CN108716412A - 一种隧道二衬素混凝土地段端模结构及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，包括弧形端模(2)、中埋止水带(4)和中埋止水带固定装置(5)，所述弧形端模(2)上设有中埋止水带预留卡槽(24)和中埋止水带固定预留孔(23)，若干块所述弧形端模(2)之间可拆卸式拼装，且相邻的所述弧形端模(2)之间设有端模卡槽接头，中埋止水带固定装置(5)包括顶部U型凸起和两侧的固定杆，所述U型凸起的内侧为U型槽，所述中埋止水带(4)的外侧置于所述中埋止水带预留卡槽(24)中，内侧置于所述U型槽中。本发明还公开了一种隧道二衬素混凝土地段端模结构的安装方法。本发明的隧道二衬素混凝土地段端模结构，提高了端模安装精度及效率且能防止中埋止水带损坏。
Description
技术领域
本发明属于隧道二衬技术领域，更具体地，涉及一种隧道二衬素混凝土地段端模结构及安装方法。
背景技术
目前，复合式衬砌在我国隧道工程中广泛应用，根据新奥法设计理念，二次衬砌是在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。
一方面，由于二衬施工工艺原因，大都为8～12米一个循环，因此存在环向施工缝，环向施工缝处设置有环向中埋止水带，该止水带的安装质量对隧道的防水有着重要作用。传统结构中，止水带需折叠并采用钢筋弯卡固定，而中埋式止水带位于混凝土结构当中，安装比较复杂，一般先将止水带固定，然后安装模板，常规操作方法是将止水带1/2宽度埋在混凝土中，1/2宽度回折，紧贴模板，待拆模后将止水带整理顺直。
由于止水带预留位置不准确、环向位置不统一、预留深度宽窄不一，常出现止水带被全部埋入混凝土中或是完全脱落现象，中埋止水带需弯折固定，加上后续施工(如拆模板)，很容易破坏止水带，出现止水带破损断裂及端头混凝土易出现麻面蜂窝等质量问题从而失去止水作用。
另一方面，传统的二衬端模采用木模拼装以形成完整的二衬结构，拼装后的木模封端后缝隙大，不仅容易造成水泥浆液渗漏导致环向施工缝处砼松散，影响端头砼质量，而且从木模缝间流出的浆液容易对前方仰拱边墙造成污染，清理难度大；另外，传统的二衬的端模靠近初期支护的一侧，为了适应初支喷砼表面围岩表面的不平顺，传统木模安装过程需反复调整，效率低，且木模周转使用次数少，每次切割磨损的损耗较大；同时二衬端模与初衬之间因为初支喷砼表面围岩表面的不平顺还会导致浆液渗漏的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种隧道二衬素混凝土地段端模结构和安装方法，中埋止水带固定装置包括两侧的固定杆和顶部的U型凸起，U型凸起的内侧设有U型槽用于放置止水带，通过在弧形端模上设置与固定杆对应的中埋止水带固定预留孔，以将中埋止水带固定装置固定在弧形端模上，起到对中埋止水带的固定和保护，防止中埋止水带埋入混凝土、脱落和弯折受损；相邻弧形端模之间设置端模卡槽接头，实现弧形端模的可拆卸连接。相邻弧形端模之间设有端模卡槽接头，端模卡槽接头通过凸型卡槽和凹形卡槽的卡合，实现相邻两弧形端模之间的无缝拼接，不仅提高了拼接组装的安装精度，而且消除了缝隙以防止浆液渗漏，提高了其适用性。
为了实现上述目的，作为本发明的一个发明方面，提供一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，包括弧形端模和设于其中部的中埋止水带，还包括中埋止水带固定装置，所述弧形端模上设有中埋止水带预留卡槽和横向贯穿所述弧形端模的中埋止水带固定预留孔；
若干块所述弧形端模之间可拆卸式拼装，且相邻的所述弧形端模之间设有端模卡槽接头，以实现无缝拼接；
所述中埋止水带固定装置包括顶部U型凸起和两侧的与所述中埋止水带固定预留孔匹配的固定杆，所述U型凸起的内侧为U型槽，所述中埋止水带的外侧置于所述中埋止水带预留卡槽中，内侧置于所述U型槽中，所述固定杆穿过所述中埋止水带固定预留孔的尾端设有中埋止水带配套螺母，以实现所述中埋止水带的固定和防护。
进一步地，所述端模卡槽接头包括相互卡合凸型卡槽和凹形卡槽，所述凸型卡槽和凹形卡槽分设于两所述弧形端模的连接处。
进一步地，所述弧形端模的外侧与隧道初期支护外轮廓之间设有若干均匀分布的密封刷。
进一步地，若干所述密封刷分层设置，每层所述密封刷均完全覆盖在所述弧形端模的外侧。
进一步地相邻两层所述密封刷之间错缝设置。
进一步地，所述中埋止水带预留卡槽沿所述弧形端模的弧形走向设置，且其弧度与所述弧形端模的弧度相匹配。
作为本发明的另一个方面，一种隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，其特征在于，应用若权利要求1～6中任一项所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构实现，步骤如下：
S1初期支护防水板与土工布安装完成后，二衬台车到预定位置就位，并背贴止水带安装固定；
S2焊接中埋止水带，焊接完成后的中埋止水带沿模板台车铺设，且从拱顶正中一块弧形端模开始，将中埋止水带的外侧放入中埋止水带预留卡槽中，每间隔相同的距离安装一个中埋止水带固定装置，中埋止水带的内侧设于中埋止水带固定装置中；
S3弧形端模通过L型固定装置固定在二衬台车上，相邻弧形端模之间通过端模卡槽接头的凸型卡槽和凹形卡槽的配合进行拼装；
S4重复步骤S2和S3左右对称安装两侧中埋止水带和弧形端模，直至整体拼装完成；
S5二衬浇筑完成后，逐块拆除配套螺母后，拆除相应的弧状端模，所述弧状端模脱模后，二衬台车脱模；
S6下一循环二衬浇筑时，结合预埋的中埋止水带固定装置固定所述中埋止水带的外露端，防止下一循环浇筑过程中中埋止水带发生弯折。
进一步地，步骤S3中，所述弧形端模的外侧与隧道初期支护外轮廓之间安装若干层的密封刷，且相邻两层密封刷错缝安装。
进一步地，步骤S3中，中埋止水带固定装置中的中埋止水带固定架两侧的固定杆穿过中埋止水带预留孔，并在末端用中埋止水带配套螺母进行锁紧。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的隧道二衬素混凝土地段端模结构，中埋止水带固定装置包括两侧的固定杆和顶部的U型凸起，U型凸起的内侧设有U型槽用于放置止水带，通过在弧形端模上设置与固定杆对应的中埋止水带固定预留孔，以将中埋止水带固定装置固定在弧形端模上，起到对中埋止水带的固定和保护，防止中埋止水带埋入混凝土、脱落和弯折受损；且相邻弧形端模之间设置端模卡槽接头，实现弧形端模的可拆卸连接。
(2)本发明的道二衬素混凝土地段端模结构，相邻弧形端模之间设有端模卡槽接头，端模卡槽接头通过凸型卡槽和凹形卡槽的卡合，实现相邻两弧形端模之间的无缝拼接，不仅提高了拼接组装的安装精度，而且消除了缝隙以防止浆液渗漏，提高了其适用性。
(3)本发明的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，弧形端模的外侧与隧道初期支护外轮廓之间安装若干均匀分布的密封刷，能够很好地适应初支喷砼表面围岩表面的不平顺减少磨损；且相邻两层密封刷错缝设置，用于消除端模与围岩面之间的间隙，使端模适应围岩面初喷砼不平，以防止浆液渗漏。
(4)本发明的隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，通过将弧形端模固定在二衬台车上，通过端模卡槽接头的凸型卡槽和凹形卡槽之间的卡合实现拼装，以形成完整的二衬端模结构；从拱顶正中的一块弧形端模开始安装中埋止水带，并每个相同的距离安装一个中埋止水带固定装置，实现中埋止水带的固定，防止止水带受损产生渗漏。
附图说明
图1为本发明实施例一种隧道二衬素混凝土段端模结构的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明实施例中单块弧形端模的平面结构示意图；
图4为本发明实施例中单块弧形端模的剖视图；
图5为本发明实施例中密封刷的结构示意图；
图6为本发明实施例中埋止水带固定装置的结构示意图；
图7为本发明实施例中埋止水带组装固定示意图；
图8为本发明实施例中二衬端模拼装过程示意图；
图9为本发明实施例中二衬端模拼装就位纵断面示意图；
图10为本发明实施例中二衬端模脱模纵断面示意图。
所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-隧道初期支护外轮廓、2-弧形端模、3-二衬台车、4-中埋止水带、5-中埋止水带固定装置；
21-密封刷、22-端模卡槽接头、23-中埋止水带固定预留孔、24-中埋止水带预留卡槽、25-L型固定装置；
211-第一弹簧板、212-第二弹簧板、213-钢丝网布、214-钢丝束、215-U型压板、216-销钉、217-模板安装预留孔、218-垫片；
31-连接端模预留孔、32-固定装置配套螺母；51-中埋止水带固定架、52-中埋止水带配套螺母。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例一种隧道二衬素混凝土段端模结构的结构示意图。图2为图1的局部放大图。图3为本发明实施例中单块弧形端模的平面结构示意图。如图1、图2和图3所示，隧道二衬端模接头结构包括隧道初期支护外轮廓1、弧形端模2、二衬台车3、中埋止水带4和L型固定装置25，隧道初期支护外轮廓1设于弧形端模2的外侧，弧形端模2的外侧与隧道初期支护外轮廓1之间设有若干层均匀分布的密封刷21，每层密封刷21均完全覆盖在弧形端模的一侧，以适应初支喷砼表面围岩表面的不平顺减少磨损，且相邻两层密封刷21错缝设置，消除端模与围岩面之间的间隙，使端模适应围岩面初喷砼不平，以防止浆液渗漏；二衬台车3上设有连接端模预留孔31，L型固定装置25一端固定在弧形端模2上，另一端通过固定装置配套螺母32和连接端预留孔31固定在二衬台车3上。
图5为本发明实施例中密封刷的结构示意图。如图5所示，密封刷包括第一弹簧板211、第二弹簧板212、钢丝网布213、钢丝束214、U型压板215和销钉216，U型压板215包括中间的U型槽和两侧翼板，两侧翼板包括外侧的短翼板和与弧形端模接触的长翼板，U型槽上设有模板安装预留孔217，模板安装预留孔217垂直于两侧翼板，弧形端模2的顶部对应模板预留安装孔217设有顶预留螺栓孔，螺栓依次穿过模板预留安装孔217和顶预留螺栓孔将密封刷固定在弧形端模1上，实现U型压板215与弧形端模之间可拆卸连接，螺栓和U型压板215之间设有垫片218。
第一弹簧板211、第二弹簧板212、钢丝网布213和钢丝束214的一端均置于U型槽内，并通过销钉216固定在U型压板215中，第一弹簧板211和第二弹簧板212均为弯折结构，第一弹簧板211和第二弹簧板212置于U形板内的部分相互平行，于U型压板215外的部分均向短翼板侧偏移，均与长翼板形成的夹角小于90度，且第一弹簧板211和第二弹簧板212置于U形板外的部分之间形成有开口，第一弹簧板211和第二弹簧板212利用弹簧板的性能以适应初支喷砼表面围岩表面的不平顺减少磨损，钢丝束214为若干股，均设于第一弹簧板211和第二弹簧板212之间，以提高密封刷的密封性能；相邻钢丝束214之间设有钢丝网布213，进一步增强密封刷的密封性，以防止浆液渗漏。
作为优选，销钉216的一端与U型压板215的侧板焊接，以保证第一弹簧板211、第二弹簧板212、钢丝网布213和钢丝束214与U型压板215连接的牢固性。
其中，弧形端模2为若干块，且相邻弧形端模2之间拼装，形成组合拼装的二衬结构；传统的相邻端模之间拼装存在缝隙，相邻弧形端模2之间设有端模卡槽接头22，端模卡槽接头22包括凸型卡槽和凹形卡槽，分别设于相邻两弧形端模2的拼接端，通过凸型卡槽和凹形卡槽的卡合，实现相邻两弧形端模2之间的无缝拼接，不仅提高了拼接组装的安装精度，而且消除了缝隙以防止浆液渗漏，提高了其适用性。
图4为本发明实施例中单块弧形端模的剖视图。如图1、图3和图4所示，弧形端模2的中部设有中埋止水带预留卡槽24，中埋止水带预留卡槽24中设有中埋止水带4，中埋止水带预留卡槽24沿弧形端模2的弧形走向设置，且其弧度与弧形端模的弧度相匹配，若干弧形端模2拼接形成圆弧状二衬，若干中埋止水带预留卡槽24连接形成与二衬圆弧同心的圆弧，以使得若干弧形端模2中的中埋止水带4连接形成环向止水结构，实现环向施工缝的防水，避免浆液渗漏。
图6为本发明实施例中埋止水带固定装置的结构示意图。图7为本发明实施例中埋止水带组装固定示意图。如图6和图7所示，端模结构还包括中埋止水带固定装置5，中埋止水带固定装置5包括中埋止水带固定架51和中埋止水带配套螺母52，中埋止水带固定架51包括两侧的固定杆和顶部的U型凸起，弧形端模2上对应固定杆设有两处中埋止水带固定预留孔23，中埋止水带固定预留孔23横向贯穿弧形端模2，中埋止水带配套螺母52固定在穿过中埋止水带预留孔23后的固定杆的末端，以实现中埋止水带固定架51的固定。
U型凸起内侧为U型槽，且U型槽与中埋止水带4相匹配，U型槽和中埋止水带预留卡槽24配合恰好使得中埋止水带4首尾分别与U型槽和中埋止水带预留卡槽24接触，并通过两侧固定杆和中埋止水带配套螺母52的锁紧作用，将中埋止水带4的一部分固定在弧形端模2上，并对中埋止水带4的另一部分通过U型凸起进行保护，防止出现止水带破损断裂而失去防水作用。
弧形端模2上设有若干组与中埋止水带固定装置5对应的中埋止水带固定预留孔23，若干组中埋止水带固定预留孔23间隔相同距离设置在弧形端模2上。
图8为本发明实施例中二衬端模拼装过程示意图。图9为本发明实施例中二衬端模拼装就位纵断面示意图。图10为本发明实施例中二衬端模脱模纵断面示意图。如图8、图9和图10所示，
一种隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，步骤如下：
S1初期支护防水板与土工布安装完成后，二衬台车3到预定位置就位，并背贴止水带安装固定。
S2焊接中埋止水带4，焊接完成后的中埋止水带沿模板台车3铺设，且从拱顶正中一块弧形端模2开始，将中埋止水带4的外侧放入中埋止水带预留卡槽24中，每间隔相同的距离设有一个中埋止水带固定装置5，中埋止水带4的内侧设于中埋止水带固定装置5中，以将中埋止水带4固定在中埋止水带预留卡槽24中；
其中，中埋止水带固定架51两侧的固定杆穿过中埋止水带预留孔23，并在末端用中埋止水带配套螺母52进行锁紧，实现中埋止水带4的固定。
S3弧形端模2通过L型固定装置25固定在二衬台车3上，相邻弧形端模2之间通过端模卡槽接头22的凸型卡槽和凹形卡槽的配合进行拼装；
其中，将L型固定装置25对准二衬台车3端头上连接端模预留孔31，沿水平方向推入后用配套螺母32锁紧，以将其固定在而成台车3上。
S4重复步骤S2和S3左右对称安装两侧中埋止水带4和弧形端模2，直至整体拼装完成。
S5二衬浇筑完成后，逐块拆除配套螺母后，拆除相应的弧状端模，弧状端模脱模完成后，二衬台车脱模。
S6下一循环二衬浇筑时，结合预埋的中埋止水带固定装置5固定中埋止水带外露端，防止下一循环浇筑过程中中埋止水带发生弯折。
作为优选，步骤S2中，弧形端模2的外侧与隧道初期支护外轮廓1之间安装若干均匀分布的密封刷21，以适应初支喷砼表面围岩表面的不平顺减少磨损，且相邻两层密封刷21错缝安装，消除端模与围岩面之间的间隙，使端模适应围岩面初喷砼不平，以防止浆液渗漏。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，包括弧形端模(2)和设于其中部的中埋止水带(4)，其特征在于，还包括中埋止水带固定装置(5)，所述弧形端模(2)上设有中埋止水带预留卡槽(24)和横向贯穿所述弧形端模(2)的中埋止水带固定预留孔(23)；
若干块所述弧形端模(2)之间可拆卸式拼装，且相邻的所述弧形端模(2)之间设有端模卡槽接头，以实现无缝拼接；
所述中埋止水带固定装置(5)包括顶部U型凸起和两侧的与所述中埋止水带固定预留孔(23)匹配的固定杆，所述U型凸起的内侧为U型槽，所述中埋止水带(4)的外侧置于所述中埋止水带预留卡槽(24)中，内侧置于所述U型槽中，所述固定杆穿过所述中埋止水带固定预留孔(23)的尾端设有中埋止水带配套螺母(52)，以实现所述中埋止水带的固定和防护。
2.根据权利要求1所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，其特征在于，所述端模卡槽接头(22)包括相互卡合凸型卡槽和凹形卡槽，所述凸型卡槽和凹形卡槽分设于两所述弧形端模(2)的连接处。
3.根据权利要求1所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，其特征在于，所述弧形端模(2)的外侧与隧道初期支护外轮廓之间设有若干均匀分布的密封刷(21)。
4.根据权利要求3所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，其特征在于，若干所述密封刷(21)分层设置，每层所述密封刷(21)均完全覆盖在所述弧形端模(2)的外侧。
5.根据权利要求3或4所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，其特征在于，相邻两层所述密封刷(21)之间错缝设置。
6.根据权利要求1所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构，其特征在于，所述中埋止水带预留卡槽(24)沿所述弧形端模(2)的弧形走向设置，且其弧度与所述弧形端模(2)的弧度相匹配。
7.一种隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，其特征在于，应用若权利要求1～6中任一项所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模结构实现，步骤如下：
S1初期支护防水板与土工布安装完成后，二衬台车(3)到预定位置就位，并背贴止水带安装固定；
S2焊接中埋止水带(4)，焊接完成后的中埋止水带沿模板台车(3)铺设，且从拱顶正中一块弧形端模(2)开始，将中埋止水带(4)的外侧放入中埋止水带预留卡槽(24)中，每间隔相同的距离安装一个中埋止水带固定装置(5)，中埋止水带(4)的内侧设于中埋止水带固定装置(5)中；
S3弧形端模(2)通过L型固定装置(25)固定在二衬台车(3)上，相邻弧形端模(2)之间通过端模卡槽接头(22)的凸型卡槽和凹形卡槽的配合进行拼装；
S4重复步骤S2和S3左右对称安装两侧中埋止水带(4)和弧形端模(2)，直至整体拼装完成；
S5二衬浇筑完成后，逐块拆除配套螺母后，拆除相应的弧状端模(2)，所述弧状端模(2)脱模后，二衬台车脱模；
S6下一循环二衬浇筑时，结合预埋的中埋止水带固定装置(5)固定所述中埋止水带(4)的外露端，防止下一循环浇筑过程中中埋止水带发生弯折。
8.根据权利要求7所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，其特征在于，步骤S3中，所述弧形端模(2)的外侧与隧道初期支护外轮廓(1)之间安装若干层的密封刷(21)，且相邻两层密封刷(21)错缝安装。
9.根据权利要求7所述的一种隧道二衬素混凝土地段端模的安装方法，其特征在于，步骤S2中，中埋止水带固定装置(5)中的中埋止水带固定架(51)两侧的固定杆穿过中埋止水带预留孔(23)，并在末端用中埋止水带配套螺母(52)进行锁紧。
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