CN208252128U - 用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，属于隧道施工技术领域，包括设置于衬砌台车上的拱顶模板、端头模板及紧贴拱顶围岩设置的防水板，拱顶模板的一端与已完成的拱顶二衬接触、另一端与端头模板相连，端头模板上方设有与输送泵相连的混凝土输送管，混凝土输送管设于拱顶模板上方的混凝土加固层顶部，端头模板上方设有与拱顶主筋相配合的预留孔，预留孔的里侧设有与拱顶主筋相配合的密封圈；端头模板上方与防水板之间设有密封结构；端头模板的中部与止水带配合；混凝土加固层顶部设有连通外部的抽气装置，对混凝土加固层的顶部脱空区域进行抽真空。利用抽真空手段进行混凝土浇注，使隧道拱顶部位结构受力更符合设计意图。

Description

用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，更具体地说，是涉及一种用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板。

背景技术

随着隧道工程技术的快速发展，自上世纪90年代逐渐推广使用防水板+排水盲管技术，使隧拱顶道漏水得到有效控制；采用衬砌台车+泵送混凝土工艺替代原始的拱架+小模板+人工上料的先拱后墙工艺，实现了隧道混凝土二衬全段面快速施工，综合施工质量得到大幅提升。

衬砌台车由可移动支撑架、拱顶模板、侧墙模板和端头模板等组成，台车设计长度为9m或12m，拱顶模板设有安装压浆管的预留孔，拱顶模板和侧墙模板背后按一定间距布置附着式振捣器，端头模板上设置有泵管入料口。在拱顶掘进超挖、端头模板泵送混凝土入料口位置偏低及混凝土经振捣的下坠等因素的综合作用下，易出现二衬混凝土与拱顶脱空现象；受泵送混凝土水灰比较大干缩亦较大的影响，这种拱顶脱空现象更甚。为此，在混凝土达到一定强度后采用压浆工艺对拱顶脱空进行填充处理。

隧道拱顶二衬设计为拱形结构，目前由于拱顶脱空严重，拱顶最高部位形成一个降低高程的水平面，即将拱形结构演变成一个局部板式结构，严重违反设计意图，且拱顶部位结构承载能力下降，虽然进行了压浆填充处理，但水泥浆凝固后强度远远低于混凝土强度，仍达不到设计强度；且水泥浆干缩更加明显，压浆后还会出现一定的干缩脱空。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，以解决现有技术中存在的隧道拱顶二衬的最高部位因出现二衬混凝土与拱顶脱空现象，导致拱顶部位结构承载能力下降的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，包括设置于衬砌台车上的拱顶模板、端头模板及紧贴拱顶围岩设置的防水板，所述拱顶模板的一端与已完成的拱顶二衬接触，所述拱顶模板的另一端与所述端头模板相连，所述端头模板的上方设有与输送泵相连的混凝土输送管，所述混凝土输送管设置于所述拱顶模板上方的混凝土加固层的顶部，所述端头模板的上方设有与拱顶主筋相配合的预留孔，所述预留孔的里侧设有与拱顶主筋相配合的密封圈；所述端头模板的上方与所述防水板之间设有密封结构；所述端头模板的中部与止水带配合；所述混凝土加固层的顶部设有连通外部的抽气装置。

进一步地，所述抽气装置包括真空泵和排气管，所述排气管设置于所述混凝土加固层内，所述排气管的一端延伸至混凝土加固层的顶部脱空区域，所述排气管的另一端延伸至所述拱顶模板的下方与真空泵相连。

进一步地，所述排气管靠近已完成的拱顶二衬一侧设置。

进一步地，所述混凝土输送管与输送泵之间、所述真空泵与排气管之间均设有控制阀。

进一步地，所述端头模板的外侧设有与止水带配合的凹槽。

进一步地，所述密封结构包括内嵌于所述端头模板与所述防水板之间的环向压缩密封橡胶带，所述环向压缩密封橡胶带通过密封胶与所述端头模板及所述防水板固定相连。

进一步地，所述密封圈为橡胶垫圈。

进一步地，所述端头模板的外侧设有与所述拱顶主筋配合的密封件。

进一步地，所述密封件包括固定在所述端头模板上预留孔外部的第一套管、与所述拱顶主筋外露长度相匹配的第二套管，所述第一套管与所述第二套管通过连接管件连接固定，所述第二套管的另一端为封闭端。

进一步地，所述连接管件的两端与所述第一套管及所述第二套管的配合处涂有密封胶。

本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的有益效果在于：与现有技术相比，利用本实用新型在隧道拱顶二衬混凝土真空浇注施工时，能够利用已浇筑的部分二衬混凝土、拱顶模板、端头模板及防水板对混凝土加固层的顶部与拱顶围岩间的脱空区域进行密封，同时通过抽气装置对混凝土加固层的顶部脱空区域进行抽真空，在脱空区域的内腔形成一定负压，利用输送泵将混凝土经混凝土输送管对脱空区域实现混凝土真空辅助浇注。利用本实用新型能够提高拱顶部位混凝土厚度和衬砌强度，使隧道顶二衬形成拱形结构，满足设计意图，本实用新型适用于铁路、公路、地铁等隧道施工场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型实施例提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板中密封件的安装示意图；

其中，图中各附图标记：

1.拱顶模板，2.端头模板，2-1.凹槽，2-2.第一套管，2-3.连接管件，2-4.第二套管，2-5.密封圈，2-6.环向压缩密封橡胶带，3.防水板，4.止水带，5.排气管，6.混凝土输送管，7.混凝土加固层，8.拱顶围岩，9.拱顶二衬，9-1.施工缝，10.拱顶主筋，11.密封胶，12.脱空区域。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板进行说明。所述用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，包括设置于衬砌台车上的拱顶模板1、端头模板2及紧贴拱顶围岩8设置的防水板3，由拱顶模板、端头模板及防水板形成密闭空间；所述拱顶模板1的一端与已完成的拱顶二衬9接触，所述拱顶模板1的另一端与所述端头模板2相连，所述端头模板2的上方设有与输送泵相连的混凝土输送管6，所述混凝土输送管6设置于所述拱顶模板1上方的混凝土加固层7的顶部，所述端头模板2的上方设有与拱顶主筋10相配合的预留孔，所述预留孔的里侧设有与拱顶主筋10相配合的密封圈2-5；所述端头模板2的上方与所述防水板3之间设有密封结构；所述端头模板2的中部与止水带4相匹配的向外凸出的凹槽；所述混凝土加固层7的顶部设有连通外部的抽气装置。

本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、操作方便、密封效果好的优点，通过拱顶模板、端头模板、防水板及其周围的密封结构对混凝土加固层顶部与拱顶围岩间的脱空区域进行密封，利用输送泵将混凝土经混凝土输送管对脱空区域进行混凝土浇注，同时通过抽气装置对混凝土加固层的顶部脱空区域抽真空，使脱空区域的内腔形成一定负压。利用真空手段克服了拱顶部位混凝土浇注厚度不足、结构变异(拱形变为板形)、强度低等质量通病，使隧道拱顶部位结构受力更符合设计意图，提高了隧道的服役寿命。本实用新型适用于铁路、公路、地铁等隧道施工场合。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述抽气装置包括与真空泵相连的排气管5，所述排气管5设置于所述混凝土加固层7内，所述排气管5的一端延伸至混凝土加固层7的顶部脱空区域，所述排气管的另一端延伸至所述拱顶模板1的下方与真空泵相连。启动真空泵，利用排气管将混凝土加固层的顶部脱空区域抽成负压状态，方便混凝土输送管对脱空区域进行混凝土浇注，避免浇注过程中混凝土内含有空气，保证混凝土浇注质量，使隧道顶二衬形成拱形结构，提高拱顶部位结构承载能力。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述排气管5靠近已完成的拱顶二衬9一侧设置。这样布置方便对脱空区域进行抽空，也不会对混凝土浇注造成干扰。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述混凝土输送管6与输送泵之间、所述真空泵与排气管5之间均设有控制阀。利用控制阀方便排气管与混凝土输送管的安装与启闭，在提前安装在衬砌台车尾部拱顶模板上的排气管外露端安装控制阀及堵头，去掉堵头安装真空泵后为拱顶局部的脱空区域提供真空度(负压)，为混凝土泵送浇注创造条件；利用混凝土输送管上的控制阀防止停止混凝土泵送停顿时的空气进入。

进一步地，请参阅图1、2，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述端头模板2的外侧设有与止水带4配合的凹槽2-1，借助凹槽方便在相邻的拱顶二衬之间安装止水带，同时也避免了端头模板上安装止水带处漏气。

进一步地，请参阅图1、2，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述密封结构包括内嵌于所述端头模板2与所述防水板3之间的环向压缩密封橡胶带2-6，所述环向压缩密封橡胶带2-6通过密封胶与所述端头模板2及所述防水板3固定相连。通过环向压缩密封橡胶带及密封胶对端头模板顶部与防水板间进行密封，保证脱空区域的密封效果。

进一步地，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述密封圈2-5为橡胶垫圈。利用橡胶垫圈对端头模板上安装拱顶主筋的预留孔处进行密封，防止浇注过程中发生漏浆。

进一步地，请参阅图1、3，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述端头模板2的外侧设有与所述拱顶主筋10配合的密封件。其中，所述密封件包括固定在所述端头模板2上预留孔外部的第一套管2-2、与所述拱顶主筋10外露长度相匹配的第二套管2-4，所述第一套管2-2与所述第二套管2-4通过连接管件2-3连接固定，所述第二套管2-4的另一端为封闭端。其中，连接管件的两端均加工有内螺纹，第一套管和第二套管与连接管件配合的一端均加工有外螺纹，第一套管和第二套管与连接管件螺纹配合，方便安装拆卸的同时对端头模板上安装拱顶主筋的预留孔处进行密封。

进一步地，请参阅图1、3，作为本实用新型提供的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板的一种具体实施方式，所述连接管件2-3的两端与所述第一套管2-2及所述第二套管2-4的配合处涂有密封胶。套管密封胶进一步对端头模板上安装拱顶主筋的预留孔处进行密封，进一步保证密封效果。

本实用新型具体应用步骤如下：

一、将衬砌台车就位，就位时拱顶模板与已完成拱顶二衬搭接30cm；

二、安装端头模板，将搭接主筋穿入橡胶垫圈后伸出端头模板外，上部拱顶主筋外端用第一套管、第二套管与连接管件密封连接；；将止水带置于端头模板止水带凹槽内在端头模板顶部与防水板之间压入环向压缩密封橡胶带，并用密封胶封闭严密；

三、在衬砌台车后端拱顶部位预留孔内安装PVC排气管及控制阀；

四、真空灌注作业：打开排气管及控制阀，以利于自动排气；按照以往泵送、振捣工艺浇注二衬混凝土至拱顶部位时，在混凝土已无法灌入时，在排气管的控制阀外侧接通真空泵开始抽取空气使拱顶空腔内形成一定负压；在端头模板拱顶部位的混凝土输送管及控制阀外侧接通混凝土泵送管道，打开控制阀向拱顶灌注混凝土；当混凝土灌满拱顶脱空区域的空腔后及时关闭两侧控制阀门，防止灌入的混凝土流出。

五、待混凝土终凝后拆除排气管控制阀，将排气管保留用作后期拱顶压浆管；拆除端头模板，降低衬砌台车支撑，移动衬砌台车至下一作业点。

利用本实用新型完成对隧道拱顶二衬混凝土浇注前的密封如下：

1.利用防水板的防水功能形成拱顶与围岩之间的密封；

2.利用相邻的混凝土拱顶二衬施工缝之间的止水带及现浇的拱顶二衬形成衬砌台车后方的密封；

3.利用两侧侧墙拱顶二衬现浇混凝土形成两侧密封；

4.利用现浇的混凝土形成端头模板底部与拱顶模板之间的密封；

5.利用弹性的环向压缩密封橡胶带及密封胶形成端头模板顶部与拱顶防水板之间的密封；

6.利用端头模板上预留孔外侧的密封件搭接拱顶主筋，同时端头模板内侧设置橡胶垫圈防止漏浆；

7.利用在端头模板外侧设置搭接拱顶主筋的第一套管、第二套管及连接管件，并通过密封胶进行封堵配合面防止漏气；

8.利用提前安装在衬砌台车尾部拱顶模板上的排气管、控制阀及堵头，安装真空泵后为拱顶局部提供一定的真空度(负压)，为混凝土泵送浇注创造条件；

9.利用固定在端头模板上的混凝土输送管及控制阀防止停止混凝土泵送停顿时

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：包括设置于衬砌台车上的拱顶模板、端头模板及紧贴拱顶围岩设置的防水板，所述拱顶模板的一端与已完成的拱顶二衬接触，所述拱顶模板的另一端与所述端头模板相连，所述端头模板的上方设有与输送泵相连的混凝土输送管，所述混凝土输送管设置于所述拱顶模板上方的混凝土加固层的顶部，所述端头模板的上方设有与拱顶主筋相配合的预留孔，所述预留孔的里侧设有与拱顶主筋相配合的密封圈；所述端头模板的上方与所述防水板之间设有密封结构；所述端头模板的中部与止水带配合；所述混凝土加固层的顶部设有连通外部的抽气装置。

2.如权利要求1所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述抽气装置包括与真空泵相连的排气管，所述排气管设置于所述混凝土加固层内，所述排气管的一端延伸至混凝土加固层的顶部脱空区域，所述排气管的另一端延伸至所述拱顶模板的下方与真空泵相连。

3.如权利要求2所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述排气管靠近已完成的拱顶二衬一侧设置。

4.如权利要求2所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述混凝土输送管与输送泵之间、所述真空泵与排气管之间均设有控制阀。

5.如权利要求1所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述端头模板的外侧设有与止水带配合的凹槽。

6.如权利要求1所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述密封结构包括内嵌于所述端头模板与所述防水板之间的环向压缩密封橡胶带，所述环向压缩密封橡胶带通过密封胶与所述端头模板及所述防水板固定相连。

7.如权利要求6所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述密封圈为橡胶垫圈。

8.如权利要求1-7任一项所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述端头模板的外侧设有与所述拱顶主筋配合的密封件。

9.如权利要求8所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述密封件包括固定在所述端头模板上预留孔外部的第一套管、与所述拱顶主筋外露长度相匹配的第二套管，所述第一套管与所述第二套管通过连接管件连接固定，所述第二套管的另一端为封闭端。

10.如权利要求9所述的用于隧道拱顶二衬混凝土真空浇注的模板，其特征在于：所述连接管件的两端与所述第一套管及所述第二套管的配合处涂有密封胶。