CN115182753B - 一种斜井s弯全断面衬砌模板系统及衬砌施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜井S弯全断面衬砌模板系统及衬砌施工方法，该装置包括上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统，所述上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成；该方法包括以下步骤；一、斜井S弯的分仓；二、施工第一个仓号内的衬砌；三、施工第二个仓号内的衬砌；四、施工第i个仓号内的衬砌；五、多次重复步骤四，直至完成斜井S弯的所有仓号内衬砌的施工。本发明通过采用宽度渐变的环形模板拼接段拼接形成衬砌模板，能够实现斜井分仓号一次施工成型，能有效提高施工效率，降低施工安全风险，并且能有效解决斜井衬砌施工中斜直段的三角区域和上下弯段无法施工的问题。

Description

一种斜井S弯全断面衬砌模板系统及衬砌施工方法

技术领域

本发明属于尾水斜井衬砌施工技术领域，具体涉及一种斜井S弯全断面衬砌模板系统及衬砌施工方法。

背景技术

新能源爆发式增长的背景下，抽水蓄能对于维护电网安全稳定运行、建设以新能源为主体的新型电力系统具有无可替代的支撑作用。抽水蓄能电站由上水库、引水系统、厂房系统、尾水系统、下水库组成，其中尾水系统由尾水隧洞及尾水斜井、下库进出水口组成。

尾水斜井为钢筋混凝土衬砌形式，现有尾水斜井衬砌工艺：采用小钢模或圆弧模板组合拼装底部搭设满堂支撑架进行施工或滑模施工。

现有技术缺陷：

1、常规小钢模圆弧模板组合拼装底部搭设满堂支撑架方法：

(1)施工周期长，难以保证斜井衬砌断面(局部拼装有错台形成)，拉筋头多，衬砌完成后处理难度大，后期蓄水后可能进行二次处理；

(2)衬砌过程中需分两层进行施工，形成水平施工缝，后期在内水压力下内水压力沿水平施工缝对混凝土造成破坏；

(3)施工安全风险大，斜井满堂支撑架搭设难度较大，且支撑架存在坍塌可能。

2、滑模施工：

(1)滑模施工过程中液压爬升器夹爪与钢绞线在模板滑升过程中经常出现夹爪打滑现象，液压爬升器夹爪磨损严重，需经常更换，耗时耗力；

(2)钢绞线在滑升过程中在受力作用下会产生弹性变化，施工过程中滑模模板不能有效控制，产生局部错台及表面平整度不满足要求，并存在安全隐患；

(3)滑模施工时模板为水平设置，上、下弯段不能使用滑模，还需回归常规做法，耗时耗力。斜井斜直段不能一次滑模完成，顶部出现三角区域不能进行施工，还需回归常规做法进行施工，存在二次施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其结构设计合理，施工方法简便，通过采用宽度渐变的环形模板拼接段拼接形成衬砌模板，并通过调整环形模板拼接段的窄端朝向，能够同时实现斜井上弯段、斜井斜直段和斜井下弯段衬砌的分仓号一次施工成型，可以消除滑模钢绞线弹性变化，不需要进行二次处理，能有效提高施工效率，降低施工安全风险，并且能有效解决斜井衬砌常规做法及滑模施工中上下弯段无法施工、斜直段存在三角区域无法施工的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：包括用于施工斜井上弯段衬砌的上弯段模板系统、用于施工斜井斜直段衬砌的斜直段模板系统和用于施工斜井下弯段衬砌的下弯段模板系统，所述上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成；

每个所述环形模板拼接段均包括两个宽度渐变侧模和分别连接在两个宽度渐变侧模两端之间的顶模和底模，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模的窄端之间时，所述顶模为窄端模板，所述底模为宽端模板，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模的宽端之间时，所述顶模为宽端模板，所述底模为窄端模板，所述窄端模板为渐变模板单元块，所述宽端模板包括渐变模板单元块和两个分别连接在渐变模板单元块的前后两侧的渐变模板调节块；

所述上弯段模板系统中所述环形模板拼接段的顶模为所述宽端模板，所述下弯段模板系统中所述环形模板拼接段的底模为所述宽端模板；所述斜直段模板系统中的多个顶模呈宽端模板和窄端模板交错形式布设。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述宽端模板的背面设置有宽端模板支撑背楞，所述窄端模板的背面设置有窄端模板支撑背楞，所述宽度渐变侧模的背面设置有侧模支撑背楞；

所述宽端模板支撑背楞与侧模支撑背楞之间以及窄端模板支撑背楞与侧模支撑背楞之间均连接有内拉杆和外拉杆，所述宽端模板支撑背楞和窄端模板支撑背楞上均设置有两个轨道。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述渐变模板单元块、渐变模板调节块和宽度渐变侧模均为圆弧形模板，所述渐变模板单元块和渐变模板调节块对应的圆心角均相等且其均小于90°；

所述窄端模板与宽度渐变侧模之间以及所述宽端模板与宽度渐变侧模之间均连接有楔模。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述宽度渐变侧模由第一直线边、第二直线边和两个弧线边围设而成，所述第一直线边与第二直线边相互平行且分别位于宽度渐变侧模的两端，两个所述弧线边的弧度相同。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述上弯段模板系统中宽度渐变侧模的横截面长度由下至上逐渐减小，所述下弯段模板系统中宽度渐变侧模的横截面长度由上至下逐渐减小。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述宽度渐变侧模、渐变模板单元块和渐变模板调节块的数量相等。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述渐变模板单元块的宽度由中间向两端逐渐增大，所述渐变模板调节块的宽度由中间向两端逐渐减小。

同时，本发明还公开了一种斜井S弯全断面衬砌用变形模板系统的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、斜井S弯的分仓：根据弧形顶模单元块的宽度和斜井S弯的长度，将待施工衬砌的斜井S弯由下至上依次划分为多个仓号进行施工；其中，每个仓号内支设的所述环形模板拼接段的环数均为N环，其中，N为正整数且N≥4；

步骤二、施工第一个仓号内的衬砌，具体过程如下：

步骤201、在第一个仓号内由下至上依次支设N组用于对所述环形模板拼接段进行定位的垫块组件；

步骤202、根据该仓号对应于斜井S弯的具体位置，确定该仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置；

步骤203、根据步骤202中确定的第一个仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置，由下至上依次在N组混凝土垫块上支设N个所述环形模板拼接段形成第一个仓号内的衬砌模板；

步骤204、在第一个仓号内的衬砌模板的两端分别安装堵头模板后形成混凝土浇筑空腔，在所述混凝土浇筑空腔内浇筑混凝土形成第一个仓号内的衬砌；

步骤三、施工第二个仓号内的衬砌：当第一个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第一个仓号内的堵头模板，先在第二个仓号内安装第一个所述环形模板拼接段，然后由下至上依次拆除第一个仓号内的N-1个所述环形模板拼接段，并将拆除的N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第二个仓号内，拆除第一个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第二个仓号内的衬砌；

步骤四、施工第i个仓号内的衬砌：当第i-1个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第i-1个仓号内的堵头模板，并依次拆除第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段，同时将拆除的第i-2个仓号内的第N个所述环形模板拼接段和第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第i个仓号内，拆除第i-1个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第i个仓号内的衬砌；其中，i为正整数且i≥3；

步骤五、多次重复步骤四，直至完成斜井S弯的所有仓号内衬砌的施工。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌施工方法，其特征在于：步骤201中，每组所述垫块组件均包括多个沿斜井的环向依次布设在斜井底部的混凝土垫块，所述混凝土垫块上预埋有锚筋，所述锚筋通过多个斜撑与斜井的衬砌钢筋绑扎固定。

上述的一种斜井S弯全断面衬砌施工方法，其特征在于：步骤203中，进行所述环形模板拼接段的支设时，先支设所述环形模板拼接段的底模，然后再通过两个楔模在所述底模的两端上部分别连接一个宽度渐变侧模，最后再通过两个楔模在两个宽度渐变侧模的顶部之间连接一个顶模形成所述环形模板拼接段。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的模板系统，通过使上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成，能够实现斜井上弯段和斜井下弯段衬砌的分段一次施工成型，且能够保证衬砌面满足设计要求，且可以消除滑模钢绞线弹性变化，不需要进行二次处理，能有效提高施工效率，降低施工安全风险。

2、本发明采用的模板系统，通过采用在两个宽度渐变侧模的窄端之间连接渐变模板单元块，并在两个宽度渐变侧模的宽端之间连接渐变模板单元块与渐变模板调节块拼装而成的宽度模板后形成一环环宽变化的环形模板拼接段，能够通过调整环形模板拼接段的窄端朝向，能够同时实现上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统的拼装，能有效提高材料的利用率，同时保证斜井衬砌施工断面的质量，能有效提高斜井衬砌的施工效率，缩减斜井衬砌的施工成本。

3、本发明采用的模板系统，通过采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接形成单元段斜井衬砌模板，能够实现斜井上弯段、斜直段和下弯段分仓一次成型，能有效解决斜井衬砌常规做法及滑模施工中上下弯段无法施工、斜直段存在三角区域无法施工的问题。

4本发明采用的方法，通过将斜井衬砌采用分仓施工，能够便于模板的周转使用，能有效提高材料的利用率，降低施工成本，同时在进行下一个仓号内衬砌模板的支设时，在下一个仓号内的最后一个环形模板拼接段未支设完成时，对上一个仓号内的最后一个环形模板拼接段不脱模，能够使得上一个仓号内的最后一个环形模板拼接段对下一个仓号内的衬砌模板起到支撑的作用。

综上所述，本发明结构设计合理，施工方法简便，通过采用宽度渐变的环形模板拼接段拼接形成衬砌模板，并通过调整环形模板拼接段的窄端朝向，能够同时实现斜井上弯段、斜井斜直段和斜井下弯段衬砌的分仓号一次施工成型，可以消除滑模钢绞线弹性变化，不需要进行二次处理，能有效提高施工效率，降低施工安全风险，并且能有效解决斜井衬砌常规做法及滑模施工中上下弯段无法施工、斜直段存在三角区域无法施工的问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明斜井S弯的结构示意图。

图2为本发明下弯段模板系统的侧视图。

图3为本发明斜直段模板系统的侧视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为本发明上弯段模板系统的侧视图。

图6为本发明环形模板拼接段的纵向剖视图。

图7为本发明环形模板拼接段在斜井内的支设结构示意图。

图8为本发明混凝土垫块、锚筋和斜撑的连接结构示意图。

图9为本发明方法的流程框图。

附图标记说明:

1—斜井上弯段； 2—斜井斜直段； 3—斜井下弯段；

4—渐变模板单元块； 5—渐变模板调节块； 6—宽度渐变侧模；

7—宽端模板支撑背楞； 7-1—弧形支撑件； 7-2—弦杆；

7-3—竖向加固杆； 7-4—斜向加固杆； 7-5—剪刀撑；

8—窄端模板支撑背楞； 9—侧模支撑背楞； 10—楔模；

11—内拉杆； 12—外拉杆； 13—轨道；

14—混凝土垫块； 15—锚筋； 16—斜撑；

17—纵向连接杆。

具体实施方式

如图1至图6所示的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，包括用于施工斜井上弯段1衬砌的上弯段模板系统、用于施工斜井斜直段2衬砌的斜直段模板系统和用于施工斜井下弯段3衬砌的下弯段模板系统，所述上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成；

每个所述环形模板拼接段均包括两个宽度渐变侧模6和分别连接在两个宽度渐变侧模6两端之间的顶模和底模，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模6的窄端之间时，所述顶模为窄端模板，所述底模为宽端模板，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模6的宽端之间时，所述顶模为宽端模板，所述底模为窄端模板，所述窄端模板为渐变模板单元块4，所述宽端模板包括渐变模板单元块4和两个分别连接在渐变模板单元块4的前后两侧的渐变模板调节块5；

所述上弯段模板系统中所述环形模板拼接段的顶模为所述宽端模板，所述下弯段模板系统中所述环形模板拼接段的底模为所述宽端模板；所述斜直段模板系统中的多个顶模呈宽端模板和窄端模板交错形式布设。

实际使用时，通过使上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成，同时通过改变环形模板拼接段的布设方向，能够实现拼接形成的模板的变形，进而形成对应的上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统，能够实现斜井上弯段1和斜井下弯段3衬砌的分段一次施工成型，且能够保证衬砌面满足设计要求，且可以消除滑模钢绞线弹性变化，不需要进行二次处理，能有效提高施工效率，降低施工安全风险。

需要说明的是，通过采用在两个宽度渐变侧模6的窄端之间连接渐变模板单元块4，并在两个宽度渐变侧模6的宽端之间连接渐变模板单元块4与渐变模板调节块5拼装而成的宽度模板后形成一环环宽变化的环形模板拼接段，能够通过调整环形模板拼接段的窄端朝向，能够同时实现上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统的拼装，能有效提高材料的利用率，同时保证斜井衬砌施工断面的质量；

同时在进行模板的预制时，只需要预制多个渐变模板单元块4、渐变模板调节块5和宽度渐变侧模6，即可实现对整个斜井内衬砌的施工，能有效提高斜井衬砌的施工效率，缩减斜井衬砌的施工成本。

具体实施时，当所述顶模为窄端模板时，所述环形模板拼接段的宽度由上至下逐渐增大，通过采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接形成单元段斜井衬砌模板，能够实现斜井上弯段1、斜井斜直段2和斜井下弯段3分仓一次成型，能有效解决斜井衬砌常规做法及滑模施工中上下弯段无法施工、斜直段存在三角区域无法施工的问题。

具体实施时，所述顶模始终连接在宽度渐变侧模6的上端，所述底模始终连接在宽度渐变侧模6的下端，当宽度渐变侧模6的宽端朝上布设时，所述顶模为宽端模板，当宽度渐变侧模6的宽端朝下布设时，所述顶模为窄端模板。

如图4和图6所示，本实施例中，所述宽端模板的背面设置有宽端模板支撑背楞7，所述窄端模板的背面设置有窄端模板支撑背楞8，所述宽度渐变侧模6的背面设置有侧模支撑背楞9；

所述宽端模板支撑背楞7与侧模支撑背楞9之间以及窄端模板支撑背楞8与侧模支撑背楞9之间均连接有内拉杆11和外拉杆12，所述宽端模板支撑背楞7和窄端模板支撑背楞8上均设置有两个轨道13。

实际使用时，宽端模板支撑背楞7、窄端模板支撑背楞8均连接在渐变模板单元块4的背面(即凹弧侧)，宽端模板支撑背楞7、窄端模板支撑背楞8和侧模支撑背楞9的结构均相同，所述宽端模板支撑背楞7包括连接在所述顶模背面的多个弧形支撑件7-1、弦杆7-2和连接在弦杆7-2与所述宽端模板之间的多个竖向加固杆7-3和斜向加固杆7-4，沿隧道延伸方向布设的相邻两个竖向加固杆7-3之间连接有剪刀撑7-5，所述弦杆7-2与所述宽端模板的中垂线相互垂直；所述宽端模板中渐变模板单元块4和两个渐变模板调节块5之间通过两个纵向连接杆17进行连接，弧形支撑件7-1与所述宽端模板之间设置有多个纵向背楞，纵向背楞连接渐变模板单元块4和两个渐变模板调节块5。

需要说明的是，两个轨道13分别位于宽端模板支撑背楞7或窄端模板支撑背楞8两端连接的内拉杆11和外拉杆12之间，轨道13安装在宽端模板支撑背楞7或窄端模板支撑背楞8的弦杆上。

具体实施时，内拉杆11和外拉杆12均采用正反丝杠，内拉杆11的长度小小于外拉杆12的长度，内拉杆11和外拉杆12的两端分别连接在两个弦杆上，内拉杆11和与其相对应的外拉杆12相互平行。

实际使用时，通过在宽端模板支撑背楞7和窄端模板支撑背楞8上均设置有两个轨道13，能够便于台车或运输车的通行，无论宽端模板还是窄端模板作为底模，均能够实现台车或运输车的通行。

本实施例中，所述渐变模板单元块4、渐变模板调节块5和宽度渐变侧模6均为圆弧形模板，所述渐变模板单元块4和渐变模板调节块5对应的圆心角均相等且其均小于90°；

所述窄端模板与宽度渐变侧模6之间以及所述宽端模板与宽度渐变侧模6之间均连接有楔模10。

实际使用时，同一个所述环形模板拼接段中的两个宽度渐变侧模6相对布设，楔模10的设置，便于所述环形模板拼接段中顶模、底模和侧模的脱模，进行所述环形模板拼接段的脱模时，可以先拆卸掉楔模10，进而能够为顶模、底模和侧模的脱模提供空间。

需要说明的是，楔模10通过螺栓连接在窄端模板与宽度渐变侧模6之间以及所述宽端模板与宽度渐变侧模6之间。

本实施例中，所述宽度渐变侧模6由第一直线边、第二直线边和两个弧线边围设而成，所述第一直线边与第二直线边相互平行且分别位于宽度渐变侧模6的两端，两个所述弧线边的弧度相同。

实际使用时，宽度渐变侧模6在斜井延伸方向的中垂面上的投影为等腰梯形。

本实施例中，所述上弯段模板系统中宽度渐变侧模6的横截面长度由下至上逐渐减小，所述下弯段模板系统中宽度渐变侧模6的横截面长度由上至下逐渐减小。

实际使用时，在上弯段模板系统中，宽度渐变侧模6的宽端朝上布设，在下弯段模板系统中，宽度渐变侧模6的宽端朝下布设，在斜直段模板系统中，相邻两个宽度渐变侧模6的宽端位于相反的方向，即一个宽度渐变侧模6的宽端朝上，与其相邻的宽度渐变侧模6的宽端朝下。

本实施例中，所述宽度渐变侧模6、渐变模板单元块4和渐变模板调节块5的数量相等。

实际使用时，每个所述环形模板拼接段均包括两个宽度渐变侧模6、渐变模板单元块4和渐变模板调节块5。

本实施例中，所述渐变模板单元块4的宽度由中间向两端逐渐增大，所述渐变模板调节块5的宽度由中间向两端逐渐减小。

实际使用时，由于所述窄端模板与宽度渐变侧模6之间以及所述宽端模板与宽度渐变侧模6之间均连接有楔模10，因此所述渐变模板单元块4的最大宽度小于宽度渐变侧模6的最小宽度，所述渐变模板调节块5的最小宽度的二倍加上所述渐变模板单元块4的最大宽度小于宽度渐变侧模6的最大宽度；使得两个渐变模板调节块5和一个渐变模板单元块4构成的宽端模板的宽度由中间向两端逐渐减小，进而使得所述环形模板拼接段的两侧均呈平滑状态，不会出现台阶。

如图1、图7至图9所示的一种斜井S弯全断面衬砌施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、斜井S弯的分仓：根据弧形顶模单元块7的宽度和斜井S弯的长度，将待施工衬砌的斜井S弯由下至上依次划分为多个仓号进行施工；其中，每个仓号内支设的所述环形模板拼接段的环数均为N环，其中，N为正整数且N≥4；

如图1所示，本实施例中，多个仓号在图中分别用①、②、③等进行标记，①为第一个仓号。

需要说明的是，仓号的划分与环形模板拼接段的数量相关，使得每个每个仓号内均刚好支设6个环形模板拼接段。

步骤二、施工第一个仓号内的衬砌，具体过程如下：

步骤201、在第一个仓号内由下至上依次支设N组用于对所述环形模板拼接段进行定位的垫块组件；

步骤202、根据该仓号对应于斜井S弯的具体位置，确定该仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置，即确定好每个环形模板拼接段中所述宽端模板作为底模还是作为顶模；

步骤203、根据步骤202中确定的第一个仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置，由下至上依次在N组混凝土垫块上支设N个所述环形模板拼接段形成第一个仓号内的衬砌模板；

步骤204、在第一个仓号内的衬砌模板的两端分别安装堵头模板后形成混凝土浇筑空腔，在所述混凝土浇筑空腔内浇筑混凝土形成第一个仓号内的衬砌；

实际使用时，进行环形模板拼接段的支设时，采用台车运输并支设顶模、底模和侧模，进行单个仓号内环形模板拼接段的支设时，先通过内拉杆11对环形模板拼接段的顶模、底模和侧模进行调节和固定，当单个仓号内的多个环形模板拼接段均支设完成后，台车退回该仓号时，再将多个环形模板拼接段对应的外丝杆12依次进行连接，并参与结构受力，保证衬砌混凝土浇筑过程中的模板稳定性。

需要说明的是，每个仓号内多个环形模板拼接段的排布提前确定好，进行衬砌模板的支设时，只需要根据确定好的排布顺序，依次安装多个环形模板拼接段即可。

具体实施时，垫块组件的设置，能够为环形模板拼接段的支设进行定位和支撑的作用，首先保证环形模板拼接段的底模支设位置准确。

实际使用时，在衬砌混凝土的浇筑前，每个仓号内的最后一个环形模板拼接段上沿其周向安设有多个爬升锥。

需要说明的是，采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成的模板系统进行衬砌施工时，不需要对斜井上弯段1、斜井斜直段2和斜井下弯段3进行区分并采用不同的模板进行施工，只需要根据单次衬砌施工长度确定单次衬砌施工长度内的环形模板拼接段的个数，即可实现整个斜井S弯衬砌的施工，施工方法简便，施工效率高效。

步骤三、施工第二个仓号内的衬砌：当第一个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第一个仓号内的堵头模板，先在第二个仓号内安装第一个所述环形模板拼接段，然后由下至上依次拆除第一个仓号内的N-1个所述环形模板拼接段，并将拆除的N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第二个仓号内，拆除第一个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第二个仓号内的衬砌；

实际使用时，当第一个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，先拆除多个环形模板拼接段对应的外丝杆12和堵头模板，然后采用台车穿过第一个仓号内衬砌模板，在第二个仓号内支设第一个环形模板拼接段，然后逐个拆除第一个仓号内的多个环形模板拼接段，台车拆除一个环形模板拼接段后，随机将拆除的环形模板拼接段对应的底模、侧模和顶模运输至第二个仓号内，并支设成环形成新的环形模板拼接段，以此类推，完成第二个仓号内衬砌模板的支设。

需要说明的是，进行第二个仓号内衬砌模板的支设时，需要提前支设N组用于对所述环形模板拼接段进行定位的垫块组件。

具体实施时，通过将斜井衬砌采用分仓施工，能够便于模板的周转使用，能有效提高材料的利用率，降低施工成本。

实际使用时，进行下一个仓号内衬砌模板的支设时，在下一个仓号内的最后一个环形模板拼接段未支设完成时，对上一个仓号内的最后一个环形模板拼接段不脱模，能够使得上一个仓号内的最后一个环形模板拼接段对下一个仓号内的衬砌模板起到支撑的作用。

步骤四、施工第i个仓号内的衬砌：当第i-1个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第i-1个仓号内的堵头模板，并依次拆除第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段，同时将拆除的第i-2个仓号内的第N个所述环形模板拼接段和第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第i个仓号内，拆除第i-1个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第i个仓号内的衬砌；其中，i为正整数且i≥3；

步骤五、多次重复步骤四，直至完成斜井S弯的所有仓号内衬砌的施工。

实际使用时，当最后一个仓号内的衬砌混凝土施工完成，并达到设计强度后，将衬砌模板进行拆除。

如图8所示，具体实施时，步骤201中，每组所述垫块组件均包括多个沿斜井的环向依次布设在斜井底部的混凝土垫块14，所述混凝土垫块14上预埋有锚筋15，所述锚筋15通过多个斜撑16与斜井的衬砌钢筋绑扎固定。

实际使用时，每组所述垫块组件中的多个混凝土垫块14均位于斜井中部以下位置，所述底模和两个宽度渐变侧模6的正面均支设有混凝土垫块14，每个锚筋15上焊接固定有三个斜撑16，三个斜撑16呈三角形布设，保证混凝土垫块14的支设稳定性。

需要说明的是，斜撑16为槽钢。

具体实施时，步骤203中，进行所述环形模板拼接段的支设时，先支设所述环形模板拼接段的底模，然后再通过两个楔模10在所述底模的两端上部分别连接一个宽度渐变侧模6，最后再通过两个楔模10在两个宽度渐变侧模6的顶部之间连接一个顶模形成所述环形模板拼接段。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：包括用于施工斜井上弯段（1）衬砌的上弯段模板系统、用于施工斜井斜直段（2）衬砌的斜直段模板系统和用于施工斜井下弯段（3）衬砌的下弯段模板系统，所述上弯段模板系统、斜直段模板系统和下弯段模板系统均采用多个宽度渐变的环形模板拼接段拼接而成；

每个所述环形模板拼接段均包括两个宽度渐变侧模（6）和分别连接在两个宽度渐变侧模（6）两端之间的顶模和底模，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模（6）的窄端之间时，所述顶模为窄端模板，所述底模为宽端模板，当所述顶模连接在两个宽度渐变侧模（6）的宽端之间时，所述顶模为宽端模板，所述底模为窄端模板，所述窄端模板为渐变模板单元块（4），所述宽端模板包括渐变模板单元块（4）和两个分别连接在渐变模板单元块（4）的前后两侧的渐变模板调节块（5）；

所述上弯段模板系统中所述环形模板拼接段的顶模为所述宽端模板，所述下弯段模板系统中所述环形模板拼接段的底模为所述宽端模板；所述斜直段模板系统中的多个顶模呈宽端模板和窄端模板交错形式布设；

所述宽端模板的背面设置有宽端模板支撑背楞（7），所述窄端模板的背面设置有窄端模板支撑背楞（8），所述宽度渐变侧模（6）的背面设置有侧模支撑背楞（9）；

所述宽端模板支撑背楞（7）与侧模支撑背楞（9）之间以及窄端模板支撑背楞（8）与侧模支撑背楞（9）之间均连接有内拉杆（11）和外拉杆（12），所述宽端模板支撑背楞（7）和窄端模板支撑背楞（8）上均设置有两个轨道（13）。

2.按照权利要求1所述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述渐变模板单元块（4）、渐变模板调节块（5）和宽度渐变侧模（6）均为圆弧形模板，所述渐变模板单元块（4）和渐变模板调节块（5）对应的圆心角均相等且其均小于90°；

所述窄端模板与宽度渐变侧模（6）之间以及所述宽端模板与宽度渐变侧模（6）之间均连接有楔模（10）。

3.按照权利要求1所述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述宽度渐变侧模（6）由第一直线边、第二直线边和两个弧线边围设而成，所述第一直线边与第二直线边相互平行且分别位于宽度渐变侧模（6）的两端，两个所述弧线边的弧度相同。

4.按照权利要求1所述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述上弯段模板系统中宽度渐变侧模（6）的横截面长度由下至上逐渐减小，所述下弯段模板系统中宽度渐变侧模（6）的横截面长度由上至下逐渐减小。

5.按照权利要求1所述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述宽度渐变侧模（6）、渐变模板单元块（4）和渐变模板调节块（5）的数量相等。

6.按照权利要求1所述的一种斜井S弯全断面衬砌模板系统，其特征在于：所述渐变模板单元块（4）的宽度由中间向两端逐渐增大，所述渐变模板调节块（5）的宽度由中间向两端逐渐减小。

7.一种对权利要求1所述斜井S弯全断面衬砌用变形模板系统进行斜井S弯全断面衬砌施工的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、斜井S弯的分仓：根据弧形顶模单元块（7）的宽度和斜井S弯的长度，将待施工衬砌的斜井S弯由下至上依次划分为多个仓号进行施工；其中，每个仓号内支设的所述环形模板拼接段的环数均为N环，其中，N为正整数且N≥4；

步骤二、施工第一个仓号内的衬砌，具体过程如下：

步骤201、在第一个仓号内由下至上依次支设N组用于对所述环形模板拼接段进行定位的垫块组件；

步骤202、根据该仓号对应于斜井S弯的具体位置，确定该仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置；

步骤203、根据步骤202中确定的第一个仓号内的N个所述环形模板拼接段中所述宽端模板的布设位置，由下至上依次在N组混凝土垫块上支设N个所述环形模板拼接段形成第一个仓号内的衬砌模板；

步骤204、在第一个仓号内的衬砌模板的两端分别安装堵头模板后形成混凝土浇筑空腔，在所述混凝土浇筑空腔内浇筑混凝土形成第一个仓号内的衬砌；

步骤三、施工第二个仓号内的衬砌：当第一个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第一个仓号内的堵头模板，先在第二个仓号内安装第一个所述环形模板拼接段，然后由下至上依次拆除第一个仓号内的N-1个所述环形模板拼接段，并将拆除的N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第二个仓号内，拆除第一个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第二个仓号内的衬砌；

步骤四、施工第i个仓号内的衬砌：当第i-1个仓号内的混凝土强度达到设计强度后，拆除第i-1个仓号内的堵头模板，并依次拆除第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段，同时将拆除的第i-2个仓号内的第N个所述环形模板拼接段和第i-1个仓号内的前N-1个所述环形模板拼接段重新组装并依次安装至第i个仓号内，拆除第i-1个仓号内的第N个所述环形模板拼接段，安装堵头模板并施工第i个仓号内的衬砌；其中，i为正整数且i≥3；

步骤五、多次重复步骤四，直至完成斜井S弯的所有仓号内衬砌的施工。

8.按照权利要求7所述的一种斜井S弯全断面衬砌施工方法，其特征在于：步骤201中，每组所述垫块组件均包括多个沿斜井的环向依次布设在斜井底部的混凝土垫块（14），所述混凝土垫块（14）上预埋有锚筋（15），所述锚筋（15）通过多个斜撑（16）与斜井的衬砌钢筋绑扎固定。

9.按照权利要求7所述的一种斜井S弯全断面衬砌施工方法，其特征在于：步骤203中，进行所述环形模板拼接段的支设时，先支设所述环形模板拼接段的底模，然后再通过两个楔模（10）在所述底模的两端上部分别连接一个宽度渐变侧模（6），最后再通过两个楔模（10）在两个宽度渐变侧模（6）的顶部之间连接一个顶模形成所述环形模板拼接段。

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