隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架。


背景技术：

2.目前对隧道辅助坑道水沟施工常采用普通定型模板进行立模、拆模、倒模等多工序的传统施工方式，此工艺存在施工工序时间长、施工进度慢效率低、水沟结构尺寸及线性难以控制、外观质量差、模板易变形损耗等缺点。
3.因此，针对上述情况我项目结合康玉隧道1号横洞施工现场研究出一种适合辅助坑道水沟快速施工的一体化模架。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架。适用于辅助坑道的加深型水沟施工，亦用于公路、铁路、市政工程等混凝土水沟施工；它安装方便、不易变形、线性及尺寸更易于控制，明显改善了隧道辅助坑道水沟施工效率低、外观质量差的缺点，显著提升了施工质量与经济效益。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.本技术方案提出了隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架，包括矩形框架，所述矩形框架的四角处各连接有一根立柱；所述矩形框架的两侧分别设置有至少一组顶撑器，所述顶撑器包括横向设置的钢管，所述钢管与所述立柱相连接；所述钢管的一端插设有丝杆，所述丝杆与所述钢管组成伸缩结构；所述丝杆的一端连接有用于顶撑钢模板的第一顶托；所述丝杆上螺纹连接有第一螺母；所述立柱还连接有定位板；还包括用于将钢模板朝向定位板拉紧的拉杆，所述拉杆一端可拆卸连接于钢模板上，所述拉杆另一端与所述定位板相连。
7.优选的，所述拉杆为螺纹杆；所述定位板开设有通孔，所述拉杆的一端自由贯穿该通孔并螺纹连接有第三螺母；所述第三螺母抵靠在所述定位板一侧；所述钢模板表面连接有第二螺母；所述拉杆的另一端与所述第二螺母螺纹连接。
8.优选的，所述钢管的另一端连接有第二顶托。
9.优选的，所述第二顶托为圆板型结构。
10.优选的，所述第二顶托的直径大于所述钢管的管径。
11.优选的，所述第一顶托为“匚”型结构，第一顶托具有卡口。
12.优选的，所述立柱、矩形框架以及定位板均为角钢。
13.优选的，所述定位板位于顶撑器之间；所述通孔开设于定位板中心位置；位于矩形框架两侧的顶撑器以通孔的轴线位置呈对称设置。
14.优选的，所有的所述顶撑器均位于所述拉杆的下方。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
16.1.本实用新型结构简单、操作方便，制作容易，成本低廉，实现了水沟一体化模架工厂化加工，提高加工质量，减少了人工操作，节约了劳动力，从而降低施工成本。
17.2.本装置通过设置顶撑器和拉杆，采用“下顶+上拉”的思路，实现钢模板与模架的稳定可靠连接，在安装工序中，操作简单，由原来的4.5小时缩短到2小时，提升施工效率，加快施工进度。
18.3.使用水沟一体化模架装置可以减少现场安装定位钢筋工作量，且便于加固，提高水沟施工效率，也不易发生浮模现象。本实用新型安装方便、不易变形、线性及尺寸更易于控制，明显改善了隧道辅助坑道水沟施工效率低、外观质量差的缺点，显著提升了施工质量与经济效益。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是本实用新型结构主视图。
21.图2是本实用新型结构俯视图(省略拉杆、定位板及钢模板)。
22.图3是钢管、丝杆以及第一顶托配合结构剖视图。
23.图4是本实用新型结构侧视图(省略拉杆及钢模板)。
24.图5是本实用新型与钢模板配合结构侧视图。
25.图6是多个本实用新型在使用状态时的结构示意图。
26.附图标记说明:
27.1-立柱；2-钢管；3-丝杆；4-第一顶托；5-第一螺母；6-第二顶托；7-拉杆；8-第二螺母；9-钢模板；10-第三螺母；11-定位板；12-通孔；13-矩形框架。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1-6所示，针对隧道辅助坑道水沟施工中存在的上述问题，同时也为了保证水沟质量符合验收标准，本实施例提出了隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架。模架主要由l40角钢、钢管2焊接组成，在距底部向上及顶部向下20cm处分别焊接2根φ42钢管2，并配套丝杆3用于固定模板及调整水沟模板的宽度；顶部再设置φ12的拉杆7用来调整模板线型。
30.下面详细介绍：
31.本实施例提出了隧道辅助坑道水沟快速施工一体化模架，包括矩形框架13，矩形框架13由四根首尾相连的连杆焊接组成，连杆可选用角钢；矩形框架13的四角处各连接有一根立柱1，立柱1与矩形框架13采用焊接方式；矩形框架13的两侧分别设置有至少一组顶撑器，在本实施例中，矩形框架13的两侧分别设置有两组顶撑器，用于顶撑钢模板9。
32.在本实施例中，顶撑器采用如下结构形式：
33.顶撑器包括横向设置的钢管2，钢管2选用φ42钢管，钢管2与立柱1相连接，在距立柱1底部向上及立柱1顶部向下20cm处分别焊接2根φ42钢管；钢管2的一端插设有丝杆3，丝杆3为螺纹杆，丝杆3与钢管2组成伸缩结构；丝杆3能够在钢管2中伸出和缩回，丝杆3用于固定钢模板9及调整水沟模板的宽度；丝杆3的一端连接有用于顶撑钢模板9的第一顶托4；丝杆3上螺纹连接有第一螺母5；在使用时，第一螺母5用于固定丝杆3的位置，在使用时，通过旋拧第一螺母5，可实现丝杆3的移动顶撑，第一螺母5抵靠在钢管2的端部。立柱1还连接有定位板11；还包括用于将钢模板9朝向定位板11拉紧的拉杆7，拉杆7主要用来调整钢模板9线型，拉杆7一端可拆卸连接于钢模板9上，拉杆7另一端与定位板11相连，在使用时，拉杆7能够从钢模板9上拆卸和安装，通过调整拉杆7，可实现钢模板9与一体化模架之间的紧固。
34.作为一种优选的方案，拉杆7为螺纹杆；定位板11开设有通孔12，拉杆7的一端自由贯穿该通孔12并螺纹连接有第三螺母10；第三螺母10抵靠在定位板11一侧；钢模板9表面连接有第二螺母8；拉杆7的另一端与第二螺母8螺纹连接；或者钢模板9上预留有螺纹孔，拉杆7的一端与该螺纹孔栓接；在使用时，通过旋拧第三螺母10，带动拉杆7移动，进而可实现钢模板9与定位板11之间的拉紧固定。
35.需要说明的是，第二螺母8可提前焊接于钢模板9上。
36.为了更好的顶撑，钢管2的另一端连接有第二顶托6，第二顶托6顶撑在仰拱填充面。
37.在本实施例中，第二顶托6包括但不限于为圆板型结构或矩形板状结构。
38.在本实施例中，第二顶托6的直径大于所述钢管2的管径，可增大接触面积。
39.作为一种优选的技术方案，在本实施例中，第一顶托4可以为“匚”型结构，第一顶托4具有卡口，钢模板9表面具有加强肋，在使用时，第一顶托4的卡口可卡设在加强肋上，方便定位。
40.在本实施例中，立柱1、矩形框架13以及定位板11均为角钢，方便取材。
41.需要说明的是，在本实施例中，定位板11位于顶撑器之间；通孔12开设于定位板11中心位置；位于矩形框架13两侧的顶撑器以通孔12的轴线位置呈对称设置，便于受力均匀。
42.在本实施例中，顶撑器均位于拉杆7的下方，可形成“下顶+上拉”的钢模板9固定方式。本装置通过设置顶撑器和拉杆7，采用“下顶+上拉”的思路，实现钢模板9与模架的稳定可靠连接。
43.下面介绍本装置的使用方法：
44.a.一体化模架安装
45.测量放样出水沟墙的位置，在水沟边线位置使用电钻钻孔并打设φ12的模板定位钢筋；定位钢筋竖向植筋，起到定位作用，方便后续钢模板9的位置定位；安装一体化模架，间距1.5m一个；安装水沟模板，水沟钢模板采用定型钢模板，钢模板9高度80cm，使用φ12的拉杆7穿插并连接到钢模板9预留孔的螺纹孔中固定钢模板9或者使用φ12的拉杆7栓接到钢模板9表面的第二螺母8中；模架外侧采用第二顶托6紧靠仰拱填充面，模架内侧转动丝杆3使第一顶托4顶撑到钢模板9上。需要注意的是：通过调整丝杆3的长度使其水沟宽度保持在40cm的净宽。现场技术人员进行尺量复核并检查模板的稳定性。相邻钢模板9之间采用栓接方式连为一体。
46.b.混凝土浇筑与拆模
47.混凝土到达现场后首先要对坍落度、和易性、含气量等性能指标进行检测，坍塌宜控制在14～16cm范围内，各项指标正常后方可开始混凝土浇筑，混凝土均匀分层浇注，一次性浇筑完成。因水沟沟槽断面小，不能直接用罐车入模，需要用铁皮制成平口"【"型溜槽，便于引导混凝土入模，浇筑过程中，加强混凝土振捣，做到"快插慢拔"，浇筑至设计顶面后及时进行第一次抹面，待混凝土初凝时进行第二次抹面，表面平整、无气泡、棱角分明。
48.拆模时先松开φ12的拉杆7，再用小锤敲击震动钢模板9，使钢模板9与混凝土脱离，之后缓慢调整丝杆3，使槽内水沟钢模板9收拢提升，完成脱模作业，脱模后及时进行洒水养护，保证水沟混凝土达到设计强度。
49.c.控制要点：
50.(1)加工场内加工时要控制好联结角钢与钢管2的焊接位置、确保焊接质量，保证一体化模架的强度及刚度。
51.(2)模板线性调整后，对模板的支撑点进行仔细检查，保证各个支撑点无预留间隙，与模板紧密贴靠。
52.(3)混凝土浇筑后，及时清理拉杆7和丝杆3上的残留混凝土，保证一体化模架的使用寿命及固定功效。
53.d.应用工点及成效：
54.1、应用工点∶康玉隧道1号横洞。
55.2、应用成效
56.(1)提升质量。采用一体化模架进行浇筑的水沟线性顺直美观，水沟尺寸均符合设计规范要求。
57.(2)节约成本。一体化模架焊接牢固，稳定性强，在施工工程中未发生变形现象，可重复利用，避免了周转材料时的损耗。
58.(3)简化工序。康玉隧道1号横洞共配置模具20套，采用本模架施工后，显著提升了施工工效，安装模板时间又原来的4.5小时缩短到2小时。
59.e.有益效果：
60.1.实现了水沟一体化模架工厂化加工，提高加工质量；减少了人工操作，节约了劳动力，从而降低施工成本。
61.2.在模板安装工序中，由原来的4.5小时缩短到2小时，提升施工效率，加快施工进度。
62.3.使用水沟一体化模架装置可以减少现场安装定位钢筋工作量，且便于加固，提高水沟施工效率，也不易发生浮模现象。
63.f.经济效益：
64.f1、每循环工时节省：3人
×
4.5小时-2人
×
2小时＝9.5工时；每循环节省费用∶9.5工时
×
25元/工时＝238元；节省率∶1-(2人
×
2小时)
÷
(3人x4.5小时)
×
100％＝71％。
65.f2、社会效益：
66.水沟一体化模架装置，减少了人工操作时间，提高了水沟施工效率；进一步加快了辅助坑道的施工进度，为早日进入正洞施工及贯通川藏线打下了坚实的基础。
67.该模架适用于辅助坑道的加深型水沟施工，亦用于公路、铁路、市政工程等混凝土水沟施工。本装置安装方便、不易变形、线性及尺寸更易于控制，明显改善了隧道辅助坑道
水沟施工效率低、外观质量差的缺点，显著提升了施工质量与经济效益。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。