CN112065447A - 隧道用支模以及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了隧道用支模以及施工方法，其中，该隧道用支模包括：多个金属支撑件，所述金属支撑件呈拱形，各所述金属支撑件沿隧道的延伸方向间隔排布，且所述金属支撑件分别具有用于浇筑混凝土的孔部；金属封板件，设置在所述金属支撑件的内侧，沿所述金属支撑件的排布方向，横跨各所述金属支撑件并分别和各所述金属支撑件连接，以使得相邻的两个所述金属支撑件之间，形成用于浇筑混凝土的浇筑空间。本发明的隧道用支模，由于通过金属支撑件以及金属封板件形成用于浇筑混凝土的浇筑空间，能够在现场安装后直接浇筑混凝土，且无需拆卸，因此能够降低隧道现场施工的难度，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种隧道用支模以及施工方法。
背景技术
作为高速公路、高速铁路、地铁等的重要组成部分，隧道施工的建设周期和整个工程进度息息相关，且施工质量等和整个工程质量息息相关。
已知技术当中，隧道施工的方式通常是，在混凝土中加入钢筋网、钢板或者纤维等形成组合材料，从而改善混凝土的力学性能。施工过程需要绑扎钢筋、模板支护和混凝土浇筑等，绑扎钢筋需要根据图纸对钢筋的下料长度进行精确计算，下料时还要充分考虑钢筋因弯曲变形而产生的变化。此外，模板安装也较为重要，其安装的好坏会影响建筑物的质量。
然而，该施工方法存在问题，例如，在狭窄的空间下，绑扎钢筋困难。此外，浇筑混凝土时，需要支拆模板，所需加固周期长，且顶部模板为拱形，精度难以控制。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决已知技术中存在的问题之一，提出了一种隧道用支模，能够降低隧道现场施工难度，提高隧道施工的效率，此外，本发明还提出了该隧道用支模的施工方法。
根据本发明第一方面实施例的隧道用支模，包括：多个金属支撑件，所述金属支撑件呈拱形，各所述金属支撑件沿隧道的延伸方向间隔排布，且所述金属支撑件分别具有用于浇筑混凝土的孔部；金属封板件，设置在所述金属支撑件的内侧，沿所述金属支撑件的排布方向，横跨各所述金属支撑件并分别和各所述金属支撑件连接，以使得相邻的两个所述金属支撑件之间，形成用于浇筑混凝土的浇筑空间。
本发明的隧道用支模，至少具有如下有益效果：由于通过金属支撑件以及金属封板件形成用于浇筑混凝土的浇筑空间，能够在现场安装后直接浇筑混凝土，且无需拆卸，因此能够降低隧道现场施工的难度，提高施工效率。
在一些实施例中，还包括下横梁件，所述下横梁件设置在所述金属支撑件的内侧，所述下横梁件的两端分别和所述金属支撑件的两端连接。
在一些实施例中，所述金属支撑件为型钢件。
在一些实施例中，所述金属支撑件的截面形状为T字型或者工字型。
在一些实施例中，所述金属支撑件一体成型。
在一些实施例中，所述金属支撑件包括：两个支腿部，所述支腿部呈直线状；一个上横梁部，所述上横梁部呈C字状，所述上横梁部的两端，分别和两个所述支腿部的一端连接。
在一些实施例中，所述上横梁部分别和两个所述支腿部的一端焊接或者螺栓连接。
在一些实施例中，所述金属封板件分别和各所述金属支撑件焊接或者螺栓连接。
根据本发明第二方面实施例的施工方法，用于制造并安装上述任一项的隧道用支模，包括如下步骤：制造步骤，分别制造所述金属支撑件以及所述金属封板件；安装步骤，在隧道的施工现场，进行所述金属支撑件和所述金属封板件的安装。
本发明的施工方法，至少具有如下有益效果：由于能够预先制造金属支撑件以及金属封板件，并在隧道的施工现场，通过安装金属支撑件以及金属封板件，形成用于浇筑混凝土的浇筑空间，能够在安装后直接浇筑混凝土，且无需拆卸，因此能够降低隧道现场施工的难度，提高施工效率。
在一些实施例中，还包括拼装步骤，在安装步骤之前，对所述金属支撑件和所述金属封板件进行拼装。
附图说明
图1是本发明的隧道用支模安装到土壤中的示意图。
图2是本发明的隧道用支模的一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1、图2，根据本发明第一方面实施例的隧道用支模，包括：多个金属支撑件101、金属封板件103。其中，金属支撑件101呈拱形，各金属支撑件101沿隧道SD的延伸方向间隔排布，且金属支撑件101分别具有用于浇筑混凝土HN的孔部105。金属封板件103设置在金属支撑件101的内侧，沿金属支撑件101的排布方向，横跨各金属支撑件101并分别和各金属支撑件101连接，以使得相邻的两个金属支撑件101之间，形成用于浇筑混凝土HN的浇筑空间106。
在本实施例中，由于通过金属支撑件101以及金属封板件103形成用于浇筑混凝土HN的浇筑空间106，能够在现场安装后直接浇筑混凝土HN，且无需拆卸该支模，因此能够降低隧道SD现场施工的难度，提高施工效率。
此外，由于利用了可在工厂加工完成的金属支撑件101以及金属封板件103等的结构件代替混凝土HN中的钢筋结构，省去了施工中模板支护、钢筋绑扎等工序，能够解决狭窄巷道空间内模板、钢筋等难以施工的问题。
可以想到的是，上述的金属材料只要是工程结构件上能够使用的金属材料，并不特别限定，例如钢件、铸铁件、铝合金件等。
可以想到的是，金属支撑件101的内侧是指和隧道SD相对的一侧。
可以想到的是，隧道SD既可以是可通行交通工具的通道，也可以是人行通道。此外，隧道SD还可以是例如排水通道等城市的地下通道。
可以想到的是，外部是指相对于浇筑空间106和山体ST之间密实的空间之外的外部，例如，既可以是隧道SD的通道，也可以是隧道SD的出口和进口的外部，还可以是山体ST的上方的空间等。
在一些实施例中，为了简化金属支撑件101的结构，同时确保金属支撑件101的强度，101还包括下横梁件108，下横梁件108设置在金属支撑件101的内侧，下横梁件108的两端分别和金属支撑件101的两端连接。具体地，下横梁件108可以通过螺栓连接、焊接等连接方式和金属支撑件101的开口的两端连接。由此，金属支撑件101和下横梁件108的制造工艺简单，能够在工厂进行预制，然后在隧道SD的施工现场进行安装，此外，还能够确保金属支撑件101的支撑强度。
此外，为了使多个金属支撑件101作为一个整体，还可以设置金属连接件111，金属连接件111包括两件，分别设置在金属支撑件101的下部，沿金属支撑件101的排布方向，横跨各金属支撑件101并分别和各金属支撑件101焊接。
在一些实施例中，为了进一步提高金属支撑件101的支撑强度且使金属支撑件101容易和金属封板件103连接，金属支撑件101为型钢件，具体地，金属支撑件101例如为截面形状呈工字状、T字型、槽状等各种形状的型钢件。金属支撑件101可以根据隧道SD的宽度和高度尺寸，通过铸造、折弯等各种制造方式一体成型。此外，下横梁件108也可以为型钢件，具体地，下横梁件108例如为截面形状呈槽状的型钢件，或者也可以是方通件。
此外，上面虽然以金属支撑件101包括一体成型的金属支撑件101进行了说明，但是并非限定于此。
在一些实施例中，为了降低金属支撑件101的加工难度，同时进一步降低施工现场的施工难度，金属支撑件101包括：两个支腿部109、一个上横梁部110。其中，支腿部109呈直线状。上横梁部110呈C字状，上横梁部110的两端分别和两个支腿部109的一端连接。具体地，两个支腿部109分别在上横梁部110连接的一端，焊接有第一连接板112，上横梁部110的两端，分别焊接有第二连接板113，第一连接板112和第二连接板113通过螺栓(未图示)锁紧。由此，不仅能够降低金属支撑件101的加工难度，而且，能够实现在施工现场通过螺栓容易地安装金属支撑件101，进一步降低施工现场的施工难度。
当然，上面虽然以支腿部109和上横梁部110通过螺栓连接的方式进行了说明，但是并非限定于此，支腿部109和上横梁部110也可以直接焊接而形成。
在一些实施例中，为了提高浇筑混凝土HN的效率，孔部105包括多个，分别在金属支撑件101上开设。通过设置多个孔部105，能够通过各孔部105同时往浇筑空间106内浇筑混凝土HN，由此能够提高浇筑效率。
在一些实施例中，为了提高金属支撑件101和金属封板件103的支撑强度，金属封板件103分别和各金属支撑件101焊接或者螺栓连接。具体地，金属封板件103可以选择例如镀锌钢板以防止其生锈。金属封板件103的形状根据金属支撑件101的形状(隧道SD的形状)而设置，例如可以设置成U字形状，并通过焊接或者螺栓连接等连接方式，连接到各金属支撑件101，金属封板件103和金属支撑件101之间，可以注入密封胶以使浇筑空间106相对于隧道SD内被密封。通过使一块金属封板件103横跨各金属支撑件101，能够实现以一块金属封板件103限定多个浇筑空间106，从而降低现场施工难度。此外，能够提高金属支撑件101和金属封板件103的支撑强度。
此外，通过安装金属封板件103并填充密封胶，本发明的隧道用支模能够形成稳固的混凝土浇筑模板体系和良好的防水体系。并且，通过选择镀锌钢板作为金属封板件103，还能够使金属封板件103作为隧道SD的永久装饰面。
以下对本发明的隧道用支模的施工方法进行说明。
根据本发明第二方面实施例的施工方法，用于制造并安装上述任一项的隧道用支模，包括制造步骤和安装步骤。其中，在制造步骤中，分别制造金属支撑件101以及金属封板件103。在安装步骤中，在隧道SD的施工现场进行金属支撑件101和金属封板件103的安装。
在本实施例中，由于能够预先制造金属支撑件101以及金属封板件103，并在隧道SD的施工现场，通过安装金属支撑件101以及金属封板件103，形成用于浇筑混凝土HN的浇筑空间106，能够在安装后直接浇筑混凝土HN，且无需拆卸，因此能够降低隧道SD现场施工的难度，提高施工效率。
具体地，在制造金属支撑件101和金属封板件103之前，根据隧道SD的模型，计算金属支撑件101和金属封板件103的承压数据，从而确定金属支撑件101和金属封板件103的规格。例如，当金属支撑件101选择具体的截面的型钢件时，根据该型钢件的承载力计算公式，计算出所需要的金属支撑件101的规格。此外，还计算金属封板件103的具体规格，例如其厚度等。
进一步地，还可以计算各金属支撑件101的排布间隔的范围，金属支撑件101和金属封板件103之间的连接方式等。这些计算公式，可以通过查询工程力学、结构力学等教科书而获得。或者也可以通过具体的钢结构分析软件而直接计算。
金属支撑件101例如可以在工厂中预制完成，通过例如铸造、折弯、焊接等方式完成。此外，金属支撑件101根据结合、运输等情况，可以采用一体成型的方式加工出来，或者通过例如焊接、螺栓锁紧等的方式加工出来。金属封板件103则可以通过例如电切割、折弯等方式完成。
在一些实施例中，还包括拼装步骤，在安装步骤之前，对金属支撑件101和金属封板件103进行拼装。具体地，在完成金属支撑件101和金属封板件103的加工后，可以在工厂现场进行预拼接或者直接拼接，确保金属支撑件101上的各连接结构，以及金属支撑件101和金属封板件103的各连接结构的可靠性。
在完成拼装步骤后，将拼装完成的金属支撑件101和金属封板件103运输到隧道SD的施工现场，通过放样确定安装位置，确保金属支撑件101安装到位后，将各金属支撑件101分别和金属封板件103焊接。
完成各金属支撑件101和金属封板件103的焊接后，可以根据需要，往金属支撑件101和金属封板件103之间填充密封胶。
完成密封胶的填充后，开始往浇筑空间106浇筑混凝土。由此完成隧道SD的施工。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.隧道用支模，其特征在于，包括：
多个金属支撑件，所述金属支撑件呈拱形，各所述金属支撑件沿隧道的延伸方向间隔排布，且所述金属支撑件分别具有用于浇筑混凝土的孔部；
金属封板件，设置在所述金属支撑件的内侧，沿所述金属支撑件的排布方向，横跨各所述金属支撑件并分别和各所述金属支撑件连接，以使得相邻的两个所述金属支撑件之间，形成用于浇筑混凝土的浇筑空间。
2.根据权利要求1所述的隧道用支模，其特征在于，还包括下横梁件，所述下横梁件设置在所述金属支撑件的内侧，所述下横梁件的两端分别和所述金属支撑件的两端连接。
3.根据权利要求1所述的隧道用支模，其特征在于，所述金属支撑件为型钢件。
4.根据权利要求3所述的隧道用支模，其特征在于，所述金属支撑件的截面形状为T字型或者工字型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隧道用支模，其特征在于，所述金属支撑件一体成型。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的隧道用支模，其特征在于，所述金属支撑件包括：
两个支腿部，所述支腿部呈直线状；
一个上横梁部，所述上横梁部呈C字状，所述上横梁部的两端，分别和两个所述支腿部的一端连接。
7.根据权利要求6所述的隧道用支模，其特征在于，所述上横梁部分别和两个所述支腿部的一端焊接或者螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的隧道用支模，其特征在于，所述金属封板件分别和各所述金属支撑件焊接或者螺栓连接。
9.施工方法，其特征在于，用于制造并安装权利要求1至8中任一项所述的隧道用支模，包括如下步骤：
制造步骤，分别制造所述金属支撑件以及所述金属封板件；
安装步骤，在隧道的施工现场，进行所述金属支撑件和所述金属封板件的安装。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，还包括拼装步骤，在安装步骤之前，对所述金属支撑件和所述金属封板件进行拼装。
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