一种沉管隧道最终接头后浇带顶板分组散拼钢模板体系的制作方法

1.本发明涉及沉管隧道最终接头后浇带施工技术领域，尤其涉及一种沉管隧道最终接头后浇带顶板分组散拼钢模板体系。


背景技术：

2.传统使用沉管最终接头方案主要有止水模板法及v型块体方案。考虑到止水模板的传统法施工方法时间长、水下作业工作量大，v型块体方案在施工过程中较为复杂，尤其是运输、吊装过程中，操作不便，且存在极大的施工风险。目前采用顶进式最终接头施工方法，通过将外部套筒内的顶进节段顶出与沉管隧道进行对接，顶进节顶出后形成空腔进行后浇带现浇施工。顶板模板施工过程中由于位于外部套筒及顶进节段内，作业空间狭小，且存在钢支撑与顶板间距仅为15cm制约模板的形式，作业过程无法使用大型起重吊装设备，人工作业模板搭拆困难。


技术实现要素：

3.本发明为解决上述问题提供了一种沉管隧道最终接头后浇带顶板分组散拼钢模板体系。
4.本发明所采取的技术方案：一种沉管隧道最终接头后浇带顶板分组散拼钢模板体系，包括支撑作业脚手架顶托上布设的模板体系纵向主梁、垂直于主梁沿顶板结构模板铺设方向铺设的横向次梁、固定单元和拼装钢模板，拼装钢模板由面板单元通过螺栓连接拼装，面板单元放置于次梁上，并通过固定单元将面板单元、次梁和主梁连接为整体。
5.所述的面板单元包括面板和面板加劲肋，面板的背部横向和竖向焊接面板加劲肋，面板加劲肋的中间位置开设有若干预留孔眼。
6.所述的主梁和次梁均采用两根槽钢背向连接成的双背槽钢，双背槽钢背部之间留有间隙。
7.所述的固定单元分为面板单元之间的固定结构及面板单元与主梁、次梁之间的固定结构。
8.所述的面板单元之间的固定结构为螺栓和预留孔眼，螺栓穿过预留孔眼进行栓接固定。
9.所述的面板单元与主梁、次梁之间的固定结构为勾头构件和蝶形扣件，勾头构件为两头均有螺纹的l型勾头螺杆，勾头构件的短勾端勾拉在面板单元的预留孔眼内并用配套螺母锁紧，蝶形扣件包括蝶形螺母和垫板，勾头构件的长直杆端依次从次梁和主梁的双背槽钢背部之间的间隙穿过，并通过蝶形扣件锁紧。
10.本发明的有益效果：本发明通过分组散拼装钢模板体系，分为面板单元、加固单元和主次梁单元，克服了钢支撑避让等问题，有效的解决了在后浇带顶板模板施工中，作业空间狭窄、起重吊装设备无法辅助作业、钢支撑制约模板搭拆、作业效率低下施工质量难以控
制、模板体系整体强度稳定性要求高等问题。
附图说明
11.图1为本发明的结构示意图。
12.图2为本发明的面板单元拼装后示意图。
13.其中：1-面板；2-面板加劲肋；3-预留孔眼；4-螺栓；5-勾头构件；6-蝶形扣件；7-次梁；8-主梁。
具体实施方式
14.一种沉管隧道最终接头后浇带顶板分组散拼钢模板体系，包括支撑作业脚手架顶托上布设的模板体系纵向主梁8、垂直于主梁8沿顶板结构模板铺设方向铺设的横向次梁7、固定单元和拼装钢模板，拼装钢模板由面板单元通过螺栓连接拼装，面板单元放置于次梁7上，并通过固定单元将面板单元、次梁7和主梁8连接为整体，沉管最终接头顶推到位后，形成后浇带作业空腔，环向24道钢支撑止推顶进节段保证后浇带作业空间，支撑作业脚手架搭设完毕后，在脚手架顶托上布设模板体系纵向主梁8，垂直主梁8沿顶板结构模板铺设方向铺设横向次梁7，次梁7根据钢支撑及其他障碍结构物进行避让，根据单次能安装最大模板尺寸进行分片分组拼装钢模板，钢模板间通过螺栓4穿过面板加劲肋2连接固定，将分组的钢模板放置于次梁7上，并通过蝶形扣件6及勾头构件5穿过钢模板的面板加劲肋2上的预留孔眼3固定，勾头构件5采用相应配套螺母拧紧。整个模板体系通过主梁8、次梁7，固定单元及面板单元连接固定，保证整体平整度及受力要求。
15.所述的面板单元包括面板1和面板加劲肋2，面板1的背部横向和竖向焊接面板加劲肋2，面板加劲肋2的中间位置开设有若干预留孔眼3，面板1由3mm厚钢板通过冷压加工而成，加劲肋2为3mm厚钢板，其高度为5cm，预留孔眼3的直径为12mm，预留孔眼3的间距为15cm，单片面板单元的尺寸为1.8m
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0.3m，满足后浇带顶板尺寸，该面板单元平均每块重约50斤，作业人员可以轻易进行运输搭拆无需起重吊装设备配合，且该尺寸能较好适应结构形式及钢支撑间距。
16.所述的主梁8和次梁7均采用两根槽钢背向连接成的双背槽钢，双背槽钢背部之间留有间隙，主次梁可根据顶板具体作业工况灵活组合避让，主梁8双背槽钢采用槽12加工制作，并安放于间距为0.9m的支撑脚手架顶托上，将面板1受力稳定传递给下部结构，次梁7双背槽钢采用槽10加工制作，间距0.6m垂直安放于主梁8槽钢上，根据受力分析加密保证面板体系受力均匀，双背槽钢不仅可以提高梁体受力及稳定性，而且通过双背槽钢背部之间的间隙可实现固定单元的穿过拉结，更好的实现模面板单元及主梁8、次梁7之间的连接固定，主、次梁单元可在满足最终接头后浇带顶板施工作业前提下，进一步提高了模板体系整体强度、刚度及稳定性。
17.所述的固定单元分为面板单元之间的固定结构及面板单元与主梁8、次梁7之间的固定结构。所述的面板单元之间的固定结构为螺栓4和预留孔眼3，m12螺栓4穿过预留孔眼3进行栓接固定，保证面板单元分片之间的连接，从而保证拼接后的平整度及整体受力。
18.所述的面板单元与主梁8、次梁7之间的固定结构为勾头构件5和蝶形扣件6，勾头构件5为两头均有螺纹的直径为12mm的l型勾头螺杆，勾头构件5的短勾端勾拉在面板单元
的预留孔眼3内并用配套螺母锁紧，蝶形扣件6包括蝶形螺母和垫板，勾头构件5的长直杆端依次从次梁7和主梁8的双背槽钢背部之间的间隙穿过，并通过蝶形扣件6锁紧，从而实现面板单元与主次梁间的连接，因为顶板上的面板单元与主次梁单元之间主要承受竖直方向上的力，通过固定单元对两者之间进行连接固定可保证模板体系的稳定避免发生跑模甚至顶板坍塌。且通过固定单元在顶板模板体系中的使用，在支顶及拆除顶板模板更有利于模板体系整体性实现，避免卸落过程由于模板各单元之间分体发生意外掉落风险。
19.本发明首次应用于大连湾海底沉管隧道最终接头后浇带顶板模板施工，通过分组散拼钢模板体系，有效的解决了在后浇带顶板模板施工中，作业空间狭窄、起重吊装设备无法辅助作业、钢支撑制约模板搭拆、作业效率低下施工质量难以控制、模板体系整体强度稳定性要求高等问题。根据实际结构尺寸及现场作业情况包括钢支撑避让等进行分组散拼钢模板体系的设计，分为面板单元、加固单元、主次梁单元分别克服了相关问题实现了施工作业需求。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。