CN110529153A - 盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具及方法，该模具由圆弧构件、直角构件、横杆焊接而成，两根圆弧构件下部之间焊接直角构件，上部2m范围内刻有2mm级刻度线。使用时，所述盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具紧贴道床凿除壁放置，从圆弧构件上的2mm级刻度线读取上部管片B块与L块接缝的读数，并可通过调整放样模具使接缝处读数一致来保证管片与钢环在环向上平行，以及通过两侧尺寸的校核保证放样精度。本发明适用于盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样使用。

Description

盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具及方法
技术领域
本发明涉及一种盾构法隧道变形后的内壁放样方法，特别涉及一种盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具及方法。
背景技术
截止到2017年5月，上海地铁全路网范围内收敛变形大于设计值10cm的管片数量总计有1448环，其中采取永久加固措施的管片有320环，另有428环管片正在整治过程中,剩余仍有700环管片未采取永久加固措施，存在极大安全隐患。经过长年对隧道收敛数据分析，认为700环中年度变化速率快，收敛数值大的有433环，涉及15个区间地段，安全风险极大，需要立即采取永久加固措施，且每个收敛区间地段均需扩大加固范围，追加环数为374环，两项合计807环。
目前上海市轨道交通隧道衬砌整修常用钢环分5块：2块“牛腿”、2块侧板、1块顶板，原有的放样方法由于固定了“牛腿”弧长以及侧板和顶板位置，而且原有的放样方法还需登高放样，以至于经常出现放样数据不准的问题，往往需要在安装时另行切割或补焊顶板来弥补。除上述情况之外，原有的“牛腿”放样模具没有设置刻度线，也就导致没有措施保证钢环与管片的平行，旧有的方法是拉钢卷尺通过读数进行调试，但是此方法的精度难以控制，会导致预留孔位置与实际位置产生大的偏差。综上所述，在实际施工过程中，内壁放样缺乏一种准确、效率的钢环放样工具，来满足更加精细、多变的施工要求。
发明内容
针对上述原有的放样技术中存在的缺陷，本发明提供一种在实际施工过程中能够准确、效率的测量相关数据的盾构法隧道衬砌整修用钢环放样模具及方法。
为了解决上述原有的放样技术中存在的问题，本发明采用的技术方案为：一种盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，由圆弧构件、直角构件、横杆焊接而成，两根圆弧构件下部之间焊接直角构件，上部2m范围内刻有2mm级刻度线。
两根所述圆弧构件上部在弧长1m和0.7m位置分别焊接一根横杆，用于起到标记弧长的作用，以及增加圆弧构件强度。
所述圆弧构件、直角构件、横杆均采用3cm*3cm方管。
所述圆弧构件的圆弧直径为5.5m、弧长为3.2m。
所述直角构件的直角边为26cm*46cm，宽度为0.85m。
使用时，所述盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具紧贴道床凿除壁放置，从圆弧构件上的2mm级刻度线读取上部管片B块与L块接缝的读数，并可通过调整放样模具使接缝处读数一致来保证管片与钢环在环向上平行，以及通过两侧尺寸的校核保证放样精度。
一种采用盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具的放样方法，其步骤为：
(1)将放样模具就位贴紧管片；
(2)调整放样模具使管片B块和L块接缝的读数一致；
(3)记录接缝处读数1加上固定长度确定“牛腿”弧长；长1m钢尺靠在预留孔位置，记录两边读数2确定预留孔位置；钢尺量测道床顶部到竖杆顶部尺寸，记录读数3，确定“牛腿”竖杆高度；
(4)利用标准管片衬砌图纸放样侧板、顶板尺寸，并放样预留孔位置；
(5)整理“牛腿”、侧板、顶板放样数据，定制加工。
本发明的有益效果是：
本发明所采用的放样方法：“牛腿”通过“牛腿”模具精确放样，“牛腿”弧长尺寸可变，取已凿除道床壁底部至管片B块与L块接缝向上50cm，通过固定上部尺寸来保证通过图纸放样的侧板、顶板精度满足安装要求。
本发明所采用的“牛腿”放样模具：外弧直径为5.5m的圆弧构件，上部2m范围内有精度为2mm的刻度线，可通过调整模具使缝处读数一直来保证管片与钢环在环向上平行，通过两侧尺寸的校核保证较好的放样精度。
“牛腿”精确放样，通过改变“牛腿”弧长控制上部尺寸，参照图纸放样侧板和顶板，大大降低了工作量。
原有的测量方法使用尺子结合模具测量，误差大，新模具测量方法通过标尺读数，可校核钢环与管片的平行程度，误差有效降低，方便快捷。
附图说明
图1是本发明的“牛腿”放样模具示意图；
图2是图1的正视图；
图3是图1的侧视图；
图4是图1的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明专利的实施例作进一步详细描述。
如图1至图4所示，本发明的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具为“牛腿”放样模具，“牛腿”放样模具为焊接体系，由圆弧构件3、直角构件1、横杆2构成。两根圆弧构件3下部之间焊接直角构件1，上部在弧长1m和0.7m位置分别焊接一根横杆2。
圆弧构件3、直角构件1、横杆2均采用3cm*3cm方管。圆弧构件3的圆弧直径为5.5m、弧长为3.2m，上部2m刻有2mm级刻度线，直角构件1的直角边为26cm*46cm，宽度为0.85m。使用时将模具紧贴道床凿除壁放置，读取上部管片B块与L块接缝的读数，如果不一致调整模具至数据一致，然后记录读数1；利用长1m的钢尺横放在预留孔中心，调整水平使其两边与模具接触面的读数一致，记录读数2；利用钢尺测量道床顶至竖杆顶的尺寸，记录读数3；“牛腿”放样数据采集完成。本发明适用于盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样使用。
通过“牛腿”放样模具放样“牛腿”尺寸，“牛腿”弧长取已凿除道床壁底部至管片B块与L块接缝向上50cm，钢环侧板与顶板固定尺寸通过管片构造图纸放样，既能减少放样难度也能保证放样精度。在弧长1m和0.7m位置分别设置一个横杆2，不但起到标记弧长的作用，还可以有效增加构件强度。
放样时，“牛腿”模具在“牛腿”上放置妥当，保持圆弧构件3与隧道管壁基本贴合，测量直角构件1与道床高度差，根据直角构件1的高度26cm，计算出钢“牛腿”钢肋高度；将长1m的钢尺放置在预留孔位置，读取圆弧构件3两边的读数，计算出管片注浆预留孔位置；记录B块和L块纵缝处的读数，结合圆弧构件3的弧长、上部固定伸出尺寸，计算出“牛腿”弧长。通过标准图纸，确定L块及F块的尺寸，减去“牛腿”固定伸出尺寸，确定侧板与顶板的尺寸及预留孔位置。
本发明采用的技术构思为：一是调整放样思路；二是优化放样模具保证“牛腿”放样精度。
本发明所采用的放样方法：“牛腿”通过“牛腿”模具精确放样，“牛腿”弧长尺寸可变，取已凿除道床壁底部至管片B块与L块接缝向上50cm，通过固定上部尺寸来保证通过图纸放样的侧板、顶板精度满足安装要求。
本发明所采用的“牛腿”放样模具：外弧直径为5.5m圆弧构件3，上部2m范围内有精度为2mm的刻度线，可通过调整模具使缝处读数一致来保证管片与钢环在环向上平行，通过两侧尺寸的校核保证较好的放样精度。
本发明实施例的使用方法如下：
(1)“牛腿”放样模具就位贴紧管片；
(2)调整模具使B块和L块接缝的读数一致；
(3)记录接缝处读数1加上固定长度确定“牛腿”弧长；长1m钢尺靠在预留孔位置，记录两边读数2确定预留孔位置；钢尺量测道床顶部到竖杆顶部尺寸，记录读数3，确定“牛腿”竖杆高度；
(4)利用标准管片衬砌图纸放样侧板、顶板尺寸，并放样预留孔位置；
(5)整理“牛腿”、侧板、顶板放样数据，定制加工。
此放样方法可以更简便、更精确地完成钢环放样工作。

Claims (7)

1.一种盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，由圆弧构件、直角构件、横杆焊接而成，其特征在于：两根圆弧构件下部之间焊接直角构件，上部2m范围内刻有2mm级刻度线。
2.根据权利要求1所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，其特征在于：两根所述圆弧构件上部在弧长1m和0.7m位置分别焊接一根横杆，用于起到标记弧长的作用，以及增加圆弧构件强度。
3.根据权利要求1所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，其特征在于：所述圆弧构件、直角构件、横杆均采用3cm*3cm方管。
4.根据权利要求1所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，其特征在于：所述圆弧构件的圆弧直径为5.5m、弧长为3.2m。
5.根据权利要求1所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，其特征在于：所述直角构件的直角边为26cm*46cm，宽度为0.85m。
6.根据权利要求1所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具，其特征在于：使用时，所述盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具紧贴道床凿除壁放置，从圆弧构件上的2mm级刻度线读取上部管片B块与L块接缝的读数，并可通过调整放样模具使接缝处读数一致来保证管片与钢环在环向上平行，以及通过两侧尺寸的校核保证放样精度。
7.一种采用权利要求1-5任一所述的盾构法隧道衬砌整修用钢环的放样模具的放样方法，其特征在于，其步骤为：
(1)将放样模具就位贴紧管片；
(2)调整放样模具使管片B块和L块接缝的读数一致；
(3)记录接缝处读数1加上固定长度确定“牛腿”弧长；长1m钢尺靠在预留孔位置，记录两边读数2确定预留孔位置；钢尺量测道床顶部到竖杆顶部尺寸，记录读数3，确定“牛腿”竖杆高度；
(4)利用标准管片衬砌图纸放样侧板、顶板尺寸，并放样预留孔位置；
(5)整理“牛腿”、侧板、顶板放样数据，定制加工。
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