CN104695977B - 矩形隧道管片钢模 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矩形隧道管片钢模，包括围合连接的底模、侧模、以及端模，所述的底模、侧模、以及端模中的两两之间通过锁紧结构连接固定，所述锁紧结构包括限位套、嵌设于所述限位套内的第一螺母、以及适配于所述第一螺母的第一螺栓，所述限位套固设于所述底模、所述端模、或所述侧模，并限制所述第一螺母的转动，所述限位套的端部设有弹性挡圈。通过第一螺栓和第一螺母的配合实现各个模板之间的连接，简单方便。第一螺母嵌入在限位套内，通过弹性挡圈固定，若在钢模使用中第一螺母损坏，拆除弹性挡圈即可更换新的螺母，方便快捷，省时省力，且不影响管片钢模的使用。

Description

矩形隧道管片钢模

技术领域

本发明涉及模板领域，尤指一种矩形隧道管片钢模。

背景技术

在矩形盾构施工中，采用预制管片分段拼接的施工方法，将矩形分割成十几块子分段，于工厂内预制成型，再将各个子分段运送至施工现场进行拼装。因矩形的各个子分段结构不同，需定制不同的模具才能制得相应的预制件，使得预制管片分段的成本较高，且固定形状的模具的灵活性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种隧道管片钢模，以适应新型盾构隧道衬砌的要求，制作出不同形状的隧道预制管片，实现了部分模具的一模多用。解决了固定形状模具的灵活性差、成本高等问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明一种矩形隧道管片钢模，包括围合连接的底模、侧模、以及端模，所述的底模、侧模、以及端模中的两两之间通过锁紧结构连接固定，所述锁紧结构包括固设的限位套、嵌设于所述限位套内的第一螺母、以及适配于所述第一螺母的第一螺栓，所述限位套限制所述第一螺母的转动，所述限位套的端部设有弹性挡圈。

采用围合连接形成管片钢模，通过第一螺栓和第一螺母的配合实现各个模板之间的连接，简单方便，模具刚度强度好，内腔精度高。第一螺母嵌入在限位套内，通过弹性挡圈固定，若在钢模使用中第一螺母损坏，拆除弹性挡圈即可更换新的螺母，方便快捷，省时省力，且不影响管片钢模的使用。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，还包括与所述端模连接的手孔模芯，所述手孔模芯和所述端模通过连接结构连接固定，所述连接结构包括定位螺栓、限位机构、以及设于所述限位机构内的第二螺母，所述限位机构设于所述手孔模芯上，对所述第二螺母进行限位，且与所述第二螺母之间留设有调节间隙，通过所述定位螺栓穿设所述端模和所述手孔模芯并螺合于所述第二螺母，从而使得所述手孔模芯紧固于所述端模。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述限位机构包括封闭板、设于所述封闭板上的第一支撑套、以及与所述第一支撑套连接的轴套，所述第二螺母设于所述第一支撑套内，且所述第二螺母的外径小于所述第一支撑套的内径，所述第一支撑套内设有顶靠所述第二螺母和所述封闭板的第二支撑套；所述手孔模芯对应所述端模设有连接孔，所述连接孔内嵌设所述轴套。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述定位螺栓包括轴径由大到小的第一轴段、第二轴段、以及第三轴段，所述第三轴段上设有适配于所述第二螺母的螺纹，所述轴套的内径适配于所述第二轴段的外径。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述手孔模芯的底部通过底板固定于所述底模上，所述底板的底面适配于所述底模的表面，所述底板的顶面为平面，且与所述手孔模芯的底部固定连接。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述手孔模芯的底部埋设有第三螺母。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述手孔模芯和所述端模之间设有预埋件，通过所述定位螺栓穿设固定。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，还包括设于所述底模上的镶块结构，所述镶块结构与所述侧模贴合设置，所述镶块结构上设有定位销，所述底模上对应所述定位销设有定位套，所述定位销插设于所述定位套内，进而通过螺栓将所述镶块结构紧固于所述底模。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述镶块结构为梯形。

本发明隧道管片钢模的进一步改进在于，所述底模上设有开口，所述底模的底面于所述开口处密封连接倒梯形模板。

附图说明

图1为本发明隧道管片钢模的俯视图；

图2为本发明隧道管片钢模中侧模与端模通过锁紧结构的连接结构示意图；

图3为本发明隧道管片钢模中手孔模芯与端模通过连接结构连接的示意图；

图4为本发明隧道管片钢模中连接结构中的限位机构的结构示意图；

图5为本发明隧道管片钢模中设有镶块结构的示意图；

图6为利用本发明隧道管片钢模预制管片的第一实施例的结构示意图；

图7为利用本发明隧道管片钢模预制管片的第二实施例的结构示意图；以及

图8为本发明隧道管片钢模的另一较佳实施例的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种矩形隧道管片钢模，用于预制管片，适用于矩形盾构施工，通过将预制管片运输至施工现场进行拼装以形成隧道内的管节。本发明的隧道管片钢模采用锁紧结构连接各个模板，使得模板之间的连接操作方便，模具刚度强度好，内腔精度高。手孔模芯与端模之间通过连接结构连接，端模上的连接孔和手孔模芯上的连接孔同心要求高，故定位螺栓的穿设位置为固定的，这样对螺合于定位螺栓的螺母的精度要求非常高，如果稍有偏差就会造成无法螺合的现象。本发明的连接结构采用限位机构将第二螺母限位于手孔模芯的连接孔处，且在限制第二螺母转动的同时为第二螺母提供了调节间隙，使得定位螺栓在与第二螺母螺合时，第二螺母可以在限位机构内进行位置的微调，进而更好的与定位螺栓螺合，进一步将手孔模芯与端模固定。本发明还提供了多种类型的管片钢模，圆弧形、类T型和矩形，其中矩形钢模内设有可拆卸的镶块结构，实现一模多用的功能。下面结合附图对本发明隧道管片钢模进行说明。

参阅图1，显示了本发明矩形隧道管片钢模的俯视图，下面结合图1，对本发明隧道管片钢模的结构进行说明。

如图1所示，本发明矩形隧道管片钢模用于预制矩形盾构施工中的管节，包括底模11、侧模13、以及端模15，侧模13和端模15设于底模11上，通过侧模12和端模15围合连接，并与底模11一起形成浇筑空间，向浇筑空间内浇筑混凝土，凝固脱模后就形成了需要的预制管节。侧模12和端模15之间的连接，可以为端模15设于两个侧模12之间，且分别抵靠于对应的侧模12，也可以为侧模12设于两个端模15之间，且分别抵靠于对应的端模15。底模11、侧模13、以及端模15中的两两之间通过锁紧结构21连接固定。

参阅图2，显示了侧模13和端模15之间通过锁紧结构21的连接结构示意图。下面结合图2，对锁紧结构进行说明。

如图2所示，锁紧结构21包括限位套211、第一螺母213、第一螺栓215、以及弹性挡圈217，限位套211固设于底模11、侧模13、或端模15上的连接孔处，在本实施例中，端模15设于两个侧模13之间，即端模15的端部抵靠于侧模13，故限位套211固设于端模15上。第一螺母213嵌设于限位套211内，通过限位套211限制第一螺母213的转动。弹性挡圈217设于限位套211的端部，塞入限位套211内固定第一螺母213，该弹性挡圈217抵靠于第一螺母213。通过锁紧结构连接侧模13和端模15时，将侧模13和端模15上的连接孔对齐，将第一螺栓215穿设侧模13和端模15的连接孔，并螺合于第一螺母213，转动第一螺栓215时，由于限位套211限制第一螺母213的转动，故而可以实现第一螺栓215螺合紧固于第一螺母213，进而实现侧模13和端模15的连接。较佳地，该限位套211为带有内六角孔的圆柱套，第一螺母215为六角螺母，制作钢模时，将六角螺母抵靠在模板上，通过工装保证螺母于连接孔的同心度，再将内六角孔的圆柱套套设在六角螺母上，使得圆柱套也紧贴模板并与模板焊接固定，然后拆除工装，将弹性挡圈217塞入圆柱套内，并抵靠住六角螺母。该弹性挡圈217的作用为防止第一螺母213从限位套211内掉落，在插设第一螺栓215时，会触碰到第一螺母213，由于有弹性挡圈217的设置，防止了第一螺母213被顶出限位套211的现象发生。

作为本发明的一较佳实施方式，锁紧结构21的限位套211设于底模11上，安装侧模13和端模15时，只需将第一螺栓215穿设侧模13或端模15进而螺合于对应的第一螺母213，就实现了侧模13与底模11、端模15和底模11的连接。在连接侧模13和端模15时，若端模15设于两个侧模13之间，通过两个侧模13夹设固定，则将限位套211设于端模15上，进而通过穿设侧模13的第一螺栓215紧固侧模13和端模15；若侧模13设于两个端模15之间，通过两个端模15夹设固定，则将限位套211设于侧模13上，进而通过穿设端模15的第一螺栓215紧固端模15和侧模13。

如图1和图3所示，本发明隧道管片钢模还包括与端模15连接的手孔模芯17，该手孔模芯17和端模15通过连接结构23连接固定，手孔模芯17浇筑于混凝土结构内，混凝土凝固脱模后，再将手孔模芯17拆除，就在预制管片上形成了手孔。该连接结构23包括定位螺栓231、限位机构233、以及第二螺母235，结合图4所示，限位机构233设于手孔模芯17上，该限位机构233位于手孔模芯17内，且固定在手孔模芯17上的连接孔处，限位机构233内设第二螺母235，并对第二螺母235进行限位，防止第二螺母235的转动，限位机构233与第二螺母235之间留设有调节间隙237，通过调节间隙237实现第二螺母235的微调功能。定位螺栓231穿设端模15和手孔模芯17，并螺合于手孔模芯17上的第二螺母235，从而使得手孔模芯17紧固于端模15。端模15和手孔模芯17上的连接孔的同心要求较高，在设置时需精确定位，因连接孔的位置是固定的，所以定位螺栓231也是固定不可调的，为了保证定位螺栓231与第二螺母235的精确螺合，将第二螺母235采用可调整的方式预埋在手孔模芯17内，通过限位机构233与第二螺母235之间留设调节间隙237实现了第二螺母235的位置调节，限位机构233还限制了第二螺母235的转动，实现了第二螺母235与定位螺栓231之间的螺合连接。通过限位机构233实现第二螺母与定位螺栓之间的精确定位，也保证了第二螺母与定位螺栓之间的紧固连接。

限位机构233包括封闭板2331、第一支撑套2333、第二支撑套2335、以及轴套2337，第一支撑套2333的底部设于封闭板2331上，第二支撑套2335嵌套于第一支撑套2333内，轴套2337与第一支撑套2333的顶部连接，轴套2337和第二支撑套2335之间形成了容置第二螺母235的空间。第二螺母235设于第一支撑套2333内，位于轴套2337和第二支撑套2335之间，通过第二支撑套2335顶靠第二螺母235。该第二螺母235的外径小于第一支撑套2333的内径，第二螺母235和第一支撑套2333之间形成调节间隙237。第一支撑套2333限制第二螺母235的转动，较佳地，第一支撑套2333的内壁为方形，第二螺母235也为方螺母。限位机构233的轴套2337嵌设固定于手孔模芯17的连接孔内，使得第二螺母235固定于手孔模芯17的连接孔处。

作为本发明的一较佳实施方式，在手孔模芯17内预埋第二螺母235的过程为：将第一支撑套2333的底部焊接固定于封闭板2331上，将第二支撑套2335放入第一支撑套2333内，将第二螺母235放入第一支撑套2333内，使得第二螺母235置于第二支撑套2335的顶部，再将轴套2337和第一支撑套2333的顶部焊接固定，然后将轴套2337插设固定于手孔模芯17的连接孔上即可。由于第一支撑套2333和第二螺母235之间留设有调节间隙237，实现了第二螺母235的位置微调的功能。

定位螺栓231包括轴径由大到小的第一轴段2311、第二轴段2312、以及第三轴段2313，第三轴段2313上设有适配第二螺母235的螺纹，通过第三轴段2313螺合于第二螺母235，第二轴段2312的外径与轴套2337的内径相适配，第一轴段2311的外径与端模15上的连接孔的孔径相适配。

如图3所示，手孔模芯17的底部通过底板25固定于底模11上，该底板25的底面适配于底模11的表面，底板25的顶面为平面，用于安装手孔模芯17。底板25与手孔模芯17的底部固定连接。在该手孔模芯17的底部埋设有第三螺母171，该第三螺母171为手孔模芯17脱模设置，当浇筑好预制管节并脱模后，通过第三螺母171提供连接点，将手孔模芯17从预制管节上拔出。

作为本发明的一较佳实施方式，在手孔模芯17和端模15之间设有预埋件27，该预埋件27埋设于预制管节内，预埋件27上设有连接孔，通过定位螺栓231穿设固定，将预埋件27固定于手孔模芯17和端模15之间。

如图5所示，本发明隧道管片钢模还包括设于底模11上的镶块结构19，镶块结构19贴合侧模13设置，该镶块结构19上设有定位销191和安装孔193，底模11上对应定位销191设有适配的定位套，对应安装孔193设有适配的安装孔，通过定位销191和定位套的相互配合可以实现镶块结构19的定位，通过螺栓穿设安装孔193和底模11上的安装孔将镶块结构19固定于底模11上。较佳地，该镶块结构19为梯形。定位销191和定位套的定位功能通过在镶块结构19和底模11上分别设置匹配的凸凹结构来实现，例如，在镶块结构19的底部设置凸形结构，在底模11上设置匹配凸形结构的凹形结构，通过凸形结构和凹形结构的配合来定位镶块结构19。在不需要安装镶块结构19时，将底模11上的凹形结构和安装孔封堵即可。

镶块结构19可以设在钢模的两个侧模13处，也可以单侧设置，仅在一个侧模13处设置镶块结构19，这样通过一个模板可以得到多种结构的预制管节，实现了一模多用的功能。如图6所示，显示了两个侧模13处都设置了镶块结构19的预制管节的结构。如图7所示，显示了一个侧模13处设置了镶块结构19的预制管节的结构。

如图8所示，显示了本发明隧道管片钢模的另一较佳实施例的侧视图。在本实施例中，底模11上设有开口111，底模11的底面于开口111处密封连接倒梯形模板113，浇筑脱模后，就得到了类T型的预制管节。

本发明的隧道管片钢模可制作多种形状的预制管节，将底模11设为弧形结构，即可得到圆弧形的预制管节；将底模11设为平直结构，即可得到矩形的预制管节；在矩形的钢模内安装两个镶块结构，即可得到类工字型的预制管节。本发明的隧道管片钢模可灵活组合，实现不同形状的预制管节的制作。采用锁紧结构连接各个模板组合形成钢模，实现了快速安装，还保证了模板之间的密闭性。另外，采用弹性挡圈将螺母固定在限位套内，若螺母有损坏，可通过拆除弹性挡圈进行螺母的更换，具有较好的便利性，时省力，且不影响管片钢模的使用。采用围合连接形成管片钢模，通过第一螺栓和第一螺母的配合实现各个模板之间的连接，简单方便，通过调整模板的连接位置可以调节管片钢模的尺寸，实现了一模多用，有效节省成本。采用限位机构将第二螺母限位于手孔模芯的连接孔处，且在限制第二螺母转动的同时为第二螺母提供了调节间隙，使得定位螺栓在与第二螺母螺合时，第二螺母可以在限位机构内进行位置的微调，进而更好的与定位螺栓螺合，进一步将手孔模芯与端模固定。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种矩形隧道管片钢模，其特征在于，包括围合连接的底模、侧模、以及端模，所述的底模、侧模、以及端模中的两两之间通过锁紧结构连接固定，所述锁紧结构包括固设的限位套、嵌设于所述限位套内的第一螺母、以及适配于所述第一螺母的第一螺栓，所述限位套限制所述第一螺母的转动，所述限位套的端部设有弹性挡圈；

所述端模连接一手孔模芯，所述手孔模芯和所述端模通过连接结构连接固定，所述连接结构包括定位螺栓、限位机构、以及设于所述限位机构内的第二螺母，所述限位机构设于所述手孔模芯上，对所述第二螺母进行限位，且与所述第二螺母之间留设有调节间隙，通过所述定位螺栓穿设所述端模和所述手孔模芯并螺合于所述第二螺母，从而使得所述手孔模芯紧固于所述端模。

2.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述限位机构包括封闭板、设于所述封闭板上的第一支撑套、以及与所述第一支撑套连接的轴套；所述第二螺母设于所述第一支撑套内，且所述第二螺母的外径小于所述第一支撑套的内径；所述第一支撑套内设有顶靠所述第二螺母和所述封闭板的第二支撑套；所述手孔模芯对应所述端模设有连接孔，所述连接孔内嵌设所述轴套。

3.如权利要求2所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述定位螺栓包括轴径由大到小的第一轴段、第二轴段、以及第三轴段，所述第三轴段上设有适配于所述第二螺母的螺纹，所述轴套的内径适配于所述第二轴段的外径。

4.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述手孔模芯的底部通过底板固定于所述底模上，所述底板的底面适配于所述底模的表面，所述底板的顶面为平面，且与所述手孔模芯的底部固定连接。

5.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述手孔模芯的底部埋设有第三螺母。

6.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述手孔模芯和所述端模之间设有预埋件，通过所述定位螺栓穿设固定。

7.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，还包括设于所述底模上的镶块结构，所述镶块结构与所述侧模贴合设置，所述镶块结构上设有定位销，所述底模上对应所述定位销设有定位套，所述定位销插设于所述定位套内，进而通过螺栓将所述镶块结构紧固于所述底模。

8.如权利要求7所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述镶块结构为梯形。

9.如权利要求1所述的矩形隧道管片钢模，其特征在于，所述底模上设有开口，所述底模的底面于所述开口处密封连接倒梯形模板。