一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隧道施工領(lǐng)域，尤其是一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架。
【背景技術(shù)】
[0002]仰拱是鐵路隧道結(jié)構(gòu)的主要組成部分之一，是隧道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。一方面在鐵路隧道施工中設(shè)置仰拱，可使支護(hù)結(jié)構(gòu)形成封閉的結(jié)構(gòu)體系，提高整體受力性能，控制隧道周收斂位移及圍巖體塑性變形的發(fā)展。另一方面在隧道使用過程中，仰拱可將隧道上部的地層壓力通過隧道邊墻結(jié)構(gòu)或?qū)⒙访嫔系暮奢d有效的傳遞到地下，而且還可有效地抵抗隧道下部地層傳來的反力。在隧道施工中，仰拱施工質(zhì)量和進(jìn)度快慢將影響防水系統(tǒng)，二襯等后繼工序的質(zhì)量和進(jìn)度。因此隧道的仰拱施工成為整個隧道施工的重要環(huán)節(jié)，而在仰拱施工過程中，仰拱模板是必不可少的施工設(shè)備。而仰拱模板需要使用仰拱模架進(jìn)行架設(shè)定位，定位好的仰拱模板作為仰拱的上表面，之后向模板下方澆灌混凝土形成仰拱。
[0003]在現(xiàn)有鐵路隧道施工技術(shù)中，傳統(tǒng)的仰拱模架存在以下缺點:
[0004]1、在仰拱施做過程中，通常使用整體式仰拱模板，對仰拱一次施工完后，模板須進(jìn)行整體拆裝作業(yè)，以便進(jìn)行下一次施工操作，要投入大量勞動力且效率低下。
[0005]2、對于地質(zhì)條件良好的地層，仰拱一次施工的長度可以適當(dāng)增加，而對于地質(zhì)條件不良的地層，仰拱一次施工的長度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短。但是傳統(tǒng)的仰拱模架是整體結(jié)構(gòu)，沿縱向不可拆卸，不能做到針對不同地層條件，適當(dāng)調(diào)整一次施工的長度，施工不靈活，拖延施工時間。
[0006]3、當(dāng)遇到特殊地質(zhì)條件的情況時，由于模架長度不能調(diào)節(jié)，為適應(yīng)模架長度，需要對特殊地質(zhì)的圍巖進(jìn)行處理，合格后方可統(tǒng)一進(jìn)行仰拱的澆筑。這一過程，既不利于圍巖的穩(wěn)定性，也不利于不同工種的人員同時協(xié)同工作，造成了人員的閑置和經(jīng)濟(jì)上的損失。
[0007]4、傳統(tǒng)的整體模架不能拆卸，占地較大，模架的定位費時費力，比較困難，而且不便于運輸。
[0008]5、現(xiàn)有的仰拱施工模板承載力不夠大，整個仰拱模板在施工過程中容易出現(xiàn)變形、偏移、上浮等問題。
[0009]6、模板下澆筑的混凝土不能得到及時的振搗，嚴(yán)重影響了仰拱施工后的質(zhì)量。【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架。其操作簡單，方便實用，可以加快隧道仰拱的施工進(jìn)度，提高仰拱施工質(zhì)量，降低工程成本。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0012]—種用于鐵路隧道仰拱施工的模架，包括桁架梁和用以支撐所述桁架梁兩端的端部支撐結(jié)構(gòu)，所述桁架梁底端可拆卸的連接若干仰拱模板，所述仰拱模板之間鉸接成為一個整體；所述桁架梁由若干桁架梁單元沿縱向拼裝而成，根據(jù)隧道仰拱的施工長度選取合適數(shù)目的所述桁架梁單元來調(diào)整所述仰拱模板的長度。
[0013]仰拱模板可拆卸，并且模板之間鉸接，這使得在仰拱施工過程中，可以在施工時將已完成施工部分的模板拆卸折疊，為其他部位的施工提供方便，提高施工進(jìn)度。桁架梁通過桁架梁單元拼裝而成，克服了傳統(tǒng)上仰拱模架必須為一整體的技術(shù)偏見，可以根據(jù)工程地質(zhì)的情況調(diào)整一次仰拱的施工長度，施工靈活，縮短了施工時間，也利于不同工種的人員同時協(xié)同工作。同時，模架可以分段定位之后連接，操作簡單。拆分之后的模架便于運輸。
[0014]所述桁架梁單元包括兩個縱梁、若干橫梁和若干連接桿；所述橫梁每隔設(shè)定間距垂直設(shè)置于兩根所述縱梁上，所述連接桿的上端與所述橫梁的底部連接，所述連接桿的下端可拆卸的與所述仰拱模板連接。
[0015]桁架梁單元利用縱梁、橫梁和連接桿的形式，具有很高的整體剛度，有利的保證了仰拱施工模架的承載力，避免仰拱模架在施工過程中出現(xiàn)變形、偏移和上浮問題。
[0016]所述縱梁采用工字鋼，所述桁架梁單元的連接端，通過縱梁與相鄰的桁架梁單元連接。
[0017]利用相鄰縱梁之間的連接，來拼接桁架梁單元，從技術(shù)上解決了傳統(tǒng)桁架梁沿縱向是整體結(jié)構(gòu)，無法拆分的問題。
[0018]所述桁架梁單元之間通過縱向連接件進(jìn)行連接，所述連接件包括連接相鄰兩單元端部的連接板，所述連接板上預(yù)留有螺栓孔，連接時使用螺栓通過連接板將相鄰兩單元進(jìn)行連接。
[0019]相鄰工字鋼通過鋼板螺栓進(jìn)行連接，拆卸方便，操作簡單，縮短工時。使用螺栓進(jìn)行連接，保證了結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
[0020]工字鋼的端部沿橫截面設(shè)有帶孔鋼板，通過螺栓將兩鋼板固定連接，進(jìn)一步保證了工字鋼之間的連接強(qiáng)度和受力性能。
[0021]在設(shè)有所述橫梁的相應(yīng)位置處，所述縱梁的底部也設(shè)有連接所述仰拱模板的所述連接桿。
[0022]縱梁下也設(shè)有連接桿，與橫梁下的連接桿配合工作，通過連接桿對應(yīng)的支撐模板，配合完成對仰拱的施工。
[0023]所述橫梁和所述縱梁通過吊掛件與所述連接桿連接，所述連接桿通過耳板和銷釘與所述仰拱模板連接。
[0024]連接桿通過耳板銷釘與仰拱模板連接，便于拆卸或折疊，為其他工作的施工提供空間。
[0025]所述仰拱模板上設(shè)有附著式混凝土高頻振動器。
[0026]通過混凝土高頻振動器可對模板下澆筑的混凝土進(jìn)行振搗，使仰拱的混凝土填充的更加密實，避免了傳統(tǒng)澆筑過程中因振搗不密實影響混凝土仰拱的承載力，同時也避免了因混凝土不密實造成仰拱中的細(xì)微的孔洞和裂隙，預(yù)防了因鋼筋銹蝕導(dǎo)致的仰拱過早的破壞。
[0027]所述端部支撐結(jié)構(gòu)包括兩根定位柱、底部定位梁、兩根豎向支撐柱和上部連接梁；所述定位柱置于地面上，且位于所述端部支撐結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，所述定位柱沿豎向設(shè)有若干定位孔；所述底部定位梁的兩端與兩根所述豎向支撐柱的底部固定連接為一整體，兩根所述豎向支撐柱分別位于所述底部定位梁的內(nèi)側(cè)，通過所述底部定位梁上的螺栓孔和所述定位柱螺栓連接；兩根所述豎向支撐梁的頂部通過所述上部連接梁固定連接為一個整體；兩根所述豎向支撐柱之間設(shè)有斜支撐桿，用以增強(qiáng)整個端部支撐結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
[0028]端部支撐結(jié)構(gòu)利用定位孔，可以方便的調(diào)整仰拱模架的高度，以適應(yīng)環(huán)境復(fù)雜的施工現(xiàn)場。
[0029]所述豎向支撐柱上固定設(shè)有連接板，通過所述連接板上的螺栓孔與所述定位柱螺栓連接；所述上部連接梁的端部設(shè)有吊裝件。
[0030]可通過焊接在豎向支撐梁上的連接板用螺栓與豎向支撐梁相連接來調(diào)整所述端部支撐結(jié)構(gòu)的高度，進(jìn)而調(diào)整所述仰拱模架的高度。利用連接板與定位柱的連接，可以進(jìn)一步加強(qiáng)連接部位的連接強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
[0031]一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架的施工方法，包括以下步驟:
[0032]步驟1:根據(jù)此次施工仰拱高度要求，通過定位孔調(diào)節(jié)底部定位梁與定位柱的連接位置，將所述底部定位梁與定位柱和豎向支撐柱固定連接，形成牢固的端部支撐結(jié)構(gòu)；
[0033]步驟2:根據(jù)此次施工地質(zhì)情況確定仰拱的施工長度，進(jìn)而確定沿縱向模板單元的數(shù)量；
[0034]步驟3:按照所需數(shù)量，組裝模板單元，所述模板單位的組裝過程為:將各模板通過連接耳板進(jìn)行螺栓連接，形成整體模板；所述整體模板的兩端通過連接耳板與連接桿連接，形成一個完整的仰拱模架單元；各所述仰拱模架單元之間通過連接件進(jìn)行連接，形成一個牢固的整體結(jié)構(gòu)，所述仰拱模架整體結(jié)構(gòu)的兩側(cè)分別與所述端部支撐結(jié)構(gòu)固定連接。
[0035]上述步驟的順序根據(jù)實際情況可以進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0036]本實用新型解決了傳統(tǒng)隧道仰拱施工效率低，模板穩(wěn)定性差及模板下混凝土難振搗的難題，具有以下有益效果:
[0037]1、各模板之間相互鉸接的方式連接為一體，在仰拱施工過程中，可以在施工的同時將已完成施工部分的模板折疊起來，從而