CN220378293U - 一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土木工程施工技术领域，具体公开了一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，包括牛腿腹模、牛腿顶模、调节模组、顶模套筒和导链系统，牛腿腹模包括弧形吊耳、腹模板件和通梁，腹模板件和牛腿顶模形成隧道牛腿模板结构，弧形吊耳的下部焊接在腹模板件上，牛腿模板结构沿隧道长度方向设置多排，通过通梁连接成整体，通梁通过腹模丝杠与门架侧面连接，牛腿顶模的一端安装有调节模组，另一端通过顶模丝杠与门架侧面连接，导链系统安装于门架侧面的顶部，导链系统与弧形吊耳铰接，顶模套筒与牛腿顶模和导链系统连接。本实用新型通过牛腿腹模、牛腿顶模、调节模组、顶模套筒和导链系统的配合设置，能够用于有纵坡且带牛腿的特殊隧道施工。

Description

一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构

技术领域

本实用新型涉及土木工程施工技术领域，具体涉及一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构。

背景技术

在地下工程中，有一些特殊的隧洞，不仅要用作通行的隧道，还要作为储存物品的洞室，因而其一般采用直立式侧墙，且在侧墙的上部设置牛腿，牛腿上支承轨道，以供桥式起重机行走。这种隧洞不仅断面大，而且为便于桥式起重机的安全、平稳行走，牛腿顶面必须保持水平。

对于未设牛腿的常规公路、铁路隧道工程，其二衬混凝土浇筑一般采用二衬台车，其具有速度快、工作稳定和灵活机动等特点。而对于设有牛腿的隧洞，断面形式相对较复杂，为便于安装、脱模和拆模，往往需在牛腿附近将侧墙模板分割开；同时，为保证牛腿结构的受力性能，牛腿混凝土宜与墙身混凝土一体式浇筑。当隧洞沿长度方向没有纵坡时，牛腿顶面与隧洞轴线是平行的，断面沿长度方向无变化，牛腿混凝土很容易与墙身一体浇筑；而当隧洞沿长度方向设置纵坡时，则牛腿顶面和侧墙顶缘不再平行，而成一定的角度，隧洞断面沿长度方向是连续均匀变化的，每浇筑一模二衬混凝土，牛腿顶面与侧墙顶缘的距离均发生变化，针对此种情况，现有方法一般采用先施工侧墙再单独施工牛腿的方式，或采用钢结构牛腿，均无法保证二衬结构的整体性。

实用新型内容

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，包括牛腿腹模、多个牛腿顶模、调节模组、顶模套筒和导链系统，所述牛腿腹模包括多个弧形吊耳、多个腹模板件和通梁，多个弧形吊耳、多个腹模板件和多个牛腿顶模一一对应，所述腹模板件和所述牛腿顶模形成牛腿模板结构，多个所述牛腿模板结构沿隧道的长度方向分布，所述弧形吊耳的下部焊接在所述腹模板件上，所述通梁与多个所述腹模板件连接成整体，所述通梁远离腹模板件的一侧通过腹模丝杠与门架的侧面连接，多个所述牛腿顶模的一端通过螺栓安装有调节模组，另一端通过多个顶模丝杠与门架的侧面连接，所述导链系统安装于门架的侧面的顶部，所述导链系统与其中一个牛腿模板结构中的弧形吊耳铰接，所述顶模套筒的一端与对应牛腿模板结构中的牛腿顶模铰接，另一端与导链系统连接。

进一步的，所述调节模组包括大调节模和小调节模，所述大调节模沿竖向设置m层，所述小调节模沿竖向设置1层或不设，所述大调节模之间或大调节模与小调节模之间均通过螺栓连接，所述小调节模的高度为△h0，所述大调节模的高度为2△h0，其中△h0＝L0×i％，式中L0为一模二衬混凝土的标准长度，i％为隧道的纵坡。

进一步的，所述顶模套筒和导链系统均包括两套，两套所述顶模套筒和导链系统沿隧道的长度方向间隔设置。

进一步的，所述牛腿顶模包括顶模板件、顶模上铰耳和顶模侧铰耳，所述顶模板件的一端通过螺栓安装有调节模组，另一端焊接有顶模侧铰耳，所述顶模上铰耳的一端焊接在所述顶模板件的顶部，另一端通过销轴与所述顶模套筒铰接，所述顶模侧铰耳远离顶模板件的一端通过销轴与所述腹模丝杠铰接。

进一步的，所述顶模套筒包括内套管、外套管、三角支架和顶模油缸，所述内套管的一端与顶模上铰耳铰接，另一端与外套管滑动套接，所述三角支架固定安装于外套管的外壁上且与导链系统连接，所述顶模油缸的两端通过铰耳和销轴分别与内套管和外套管铰接，所述内套管和外套管在所述顶模油缸的带动下自由滑动。

进一步的，所述内套管、外套管均为方钢管，所述内套管与所述外套管套接处每侧间隙均为2mm。

进一步的，所述导链系统包括钢丝绳、导链上铰耳、导链纵梁、导链下铰耳、导链连接板和电动葫芦，所述电动葫芦安装在门架的侧面的顶部，并通过钢丝绳与导链上铰耳铰接，所述导链上铰耳、导链纵梁、导链下铰耳和导链连接板采用焊接连接成整体，所述导链连接板与所述三角支架螺栓连接，所述导链下铰耳与所述弧形吊耳铰接。

有益效果：

1、本实用新型通过包括牛腿腹模、多个牛腿顶模、调节模组、顶模套筒和导链系统的设置，能够用于有纵坡且带牛腿的特殊隧道施工，且能够实现牛腿与隧道二次衬砌一次性整体浇筑，提高牛腿结构受力性能，同时能够方便快速的对牛腿腹模和牛腿顶模进行脱模和调节牛腿模板结构的高程，另外通过采用“先调模后定位”的方式，先把调节模组调整安装到位后，再进行精确定位，牛腿顶部作业空间相对较大，有利于施工。具体过程为模板结构安装时，首先通过调节模组、腹模丝杠和顶模丝杠对牛腿腹模和牛腿顶模进行定位连接，在实际使用时，可以通过调节腹模丝杠和顶模丝杠的长度，从而满足截面转换需求，然后通过上拉导链系统带动顶模套筒转动，从而实现对牛腿模板结构的固定；脱模时，首先拆除腹模丝杠和顶模丝杠，下拉导链系统，通过顶模套筒内部移动即可实现牛腿腹模和牛腿顶模与混凝土分离。

2、本实用新型通过大调节模和小调节模的设置，能够使隧道侧墙模板顶缘与隧道轴线平行且牛腿顶面保持水平，从而提高隧道二衬的外观质量，同时能够减少调节模板的数量，具体大调节模、小调节模的高度均采用模数设计，小调节模的高度为隧道施工每前进一模所需调整的高度，大调节模的高度为小调节模高度的2倍，通过大调节模和小调节模的反复装、拆，实现调节模组总高度的调整。

3、本实用新型通过两套顶模套筒和导链系统的设置，能够在简化结构优化成本的基础上，使牛腿腹模、牛腿顶模与混凝土之间脱模更顺畅。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本实用新型二衬台车整体断面示意图；

图2为图1中A处详细结构示意图；

图3为本实用新型牛腿腹模结构示意图；

图4为本实用新型牛腿顶模结构示意图；

图5为本实用新型调节模组结构示意图；

图6为本实用新型顶模套筒结构示意图；

图7为本实用新型导链系统结构示意图；

图8为本实用新型隧道侧墙纵断面示意图；

图9为本实用新型二衬台车拆模后局部示意图。

附图标记说明：

1、牛腿腹模；11、弧形吊耳；12、腹模板件；13、通梁；2、牛腿顶模；21、顶模板件；22、顶模上铰耳；23、顶模侧铰耳；3、调节模组；31、大调节模；32、小调节模；4、顶模套筒；41、内套管；42、外套管；43、三角支架；44、顶模油缸；5、导链系统；51、钢丝绳；52、导链上铰耳；53、导链纵梁；54、导链下铰耳；55、导链连接板；56、电动葫芦；6、顶模丝杠；7、腹模丝杠；8、门架；9、墙顶交界模板。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实用新型提供一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，如图1、图2、图3和图9所示，包括牛腿腹模1、多个牛腿顶模2、调节模组3、顶模套筒4和导链系统5，所述牛腿腹模1包括多个弧形吊耳11、多个腹模板件12和通梁13，多个弧形吊耳11、多个腹模板件12和多个牛腿顶模2一一对应，所述腹模板件12和所述牛腿顶模2形成牛腿模板结构，多个所述牛腿模板结构沿隧道的长度方向分布，所述弧形吊耳11的下部焊接在所述腹模板件12上，所述通梁13与多个所述腹模板件12连接成整体，所述通梁13远离腹模板件12的一侧通过腹模丝杠7与门架8的侧面连接，多个所述牛腿顶模2的一端通过螺栓安装有调节模组3，另一端通过多个顶模丝杠6与门架8的侧面连接，所述导链系统5安装于门架8的侧面顶部，其中调节模组3与拱顶之间还设有墙顶交界模板9，所述墙顶交界模板9的顶缘有坡，底缘为水平，且与调节模组3连接，所述导链系统5与其中一个牛腿模板结构中的弧形吊耳11铰接，所述顶模套筒4的一端与对应牛腿模板结构中的牛腿顶模2铰接，另一端与导链系统5连接，具体多个所述腹模板件12的下部以及墙顶交界模板9的上部形成一条斜线且与隧道地面坡度线平行，多个所述腹模板件12的上部以及多个所述牛腿顶模2的下部形成一条水平线，其中所述顶模套筒4和导链系统5的数量优选为两套，两套所述顶模套筒4和导链系统5沿隧道的长度方向间隔设置，且关于中间的牛腿模板结构对称设置，通过此设置能够方便发力，确保牛腿模板结构能够与混凝土之间同时分离，使脱模更顺畅，同时能够简化结构优化成本。

如图2、图4所示，其中所述牛腿顶模2包括顶模板件21、顶模上铰耳22和顶模侧铰耳23，所述顶模板件21的一端通过螺栓安装有调节模组3，另一端焊接有顶模侧铰耳23，所述顶模上铰耳22的一端焊接在所述顶模板件21的顶部，另一端通过销轴与所述顶模套筒4铰接，所述顶模侧铰耳23远离顶模板件21的一端通过销轴与所述腹模丝杠7铰接。

如图2、图6所示，其中所述顶模套筒4包括内套管41、外套管42、三角支架43和顶模油缸44，所述内套管41的一端与顶模上铰耳22铰接，另一端与外套管42滑动套接，所述三角支架43固定安装于外套管42的外壁上且与导链系统5连接，所述顶模油缸44的两端通过铰耳和销轴分别与内套管41和外套管42铰接，所述内套管41和外套管42在所述顶模油缸44的带动下自由滑动，优选的，所述内套管41、外套管42均为方钢管，所述内套管41与所述外套管42套接处每侧间隙均为2mm，方便两者滑动。

如图2、图7所示，其中所述导链系统5包括钢丝绳51、导链上铰耳52、导链纵梁53、导链下铰耳54、导链连接板55和电动葫芦56，所述电动葫芦56安装在门架8的侧面顶部，并通过钢丝绳51与导链上铰耳52铰接，所述导链上铰耳52、导链纵梁53、导链下铰耳54和导链连接板55采用焊接连接成整体，所述导链连接板55与所述三角支架43螺栓连接，所述导链下铰耳54与所述弧形吊耳11铰接。

在本实施例中，通过包括牛腿腹模1、多个牛腿顶模2、调节模组3、顶模套筒4和导链系统5的设置，能够用于有纵坡且带牛腿的特殊隧道施工，且能够实现牛腿与隧道二次衬砌一次性整体浇筑，提高牛腿结构受力性能，同时能够方便快速的对牛腿腹模1和牛腿顶模2进行脱模和调节牛腿模板结构的高程，另外通过采用“先调模后定位”的方式，先把调节模组3调整安装到位后，再进行精确定位，牛腿顶部作业空间相对较大，有利于施工。具体过程为模板结构安装时，首先通过调节模组3、腹模丝杠7和顶模丝杠6对牛腿腹模1和牛腿顶模2进行定位连接，在实际使用时，可以通过调节腹模丝杠7和顶模丝杠6的长度，从而满足截面转换需求，然后通过上拉导链系统5带动顶模套筒4转动，从而实现对牛腿模板结构的固定；脱模时，首先拆除腹模丝杠7和顶模丝杠6，下拉导链系统5，通过顶模套筒4内部移动即可实现牛腿腹模1和牛腿顶模2与混凝土分离。

在本实用新型中，优选的，如图2、图5、图8所示，所述调节模组3包括大调节模31和小调节模32，所述大调节模31沿竖向设置m层，所述小调节模32沿竖向设置1层或不设，所述大调节模31之间或大调节模31与小调节模32之间均通过螺栓连接，所述小调节模32的高度为△h0，所述大调节模31的高度为2△h0，其中△h0＝L0×i％，式中L0为一模二衬混凝土的标准长度，i％为隧道的纵坡，所述大调节模31和小调节模32沿隧道长度方向的长度为1.5m至2m，以一模二衬混凝土的标准长度L0计算，大调节模31和小调节模32沿隧道长度方向需要设置L0/2至L0/1.5排。

在本实施例中，通过大调节模31和小调节模32的设置，能够使隧道侧墙模板顶缘与隧道轴线平行且牛腿顶面保持水平，从而提高隧道二衬的外观质量，同时能够减少调节模板的数量，具体大调节模31、小调节模32的高度均采用模数设计，小调节模32的高度为隧道施工每前进一模所需调整的高度，大调节模31的高度为小调节模32高度的2倍，通过大调节模31和小调节模32的反复装、拆，实现调节模组3总高度的调整；

其中调节模组3的具体调整方法为：设本段隧道总长为L，隧道的纵坡为i％，则调节模组3的最大调节总高度为△H，其中△H＝L×i％，共计划分为n模浇筑，当n为偶数时，则大调节模31的层数为m＝n/2，当n为奇数时，则大调节模31的层数为m＝(n-1)/2；

当隧道施工前进方向为上坡时，则在第一模浇筑时，无需安装调节模组3，第二模浇筑时，安装1层小调节模32，第三模浇筑时，拆除1层小调节模32，安装1层大调节模31，依此交替进行，每前进一模，调节模组3的总高度增加△h0，即小调节模32的高度；

当隧道施工前进方向为下坡时：

若n为偶数，则在第一模浇筑时，安装m层大调节模31，第二模浇筑时，拆除1层大调节模31，同时安装1层小调节模32，第三模浇筑时，拆除1层小调节模32，依此交替进行，每前进一模，调节模组3的总高度减少△h0；

若n为奇数，则在第一模浇筑时，安装m层大调节模31和1层小调节模32，第二模浇筑时，拆除1层小调节模32，第三模浇筑时，拆除1层大调节模31，同时安装1层小调节模32，依此交替进行，每前进一模，调节模组3的总高度减少△h0。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，包括牛腿腹模(1)、多个牛腿顶模(2)、调节模组(3)、顶模套筒(4)和导链系统(5)，所述牛腿腹模(1)包括多个弧形吊耳(11)、多个腹模板件(12)和通梁(13)，多个弧形吊耳(11)、多个腹模板件(12)和多个牛腿顶模(2)一一对应，所述腹模板件(12)和所述牛腿顶模(2)形成牛腿模板结构，多个所述牛腿模板结构沿隧道的长度方向分布，所述弧形吊耳(11)的下部焊接在所述腹模板件(12)上，所述通梁(13)与多个所述腹模板件(12)连接成整体，所述通梁(13)远离腹模板件(12)的一侧通过腹模丝杠(7)与门架(8)的侧面连接，多个所述牛腿顶模(2)的一端通过螺栓安装有调节模组(3)，另一端通过多个顶模丝杠(6)与门架(8)的侧面连接，所述导链系统(5)安装于门架(8)的侧面的顶部，所述导链系统(5)与其中一个牛腿模板结构中的弧形吊耳(11)铰接，所述顶模套筒(4)的一端与对应牛腿模板结构中的牛腿顶模(2)铰接，另一端与导链系统(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述调节模组(3)包括大调节模(31)和小调节模(32)，所述大调节模(31)沿竖向设置m层，所述小调节模(32)沿竖向设置1层或不设，所述大调节模(31)之间或大调节模(31)与小调节模(32)之间均通过螺栓连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述顶模套筒(4)和导链系统(5)均包括两套，两套所述顶模套筒(4)和导链系统(5)沿隧道的长度方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述牛腿顶模(2)包括顶模板件(21)、顶模上铰耳(22)和顶模侧铰耳(23)，所述顶模板件(21)的一端通过螺栓安装于调节模组(3)上，另一端焊接有顶模侧铰耳(23)，所述顶模上铰耳(22)的一端焊接在所述顶模板件(21)的顶部，另一端通过销轴与所述顶模套筒(4)铰接，所述顶模侧铰耳(23)远离顶模板件(21)的一端通过销轴与所述腹模丝杠(7)铰接。

5.根据权利要求4所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述顶模套筒(4)包括内套管(41)、外套管(42)、三角支架(43)和顶模油缸(44)，所述内套管(41)的一端与顶模上铰耳(22)铰接，另一端与外套管(42)滑动套接，所述三角支架(43)固定安装于外套管(42)的外壁上且与导链系统(5)连接，所述顶模油缸(44)的两端通过铰耳和销轴分别与内套管(41)和外套管(42)铰接，所述内套管(41)和外套管(42)在所述顶模油缸(44)的带动下自由滑动。

6.根据权利要求5所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述内套管(41)、外套管(42)均为方钢管，所述内套管(41)与所述外套管(42)套接处每侧间隙均为2mm。

7.根据权利要求5所述的一种有纵坡且带牛腿的隧道模板结构，其特征在于，所述导链系统(5)包括钢丝绳(51)、导链上铰耳(52)、导链纵梁(53)、导链下铰耳(54)、导链连接板(55)和电动葫芦(56)，所述电动葫芦(56)安装在门架(8)的侧面的顶部，并通过钢丝绳(51)与导链上铰耳(52)铰接，所述导链上铰耳(52)、导链纵梁(53)、导链下铰耳(54)和导链连接板(55)采用焊接连接成整体，所述导链连接板(55)与所述三角支架(43)螺栓连接，所述导链下铰耳(54)与所述弧形吊耳(11)铰接。