一种隧道仰拱施工模架结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道仰拱结构技术领域，具体涉及一种隧道仰拱施工模架结构。


背景技术：

2.近年来，国内外隧道施工过程中发生较多坍塌事故，造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道初期支护不当和仰拱、二次衬砌等后继工序未及时跟进造成。为了保证铁路隧道施工安全，铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格，《铁路隧道工程施工安全技术规程》(tb10304-2009)规定：iii级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m，iv级围岩不得超过50m，v级及以上围岩不得超过40m。铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号)对隧道开挖掌子面与仰拱、二衬之间的距离做出进一步的强制性规定：隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，iv、v、vi级围岩仰拱封闭位置距离掌子面不得大于35m；iv级围岩二次衬砌与掌子面距离不大于90m；v、vi级围岩二衬与掌子面距离不大于70m。并且在当前隧道施工中，常因没有理想的配套设备和施工工艺，仰拱施工的质量和进度难以保障，成本也较高。
[0003]
因此，现有的大多数仰拱施工结构在隧道中支模时间长且模板支架钢筋消耗量大，并且仅可浇筑仰拱部分，浇筑质量不高，从而施工效率低，极大程度上影响经济效益。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的主要目的是提出一种隧道仰拱施工模架结构，旨在保障浇筑施工质量，提高施工效率。
[0005]
本实用新型所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：
[0006]
一种隧道仰拱施工模架结构，包括仰拱中部段、填充侧模板和仰拱模板，所述仰拱模板的第一端连接所述仰拱中部段的第一侧端；所述填充侧模板的第一端连接在所述仰拱模板与所述仰拱中部段的相连接处，并且所述填充侧模板与所述仰拱模板连接为一体；所述填充侧模板的第一端分别与所述仰拱模板的第一端、所述仰拱中部段的第一侧端连通。
[0007]
优选的，所述仰拱模板包括端模体和仰拱边墙体，所述端模体的第一端与所述仰拱边墙体的第一端连接为一体且相互连通，所述端模体的第二端与所述填充侧模板的第一端连接为一体且相互连通。
[0008]
优选的，所述隧道仰拱施工模架结构还包括至少两个定位钢筋，所述定位钢筋连接在所述端模体与所述填充侧模板之间，和/或所述定位钢筋连接在所述端模体与所述仰拱边墙体之间。
[0009]
优选的，所述端模体与所述填充侧模板之间以及所述端模体与所述仰拱边墙体之间分别均设有横向施工缺口。
[0010]
优选的，所述仰拱边墙体上设有至少两个浇筑作业窗口，所述浇筑作业窗口用于浇筑混凝土。
[0011]
优选的，所述填充侧模板包括第一侧模和第二侧模，所述第一侧模和所述第二侧模并排分布并且所述第一侧模和所述第二侧模之间形成第一浇筑内腔；
[0012]
和/或，所述仰拱模板包括第一顶模和第一底模，所述第一顶模和所述第一底模并排分布并且所述第一顶模和所述第一底模之间形成第二浇筑内腔。
[0013]
优选的，所述第一浇筑内腔与所述第二浇筑内腔相互连通，并且所述第一浇筑内腔和所述第二浇筑内腔用于浇筑混凝土层。
[0014]
优选的，所述隧道仰拱施工模架结构还包括模板加强件，所述模板加强件用于加强固定所述填充侧模板和所述仰拱模板。
[0015]
优选的，所述模板加强件包括填充侧模加强件和仰拱加强件，所述仰拱加强件连接在所述填充侧模加强件的下端；并且所述仰拱加强件的侧端贴合连接在所述仰拱模板的侧端，所述填充侧模加强件分别贴合连接在所述填充侧模板的侧端和所述仰拱模板的顶部。
[0016]
优选的，所述仰拱中部段包括至少两层的刚性骨架和竖直锚固桩，所述竖直锚固桩的侧面与所述刚性骨架连接为一体；
[0017]
所述刚性骨架包括至少两个并列分布的x轴钢筋和至少两个并列分布的y轴钢筋，所述x轴钢筋与所述y轴钢筋相互连接。
[0018]
有益效果：本实用新型的技术方案通过采用填充侧模板和仰拱模板连接成整体，将其整幅加工后进行吊装，从而实现一次支模，并且成型后尽可能少存在模板拼缝，同时减少了建筑垃圾的产生，进而提高了整体结构的稳定性，保障后续地浇筑施工质量，有效地缩短施工时间，提高了施工效率；还通过仰拱中部段与填充侧模板衔接连通安装，可以保障浇筑施工的流畅性，有效地缩短仰拱及填充作业时间，降低劳动强度，提高了施工效率。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0020]
图1是本实用新型所述的一种隧道仰拱施工模架结构一实施例的结构示意图。
[0021]
图2是本实用新型所述的一种隧道仰拱施工模架结构一实施例的仰拱模板和填充侧模板的部分结构示意图。
[0022]
图3是本实用新型所述的一种隧道仰拱施工模架结构一实施例的局部放大图。
[0023]
图4是本实用新型所述的一种隧道仰拱施工模架结构一实施例的剖视图。
[0024]
图5是本实用新型所述的一种隧道仰拱施工模架结构一实施例的结构示意图。
[0025]
附图标号说明：
[0026][0027]
具体实施方式
[0028]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0031]
本实用新型提出一种隧道仰拱施工模架结构。
[0032]
如图1-2所示，在本实用新型一实施例中，该隧道仰拱施工模架结构；包括仰拱中部段7、填充侧模板1和仰拱模板2，所述仰拱模板2的第一端连接所述仰拱中部段7的第一侧端；所述填充侧模板1的第一端连接在所述仰拱模板2与所述仰拱中部段7的相连接处，并且所述填充侧模板1与所述仰拱模板2连接为一体；所述填充侧模板1的第一端分别与所述仰拱模板2的第一端、所述仰拱中部段7的第一侧端连通。
[0033]
本实用新型的技术方案通过采用填充侧模板和仰拱模板连接成整体，将其整幅加工后进行吊装，从而实现一次支模，并且成型后尽可能少存在模板拼缝，同时减少了建筑垃圾的产生，进而提高了整体结构的稳定性，保障后续地浇筑施工质量，有效地缩短施工时间，提高了施工效率；还通过仰拱中部段与填充侧模板衔接连通安装，可以保障浇筑施工的
流畅性，有效地缩短仰拱及填充作业时间，降低劳动强度，提高了施工效率。
[0034]
其中，在一些实施方式中，如图1和2所示，仰拱模板2选用两个，填充侧模板1选用至少四个，所述仰拱模板2分别连接在所述仰拱中部段7的左右两端；所述充侧模板1等距分布在所述仰拱模板2与所述仰拱中部段7之间并且所述充侧模板1与所述仰拱模板2一体固定成型的；所述仰拱模板2用于安装连接在隧道溶洞体6的内侧壁上；所述仰拱中部段7用于安装连接在所述隧道溶洞体6的内底部上。
[0035]
其中，在一些实施方式中，如图3所示，填充侧模板1的第一侧面固定有至少两个第一加固工字钢11；所述仰拱模板2的第一侧面固定有至少两个第二加固工字钢24。
[0036]
其中，在一些实施方式中，如图2-3所示，所述填充侧模板1包括第一侧模和第二侧模，所述第一侧模和所述第二侧模并排分布并且所述第一侧模和所述第二侧模之间形成第一浇筑内腔10；
[0037]
所述仰拱模板2包括第一顶模和第一底模，所述第一顶模和所述第一底模并排分布并且所述第一顶模和所述第一底模之间形成第二浇筑内腔23；
[0038]
所述第一浇筑内腔10与所述第二浇筑内腔23相互连通，并且所述第一浇筑内腔10和所述第二浇筑内腔23用于浇筑混凝土层3。保障了浇筑的流畅性。
[0039]
其中，在一些实施方式中，所述第一侧模和所述第二侧模以及所述第一顶模和第一底模均包括至少两个并列分布的横向钢筋和至少两个并列分布的纵向钢筋，所述横向钢筋与所述纵向钢筋相互连接；也就是说，所述纵向钢筋与所述横向钢筋相互交错分布形成网格状结构。保障浇筑形成的结构稳定性。
[0040]
其中，在一些实施方式中，如图4-5所示，所述隧道仰拱施工模架结构还包括模板加强件5，所述模板加强件5用于加强固定所述填充侧模板1和所述仰拱模板2。其中，在一些实施方式中，所述模板加强件5用于同时加强固定所述填充侧模板1和所述仰拱模板2；所述模板加强件5选用至少三个且呈等距分布；其中，等距的间距l1为50-100cm。
[0041]
其中，在一些实施方式中，如图5所示，模板加强件5包括填充侧模加强件51和仰拱加强件52，所述仰拱加强件52连接在所述填充侧模加强件51的下端；并且所述仰拱加强件52的侧端贴合连接在所述仰拱模板2的侧端，所述填充侧模加强件51分别贴合连接在所述填充侧模板1的侧端和所述仰拱模板2的顶部。
[0042]
其中，如图5所示，填充侧模加强件51包括第一加强直板511、第二加强直板512和加强斜板513，所述第二加强直板512连接在所述第一加强直板511的底部，所述加强斜板513的两端分别连接在所述第一加强直板511和所述第二加强直板512相邻的两侧面上；并且所述第一加强直板511贴合连接在所述填充侧模板1的侧端，所述第二加强直板512贴合连接在所述仰拱模板2的顶部。
[0043]
具体地，在一些实施方式中，如图2所示，仰拱模板2包括端模体21和仰拱边墙体22，所述端模体21的第一端与所述仰拱边墙体22的第一端连接为一体且相互连通，所述端模体21的第二端与所述填充侧模板1的第一端连接为一体且相互连通。
[0044]
浇筑过程：将浇筑混凝土从所述填充侧模板灌入，以使得浇筑混凝土往所述仰拱中部段内部进行浇筑；待到混凝土浇筑在所述仰拱中部段完成后且混凝土接触或者靠近所述端模体时，便停止往所述填充侧模板灌入；将浇筑混凝土从所述仰拱边墙体灌入，以实现依次对所述端模体的内部和所述仰拱边墙体的内部浇筑。由于仰拱中部段为弧形半径大的
仰拱中部段，浇筑过程中坡度平缓，可以通过混凝土自然摊铺的方法从中间向两边浇筑；待到浇筑到端模体时，改从仰拱边墙体灌入，使仰拱混凝土一次浇筑完成。
[0045]
具体地，在一些实施方式中，如图3所示，隧道仰拱施工模架结构还包括至少两个定位钢筋25，所述定位钢筋25分别连接在所述端模体21与所述填充侧模板1之间以及所述端模体21与所述仰拱边墙体22之间。其中，在一些实施方式中，定位钢筋25包括第一定位钢筋和第二定位钢筋，所述第一定位钢筋位于所述仰拱边墙体与所述端模体之间；所述第二定位钢筋位于所述填充侧模板与所述端模体之间。保障端模体和仰拱边墙体以及填充侧模板之间的组装流畅性和稳定性，提高施工效率。
[0046]
也就是说，在模板外侧设置无缝钢筋(直径等于仰拱衬砌钢筋保护层厚度)，在钢筋上设置临时等分点(与衬砌钢筋等间距)，通过扎丝将衬砌钢筋均匀地绑扎在钢管上，使衬砌钢筋间距、保护层厚度控制和弧度满足设计及规范要求。
[0047]
具体地，在一些实施方式中，如图2所示，所述端模体21与所述填充侧模板1之间以及所述端模体21与所述仰拱边墙体22之间分别均设有横向施工缺口20。其中，在一些实施方式中，所述横向施工缺口20的宽度大于50cm；其中，在一些实施方式中，所述横向施工缺口20的宽度大于50cm且小于100cm；通过合理范围内的横向施工缺口可以在浇筑过程中形成了相对应合适的横向施工缝，进而可以保障各段模板之间的结构稳定性，进而保障了施工质量以及施工效率。
[0048]
在满足分层施作、各结构层横向施工缝错位50cm以上的前提下，将仰拱与填充端模连接成整体，一次支模成型，可以极大程度地缩短工序间歇时间。
[0049]
具体地，在一些实施方式中，所述仰拱边墙体22上设有至少两个浇筑作业窗口，所述浇筑作业窗口用于浇筑混凝土。沿着所述仰拱边墙体的宽度方向上增设有至少四个浇筑作业窗口，然后将浇筑混凝土分别从所述浇筑作业窗口进行灌入，以实现依次对所述端模体的内部和所述仰拱边墙体的内部浇筑。其中，在一些实施方式中，将浇筑混凝土同时从所述浇筑作业窗口进行灌入，再进一步更好地解决弧形模板宽度范围内混凝土无法振捣且会影响浇筑质量的问题，可完全克服混凝土无法振捣的缺陷，避免漏振产生蜂窝麻面，保证混凝土内实外美。
[0050]
具体地，在一些实施方式中，所述仰拱中部段7包括至少两层的刚性骨架和竖直锚固桩，所述竖直锚固桩分别与所述刚性骨架连接为一体；所述刚性骨架包括至少两个并列分布的x轴钢筋和至少两个并列分布的y轴钢筋，所述x轴钢筋与所述y轴钢筋相互连接；也就是说，所述y轴钢筋与所述x轴钢筋相互交错分布形成网格状结构。
[0051]
也就是说，隧道仰拱施工模架作为一种钢结构施工形式，是将填充侧模板和端模体以及仰拱边墙体采用型钢预组装为一体，竖直锚固桩作为受拉杆件，在施工过程中，将混凝土流动荷载通过模板面板传递到刚性骨架上面，然后由刚性骨架传递给竖直锚固桩，最后由竖直锚固桩传递给已施工边墙钢架或底部隧道溶洞体，形成一个完整的受力系统，保证模板不发生偏移，进而实现仰拱的快速施工。
[0052]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。