专利名称：一种多功能盾构管片模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能盾构管片模具，属于隧道盾构施工技术领域。
背景技术：
随着经济的迅速发展，各大中城市的交通状况逐渐拥堵，地铁建设成为解决城市交通拥堵的常用手段，盾构法施工是地铁建设最安全有效的施工方法。盾构机包括位于前部的开挖系统及位于后部的衬砌机构，施工中，先进行竖井施工，然后将盾构机置于地下的始发台上，由位于前部的掘进机沿预定线路挖掘出隧道，掘进的同时由衬砌机构进行错缝拼装管片，多个管片合围拼装成管状支撑在隧道内壁。隧道的同一截面上由一组管片拼接成一个完整的圆环形截面，例如为6片或9片为一组。每一片盾构管片呈沿隧道轴线方向延伸的瓦片状，从横截面方向看均为具有同一直径的圆弧的一部分，管片之间通过榫槽连接，或在管片接缝处预留螺栓孔通过螺栓紧固连接。盾构管片为预应力钢筋混凝土结构，每一片盾构管片的浇筑需要借助于盾构模具来完成。盾构模具包括底模、端模和侧模。底模与管片下表面相吻合，底模的截面为弧形且沿管片的轴线方向延伸。端模连接在底模弧面方向的两端，两端模所在平面成一夹角且相交在所述管片的轴线上，管片的端面与同组的另一管片的端面相贴合以拼接成完整的管状。侧模连接在底模宽度方向的两侧且与底模宽度方向的侧面相吻合，两侧模相互平行且垂直于管片的轴线，管片的侧面与另一组的管片侧面相贴合，使管状盾构管片得以延伸。侧模及端模的高度与管片的厚度一致。在隧道的直道段，两侧模相互平行，底模的宽度方向左右同宽；而在隧道的弯道段，两侧模成一定角度，底模的宽度方向左右不同宽；直道段与弯道段的管片需要采用不同的模具制作。由于隧道设计中弯道比较多，有的向左转弯，有的向右转弯，且各弯道的曲率各不相同，因此需要直道盾构管片模具、左转弯盾构管片模具及右转弯盾构管片模具等等， 而每一个盾构管片模具的造价非常昂贵，这就造成了投资成本巨大，尤其在弯道比较多的情况下，盾构管片模具的投资会急剧增加。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种多功能盾构管片模具，采用同一套盾构管片模具可以制造出直道管片或者弯道管片。为解决以上技术问题，本实用新型所提供的一种多功能盾构管片模具，包括底模、 端模和侧模；所述底模与管片下表面相吻合，底模的截面为弧形且沿管片的轴线方向延伸； 所述端模连接在底模弧面方向的两端，两端模所在平面成一夹角且相交在所述管片的轴线上；侧模连接在底模宽度方向的两侧且与底模宽度方向的侧面相吻合，两侧模分别垂直于管片的轴线；所述侧模及端模的高度与所述管片的厚度一致，所述底模包括底模本体及连接在底模本体侧面的底模调整板或底模异形板，所述底模本体的两侧面相互平行，所述底模调整板或底模异形板的截面形状与所述底模本体的截面形状一致，所述底模调整板的两侧面相互平行，所述底模异形板的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角；所述端模包括端模本体及连接在端模本体侧面的端模调整板或端模异形板，所述端模本体的两侧面相互平行且与所述底模本体等宽，所述端模调整板或端模异形板的截面形状与所述端模本体的截面形状一致，所述端模调整板的两侧面相互平行且与所述底模调整板厚度相等，所述端模异形板的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与所述底模倾斜角相同；当所述底模异形板的内侧面与所述端模异形板的内侧面位于同一平面内时，底模异形板的外侧面也与端模异形板的外侧面位于同一平面内。 相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果本实用新型的盾构管片模具将底模和端模各自分割成两部分，底模包括底模本体、底模调整板及底模异形板，端模包括端模本体、端模调整板及端模异形板；当需要制造直道管片时，将底模调整板连接在底模本体侧面，将端模调整板连接在端模本体侧面，由于底模本体与端模本体为宽度相同的直段， 底模调整板及端模调整板的两侧面相互平行，且端模调整板与底模调整板厚度相等，因此安装底模调整板及端模调整板后，底模与端模的宽度相等且两侧面相互平行，制造出来的管片也是两侧面平行。当需要制造弯道管片时，将底模异形板连接在底模本体侧面，由于底模异形板的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角，安装后使得底模呈现出两侧面呈一定角度，即底模的左右不等宽形成转向；同理，将端模异形板连接在端模本体侧面，由于端模异形板的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与底模倾斜角相同，且底模本体与端模本体为宽度相同的直段，当底模异形板的内侧面与端模异形板的内侧面分别与底模本体及端模本体连接后，底模异形板的外侧面与端模异形板的外侧面位于同一平面内，实现了与底模同角度转向；多组弯道管片连续对接就会形成弯道。作为本实用新型的优选方案，所述底模异形板及端模异形板在所述底模弧面的方向上均为左侧薄、右侧厚。采用左侧薄、右侧厚的底模异形板及端模异形板，能够制造出左转弯管片。作为本实用新型的优选方案，所述底模异形板及端模异形板在所述底模弧面的方向上均为右侧薄、左侧厚。采用右侧薄、左侧厚的底模异形板及端模异形板，能够制造出右转弯管片。作为本实用新型的优选方案，所述底模本体及端模本体的两侧面均安装有所述底模异形板及端模异形板。两侧面均安装有底模异形板及端模异形板比单侧安装转弯更快， 单侧安装底模异形板及端模异形板，转弯比较和缓。作为本实用新型的进一步优选方案，所述底模调整板或底模异形板与所述底模本体相连接的平面上分别设有相互对应的定位销孔、螺栓连接孔及吊装孔，所述定位销孔中插接有定位销，所述螺栓连接孔中设有螺栓，螺栓将底模调整板或底模异形板与所述底模本体固定连接，将侧模与底模固定连接。采用定位销可以保证底模调整板或底模异形板与底模本体之间定位准确，对准后采用螺栓固定连接；同理也可使端模异形板与端模本体之间定位准确，对准后采用螺栓紧固连接。
图1为多组盾构管片在隧道中衬砌后的俯视图。图2为图1中沿A-A的剖视图。[0015]图3为左转弯隧道的盾构管片连接示意图。图4为右转弯隧道的盾构管片连接示意图。图5为盾构管片模具的主视图。图6为图5的左视图。图7为图5的俯视图。图8为底模调整板安装在底模本体上的结构示意图。图9为左转弯底模异形板安装在底模本体上的结构示意图。图10为右转弯底模异形板安装在底模本体上的结构示意图。图11为底模异形板与端模异形板的端面视图。图中1底模；101底模本体；10 底模调整板；102b底模异形板；2端模；201端模本体；20 端模调整板；202b端模异形板；3侧模；4定位销孔；5吊装孔；6侧模螺栓连接孔；7底模本体螺栓连接孔。
具体实施方式
如图1及图2所示，多组盾构管片在隧道中错缝拼接，隧道的同一截面上由一组管片拼接成一个完整的圆环形截面，每一片盾构管片呈沿隧道轴线方向延伸的瓦片状，从横截面方向看均为具有同一直径的圆弧的一部分。图3为左转弯隧道的盾构管片连接示意图，左转弯时，需要每租盾构管片的左侧宽度小，右侧宽度大，多组连接逐渐形成左转弯。图4为右转弯隧道的盾构管片连接示意图，右转弯时，需要每租盾构管片的右侧宽度小，左侧宽度大，多组连接逐渐形成右转弯。如图5、图6及图7所示，本实用新型的盾构管片模具包括底模1、端模2和侧模3。 底模ι与管片下表面相吻合，底模1的截面为弧形且沿管片的轴线方向延伸；端模2连接在底模弧面方向的两端，两端模2所在平面成一夹角且相交在管片的轴线上；侧模3连接在底模宽度方向的两侧且与底模宽度方向的侧面相吻合，两侧模3分别垂直于管片的轴线；侧模3及端模2的高度与管片的厚度一致。底模1包括底模本体101及连接在底模本体101侧面的底模调整板10 或底模异形板102b，底模本体101的两侧面相互平行，底模调整板10 或底模异形板102b的截面形状与底模本体101的截面形状一致，底模调整板10 的两侧面相互平行，底模异形板 102b的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角。端模2包括端模本体201及连接在端模本体201侧面的端模调整板20 或端模异形板202b，端模本体201的两侧面相互平行且与底模本体101等宽，端模调整板20 或端模异形板202b的截面形状与端模本体201的截面形状一致，端模调整板20 的两侧面相互平行且与底模调整板10 厚度相等，端模异形板202b的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与底模倾斜角相同；当底模异形板102b的内侧面与端模异形板202b的内侧面位于同一平面内时，底模异形板102b的外侧面也与端模异形板202b的外侧面位于同一平面内。如图8所示，当需要制造直道管片时，将底模调整板10 连接在底模本体101侧面，将端模调整板20 连接在端模本体201侧面，由于底模本体101与端模本体201为宽度相同的直段，底模调整板10 及端模调整板20 的两侧面相互平行，且端模调整板20
5与底模调整板102a厚度相等，因此安装底模调整板102a及端模调整板202a后，底模1与端模2的宽度相等且两侧面相互平行，制造出来的管片也是两侧面平行。如图9所示，当需要制造左转弯管片时，将左转弯底模异形板102b连接在底模本体101侧面，由于左转弯底模异形板102b的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角，且左转弯底模异形板102b在底模弧面的方向上为左侧薄、右侧厚，安装后使得底模呈现出右侧宽度大于左侧宽度形成向左转向；同理，将左转弯端模异形板202b连接在端模本体201侧面， 由于左转弯端模异形板202b的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与底模倾斜角相同，且左转弯端模异形板202b也为左侧薄、右侧厚，底模本体101与端模本体201为宽度相同的直段，当左转弯底模异形板102b的内侧面与左转弯端模异形板202b的内侧面分别与底模本体101及端模本体201连接后，左转弯底模异形板102b的外侧面与左转弯端模异形板202b 的外侧面位于同一平面内，实现了与底模同角度转向；多组弯道管片连续对接形成左转弯弯道如图10所示，当需要制造右转弯管片时，将右转弯底模异形板102b连接在底模本体101侧面，由于右转弯底模异形板102b的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角，且右转弯底模异形板102b在底模弧面的方向上为右侧薄、左侧厚，安装后使得底模呈现出右侧宽度小于左侧宽度形成向右转向；同理，将右转弯端模异形板202b连接在端模本体201侧面， 由于右转弯端模异形板202b的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与底模倾斜角相同，且右转弯端模异形板202b也为右侧薄、左侧厚，底模本体101与端模本体201为宽度相同的直段，当右转弯底模异形板102b的内侧面与右转弯端模异形板202b的内侧面分别与底模本体101及端模本体201连接后，右转弯底模异形板102b的外侧面与右转弯端模异形板202b 的外侧面位于同一平面内，实现了与底模同角度转向；多组弯道管片连续对接形成右转弯弯道。在转弯比较和缓即转弯半径比较大的场合，可以在底模本体101的一侧连接底模调整板102a或者底模异形板102b，同样，在端模本体201的一侧连接端模调整板202a或者端模异形板202b。转弯半径比较小的情况下，可以在底模本体101的两侧连接底模调整板102a或者底模异形板102b，同样，在端模本体201的两侧连接端模调整板202a或者端模异形板 202b。如图11所示，底模调整板102a或底模异形板102b与底模本体101相连接的平面上分别设有相互对应的定位销孔4、吊装孔5、侧模螺栓连接孔6及底模本体螺栓连接孔7。 底模本体螺栓连接孔7中的螺栓将底模调整板102a或底模异形板102b与底模本体固定连接，侧模螺栓连接孔6中的螺栓将侧模3与底模固定连接。定位销孔中插接有定位销，使底模调整板102a或底模异形板102b与底模本体101之间定位准确，对准后采用螺栓固定连接；同理也可使端模异形板202b与端模本体201之间定位准确，对准后采用螺栓紧固连接。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种多功能盾构管片模具，包括底模、端模和侧模；所述底模与管片下表面相吻合， 底模的截面为弧形且沿管片的轴线方向延伸；所述端模连接在底模弧面方向的两端，两端模所在平面成一夹角且相交在所述管片的轴线上；侧模连接在底模宽度方向的两侧且与底模宽度方向的侧面相吻合，两侧模分别垂直于管片的轴线；所述侧模及端模的高度与所述管片的厚度一致，其特征在于所述底模包括底模本体及连接在底模本体侧面的底模调整板或底模异形板，所述底模本体的两侧面相互平行，所述底模调整板或底模异形板的截面形状与所述底模本体的截面形状一致，所述底模调整板的两侧面相互平行，所述底模异形板的外侧面与其内侧面成一底模倾斜角；所述端模包括端模本体及连接在端模本体侧面的端模调整板或端模异形板，所述端模本体的两侧面相互平行且与所述底模本体等宽，所述端模调整板或端模异形板的截面形状与所述端模本体的截面形状一致，所述端模调整板的两侧面相互平行且与所述底模调整板厚度相等，所述端模异形板的外侧面与其内侧面之间的倾斜角与所述底模倾斜角相同；当所述底模异形板的内侧面与所述端模异形板的内侧面位于同一平面内时，底模异形板的外侧面也与端模异形板的外侧面位于同一平面内。
2.根据权利要求1所述的多功能盾构管片模具，其特征在于所述底模异形板及端模异形板在所述底模弧面的方向上均为左侧薄、右侧厚。
3.根据权利要求1所述的多功能盾构管片模具，其特征在于所述底模异形板及端模异形板在所述底模弧面的方向上均为右侧薄、左侧厚。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多功能盾构管片模具，其特征在于所述底模本体及端模本体的两侧面均安装有所述底模异形板及端模异形板。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的多功能盾构管片模具，其特征在于所述底模调整板或底模异形板与所述底模本体相连接的平面上分别设有相互对应的定位销孔、螺栓连接孔及吊装孔，所述定位销孔中插接有定位销，所述螺栓连接孔中设有螺栓，螺栓将底模调整板或底模异形板与所述底模本体固定连接，将侧模与底模固定连接。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能盾构管片模具，底模与管片下表面相吻合，端模连接在底模弧面的两端，侧模连接在底模宽度的两侧；底模包括底模本体及连接在其侧面的底模调整板或底模异形板，底模本体的两侧面相互平行，底模调整板或底模异形板的截面形状与底模本体一致，底模调整板的两侧面相互平行，底模异形板的两侧面成倾斜角；端模包括端模本体及连接其侧面的端模调整板或端模异形板，端模本体的两侧面相互平行且与底模本体等宽，端模调整板或端模异形板的截面形状与端模本体一致，端模调整板的两侧面相互平行且与底模调整板厚度相等，端模异形板两侧面的倾斜角与底模倾斜角相同。该盾构管片模具可以制造出直道管片或者弯道管片。
文档编号E21D11/10GK202064964SQ201120169478
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者叶娟, 王曙, 邱荣荣 申请人:江苏牧羊集团有限公司