一种模型试验隧道衬砌制作装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种模型试验隧道衬砌制作装置，包括底座、设置在底座上的外筒和设置在所述外筒内的模柱，所述外筒和模柱之间形成隧道衬砌间隙，所述底座上设置有与所述外筒形状相配合的凹槽，所述凹槽的底部开设有至少两个第一导向通孔，所述模柱上开设有与第一导向通孔位置相对应的第二导向通孔，所述第一导向通孔和所述第二导向通孔内设置有用于固定底座和模柱的导向杆。本实用新型结构简单，设计合理，制作模型试验隧道衬砌的工序简便，且脱模方便，制得的隧道衬砌结构表面规整，满足隧道衬砌的设计精度，同时可循环使用，经济环保。
【专利说明】
一种模型试验隧道衬砌制作装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种模型试验制作装置，具体涉及一种模型试验隧道衬砌制作装置。
【背景技术】
[0002]公路、铁路等线状分布工程建设的过程中，常常需要开挖建设各种类型的隧道以便于穿越崇山峻岭，随之而来就难免会遇到各种隧道工程问题。小比例尺的模型试验是一种进行上述隧道工程问题研究的有效方法。隧道模型试验研究需要制作类型各异的小比例尺隧道衬砌，加之以隧道衬砌尺寸一般较小，使得隧道衬砌制作很不方便。有些研究者试验时为图省事，采用现成的、断面形状为圆形的金属或非金属材料管材来模拟断面形状为非圆形的隧道，这造成了试验所得的隧道衬砌应力应变特征与实际工程隧道衬砌受力情况有所出入。专利名称为模型试验隧道衬砌模具(CN201020259204.4)的实用新型专利曾发明了钢筒衬砌模具，可实现制作曲墙式衬砌模型;但钢筒模具制作不易且容易生锈，钢质内筒因是一体的，与隧道衬砌侧壁的摩擦力较大，故不易与制作完成的隧道衬砌分离，影响隧道衬砌制作的质量。专利名称为一种隧道衬砌模型浇筑工具(CN204235779U)的实用新型专利也曾发明了主要针对教学用的隧道衬砌制作工具，但专利的内模结构分为四块内模板和一个内模芯，可见内膜结构比较复杂且其制作不易；制作后的隧道衬砌侧壁与内膜结构侧壁之间也会存在较大的摩擦力，造成二者分离不易，也会影响隧道衬砌制作的质量。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种模型试验隧道衬砌制作装置。该制作装置结构简单，设计合理，制作模型试验隧道衬砌的工序简便，且脱模方便，制得的隧道衬砌结构表面规整，满足隧道衬砌的设计精度，制作的隧道衬砌模型不易破损，同时可循环使用，经济环保。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，包括底座、设置在底座上的外筒和设置在所述外筒内的模柱，所述外筒和模柱之间形成隧道衬砌间隙，所述底座上设置有与所述外筒形状相配合的凹槽，所述凹槽的底部开设有至少两个第一导向通孔，所述模柱上开设有与第一导向通孔位置相对应的第二导向通孔，所述第一导向通孔和所述第二导向通孔内设置有用于固定底座和模柱的导向杆。
[0005]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述模柱包括多个第一模板和第二模板，多个所述第一模板和第二模板自下而上间隔堆叠设置，所述第一模板和第二模板上均开设有与第一导向通孔位置相对应的第二导向通孔，所述第一模板的中部开设有第一拆卸孔，所述第二模板的中部开设有第二拆卸孔，所述第一拆卸孔和第二拆卸孔均为圆形通孔，所述第一拆卸孔与第二拆卸孔的半径不相等。
[0006]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一拆卸孔的半径小于第二拆卸孔的半径。
[0007]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一拆卸孔的半径比第二拆卸孔的半径小5mm?10mm。
[0008]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述外筒由第一半外筒和第二半外筒对接组成，所述第一半外筒和第二半外筒之间设置有紧固装置。
[0009]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述紧固装置包括用于缠绕在第一半外筒和第二半外筒外侧的钢丝绳。
[0010]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述钢丝绳的两端部均穿过销孔螺栓的销孔，并通过固定螺母使钢丝绳与销孔螺栓固定在一起。
[0011]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述外筒、第一模板和第二模板均采用亚克力板制成。
[0012]上述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一导向通孔的数量为两个。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型结构简单、设计合理，制作隧道衬砌模型方法简单，可以循环使用，制作隧道衬砌模型的工序也非常简便，并且容易脱模，提高了脱模效率，脱模过程也不易损坏浇注好的隧道衬砌模型。
[0015]2、本实用新型的外筒与模柱之间形成隧道衬砌间隙，外筒通过底座上的凹槽将外筒的一端固定在底座上，并通过导向柱将模柱与底座固定在一起，最后向隧道衬砌间隙中浇注隧道衬砌模型制作材料，待凝固后，脱模即可完成隧道衬砌模型的成型。
[0016]3、本实用新型的模柱由多个自下而上间隔堆叠设置的第一模板和第二模板组成，并且第一模板的中部开设有第一拆卸孔，第二模板的中部开设有第二拆卸孔，第一拆卸孔和第二拆卸孔均为圆形通孔，所述第一拆卸孔的半径小于第二拆卸孔的半径，这方便后续脱模时手指伸入第一拆卸孔和第二拆卸孔将第一模板和第二模板取出。
[0017]4、本实用新型外筒由第一半外筒和第二半外筒对接组成，一端通过插入底座凹槽固定，另一端采用钢丝绳固定，方便后续脱模拆卸。
[0018]5、本实用新型采用亚克力板制作外筒和模柱，亚克力板的表面光滑，减少了隧道衬砌模型与外筒和模柱之间的摩擦力，容易脱模，并且对隧道衬砌模型的影响较小。
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构不意图。
[0021]图2是图1的A-A剖视图。
[0022]图3是图1中的B处放大图。
[0023]图4是本实用新型底座的结构不意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I—底座；2—凹槽；3—第一导向通孔；
[0026]4—导向杆；5-丨一第一半外筒；5-2 一第二半外筒；
[0027]6—隧道衬砌间隙； 7-1—第一模板； 7-1-1—第一拆卸孔；
[0028]7-2—第二模板； 7-2-1—第二拆卸孔；8—钢丝绳；
[0029]9 一销孔螺栓；10—固定螺母。
【具体实施方式】
[0030]如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括底座1、设置在底座I上的外筒和设置在所述外筒内的模柱，所述外筒和模柱7之间形成隧道衬砌间隙6，所述底座I上设置有与所述外筒形状相配合的凹槽2，所述凹槽2的底部开设有至少两个第一导向通孔3，所述模柱7上开设有与第一导向通孔3位置相对应的第二导向通孔，所述第一导向通孔3和所述第二导向通孔内设置有用于固定底座I和模柱7的导向杆4。
[0031]本实施例中，所述模柱7包括多个第一模板7-1和第二模板7-2，多个所述第一模板7-1和第二模板7-2自下而上间隔堆叠设置，所述第一模板7-1和第二模板7-2上均开设有与第一导向通孔3位置相对应的第二导向通孔，所述第一模板7-1的中部开设有第一拆卸孔7-1-1，所述第二模板7-2的中部开设有第二拆卸孔7-2-1，所述第一拆卸孔7-1-1和第二拆卸孔7-2-1均为圆形通孔，所述第一拆卸孔7-1-1的半径小于第二拆卸孔7-2-1的半径。
[0032]本实施例中，所述第一拆卸孔7-1-1的半径比第二拆卸孔7-2-1的半径小5mm?10mm，优选小8mm。
[0033]本实施例中，所述外筒由第一半外筒5-1和第二半外筒5-2对接组成，所述第一半外筒5-1和第二半外筒5-2之间设置有紧固装置。
[0034]本实施例中，所述紧固装置包括用于缠绕在第一半外筒5-1和第二半外筒5-2外侧的钢丝绳8，所述钢丝绳8的两端部均穿过销孔螺栓9的销孔，所述销孔螺栓9上设置有用于固定钢丝绳8和销孔螺栓9的固定螺母10。
[0035]本实施例中，所述外筒、第一模板7-1和第二模板7-2均采用亚克力板制成，选择亚克力板主要是因为其表面光滑，也不会生锈，方便后续脱模。
[0036]本实施例中，所述第一导向通孔3的数量为两个。
[0037]使用本实用新型用于浇注隧道衬砌模型的过程为:将底座I平放于地面上，在底座I的第一导向孔3中插入导向杆4，根据需要选取多个第一模板7-1和第二模板7-2，并间隔堆叠穿入导向杆4，在底座凹槽2中插入对接的第一半外筒5-1和第二半外筒5-2，并使用钢丝绳8和销孔螺栓9将第一半外筒5-1和第二半外筒5-2勒紧固定，最后在外筒与模柱之间的隧道衬砌间隙中浇筑隧道衬砌制作材料，待隧道衬砌模型凝固成型。
[0038]隧道衬砌模型成型后脱模过程为:缓慢拔出导向杆4，然后慢慢倾斜放置外筒，轻轻拔出底座1，将外筒轻轻地放在比较松软的海绵等垫子上，拧松固定螺母10，从销孔螺栓9上抽出钢丝绳8，打开对接的第一半外筒5-1和第二半外筒5-2，用手指伸入第一拆卸孔7-1-1和第二拆卸孔7-2-1将第一模板7-1和第二模板7-2取出，最终得到隧道衬砌模型。
[0039]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，包括底座(1)、设置在底座(I)上的外筒和设置在所述外筒内的模柱，所述外筒和模柱(7)之间形成隧道衬砌间隙(6)，所述底座(I)上设置有与所述外筒形状相配合的凹槽(2)，所述凹槽(2)的底部开设有至少两个第一导向通孔(3)，所述模柱(7)上开设有与第一导向通孔(3)位置相对应的第二导向通孔，所述第一导向通孔(3)和所述第二导向通孔内设置有用于固定底座(I)和模柱(7)的导向杆(4)。2.根据权利要求1所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述模柱(7)包括多个第一模板(7-1)和第二模板(7-2)，多个所述第一模板(7-1)和第二模板(7-2)自下而上间隔堆叠设置，所述第一模板(7-1)和第二模板(7-2)上均开设有与第一导向通孔(3)位置相对应的第二导向通孔，所述第一模板(7-1)的中部开设有第一拆卸孔(7-1-1)，所述第二模板(7-2)的中部开设有第二拆卸孔(7-2-1)，所述第一拆卸孔(7-1-1)与第二拆卸孔(7-2-1)均为圆形通孔，所述第一拆卸孔(7-1-1)与第二拆卸孔(7-2-1)的半径不相等。3.根据权利要求2所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一拆卸孔(7-1-1)的半径小于第二拆卸孔(7-2-1)的半径。4.根据权利要求3所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一拆卸孔(7-1-1)的半径比第二拆卸孔(7-2-1)的半径小5mm?10mm。5.根据权利要求1或2所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述外筒由第一半外筒(5-1)和第二半外筒(5-2)对接组成，所述第一半外筒(5-1)和第二半外筒(5-2)之间设置有紧固装置。6.根据权利要求5所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述紧固装置包括用于缠绕在第一半外筒(5-1)和第二半外筒(5-2)外侧的钢丝绳(8)。7.根据权利要求6所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述钢丝绳(8)的两端部均穿过销孔螺栓(9)的销孔，所述销孔螺栓(9)上设置有用于固定钢丝绳(8)和销孔螺栓(9)的固定螺母(10)。8.根据权利要求5所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述外筒、第一模板(7-1)和第二模板(7-2)均采用亚克力板制成。9.根据权利要求5所述的一种模型试验隧道衬砌制作装置，其特征在于，所述第一导向通孔(3)的数量为两个。
【文档编号】B28B7/30GK205668315SQ201620501591
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】许江波, 孙巍锋, 晏长根, 万琪, 于澎涛
【申请人】长安大学