带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模.pdf

一种带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，本发明的侧板、端板通过锥面定位的定位装置与带牛腿的底座配合，并用锁紧装置与带牛腿的底座以螺栓与螺母锁紧的方式联接，盖板覆盖在钢模型腔上，周边用盖板夹与端板、侧板固定，模芯采用电焊焊接形式固定在带牛腿的底座一定的位置上，芯棒从端板、侧板穿入型腔，一端插入模芯内，另一端端面用芯棒压紧装置的螺栓顶紧，芯棒压紧装置与端板、侧板螺栓联接，端板在带牛腿的底座上的端板开合装置采用铰链型式，橡胶条嵌在侧板与端板的型腔面内，侧板坐于侧板开合装置上。本发明结构简单、操作简便、生产效率高，最大限度地利用单圆隧道内的空间，充分发挥隧道的通行能力。

1、  一种带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，包括：带牛腿的底座(1)、侧板(2)、端板(3)、盖板(4)、盖板夹(5)、模芯(6)、芯棒(7)、定位装置(8)、侧板开合装置(9)、端板开合装置(10)、锁紧装置(11)、橡胶条(12)、芯棒压紧装置(13)，其特征在于，侧板(2)、端板(3)通过锥面定位的定位装置(8)与带牛腿的底座(1)配合，并用锁紧装置(11)与带牛腿的底座(1)以螺栓与螺母锁紧的方式联接，盖板(4)覆盖在钢模型腔上，周边用盖板夹(5)与端板(3)、侧板(2)固定，模芯(6)采用电焊焊接形式固定在带牛腿的底座(1)一定的位置上，芯棒(7)从端板(3)、侧板(2)穿入型腔，一端插入模芯(6)内，另一端端面用芯棒压紧装置(13)的螺栓顶紧，芯棒(7)压紧装置(1)与端板(3)、侧板(2)螺栓联接，端板(3)在带牛腿的底座(1)上的端板开合装置(10)采用铰链型式，橡胶条(12)嵌在侧板(2)与端板(3)的型腔面内，侧板(2)坐于侧板开合装置(9)上。

2、  根据权利要求1所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的带牛腿的底座(1)的结构形式为：带牛腿的底座(1)由底座构架(14)与牛腿构架(15)焊接成型；或者带牛腿的底座(1)由底座构架(14)、牛腿构架(15)和楔块(16)组成，牛腿构架(15)焊接在底座构架(14)上，楔块(16)插入牛腿构架(15)形成牛腿结构。

3、  根据权利要求1或者2所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的带牛腿的底座(1)、侧板(2)与端板(3)之间采用橡胶条(12)密封。

4、  根据权利要求1所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的端板(2)两脚与带牛腿的底座(1)之间以铰联接。

5、  根据权利要求1所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的端板(3)与侧板(2)之间通过锁紧装置(11)联接。

6、  根据权利要求1所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的侧板开合装置(9)焊接安装在带牛腿的底座(1)上，侧板(2)通过侧板开合装置(9)的滚轮导轨结构，以推拉方式平移离开带牛腿的底座(1)。

7、  根据权利要求1所述的带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，其特征是，所述的调整端板开合装置(10)中的螺栓，使端板(3)与带牛腿的底座(1)之间有开合角度。

带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模
技术领域
本发明涉及的是一种混凝土管片衬砌用的钢模，特别是一种带牛腿的双层大直径单圆隧道管片的钢模。属于隧道机械领域。
背景技术
一般盾构法公路大直径隧道大都采用传统的单圆单层车道的结构形式，该形式的管片衬砌是若干块呈圆弧状的管片拼接成规则的圆环状。这种盾构法公路隧道一般外径均为10米到11米左右，隧道内仅设一层车道，除去隧道上部、下部安置辅助设施外，还有一定的富裕空间没有充分利用，内部空间使用效率不高。为此，在利用同类施工设备的前提下，最大限度地提高隧道空间的利用率，充分发挥隧道的通行能力，盾构法道路大直径隧道又出现新的结构形式——单圆双层车道。该形式的管片衬砌圆环，改变了单一的圆弧状。为了形成双层结构，出现了一种带牛腿的管片衬砌，牛腿即为单圆隧道双层结构的支承。这种特殊外形的混凝土管片衬砌，利用原有的钢模显然是无法实现的。
经对现有技术的公开文献检索发现，中国专利号：94106973.7，名称为：离心式造型混凝土衬砌的制造方法和制造设备。专利权人：东京瓦斯株式会社和日本高压混凝土株式会社。该发明专利介绍设备是把隧道衬砌分成具有适当尺寸的几个拱形部分，在离心式造型滚筒内进行离心造型，一次浇注成形一环隧道衬砌。所制造的隧道衬砌外圆周面光滑，圆环精确，但成形的隧道衬砌还需修整外形，并且需要对拱形内表面进行精加工。它的适用范围仅限于直径约为1.5米到7.0米的隧道衬砌，且该设备的构成较为复杂，操作过程也较为繁琐，限制了它的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带牛腿的双层大直径单圆隧道管片钢模，使其管片浇注一次成形，不需要修整、精加工，所浇注的管片精度高，结构简单、操作简便、生产效率高，最大限度地利用单圆隧道内的空间，充分发挥隧道的通行能力。
本发明包括：带牛腿的底座、侧板、端板、盖板、盖板夹、模芯、芯棒、定位装置、侧板开合装置、端板开合装置、锁紧装置、橡胶条、芯棒压紧装置，侧板、端板通过锥面定位的定位装置与带牛腿的底座配合，并用锁紧装置与带牛腿的底座联接，端板与侧板之间也通过锁紧装置联接，此外，带牛腿的底座、侧板与端板三者之间采用橡胶条密封，橡胶条嵌在侧板与端板的型腔面内，这种结构可进一步提高钢模型腔的密封性，防止管片浇注时漏浆。侧板坐于侧板开合装置上，侧板开合装置焊接安装在带牛腿的底座上，为滚轮导轨结构，可使侧板以推拉方式平移离开带牛腿的底座一定距离。端板在带牛腿的底座上的端板开合装置采用铰链型式，端板两脚与带牛腿的底座之间以铰联接，另外，端板开合装置中的螺栓可以调整，使端板与带牛腿的底座之间有一定的开合角度。盖板采用分块式，覆盖在钢模型腔上，盖板弧面与钢模型腔的弧面密贴，周边用盖板夹与端板、侧板固定。模芯采用电焊焊接形式固定在带牛腿的底座一定的位置上。芯棒从端板、侧板穿入型腔，一端插入模芯内，另一端端面用芯棒压紧装置的螺栓压紧。芯棒压紧装置主要由两个螺栓与一块弹簧钢板组成，用螺栓安装在端板、侧板上。
根据牛腿在管片上所处位置，从生产管片时满足管片的脱模角度出发，带牛腿的底座有两种结构形式。结构形式一，牛腿构架是直接用钢板构成牛腿外形，牛腿构架按管片牛腿位置与底座构架焊接；结构形式二，牛腿外形由牛腿构架与楔块所构成，牛腿构架的侧面有带锥度的定位块，对应的，楔块侧面开有限位槽，楔块由定位块插入牛腿构架内，构成牛腿外形，楔块可与管片一同脱模。底座构架是型钢与钢板的焊接件。
本发明实际使用简便，在合模与开模两个操作中，合模：用端板开合装置中的螺栓，将端板推向带牛腿的底座，通过定位装置使两者配合，拧紧锁紧装置中的螺栓；用侧板开合装置将侧板平移推向带牛腿的底座，通过定位装置配合，拧紧锁紧装置中的螺栓。拧紧端板与侧板之间锁紧装置中的螺栓。将芯棒一端穿插入模芯，另一端通过拧紧芯棒压紧装置上的螺栓压紧芯棒。盖上盖板，并用盖板夹将盖板与端板、侧板固定。开模：松开芯棒压紧装置上的螺栓，拆卸芯棒。松开盖板夹，取下盖板。拆除端板、侧板之间的锁紧装置螺栓。松开侧板与带牛腿的底座之间的锁紧装置螺栓，利用侧板开合装置将侧板向外拉出一定的距离。松开端板与带牛腿的底座之间的锁紧装置螺栓，用端板开合装置中的螺栓打开端板，与带牛腿的底座之间形成一定地开启角度。管片起吊脱模时，带牛腿的底座中的楔块会和管片一同起吊脱模。
本发明结构简单、操作简便、生产效率高，管片浇注一次成形，不需要修整、精加工，所浇注的管片精度高，同时，它打破了隧道管片钢模单一的圆弧状结构，根据管片外形上的改变，在钢模底座上增加牛腿结构，使用该种钢模浇注而成的管片，其牛腿部位形成单圆隧道双层结构的支承座，这种结构可在单圆隧道的衬砌圆环内设置上下两层车道板，最大限度地利用单圆隧道内的空间，充分发挥隧道的通行能力。
附图说明
图1本发明结构示意图
图2带牛腿的底座结构形式一示意主视图
图3带牛腿的底座结构形式二示意主视图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：带牛腿的底座1、侧板2、端板3、盖板4、盖板夹5、模芯6、芯棒7、定位装置8、侧板开合装置9、端板开合装置10、锁紧装置11、橡胶条12、芯棒压紧装置13，侧板2、端板3通过锥面定位的定位装置8与带牛腿的底座1配合，并用锁紧装置11与带牛腿的底座1以螺栓与螺母锁紧的方式联接，端板3与侧板2之间也通过锁紧装置11联接。
另外，带牛腿的底座1、侧板2与端板3之间采用橡胶条12密封，橡胶条12嵌在侧板2与端板3的型腔面内。
侧板开合装置9焊接安装在带牛腿的底座1上，侧板2通过侧板开合装置9的滚轮导轨结构，以推拉方式平移离开带牛腿的底座1。
端板3在带牛腿的底座1上的端板开合装置10采用铰链型式，端板2两脚与带牛腿的底座1之间以铰联接。
调整端板开合装置10中的螺栓，使端板3与带牛腿的底座1之间有开合角度。
盖板采用分块式，盖板弧面与钢模型腔的弧面密贴，覆盖在钢模型腔上，盖板4覆盖在钢模型腔上，周边用盖板夹5与端板3、侧板2固定。
模芯6采用电焊焊接形式固定在带牛腿的底座1一定的位置上。
芯棒7从端板3、侧板2穿入型腔，一端插入模芯6内，另一端端面用芯棒压紧装置13的螺栓顶紧，芯棒压紧装置13由两个螺栓与一块弹簧钢板组成，芯棒压紧装置1与端板3、侧板2螺栓联接。
如图2、3所示，带牛腿的底座1有二种结构形式：
结构形式一，带牛腿的底座1由底座构架14与牛腿构架15焊接成型；
结构形式二，带牛腿的底座1由底座构架14、牛腿构架15和楔块16组成，牛腿构架15焊接在底座构架14上，楔块16插入牛腿构架15形成牛腿结构。