CN210758329U - 沉管隧道外侧模板体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及沉管隧道施工技术领域，特别涉及一种沉管隧道外侧模板体系，通过设置外侧模板和固定架，将外侧模板固定在固定架的一侧，使外侧模板设置在地面上，固定架的另一侧设置用于提供侧向支撑力的模板支撑机构，其中模板支撑机构包括上部对拉、中部连杆支撑和下部反力件支撑，通过模板支撑机构支撑固定架防止外侧模板承载混凝土侧向作用力而变形；用在固定架一侧设置模板支撑机构这种结构替换在固定架一侧设置混凝土墙的结构，因为沉管节段体积大，设置机械结构比在沉管节段模板外设置整体混凝土墙浇筑费用低，因此这种结构解决了传统因为需要防止外侧模板因侧向推力变形设置的混凝土墙制造费用高的问题，减少了施工成本和资源浪费。

Description

沉管隧道外侧模板体系

技术领域

本实用新型涉及沉管隧道施工技术领域，特别是一种沉管隧道外侧模板体系。

背景技术

模板虽然是辅助性结构，但在混凝土施工中至关重要，模板工程的造价和劳动力用量在整个工程中具有一定比重，对结构复杂的工程，立模与绑扎钢筋所占的时间，比混凝土浇筑的时间长得多，因此模板的设计与组装工艺是混凝土施工中不容忽视的一个重要环节。

沉管预制混凝土浇筑分为沉管分层分段预制混凝土浇筑和沉管全断面分段预制混凝土浇筑。

沉管分层分段预制混凝土浇筑在同一沉管节段中采用分层浇筑，分层浇筑形成的沉管节段在使用过程中分层处会产生裂缝，一条280米长的沉管隧道维护裂缝的50年维护费用大约在500-1000万，分层分段预制混凝土浇筑维护费用高。

沉管全断面分段预制混凝土是一项新的沉管节段浇筑技术，在同一沉管节段中采用一次性整体浇筑，杜绝了使用过程产生裂缝的现象，但一次性整体浇筑的混凝土比分层预制的混凝土产生更大的侧向作用力以及浮力，一次性整体浇筑的施工难度大，维护费低，为了对一次性整体浇筑带来的侧向作用力和浮力进行支撑，防止模板变形，比如港珠澳大桥沉管隧道项目中采用混凝土墙对浇筑模型进行支撑，港珠澳大桥沉管隧道项目中侧模系统通过将侧模固定安装在浇筑坑的两侧，由后方的混凝土反力墙支撑，外墙模外侧设置混凝土反力墙作为外墙模板横向支撑体，通过反力墙有效控制混凝土的涨模，但这种支撑全部采用混凝土，造价高且难以重复利用。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的为防外侧模板因侧向推力变形设置的混凝土墙制造费用高，提供一种经济的、能够防止外侧模板因侧向推力变形的沉管隧道外侧模板体系。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种沉管隧道外侧模板体系，包括外侧模板和固定架，所述外侧模板固定在所述固定架的一侧，所述固定架的另一侧设置有模板支撑机构，所述模板支撑机构用于提供侧向支撑力；

所述模板支撑机构包括用于为所述固定架下部提供侧向支撑力的第一模板支撑、用于为所述固定架中部提供侧向支撑力的第二模板支撑、以及用于为所述固定架上部提供侧向支撑力的第三模板支撑；

所述固定架的顶部设置有用于安装所述第三模板支撑的工作台。

通过设置外侧模板和固定架，将所述外侧模板固定在所述固定架的一侧，使外侧模板设置在地面上，所述固定架的另一侧设置用于提供侧向支撑力的模板支撑机构，通过固定架固定所述外侧模板，通过模板支撑机构支撑所述固定架防止所述外侧模板因浇筑混凝土时承载混凝土侧向作用力而变形；使用时，通过设置中间的内侧模板，在内侧模板两侧设置所述外侧模板，并在端部加装端部模板即可进行浇筑，浇筑完成则形成沉管节段，其中，在混凝土浇筑时，由于混凝土重量大，会对支撑混凝土的外侧模板进行挤压，特别是在全断面预制混凝土浇筑时，挤压变形的情况比分层混凝土浇筑的情况要严重的多，混凝土在未凝固前会对模板进行水平方向上的挤压，如果没有对外侧模板或者固定外侧模板的固定架进行侧向力加固，外侧模板很容易发生侧向变形；

第一模板支撑能够为所述固定架下部提供侧向支撑力，第二模板支撑能够为所述固定架中部提供侧向支撑力，第三模板支撑能够为所述固定架上部提供侧向支撑力，三个部位的支撑提供侧向力支撑，在所述固定架的顶部设置有用于安装所述第三模板支撑的工作台，便于第三模板支撑的安装；

用在所述固定架一侧设置模板支撑机构这种结构替换在固定架一侧设置混凝土墙的结构，由于机械结构可周转可反复利用，而混凝土墙不可周转只能够在同一地点的沉管浇筑中使用，在保证外侧模板不发生变形的条件下，设置模板支撑机构比传统的设置混凝土墙的成本低，同时因为沉管节段体积大，设置机械结构比在沉管节段模板外设置整体混凝土墙浇筑费用低，因此这种结构解决了传统因为需要防止外侧模板因侧向推力变形设置的混凝土墙制造费用高的问题，减少了施工成本和资源浪费。

优选的，所述模板支撑机构包括用于为所述固定架下部提供侧向支撑力的第一模板支撑、用于为所述固定架中部提供侧向支撑力的第二模板支撑、以及用于为所述固定架上部提供侧向支撑力的第三模板支撑。

优选的，所述第一模板支撑包括固定连接在地面的反力件，所述反力件通过第一连接件与所述固定架下部固定连接。

优选的，所述第二模板支撑包括支撑连杆，所述支撑连杆一端连接在地面上，另一端通过第二连接件与所述固定架中部固定连接。

优选的，所述第三模板支撑包括对拉架，通过所述对拉架固定连接两个所述外侧模板。

优选的，所述固定架上设置有抗浮机构。

优选的，所述外侧模板包括中部模板，所述中部模板上端连接有能够翻转的上倒角模板，所述中部模板下端连接有下倒角模板。

通过在所述中部模板上设置可翻转的上倒角模板，翻转后利于上部浇筑。

优选的，所述上倒角模板包括相铰接的第一板和第二板，所述第一板的一端与所述中部模板相连，另一端与所述第二板相连，所述第二板和固定架之间通过伸缩件相连，通过驱动所述伸缩件伸缩改变所述第二板与水平面的夹角。

优选的，所述第一板包括相连接的直板和第一斜板，所述直板和斜板之间夹角与沉管管节外倒角的角度相同；

所述下倒角模板包括斜板，所述斜板的一端连接在所述中部模板上，另一端固定在地面上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

通过设置外侧模板和固定架，将所述外侧模板固定在所述固定架的一侧，使外侧模板设置在地面上，所述固定架的另一侧设置用于提供侧向支撑力的模板支撑机构，通过固定架固定所述外侧模板，通过模板支撑机构支撑所述固定架防止所述外侧模板因浇筑混凝土时承载混凝土侧向作用力而变形；使用时，通过设置中间的内侧模板，在内侧模板两侧设置所述外侧模板，并在端部加装端部模板即可进行浇筑，浇筑完成则形成沉管节段，其中，在混凝土浇筑时，由于混凝土重量大，会对支撑混凝土的外侧模板进行挤压，特别是在全断面预制混凝土浇筑时，挤压变形的情况比分层混凝土浇筑的情况要严重的多，混凝土在未凝固前会对模板进行水平方向上的挤压，如果没有对外侧模板或者固定外侧模板的固定架进行侧向力加固，外侧模板很容易发生侧向变形；

第一模板支撑能够为所述固定架下部提供侧向支撑力，第二模板支撑能够为所述固定架中部提供侧向支撑力，第三模板支撑能够为所述固定架上部提供侧向支撑力，三个部位的支撑提供侧向力支撑，在所述固定架的顶部设置有用于安装所述第三模板支撑的工作台，便于第三模板支撑的安装；

用在所述固定架一侧设置模板支撑机构这种结构替换在固定架一侧设置混凝土墙的结构，由于机械结构可周转可反复利用，而混凝土墙不可周转只能够在同一地点的沉管浇筑中使用，在保证外侧模板不发生变形的条件下，设置模板支撑机构比传统的设置混凝土墙的成本低，同时因为沉管节段体积大，设置机械结构比在沉管节段模板外设置整体混凝土墙浇筑费用低，因此这种结构解决了传统因为需要防止外侧模板因侧向推力变形设置的混凝土墙制造费用高的问题，减少了施工成本和资源浪费。

附图说明

图1是沉管隧道外侧模板体系的主视图；

图2是外侧模板和固定架的连接关系示意图；

图3是外侧模板的结构图；

图4是图3中的D区域的局部放大图；

图5是图3中的E区域的局部放大图；

图6是左边的对拉架的示意图；

图7是图1中的A区域的局部放大图；

图8是图1中的B区域的局部放大图；

图9是图1中的C区域的局部放大图；

图10是第一模板支撑的俯视图；

图11是沉管隧道外侧模板体系的俯视图；

图12是抗浮机构的结构示意图。

图中标记：1-外侧模板，2-固定架，3-模板支撑机构，4-抗浮机构，5-沉管节段，6-工作台，101-中部模板，102-上倒角模板，1021-第一板，1022-第二板，1023-伸缩件，103-下倒角模板，1031-斜板，301-第一模板支撑，3011-反力件，3012-第一连接件，3013-钢筋混凝土，302-第二模板支撑，3021-支撑连杆，3022-第二连接件，303-第三模板支撑，3031-对拉架，3032-加宽板，3033-竖向连接件，3034-水平连接件，3035-调整杆，401-抗浮螺栓，402-抗浮锚杆，403-对中支架，404-注浆管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，图1是沉管隧道外侧模板体系的主视图，沉管隧道外侧模板体系包括外侧模板1和固定架2，所述外侧模板1固定在所述固定架2的一侧，所述固定架2的另一侧设置有模板支撑机构3，所述模板支撑机构3用于提供侧向支撑力。

固定架2下方设置有抗浮机构4；

模板支撑机构3包括用于为所述固定架2下部提供侧向支撑力的第一模板支撑301、用于为所述固定架2中部提供侧向支撑力的第二模板支撑302、以及用于为所述固定架2上部提供侧向支撑力的第三模板支撑303；

所述固定架2的顶部设置有用于安装所述第三模板支撑303的工作台6，工作台6具体见图2。

其中，图示中外侧模板1包括左外侧模板和右外侧模板，这两个结构相同的外侧模板1对称设置，中间还可设置内侧模板，内侧模板和两个外侧模板1形成待浇筑区，浇筑完成在待浇筑区形成沉管节段5；在固定架2的长度方向上应设置有多个第一模板支撑301、多个第二模板支撑302、多个第三模板支撑303及多个抗浮机构4。

其中固定架2包括多个型钢，由型钢之间焊接或螺栓连接组成，固定架2和外侧模板1通过工字钢固定。

如图2所示，图2是外侧模板1和固定架2的连接关系示意图，左边的外侧模板1固定在固定架2的右侧，同理，右边的外侧模板1固定在固定架2的左侧，两侧的外侧模板1形成一个待浇筑成型的沉管管节的两侧。

其中，固定架2顶部设置有工作台6，操作人员可以在固定架2顶部作业，固定对拉架3031，该工作台6可以是由钢板和螺栓连接在顶部的供操作人员站立的平台，也可以是由钢管和钢管连接件连接在顶部的供操作人员站立的平台。

如图3所示，图3是外侧模板1的结构图，外侧模板1包括中部模板101，所述中部模板101上端连接有能够翻转的上倒角模板102，所述中部模板101下端连接有下倒角模板103。

通过在所述中部模板101上设置可翻转的上倒角模板102。

上倒角模板102还连接有伸缩件1023，通过驱动所述伸缩件1023伸缩改变所述第二板1022与水平面的夹角，即实现翻转，便于从上部浇筑混凝土。

如图4所示，图4是图3中的D区域的局部放大图，上倒角模板102包括相铰接的第一板1021和第二板1022，所述第一板1021的一端与所述中部模板101相连，另一端与所述第二板1022相连，所述第二板1022和固定架2之间通过伸缩件1023相连，通过驱动所述伸缩件1023伸缩改变所述第二板1022与水平面的夹角。

其中所述第一板1021包括相连接的直板和第一斜板1031，所述直板和斜板1031之间夹角与沉管管节外倒角的角度相同；即第一板1021具有与沉管管节外倒角相同的夹角。

如图5所示，图5是图3中的E区域的局部放大图，下倒角模板103包括斜板1031，所述斜板1031的一端连接在所述中部模板101上，另一端固定在地面上。

如图6所示，图6是左边的对拉架3031的示意图，所述第三模板支撑303包括对拉架3031，通过所述对拉架3031固定连接两个所述外侧模板1；

第三模板支撑303包括左边的对拉架3031和右边的对拉架3031，两者组成一个整体，左边的对拉架3031设置在左边的固定架2上，右边的对拉架3031设置在右边的固定架2上，形成对拉，防止固定架2一侧的外侧模板1上部发生变形。

其中对拉架3031同样由多个型钢焊接或螺栓连接组成，也称对拉桁架。

如图7所示，图7是图1中的A区域的局部放大图，展示了固定架2和第三模板支撑303中的对拉架3031之间的连接关系，其中，固定架2上设置有加宽板3032，对拉架3031上的竖向连接件3033和固定架2固定连接，对拉架3031上的水平连接件3034和固定架2和固定架2上的加宽板3032固定连接，组成一个固定的结构，在竖向连接件3033和水平连接件3034未固定前，可以通过调整杆3035对对拉架3031的位置进行横向调整，调整杆3035一端固定在固定架2上，另一端固定在对拉架3031上。

如图8所示，图8是图1中的B区域的局部放大图，展示了固定架2和第二模板支撑302中的连接杆的连接关系，其中第二模板支撑302包括支撑连杆3021，所述支撑连杆3021一端连接在地面上，另一端通过第二连接件3022与所述固定架2中部固定连接；

其中，所述第二连接件3022包括支架，支撑连杆3021通过支架连接支撑连杆3021。

如图9所示，图9是图1中的C区域的局部放大图，展示了第一模板支撑301于固定架2之间的连接关系，第一模板支撑301包括固定连接在地面的反力件3011，所述反力件3011通过第一连接件3012与所述固定架2下部固定连接。

其中反力件3011为型钢中的工字钢，第一连接件3012为型钢中的槽钢，固定架2上还固定有工字钢，通过工字钢、槽钢、工字钢的结构进行固定，其中反力件3011部分设置在地面以下，即地面开有凹槽，同时凹槽中设置有钢筋滚凝土，通过工字钢部分设置在地面以下，且在工字钢四周设置钢筋混凝土3013形成一个反力机构，在受到侧向力的时候能够对施加力的单位进行反向支撑。

所述地面包括坞底基础结构。

如图10所示，图10是第一模板支撑301的俯视图，反力件3011即工字钢设置在地面的凹槽内。

如图11所示，图11是沉管隧道外侧模板体系的俯视图，在固定架2的长度方向上设置有多个第一模板支撑301，在固定架2上设置有多个第一模板支撑301机构3和抗浮机构4，可以清楚的看到第一模板支撑301中第一连接件3012与固定架2相连，固定架2另一侧连接有外侧模板1；

另外抗浮机构4中的抗浮螺栓401设置在固定架2上。

如图12所示，图12是抗浮机构4的结构示意图，抗浮机构4包括抗浮螺栓401，抗浮锚杆402和对中支架403。其中抗浮螺栓401下接有抗浮锚杆402，抗浮锚杆402设置在地面以下，抗浮锚杆402的杆身还设置有对中支架403；

抗浮螺栓401的一侧还设置有注浆管404，在安装好抗浮机构4后，通过注浆管404注浆，加强抗浮作用。

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 (8)

1.一种沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，包括外侧模板(1)和固定架(2)，所述外侧模板(1)固定在所述固定架(2)的一侧，所述固定架(2)的另一侧设置有模板支撑机构(3)，所述模板支撑机构(3)用于提供侧向支撑力；

所述模板支撑机构(3)包括用于为所述固定架(2)下部提供侧向支撑力的第一模板支撑(301)、用于为所述固定架(2)中部提供侧向支撑力的第二模板支撑(302)、以及用于为所述固定架(2)上部提供侧向支撑力的第三模板支撑(303)；

所述固定架(2)的顶部设置有用于安装所述第三模板支撑(303)的工作台(6)。

2.根据权利要求1所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述第一模板支撑(301)包括固定连接在地面的反力件(3011)，所述反力件(3011)通过第一连接件(3012)与所述固定架(2)下部固定连接。

3.根据权利要求2所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述第二模板支撑(302)包括支撑连杆(3021)，所述支撑连杆(3021)一端连接在地面上，另一端通过第二连接件(3022)与所述固定架(2)中部固定连接。

4.根据权利要求3所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述第三模板支撑(303)包括对拉架(3031)，通过所述对拉架(3031)固定连接两个所述外侧模板(1)。

5.根据权利要求4所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述固定架(2)上设置有抗浮机构(4)。

6.根据权利要求1-5任一所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述外侧模板(1)包括中部模板(101)，所述中部模板(101)上连接有能够翻转的上倒角模板(102)，所述中部模板(101)下端连接有下倒角模板(103)。

7.根据权利要求6所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述上倒角模板(102)包括相铰接的第一板(1021)和第二板(1022)，所述第一板(1021)的一端与所述中部模板(101)相连，另一端与所述第二板(1022)相连，所述第二板(1022)和固定架(2)之间通过伸缩件(1023)相连，通过驱动所述伸缩件(1023)伸缩改变所述第二板(1022)与水平面的夹角。

8.根据权利要求7所述的沉管隧道外侧模板体系，其特征在于，所述第一板(1021)包括相连接的直板和第一斜板(1031)，所述直板和斜板(1031)之间夹角与沉管管节外倒角的角度相同；

所述下倒角模板(103)包括斜板(1031)，所述斜板(1031)的一端连接在所述中部模板(101)上，另一端固定在地面上。

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