螺纹段4022穿过位于拱架2底面的垫板401上通孔，即可通过螺母将垫板401锁紧在拱架2的下方，实现模板单体301与拱架2的连接。可以理解的是，当配套拉杆4安装好后，两个拉柱402刚好位于拱架2两侧，以提高模板单体301与拱架2连接后的结构强度。需要说明的是，同一个模板单体301与拱架2连接所用的配套拉杆4的数量可根据实际情况确定，在此不做限定。
51.继续参照图2，支撑组件则包括横向支撑5和竖直支撑6。其中，横向支撑5为水平设置的方钢，横向支撑5的数量可根据隧洞的高度合理选择，且沿隧洞的高度方向以一定的间距排布，两侧的侧墙模板1之间通过横向支撑5连接。同时，竖直支撑6为竖直设置的钢管，竖直支撑6的数量可根据隧洞的宽度合理选择，且沿隧洞的宽度方向以一定的间距排布，竖直支撑6一端与拱架2连接，竖直支撑6另一端与地面连接，作为优选的，在实际实施时可在竖直支撑6的底部增设垫块来提高竖直支撑6的稳定性。同时，横向支撑5和竖直支撑6之间形成有交接点，交接点处采用点焊的方式将横向支撑5和竖直支撑6焊接固定起来。
52.通过设置横向支撑5和竖直支撑6将侧墙支护组件与拱部支护组件连接起来形成一个整体，以进一步提高衬砌支护模板结构的稳固性。同时，在实际施工时，工人可直接站在对应的横向支撑5上安装拱架2和拱部模板3，实现资源的合理化利用。
53.由此可见，本实施例提供的衬砌支护模板结构拆装简单方便、稳固性好，能够有效提高实际的施工效率，并为二衬施工提供稳固的支护，提高施工过程中的安全性以及二衬施工质量，有效改善二衬混凝土结构的断面成型效果及表观质量，且有利于同时进行其他施工作业。
54.实施例3
55.本实施例提供了一种上述实施例2所述的衬砌支护模板结构的施工工法，包括如下步骤：
56.s1.先在隧洞边墙根据设计要求施作侧墙模板1，随后施作横向支撑5以连接两侧的侧墙模板1，以使得侧墙模板1的结构处于稳定状态。
57.s2.待隧洞边墙的所有侧墙模板1以及对应的横向支撑5施作完毕后，开始施作拱架2；其中包括将拱架2两端分别与两侧的侧墙模板1通过螺栓连接起来；随后根据设计要求施作竖直支撑6以支撑拱架2，同时竖直支撑6与横向支撑5之间的交接处采用点焊的方式焊接固定，以将拱架2、侧墙模板1、横向支撑5和竖直支撑6连接形成一个整体，以提高衬砌支护模板结构的稳固性。
58.s3.最后，再根据设计要求在拱架2上方铺设模板单体301，多个模板单体301沿拱架2的周向依次铺设以形成与隧洞拱部弧度相同的拱部模板3；在铺设模板单体301的同时，利用配套拉杆4将模板单体301和拱架2连接起来，直至完成拱部模板3的安装固定。需要说明的是，在施作拱架2和拱部模板3时，人工可直接站在对应的横向支撑5上进行施工，无需再单独增加其他装置供人工站立施工，以实现资源的合理化利用，节约了成本。
59.s4.待拱部模板3安装固定后，再根据设计要求施作相应的止水带以及挡头板；同时对施作的衬砌支护模板结构进行检查，以满足施工要求。至此完成了衬砌支护模板结构的施工，随后即可进行混凝土浇筑以及养护，并在拆模后进入下一循环施工。
60.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。