專利名稱：帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種混凝土管片襯砌用的鋼模，特別是一種帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片的鋼模。屬于隧道機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般盾構(gòu)法公路大直徑隧道大都采用傳統(tǒng)的單圓單層車道的結(jié)構(gòu)形式，該形式的管片襯砌是若干塊呈圓弧狀的管片拼接成規(guī)則的圓環(huán)狀。這種盾構(gòu)法公路隧道一般外徑均為10米到11米左右，隧道內(nèi)僅設(shè)一層車道，除去隧道上部、下部安置輔助設(shè)施外，還有一定的富?？臻g沒有充分利用，內(nèi)部空間使用效率不高。為此，在利用同類施工設(shè)備的前提下，最大限度地提高隧道空間的利用率，充分發(fā)揮隧道的通行能力，盾構(gòu)法道路大直徑隧道又出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)形式——單圓雙層車道。該形式的管片襯砌圓環(huán)，改變了單一的圓弧狀。為了形成雙層結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了一種帶牛腿的管片襯砌，牛腿即為單圓隧道雙層結(jié)構(gòu)的支承。這種特殊外形的混凝土管片襯砌，利用原有的鋼模顯然是無法實現(xiàn)的。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的公開文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號94106973.7，名稱為離心式造型混凝土襯砌的制造方法和制造設(shè)備。專利權(quán)人東京瓦斯株式會社和日本高壓混凝土株式會社。該發(fā)明專利介紹設(shè)備是把隧道襯砌分成具有適當尺寸的幾個拱形部分，在離心式造型滾筒內(nèi)進行離心造型，一次澆注成形一環(huán)隧道襯砌。所制造的隧道襯砌外圓周面光滑，圓環(huán)精確，但成形的隧道襯砌還需修整外形，并且需要對拱形內(nèi)表面進行精加工。它的適用范圍僅限于直徑約為1.5米到7.0米的隧道襯砌，且該設(shè)備的構(gòu)成較為復雜，操作過程也較為繁瑣，限制了它的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，使其管片澆注一次成形，不需要修整、精加工，所澆注的管片精度高，結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、生產(chǎn)效率高，最大限度地利用單圓隧道內(nèi)的空間，充分發(fā)揮隧道的通行能力。
本發(fā)明包括帶牛腿的底座、側(cè)板、端板、蓋板、蓋板夾、模芯、芯棒、定位裝置、側(cè)板開合裝置、端板開合裝置、鎖緊裝置、橡膠條、芯棒壓緊裝置，側(cè)板、端板通過錐面定位的定位裝置與帶牛腿的底座配合，并用鎖緊裝置與帶牛腿的底座聯(lián)接，端板與側(cè)板之間也通過鎖緊裝置聯(lián)接，此外，帶牛腿的底座、側(cè)板與端板三者之間采用橡膠條密封，橡膠條嵌在側(cè)板與端板的型腔面內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)可進一步提高鋼模型腔的密封性，防止管片澆注時漏漿。側(cè)板坐于側(cè)板開合裝置上，側(cè)板開合裝置焊接安裝在帶牛腿的底座上，為滾輪導軌結(jié)構(gòu)，可使側(cè)板以推拉方式平移離開帶牛腿的底座一定距離。端板在帶牛腿的底座上的端板開合裝置采用鉸鏈型式，端板兩腳與帶牛腿的底座之間以鉸聯(lián)接，另外，端板開合裝置中的螺栓可以調(diào)整，使端板與帶牛腿的底座之間有一定的開合角度。蓋板采用分塊式，覆蓋在鋼模型腔上，蓋板弧面與鋼模型腔的弧面密貼，周邊用蓋板夾與端板、側(cè)板固定。模芯采用電焊焊接形式固定在帶牛腿的底座一定的位置上。芯棒從端板、側(cè)板穿入型腔，一端插入模芯內(nèi)，另一端端面用芯棒壓緊裝置的螺栓壓緊。芯棒壓緊裝置主要由兩個螺栓與一塊彈簧鋼板組成，用螺栓安裝在端板、側(cè)板上。
根據(jù)牛腿在管片上所處位置，從生產(chǎn)管片時滿足管片的脫模角度出發(fā)，帶牛腿的底座有兩種結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式一，牛腿構(gòu)架是直接用鋼板構(gòu)成牛腿外形，牛腿構(gòu)架按管片牛腿位置與底座構(gòu)架焊接；結(jié)構(gòu)形式二，牛腿外形由牛腿構(gòu)架與楔塊所構(gòu)成，牛腿構(gòu)架的側(cè)面有帶錐度的定位塊，對應(yīng)的，楔塊側(cè)面開有限位槽，楔塊由定位塊插入牛腿構(gòu)架內(nèi)，構(gòu)成牛腿外形，楔塊可與管片一同脫模。底座構(gòu)架是型鋼與鋼板的焊接件。
本發(fā)明實際使用簡便，在合模與開模兩個操作中，合模用端板開合裝置中的螺栓，將端板推向帶牛腿的底座，通過定位裝置使兩者配合，擰緊鎖緊裝置中的螺栓；用側(cè)板開合裝置將側(cè)板平移推向帶牛腿的底座，通過定位裝置配合，擰緊鎖緊裝置中的螺栓。擰緊端板與側(cè)板之間鎖緊裝置中的螺栓。將芯棒一端穿插入模芯，另一端通過擰緊芯棒壓緊裝置上的螺栓壓緊芯棒。蓋上蓋板，并用蓋板夾將蓋板與端板、側(cè)板固定。開模松開芯棒壓緊裝置上的螺栓，拆卸芯棒。松開蓋板夾，取下蓋板。拆除端板、側(cè)板之間的鎖緊裝置螺栓。松開側(cè)板與帶牛腿的底座之間的鎖緊裝置螺栓，利用側(cè)板開合裝置將側(cè)板向外拉出一定的距離。松開端板與帶牛腿的底座之間的鎖緊裝置螺栓，用端板開合裝置中的螺栓打開端板，與帶牛腿的底座之間形成一定的開啟角度。管片起吊脫模時，帶牛腿的底座中的楔塊會和管片一同起吊脫模。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、生產(chǎn)效率高，管片澆注一次成形，不需要修整、精加工，所澆注的管片精度高，同時，它打破了隧道管片鋼模單一的圓弧狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)管片外形上的改變，在鋼模底座上增加牛腿結(jié)構(gòu)，使用該種鋼模澆注而成的管片，其牛腿部位形成單圓隧道雙層結(jié)構(gòu)的支承座，這種結(jié)構(gòu)可在單圓隧道的襯砌圓環(huán)內(nèi)設(shè)置上下兩層車道板，最大限度地利用單圓隧道內(nèi)的空間，充分發(fā)揮隧道的通行能力。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2帶牛腿的底座結(jié)構(gòu)形式一示意主視3帶牛腿的底座結(jié)構(gòu)形式二示意主視圖具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括帶牛腿的底座1、側(cè)板2、端板3、蓋板4、蓋板夾5、模芯6、芯棒7、定位裝置8、側(cè)板開合裝置9、端板開合裝置10、鎖緊裝置11、橡膠條12、芯棒壓緊裝置13，側(cè)板2、端板3通過錐面定位的定位裝置8與帶牛腿的底座1配合，并用鎖緊裝置11與帶牛腿的底座1以螺栓與螺母鎖緊的方式聯(lián)接，端板3與側(cè)板2之間也通過鎖緊裝置11聯(lián)接。
另外，帶牛腿的底座1、側(cè)板2與端板3之間采用橡膠條12密封，橡膠條12嵌在側(cè)板2與端板3的型腔面內(nèi)。
側(cè)板開合裝置9焊接安裝在帶牛腿的底座1上，側(cè)板2通過側(cè)板開合裝置9的滾輪導軌結(jié)構(gòu)，以推拉方式平移離開帶牛腿的底座1。
端板3在帶牛腿的底座1上的端板開合裝置10采用鉸鏈型式，端板2兩腳與帶牛腿的底座1之間以鉸聯(lián)接。
調(diào)整端板開合裝置10中的螺栓，使端板3與帶牛腿的底座1之間有開合角度。
蓋板采用分塊式，蓋板弧面與鋼模型腔的弧面密貼，覆蓋在鋼模型腔上，蓋板4覆蓋在鋼模型腔上，周邊用蓋板夾5與端板3、側(cè)板2固定。
模芯6采用電焊焊接形式固定在帶牛腿的底座1一定的位置上。
芯棒7從端板3、側(cè)板2穿入型腔，一端插入模芯6內(nèi)，另一端端面用芯棒壓緊裝置13的螺栓頂緊，芯棒壓緊裝置13由兩個螺栓與一塊彈簧鋼板組成，芯棒壓緊裝置1與端板3、側(cè)板2螺栓聯(lián)接。
如圖2、3所示，帶牛腿的底座1有二種結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式一，帶牛腿的底座1由底座構(gòu)架14與牛腿構(gòu)架15焊接成型；結(jié)構(gòu)形式二，帶牛腿的底座1由底座構(gòu)架14、牛腿構(gòu)架15和楔塊16組成，牛腿構(gòu)架15焊接在底座構(gòu)架14上，楔塊16插入牛腿構(gòu)架15形成牛腿結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，包括帶牛腿的底座(1)、側(cè)板(2)、端板(3)、蓋板(4)、蓋板夾(5)、模芯(6)、芯棒(7)、定位裝置(8)、側(cè)板開合裝置(9)、端板開合裝置(10)、鎖緊裝置(11)、橡膠條(12)、芯棒壓緊裝置(13)，其特征在于，側(cè)板(2)、端板(3)通過錐面定位的定位裝置(8)與帶牛腿的底座(1)配合，并用鎖緊裝置(11)與帶牛腿的底座(1)以螺栓與螺母鎖緊的方式聯(lián)接，蓋板(4)覆蓋在鋼模型腔上，周邊用蓋板夾(5)與端板(3)、側(cè)板(2)固定，模芯(6)采用電焊焊接形式固定在帶牛腿的底座(1)一定的位置上，芯棒(7)從端板(3)、側(cè)板(2)穿入型腔，一端插入模芯(6)內(nèi)，另一端端面用芯棒壓緊裝置(13)的螺栓頂緊，芯棒(7)壓緊裝置(1)與端板(3)、側(cè)板(2)螺栓聯(lián)接，端板(3)在帶牛腿的底座(1)上的端板開合裝置(10)采用鉸鏈型式，橡膠條(12)嵌在側(cè)板(2)與端板(3)的型腔面內(nèi)，側(cè)板(2)坐于側(cè)板開合裝置(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的帶牛腿的底座(1)的結(jié)構(gòu)形式為帶牛腿的底座(1)由底座構(gòu)架(14)與牛腿構(gòu)架(15)焊接成型；或者帶牛腿的底座(1)由底座構(gòu)架(14)、牛腿構(gòu)架(15)和楔塊(16)組成，牛腿構(gòu)架(15)焊接在底座構(gòu)架(14)上，楔塊(16)插入牛腿構(gòu)架(15)形成牛腿結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的帶牛腿的底座(1)、側(cè)板(2)與端板(3)之間采用橡膠條(12)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的端板(2)兩腳與帶牛腿的底座(1)之間以鉸聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的端板(3)與側(cè)板(2)之間通過鎖緊裝置(11)聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的側(cè)板開合裝置(9)焊接安裝在帶牛腿的底座(1)上，側(cè)板(2)通過側(cè)板開合裝置(9)的滾輪導軌結(jié)構(gòu)，以推拉方式平移離開帶牛腿的底座(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，其特征是，所述的調(diào)整端板開合裝置(10)中的螺栓，使端板(3)與帶牛腿的底座(1)之間有開合角度。
全文摘要
一種帶牛腿的雙層大直徑單圓隧道管片鋼模，本發(fā)明的側(cè)板、端板通過錐面定位的定位裝置與帶牛腿的底座配合，并用鎖緊裝置與帶牛腿的底座以螺栓與螺母鎖緊的方式聯(lián)接，蓋板覆蓋在鋼模型腔上，周邊用蓋板夾與端板、側(cè)板固定，模芯采用電焊焊接形式固定在帶牛腿的底座一定的位置上，芯棒從端板、側(cè)板穿入型腔，一端插入模芯內(nèi)，另一端端面用芯棒壓緊裝置的螺栓頂緊，芯棒壓緊裝置與端板、側(cè)板螺栓聯(lián)接，端板在帶牛腿的底座上的端板開合裝置采用鉸鏈型式，橡膠條嵌在側(cè)板與端板的型腔面內(nèi)，側(cè)板坐于側(cè)板開合裝置上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、生產(chǎn)效率高，最大限度地利用單圓隧道內(nèi)的空間，充分發(fā)揮隧道的通行能力。
文檔編號E21D11/10GK1619104SQ20041008926
公開日2005年5月25日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者虞祖藝, 丁保國, 王佩明, 張翼航, 方海珍 申請人:上海隧道工程股份有限公司