CN106168137A - 一种隧道中埋式止水带安装装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道中埋式止水带安装装置及其施工方法，其中，隧道中埋式止水带安装装置，包括安装支架，其中，隧道中埋式止水带安装装置还包括托夹和张拉装置，托夹与安装支架固定连接，张拉装置固定安装在安装支架上，张拉装置包括齿轮和与齿轮啮合的齿条，齿条与托夹共线设置，并且齿条可沿齿轮的径向相对或相背托夹运动，齿条的第一端设置有牵引夹。以及应用该隧道中埋式止水带安装装置的施工方法。该隧道中埋式止水带安装装置及其施工方法能够保证止水带在浇埋时顺直、不扭曲变形和浇埋位置准确，并且使止水带在拉直时稳定性好。

Description

一种隧道中埋式止水带安装装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体地说，是涉及一种隧道中埋式止水带安装装置及其施工方法。

背景技术

随着我国铁路建设行业的快速发展，隧道施工标准化要求也在逐渐提高，同时对隧道的防排水施工工艺也有较高的要求，而目前有很多已经建成的隧道工程均在运营后出现或多或少的渗漏现象，在对其渗漏的原因进行分析后得出，导致其渗漏的主要原因是在隧道施工过程中止水带安装质量不过关。因为中埋式止水带在浇筑仰拱混凝土过程中容易因为受到挤压、埋入而失去防水作用，由于水不断的通过施工缝流出，不仅会影响车辆的通行安全，而且还会造成隧道次生灾害，严重威胁人民的生命与财产安全。

传统的纵向施工缝的中埋式止水带基本都是采用悬吊式卡具将一半的止水带以悬吊的形式形成中埋方式，但是由于悬吊系统稳定性较差，极容易导致止水带在混凝土中发生扭曲、上浮、不居中、不顺直甚至是偏移至仰拱、二衬混凝土之外，难以保证中埋式止水带的安装质量要求，而且起不到为施工缝防水的作用，一旦存在漏水或渗水现象，对隧道的耐久性和使用性会产生很大的影响。当然，目前也用采用牵引线牵引的方式对止水带进行拉伸，使止水带绷直，但是这种拉伸方式在施工过程中不仅稳定性差，而且在拉伸过程中容易导致牵引线崩裂，严重影响施工质量和施工工期。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的提供一种稳定性好，并且能够保证止水带在浇埋时顺直、不扭曲变形和浇埋位置准确隧道中埋式止水带安装装置。

本发明的另一目的是提供一种能够保证止水带在浇埋时顺直、不扭曲变形和浇埋位置准确，并且使止水带在拉直时稳定性好的隧道中埋式止水带安装装置的施工方法。

为了本发明的主要目的，本发明提供一种隧道中埋式止水带安装装置，包括安装支架，其中，隧道中埋式止水带安装装置还包括托夹和张拉装置，托夹与安装支架固定连接，张拉装置固定安装在安装支架上，张拉装置包括齿轮和与齿轮啮合的齿条，齿条与托夹共线设置，并且齿条可沿隧道的纵向施工缝的延伸方向相对或相背托夹运动，齿条的第一端设置有牵引夹，所述牵引夹将止水带的活动端夹持。

由上可见，施工缝在对止水带进行浇埋时，通过施工时用于封堵的端头模板或者上一浇筑端的止水带对本浇筑段的止水带的第一端进行固定，并通过托夹对止水带进行支撑和导向，并通过张拉装置的牵引夹对止水带的第二端进行固定，通过调节齿轮，使齿轮驱动齿条对止水带进行拉直，防止止水带在混凝土中发生扭曲、上浮、不居中、不顺直甚至是偏移至仰拱、二衬混凝土之外的情况发生。与现有技术相比，本发明的隧道中埋式止水带安装装置在对止水带进行浇埋拉直时稳固可靠，并且能够有效减少施工时所需的劳动力和节约生产成本；保证了止水带的浇埋质量和隧道的施工质量，使得隧道在后期的使用过程中不会出现渗水、漏水的情况，提高隧道使用的安全性。

进一步的方案是，隧道中埋式止水带安装装置还包括延伸支架，延伸支架与安装支架固定连接。

由上可见，延伸支架能够使得张拉装置远离待施工段用于封堵的端头模板，使得止水带具有更好的浇埋空间和浇埋长度，能够缩短施工时间，并且能够防止张拉装置与要进行止水带浇埋的施工缝形成干扰，从而导致施工完成后无法对隧道中埋式止水带安装装置进行拆除。

更进一步的方案是，隧道中埋式止水带安装装置还包括固定桁架，固定桁架固定连接在延伸支架和安装支架之间。

由上可见，固定桁架用于对延伸支架和固定支架进行连接、固定，提高延伸支架和固定支架之间的连接强度，防止在对止水带进行拉直时由于延伸支架的强度不够而导致的延伸支架发生弯曲和止水带发生变形、扭曲。

更进一步的方案是，张拉装置还包括调节手轮，调节手轮与齿轮固定连接。

由上可见，设置调节手轮使得在驱动齿轮控制齿条移动时更加方便，并且使得在进行人工对止水带进行拉直时，工人具有刚好的施力点，同时齿轮具有更好的受力点。

更进一步的方案是，牵引夹设置有通槽，牵引夹包括夹片和第一螺栓，夹片设置在通槽内，螺栓穿过通槽的槽壁与夹片固定连接。

由上可见，设置夹片可以增加牵引夹对止水带的施力面积，使得止水带在进行拉直过程能够受力均匀，同时避免通过螺栓或螺钉直接对止水带进行固定时对止水带造成破环。

更进一步的方案是，张拉装置包括齿轮座，齿轮座固定安装在安装支架上，齿轮沿齿轮的轴线可转动地安装在齿轮座内；安装支架呈U型设置。

由上可见，齿轮座能够使齿轮安装更加牢固、可靠，并且能够对齿条起到导向作用，防止齿条在移动过程中发生偏移，脱离与齿轮的啮合区域，将安装支架设置呈U型，能够为托夹和张拉装置提供良好的安装位置，防止托夹和张拉装置在进行作业时与要进行止水带浇埋的施工缝之间形成干扰。

更进一步的方案是，齿条的第二端设置有限位片。

由上可见，限位片能够对齿条起到限位作用，防止齿条在进行移动时与齿轮脱离。

更进一步的方案是，张拉装置还包括止动机构，止动机构包括弹性件和棘爪，棘爪沿棘爪的轴向可转动地安装在齿轮座上，棘爪的爪端与齿条邻接，弹性件连接在齿轮座和棘爪之间。

由上可见，由上可见，设置棘爪和弹性件能够对齿条起锁紧作用，防止将止水带拉直后由于止水带自身的弹性势能使得齿条被拉动，而造成止水带在浇埋时出现扭曲、变形。

为了实现本发明的另一目的，本发明提供一种隧道中埋式止水带安装装置的施工方法，其中，隧道中埋式止水带安装装置包括安装支架、托夹和张拉装置，托夹与安装支架固定连接，张拉装置固定安装在安装支架上，张拉装置包括齿轮和与齿轮啮合的齿条，齿条与托夹共线设置，并且齿条可沿隧道的纵向施工缝的延伸方向相对或相背托夹运动，齿条的第一端设置有牵引夹，所述牵引夹将止水带的活动端夹持；施工方法包括：

装置安装步骤，将安装支架与仰拱模板可拆卸地连接；

止水带放置及固定步骤，将止水带放置在纵向施工缝中，对止水带的固定端进行固定后，将止水带穿过托夹，并且将止活动端固定在牵引夹上；

止水带拉直步骤，调节齿轮驱动齿条移动，使齿条拉动止水带，并且使止水带被拉直，通过托夹对止水带进行固定；

施工缝封堵步骤，将止水带与环向止水带固定连接，采用端头模板对仰拱模板的端部进行封堵；

止水带浇埋及装置卸除步骤，对封堵的区域进行混凝土浇筑，待混凝土初凝后，松开托夹、牵引夹对止水带的固定，将隧道中埋式止水带安装装置从仰拱模板卸除。

由上可见，通过张拉装置对止水带进行拉直，防止止水带在浇埋过程中出现扭曲、上浮、不居中、不顺直或者是止水带偏移至仰拱、二衬混凝土之外的现象，并且通过该隧道中埋式止水带安装装置对止水带浇埋进行辅助施工，能够有效的减少施工时所需的劳动力，并且能够节约生产成本，保证止水带的浇埋质量和隧道的施工质量，使得隧道在后期的施工过程中不会出现渗水、漏水的现象，提高隧道的使用的安全性。与现有的止水带安装装置的施工方法相比，既不会存在悬吊式施工方法施工时稳定性差的问题，又不会存在牵引式施工方法牵引线崩裂的问题，本发明的施工方法能够很好的保证止水带在浇埋过程中的稳定性和止水带浇埋的质量。

进一步的方案是，止水带放置及固定步骤还包括沿仰拱模板的延伸方向固定安装多个支撑杆，将止水带安装在支撑杆上。

由上可见，通过将止水带安装在支撑杆上，使得止水带在浇埋时不会出现因为自身重力因素和柔软性因素而导致严重下垂的现象，保证止水带在竖直方向上的顺直度。

附图说明

图1是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的结构图。

图2是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的另一视角的结构图。

图3是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的分解图。

图4是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的安装支架、托夹和张拉装置的相对位置示意图。

图5是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的托夹的结构图。

图6是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的张拉装置的结构图。

图7是图6中A处的放大图。

图8是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的齿条的结构图。

图9是图8中B处的放大图。

图10是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的齿轮座的结构图。

图11是本发明隧道中埋式止水带安装装置的施工方法实施例的安装位置示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

隧道中埋式止水带安装装置实施例：

参照图1和图2，图1是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的结构图，图2是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的另一视角的结构图。隧道中埋式止水带安装装置1包括安装支架11、延伸支架12、固定桁架13、托夹2和张拉装置3。安装时，首先将延伸支架12安装在预先安装好的仰拱模板41上，延伸支架12与安装支架11固定连接，固定桁架13连接在延伸支架12和安装支架11之间。延伸支架12用于延长安装支架11的安装位置，使得张拉装置3能够位于待施工的纵向施工缝6外，并且远离用于对仰拱模板41和带施工区域进行封堵的端头模板4，使得在对止水带5进行浇埋时，隧道中埋式止水带安装装置1不会与浇筑的混凝土接触。有效的防止在混凝土凝固后无法对隧道中埋式止水带安装装置1进行拆除，或者在对隧道中埋式止水带安装装置1进行拆除时会对已经浇筑好的纵向施工缝6和浇埋好的止水带5造成破坏。并且，通过设置延伸支架12，能够使得止水带5在进行浇埋时具有更好的浇埋长度和浇埋空间，能够适当的缩短施工时间。

具体地，参照图3和图4，图3是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的分解图,图4是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的安装支架、托夹和张拉装置的相对位置示意图。结合图1和图2，安装支架11呈U型设置，托夹2与安装支架11的第一端固定连接，张拉装置3固定安装在安装支架11的第二端。将安装支架11设置呈U型，能够为托夹2和张拉装置3提供良好的安装位置，防止托夹2和张拉装置在进行作业时与要进行止水带5浇埋的纵向施工缝6之间形成干扰。

安装支架11上设置有通槽111和通槽112，延伸支架12上设置有通槽，用螺栓穿过延伸支架12的通槽和安装支架11的通槽112将延伸支架12和安装支架11固定连接。固定桁架13的第一端通过螺栓与延伸支架12固定连接，固定桁架13的第二端通过螺栓与安装支架11的通槽112连接，固定桁架13用于对延伸支架12和安装支架11进行固定和加固。

通过安装固定桁架13能够解决当安装支架11远离仰拱模板41时，当延伸支架12的强度不足以支撑安装支架11和安装在安装支架11上的托夹2和张拉装置3，而导致的延伸支架12发生弯曲变形的问题。并且，上述结构还解决了当延伸支架12由于强度不足，导致张拉装置3无法对需要浇埋的止水带5进行拉直，而使止水带在浇埋过程中发生扭曲、变形和不顺直的问题，有效的提高施工质量，防止隧道在后期使用时发生渗水和漏水。

参照图5，图5是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的托夹的结构图。结合图4，托夹2设置有通槽21，托夹2包括夹片22和螺栓23，夹片22设置在通槽21内，螺栓23穿过通槽21的槽壁与夹片22固定连接，夹片22可以增大止水带5的受力面积，使得在对止水带5进行浇埋时，托夹2能够对止水带5进行固定，并且通过夹片22代替螺栓23与止水带5直接接触，解决当螺栓23直接对止水带5进行固定时由于压强过大而对止水带5造成破坏的问题。

参照图6和图7，图6是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的张拉装置的结构图，图7是图6中A处的放大图。结合图2，张拉装置3包括齿轮31、齿条32、调节手轮33、齿轮座34和止动机构36，齿轮座34包括盖体341和座体342，座体342固定安装在安装支架11的第二端，盖体341和座体342形成容纳腔344，齿轮31安装在容纳腔344内，并且，齿轮31可以绕自身轴线转动。调节手轮33与轴35的第一端固定连接，轴35的第二端通过定位键351与齿轮31固定连接，调节手轮33用于向齿轮31输出动力并驱动齿轮31转动。当然，张拉装置3还可以包括驱动电机，驱动电机用于向调节手轮33输出动力并驱动调节手轮33转动，通过驱动电机可以节省劳动力并且能够更好的对止水带5进行拉直。

止动机构36包括棘爪361和弹性件362，弹性件362根据安装位置可以设置成拉簧或其他弹簧，棘爪361固定安装在座体342上，并且棘爪361可以绕自身轴线转动，棘爪361的爪端与齿条32上的齿邻接，用于对齿条32起到锁紧作用，防止张拉装置3控制齿条32将止水带5拉直后由于止水带5自身的弹性势能使齿条32移动，造成止水带5在浇埋时出现扭曲、变形和不顺直的问题。

参照图8、图9和图10，图8是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的齿条的结构图,图9是图8中B处的放大图,图10是本发明隧道中埋式止水带安装装置实施例的齿轮座的结构图。结合图1、图2和图8，座体362沿齿轮31的径向贯穿地设置有通槽342，齿条32与齿轮31啮合，并且齿条32穿过通槽342可沿隧道的纵向施工缝6移动，通槽342对齿条32起导向作用。齿条32与托夹2在齿轮31的径向的投影方向上共线设置，并且齿条31沿径向可相对托夹2相对或相背运动。

齿条32的第一端设置有牵引夹321，牵引夹321设置有通槽322，牵引夹321还包括夹片323和螺栓324，夹片323设置在通槽322内，螺栓324穿过通槽322的槽壁与夹片323固定连接，夹片323可以增大止水带5的受力面积，使得齿条32在对止水带5进行拉直时，能够防止对止水带5造成破坏，避免通过螺栓324直接对止水带5进行固定时由于压强过大而对止水带5被破坏的问题。齿条32的第二端设置有限位片325，限位片325能够对齿条32起到限位作用，防止齿条32在进行移动时与齿轮31脱离。

隧道中埋式止水带安装装置的施工方法实施例：

隧道中埋式止水带的浇埋的施工方法是基于上述实施例的隧道中埋式止水带安装装置，隧道中埋式止水带安装装置的结构已在所述实施例中详细描述，故不赘述。以下结合图1至图11，隧道中埋式止水带安装装置的施工方法进行说明，施工方法包括下面几个步骤。

装置安装步骤：首先，将延伸支架12通过螺栓固定安装在预先安装好的仰拱模板41上；然后，将安装支架11与延伸支架12固定连接；最后，通过固定桁架13对延伸支架12和安装支架11进行连接、加固，增加隧道中埋式止水带安装装置1的整体刚度。

止水带放置及固定步骤：首先，在仰拱模板41靠近纵向施工缝6的一侧沿仰拱模板41的延伸方向焊接多个均匀分布的支撑杆，支撑杆呈U型设置，并且支撑杆的U型开口朝向纵向施工缝6外设置。

接着，对止水带5进行预埋，对止水带5的固定端进行固定，即对止水带5的第一端进行固定，将止水带5沿纵向施工缝6的延伸方向对止水带5进行预埋铺设，并且止水带5安装在支撑杆的U型开口内，并通过绳子或钢丝等将支撑刚和止水带5进行捆绑、固定。

然后，并将止水带5穿过托夹2的通槽21后，将止水带5的第二端穿过齿条32的牵引夹321的通槽322，即将止水带5的固定端穿过齿条32的牵引夹321的通槽322；调节螺栓324，使夹片323与抵住止水带5，并将止水带5固定在夹片323和通槽322的槽壁之间，对螺栓324进行锁紧。

需要注意的是，止水带5的水平位置为纵向施工缝6宽度的二分之一，即仰拱厚度的二分之一；止水带5的安装高度为保证止水带5的二分之一宽度位于施工缝中，二分之一宽度位于施工缝外。

其中，在对止水带5的固定端进行固定具有两种固定方式：第一，如果对止水带5的浇埋是属于该隧道施工中的首段浇埋，将止水带5的固定端固定安装在用于进行封堵的端头模板上；第二，如果对止水带5的浇埋不属于该隧道施工中的首段浇埋，将止水带5的固定端与上一施工段的止水带的活动端进行固定连接。

止水带拉直步骤：首先，通过转动调节手轮33，使调节手轮33向齿轮31输出动力并驱动齿轮31转动，进而控制齿条32沿齿轮31的径向移动并对止水带5施加拉力，使止水带5被拉直；然后，调节托夹2的螺栓23，使夹片22与抵住止水带5，并将止水带5固定在夹片22和通槽21的槽壁之间，对螺栓23进行锁紧。

施工缝封堵步骤：首先，将止水带5与浇埋好的环向止水带进行固定连接；然后，采用端头模板4对仰拱模板41的端部和纵向施工缝6的端部进行封堵、固定，形成混凝土的浇筑区域，防止混凝土泄漏。

其中，对止水带与止水带之间的固定连接的接头方式有两种：第一种方式是粘接剂冷接头，采用橡胶止水带专用冷接胶水、采用搭接法把止水带需要接头的断面用磨光机磨平5至10厘米，涂胶水压实即可，该连接方式具有强度高、凝固快的优点，并且施工方便、省时省力，可达到一般工程质量要求。第二种方式是现场热接硫化法接头：使用与止水带匹配的热硫化模具及生胶片现场硫化热接，该连接方式虽然施工难度大，但接头效果理想，适合对工程质量要求严格的项目。

止水带浇埋及装置卸除步骤：对施工缝封堵步骤中封堵的浇筑区域进行混凝土浇筑，浇筑完成后等待混凝土进行凝固。当混凝土完成初凝后，松开托夹2的螺栓23和牵引夹321的螺栓324，接触夹片22和夹片323对止水带5的固定，将隧道中埋式止水带安装装置1从仰拱模板41卸除，进行下一施工段的止水带浇埋。其中，混凝土初凝的时间一般为2至3小时。

与现有技术相比，通过本实施例的隧道中埋式止水带安装装置以及这种止水带的施工方法进行止水带的浇埋，能够保证对止水带拉直的稳定性，防止止水带在浇埋时在混凝土中发生扭曲、上浮、不居中、不顺直或者是偏移至仰拱、二衬混凝土之外，保证止水带的浇埋质量和隧道的施工质量，节省劳动力和施工成本，并且能够有效的提高施工效率。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种隧道中埋式止水带安装装置，包括安装支架，其特征在于：

所述隧道中埋式止水带安装装置还包括

托夹，所述托夹与所述安装支架固定连接；

张拉装置，所述张拉装置固定安装在所述安装支架上，所述张拉装置包括齿轮和与所述齿轮啮合的齿条，所述齿条与所述托夹共线设置，并且所述齿条可沿隧道的纵向施工缝的延伸方向相对或相背所述托夹运动，所述齿条的第一端设置有牵引夹，所述牵引夹将止水带的活动端夹持。

2.根据权利要求1所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述隧道中埋式止水带安装装置还包括延伸支架，所述延伸支架与所述安装支架固定连接。

3.根据权利要求2所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述隧道中埋式止水带安装装置还包括固定桁架，所述固定桁架固定连接在所述延伸支架和所述安装支架之间。

4.根据权利要求1所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述张拉装置还包括调节手轮，所述调节手轮与所述齿轮固定连接。

5.根据权利要求1所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述牵引夹设置有通槽，所述牵引夹包括夹片和螺栓，所述夹片设置在所述通槽内，所述螺栓穿过所述通槽的槽壁与所述夹片固定连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述张拉装置包括齿轮座，所述齿轮座固定安装在所述安装支架上，所述齿轮沿所述齿轮的轴线可转动地安装在所述齿轮座内；

所述安装支架呈U型设置。

7.根据权利要求6所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述齿条的第二端设置有限位片。

8.根据权利要求7所述的隧道中埋式止水带安装装置，其特征在于：

所述张拉装置还包括止动机构，所述止动机构包括弹性件和棘爪，所述棘爪沿所述棘爪的轴向可转动地安装在所述齿轮座上，所述棘爪的爪端与所述齿条邻接，所述弹性件连接在所述齿轮座和所述棘爪之间。

9. 一种隧道中埋式止水带安装装置的施工方法，其特征在于：

所述隧道中埋式止水带安装装置包括

安装支架；

托夹，所述托夹与所述安装支架固定连接；

张拉装置，所述张拉装置固定安装在所述安装支架上，所述张拉装置包括齿轮和与所述齿轮啮合的齿条，所述齿条与所述托夹共线设置，并且所述齿条可沿隧道的纵向施工缝的延伸方向相对或相背所述托夹运动，所述齿条的第一端设置有牵引夹，所述牵引夹将止水带的活动端夹持;

所述施工方法包括：

装置安装步骤，将所述安装支架与仰拱模板可拆卸地连接；

止水带放置及固定步骤，将止水带放置在所述纵向施工缝中，对所述止水带的固定端进行固定后，将所述止水带穿过所述托夹，并且将所述活动端固定在所述牵引夹上；

止水带拉直步骤，调节所述齿轮驱动所述齿条移动，使所述齿条拉动所述止水带，并且使所述止水带被拉直，通过所述托夹对所述止水带进行固定；

施工缝封堵步骤，将所述止水带与环向止水带固定连接，采用端头模板对所述仰拱模板的端部进行封堵；

止水带浇埋及装置卸除步骤，对封堵的区域进行混凝土浇筑，待混凝土初凝后，松开所述托夹、所述牵引夹对所述止水带的固定，将所述隧道中埋式止水带安装装置从所述仰拱模板卸除。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：

所述止水带放置及固定步骤还包括沿所述仰拱模板的延伸方向固定安装多个支撑杆，将所述止水带安装在所述支撑杆上。