隧道仰拱回填施工用一体化模板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种隧道仰拱回填施工用一体化模板。本实用新型中，边墙模板和翻转模板对称设置在端梁两侧，边墙模板与端梁刚性连接，边墙模板与翻转模板铰接，模板通梁与翻转模板刚性连接；边墙模板一端设置有用于搭接在已衬砌形成的边沟内的支撑行走机构，另一端设置横向支撑调节机构，竖向支撑调节机构设置在端梁下方；翻转模板上还连接有翻转模板支撑调节机构，翻转模板支撑调节机构一端与模板通梁连接，另一端与边墙模板连接；边墙模板上设置有限位机构，翻转机构用于将翻转模板收模固定至限位机构上。本实用新型在移动和就位中，以已衬砌形成的边沟充当导轨及定位基准，因而移动方便，就位迅速。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种隧道施工用模板，尤其涉及一种隧道仰拱回填施工用一体化 模板。 隧道仰拱回填施工用一体化模板
【背景技术】
[0002] 现代隧道结构复杂，工期短、质量高，对施工工艺的创新提出了较高的要求。隧道 施工主要由：开挖、衬砌、装修三道工序组成。影响隧道使用寿命和隧道建设周期的主要因 素由开挖及衬砌两道工序决定。这两道工序在隧道狭小的空间内同时进行，要求施工质量 的同时不能互相干扰，这对施工方法和施工管理提出了极高的要求。
[0003] 目前的施工方法是：首先在隧道前方进行开挖作业；然后在后方进行衬砌作业。 开挖作业按围岩状况选择开挖方式并配合相应的衬砌方式。各施工作业相间，依序进行。每 一个环节的作业要求要严格紧密配合才能保证计划工期，控制建设投资不超预算。
[0004] 隧道仰拱及二次衬砌混凝土让隧道在开挖完成后形成一封闭受力结构，承受围岩 压力，防止隧道崩塌，其质量决定了隧道的使用寿命。仰拱填充混凝土则起到缓冲作用，其 质量影响到车辆行驶的安全性和舒适性；附属的水沟及电缆槽等构造质量影响隧道能否正 常使用。因而，仰拱、仰拱填充及水沟等附属构造的质量、施工工序时间、对隧道建设至关重 要，也是目前隧道施工的难点和重点。
[0005] 以目前隧道施工最常见的台阶开挖方式为例，隧道施工中，仰拱及仰拱填充施工 流程为：施工准备一仰拱开挖基底处理一初期支护铺设防水层一钢筋绑扎、安装仰拱模板 -仰拱混凝土灌注一仰拱脱模一中心水沟测量放样一中心水沟立模一仰拱填充混凝土灌 注一养护至强度满足机械行走一结束。仰拱中部宽约6米范围内因坡度较小，可用人工摊 铺方式，两侧采用模筑混凝土。安装两侧仰拱模板安装时在钢筋网上焊接钢筋支撑杆，再将 小钢模点焊于支撑杆上安装仰拱模板；仰拱混凝土浇注完后，脱模时再用割枪割除焊点后 拆下仰拱模板。以上工序全用人工进行，工作量大，模板安装质量难于控制，每延米需消耗 40-50公斤支撑钢筋，造成较大浪费。
[0006] 为解决上述难题，现有技术探索并试验了许多种方法，但目前为止均存在各种缺 陷，难以推广。例如201310315424. 2公开的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车及其施工 方法，
【公开日】为2013. 10. 16,其采用两组独立的左右对称的移动小车上加装可翻转的仰拱 模板，进行仰拱及填充作业。移动小车上装设有行走轮，移动时，一端在初支混凝土面上，另 一端在仰拱填充面上行走。脱模时，仰拱模板绕小车上设置的铰点旋转，脱离已衬砌面并高 出填充面后进行填充施工。从上述结构及使用方式可知：1、因模板之外增加了小车，结构重 量较大。2、两侧小车模板为独立结构，行走时分别行走，且容易跑偏，因而移动及就位都困 难，如果增设导轨，又增加工作量，且拆卸不便，成本高。3、有一端行走轮位于初支混凝土面 上，须在仰拱钢筋网安装之前移动到位后，人员在仰拱模板下方进行钢筋网安装作业，安装 空间狭小且不安全。4、渗水管预留口易堵塞，且不便清理。因此现有仰拱模板由于存在这 些缺陷，使其难于推广。
【发明内容】
[0007] 本实用新型的目的在于克服隧道施工用一体化模板及其施工工艺存在的上述问 题，提供一种隧道仰拱回填施工用一体化模板。本实用新型在移动和就位中，以已衬砌形成 的边沟充当导轨及定位基准，因而移动方便，就位迅速，解决现有技术在初支混凝土面上行 走容易跑偏，若增设导轨又增加工作量和施工成本的问题。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0009] 一种隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：包括二组边墙模板、一根端 梁、二组翻转模板、二根模板通梁、横向支撑调节机构、坚向支撑调节机构和翻转机构，边墙 模板和翻转模板对称设置在端梁两侧，边墙模板与端梁刚性连接，边墙模板与翻转模板铰 接，模板通梁与翻转模板刚性连接；边墙模板一端设置有用于搭接在已衬砌形成的边沟内 的支撑行走机构，另一端设置横向支撑调节机构，坚向支撑调节机构设置在端梁下方；翻转 模板上还连接有翻转模板支撑调节机构，翻转模板支撑调节机构一端与模板通梁连接，另 一端与边墙模板连接；边墙模板上设置有限位机构，翻转机构用于将翻转模板收模固定至 限位机构上。
[0010] 当所述一体化模板处于仰拱混凝土施工状态时，边墙模板一端通过支撑行走机构 搭接在已衬砌形成的边沟上，另一端通过横向支撑调节机构支撑于隧道初支侧壁上，坚向 支撑调节机构支撑于隧道初支底板上，通过翻转模板支撑调节机构调整翻转模板至需要角 度。
[0011] 当所述一体化模板处于收模状态时，翻转机构一端与边墙模板连接，另一端与模 板通梁连接，带动翻转模板翻转至限位机构上。
[0012] 当所述一体化模板处于行走状态时，支撑行走机构位于已衬砌形成的边沟中，边 沟形成导轨。
[0013] 所述支撑行走机构包括二组滚轮结构，每组滚轮结构包括三个滚轮，滚轮通过伸 缩丝杆与边墙模板连接，且三个滚轮形成与已衬砌形成的边沟形状适配的支撑行走结构。
[0014] 所述限位机构为限位支架，限位支架为四组，每组边墙模板中部设置二组限位支 架。
[0015] 所述横向支撑调节机构包括二根横向支撑千斤，二根横向支撑千斤对称设置在边 墙模板上。
[0016] 所述坚向支撑调节机构二根坚向支撑千斤，二根坚向支撑千斤设置在端梁下方， 端梁上方设有吊钩，端梁两侧设有与边墙模板联接的联接座。
[0017] 所述翻转机构包括四个翻转葫芦，当处于收模状态时，翻转葫芦一端挂接在边墙 模板设置的葫芦挂钩上，另一端挂接在模板通梁的铰耳上。
[0018] 所述翻转模板支撑调节机构包括四根翻转模板支撑千斤，每组翻转模板对应设置 二根翻转模板支撑千斤，翻转模板支撑千斤一端与模板通梁连接，另一端与限位机构上的 铰耳连接。
[0019] 采用本实用新型的优点在于：
[0020] -、本实用新型由二组边墙模板、一根端梁、二组翻转模板、二根模板通梁、横向支 撑调节机构、坚向支撑调节机构和翻转机构组成，从组成上来说，明显比现有技术简单，节 约了设备成本；边墙模板和翻转模板对称设置在端梁两侧，边墙模板与端梁刚性连接，边墙 模板与翻转模板铰接，模板通梁与翻转模板刚性连接；边墙模板一端设置有用于搭接在已 衬砌形成的边沟内的支撑行走机构，另一端设置横向支撑调节机构，坚向支撑调节机构设 置在端梁下方；翻转模板上还连接有翻转模板支撑调节机构，翻转模板支撑调节机构一端 与模板通梁连接，另一端与边墙模板连接；边墙模板上设置有限位机构，翻转机构用于将翻 转模板收模固定至限位机构上，采用此结构，在移动和就位中，以已衬砌形成的边沟充当导 轨及定位基准，因而移动方便，就位迅速，解决现有技术在初支混凝土面上行走容易跑偏， 若增设导轨又增加工作量和施工成本的问题。
[0021] 二、本实用新型中，当所述一体化模板处于仰拱混凝土施工状态时，边墙模板一端 通过支撑行走机构搭接在已衬砌形成的边沟上，另一端通过横向支撑调节机构支撑于隧道 初支侧壁上，坚向支撑调节机构支撑于隧道初支底板上，通过翻转模板支撑调节机构调整 翻转模板至需要角度，采用此结构，具有三个支撑结构，稳定性极好，并且翻转模板的角度 能够实现精细化调整，施工精度明显优于现有技术。
[0022] 三、本实用新型中，当所述一体化模板处于收模状态时，翻转机构一端与边墙模板 连接，另一端与模板通梁连接，带动翻转模板翻转至限位机构上，翻转模板翻转时易于带 动，且翻转后能够可靠固定，保持收模状态。
[0023] 四、本实用新型中，当所述一体化模板处于行走状态时，支撑行走机构位于已衬砌 形成的边沟中，边沟形成导轨，边沟在施工中一直充当导轨及定位基准，不会出现跑偏的情 况。
[0024] 五、本实用新型中，所述支撑行走机构包括二组滚轮结构，每组滚轮结构包括三个 滚轮，滚轮通过伸缩丝杆与边墙模板连接，且三个滚轮形成与已衬砌形成的边沟形状适配 的支撑行走结构，滚轮结构在边沟中形成三点定位，保证了行走的可靠性。
[0025] 六、本实用新型中，所述限位机构为限位支架，限位支架为四组，每组边墙模板中 部设置二组限位支架，采用限位支架的方式，能够与翻转模板匹配，对翻转模板有效固定。
[0026] 七、本实用新型中，所述横向支撑调节机构包括二根横向支撑千斤，二根横向支撑 千斤对称设置在边墙模板上，横向支撑调节机构结构简单，且可靠性高，能实现精细化调节 中线及高层位置。
[0027] 八、本实用新型中，所述坚向支撑调节机构二根坚向支撑千斤，二根坚向支撑千斤 设置在端梁下方，端梁上方设有吊钩，端梁两侧设有与边墙模板联接的联接座，坚向支撑调 节机构结构简单，且可靠性高，能实现精细化调节中线及高层位置。
[0028] 九、本实用新型中，所述翻转机构包括四个翻转葫芦，当处于收模状态时，翻转葫 芦一端挂接在边墙模板设置的葫芦挂钩上，另一端挂接在模板通梁的铰耳上，翻转机构相 对与现有技术，结果上更简单，操作方便，可靠性高。
[0029] 十、本实用新型中，所述翻转模板支撑调节机构包括四根翻转模板支撑千斤，每组 翻转模板对应设置二根翻转模板支撑千斤，翻转模板支撑千斤一端与模板通梁连接，另一 端与限位机构上的铰耳连接，翻转模板支撑调节机构结构简单，且不仅具有对翻转模板的 支撑功能，还能实现精细化调节翻转模板角度。
[0030] 十一、采用本实用新型，在移动和就位中，一体化模板以边沟充当导轨及定位基 准，不仅移动方便，就位迅速，并且采用此施工工艺完工后，将渗水管预留口改为水平放置， 不易堵塞，易于清理；充当导轨作用的边沟不仅可充当临时水沟，改善隧道内作业环境，还 为后续的两侧水沟及电缆槽施工安装模板提供支撑点，两侧水沟及电缆槽施工后在边沟内 的混凝土形成了仰拱与仰拱填充之间的锲头能防止水沟电缆槽错位和开裂渗水。
[0031] 综上，本实用新型不仅在结构上、施工工序上与现有技术不同，而且仰拱及回填施 工完工状况上与现有技术也存在较大的区别，解决了现有技术在【背景技术】中描述的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 图1为在仰拱混凝土施工时本实用新型左侧A向右侧B向结构示意图
[0033] 图2为在填充混凝土施工时本实用新型左侧A向右侧B向结构示意图
[0034] 图3为图1中的A部放大结构示意图
[0035] 图4为图2中的B部放大结构示意图
[0036] 图5为本实用新型俯视结构示意图
[0037] 图6为本实用新型仰拱及回填完工状况示意图
[0038] 图7为现有技术仰拱及回填完工状况示意图
[0039] 图中标记为：1、边墙模板，2、端梁，3、翻转模板，4、模板通梁，5、边沟，6、滚轮，7、限 位支架，8、横向支撑千斤，9、坚向支撑千斤，10、吊钩，11、翻转葫芦，12、葫芦挂钩，13、翻转 模板支撑千斤，14、渗水管，15、模板转轴，16、仰拱，17、仰拱填充，18、堵头模板，19、中央排 水沟；20、仰拱回填层；21、边墙。
【具体实施方式】
[0040] 实施例1
[0041] 如图1一4所示，一种隧道仰拱回填施工用一体化模板，包括二组边墙模板1、、一 根端梁2、二组翻转模板3、二根模板通梁4、横向支撑调节机构、坚向支撑调节机构和翻转 机构，边墙模板1和翻转模板3对称设置在端梁2两侧，边墙模板1与端梁2刚性连接，边 墙模板1与翻转模板3铰接，可通过模板转轴15铰接，模板通梁4与翻转模板3刚性连接； 边墙模板1 一端设置有用于搭接在已衬砌形成的边沟5内的支撑行走机构，另一端设置横 向支撑调节机构，坚向支撑调节机构设置在端梁2下方；翻转模板3上还连接有翻转模板支 撑调节机构，翻转模板支撑调节机构一端与模板通梁4连接，另一端与边墙模板1连接；边 墙模板1上设置有限位机构，翻转机构用于将翻转模板3收模固定至限位机构上。
[0042] 当所述一体化模板处于仰拱混凝土施工状态时，边墙模板1 一端通过支撑行走机 构搭接在已衬砌形成的边沟5上，另一端通过横向支撑调节机构支撑于隧道初支侧壁上， 坚向支撑调节机构支撑于隧道初支底板上，通过翻转模板支撑调节机构调整翻转模板3至 需要角度。
[0043] 当所述一体化模板处于收模状态时，翻转机构一端与边墙模板1连接，另一端与 模板通梁4连接，带动翻转模板3翻转至限位机构上。
[0044] 当所述一体化模板处于行走状态时，支撑行走机构位于已衬砌形成的边沟5中， 边沟5形成导轨。
[0045] 本实用新型中，所述支撑行走机构包括二组滚轮结构，每组滚轮结构包括三个滚 轮，滚轮6通过伸缩丝杆与边墙模板1连接，且三个滚轮形成与已衬砌形成的边沟5形状适 配的支撑行走结构。
[0046] 本实用新型中，所述限位机构为限位支架7,限位支架7为四组，每组边墙模板1中 部设置二组限位支架7。
[0047] 本实用新型中，所述横向支撑调节机构包括二根横向支撑千斤8,二根横向支撑千 斤8对称设置在边墙模板1上。
[0048] 本实用新型中，所述坚向支撑调节机构二根坚向支撑千斤9,二根坚向支撑千斤9 设置在端梁2下方，端梁2上方设有吊钩10,端梁2两侧设有与边墙模板1联接的联接座。
[0049] 本实用新型中，所述翻转机构包括四个翻转葫芦11，当处于收模状态时，翻转葫芦 11 一端挂接在边墙模板1设置的葫芦挂钩12上，另一端挂接在模板通梁4的铰耳上。
[0050] 本实用新型中，所述翻转模板支撑调节机构包括四根翻转模板支撑千斤13,每组 翻转模板3对应设置二根翻转模板支撑千斤13,翻转模板支撑千斤13 -端与模板通梁4连 接，另一端与限位机构上的铰耳连接。
[0051] 采用本实用新型的施工工序如下：
[0052] a、仰拱混凝土施工：边墙模板一端搭接在已衬砌形成的边沟上，另一端通过横向 支撑调节机构支撑于隧道初支侧壁上，坚向支撑调节机构支撑于隧道初支底板上固定，安 装堵头模板18后，进行仰拱混凝土施工；
[0053] b、填充混凝土施工：仰拱达到脱模要求后，拆除翻转模板支撑调节机构，将翻转机 构一端挂接在边墙模板上，另一端挂接在模板通梁上，收起翻转模板至限位支架，收起坚向 支撑调节机构，安装水沟模板、渗水管、堵头板，开始进行填充混凝土施工；如图2和图4所 不，仰拱16、仰拱填充17与一体化模板的相互关系；
[0054] c、行走至下一工位：填充混凝土达到行车要求后，此时下一循环钢筋已安装完毕， 收起横向支撑调节机构，再将边墙模板一端脱离已浇注的混凝土；利用行走机械通过提起 端梁，同时也提起了与端梁相联的边墙模板和翻转模板，行走至下一循环的钢筋网上方放 下；
[0055] d、重复以上步骤，即可进行仰拱及填充作业。
[0056] 所述a工序中，通过横向支撑调节机构及坚向支撑调节机构调节中线及高层位 置，通过翻转模板支撑调节机构调整翻转模板至需要角度。
[0057] 实施例2
[0058] 本实用新型由二组左右对称的边墙模板、一根边墙模板端梁、二组翻转模板、八根 支撑千斤、二根模板通梁、四个3t翻转葫芦组成。
[0059] 边墙模板中部设置有四组限位支架及四个葫芦挂钩；限位支架上有千斤铰耳；在 边墙模板一端设有三个滚轮，滚轮可通过丝杆伸缩；另一端设置有二根横向支撑和与端梁 联结的联接座；边墙模板下方还设有与翻转模板铰接的铰耳。
[0060] 端梁两侧设有与边墙模板联接的联接座，下方设有二根坚向支撑千斤。上方设有 吊钩。
[0061] 翻转模板上方设有与边墙模板铰接的铰耳；下方设有与模板通梁联接的联接座。
[0062] 模板通梁侧方设有与千斤铰接的铰耳；下方设有与翻转模板联接的联接座。
[0063] 边墙模板左右对称各一组分别与端梁螺栓刚性联接，边墙模板下方与翻转模板铰 接；翻转模板与模板通梁通过螺栓刚性联接。
[0064] 边墙模板一方搭接在已衬砌形成的边沟上，另一端通过横向支撑千斤支撑于隧道 初支侧壁上，端梁坚向支撑千斤支撑于隧道初支底板上固定，并且可通过横向支撑千斤及 坚向支撑千斤调节中线及高层位置。通过翻转模板支撑千斤调整翻转模板至需要角度。安 装上堵头模板后，开始进行仰拱混凝土施工。
[0065] 等仰拱达到脱模要求后，拆除翻转模板支撑千斤，用翻转葫芦一端挂在边墙模板 葫芦挂钩，另一端挂在模板通梁铰耳上，收起翻转模板至限位支架，收起端梁坚向支撑千 斤。安装水沟模板、渗水管、堵头板，开始进行填充混凝土施工。
[0066] 等填充混凝土达到行车要求后，此时下一循环钢筋已安装完毕。收起端梁横向支 撑千斤，旋转滚轮螺旋千斤将边墙模板一端脱离已浇注的混凝土。利用自动栈桥或架设的 简易栈桥上的其他起吊行走机械，如挖挖机等，通过吊钩提起端梁，同时也提起了与端梁相 联的边墙模板及翻转模板。行走至下一循环的钢筋网上方放下。
[0067] 重复以上步骤，即可进行仰拱及填充作业。
[0068] 实施例3
[0069] 如图5所示，左侧A向为仰拱及回填完工部分示意中央排水沟19、仰拱回填层20、 边沟5、边墙21，右侧B向为采用本实用新型正处于施工状态。
[0070] 如图6所示，本实用新型将渗水管14预留口改为水平放置，不易堵塞，易于清理， 且仰拱及回填完工状况始终存在用于作导轨及定位基准的边沟。
[0071] 如图7所示，现有技术仰拱及回填完工状况渗水管14预留口有一弯折部，渗水管 预留口易堵塞，不便清理，且没有边沟。
[0072] 显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述 内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，例如支撑调节机构的改变， 这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：包括二组边墙模板（1)、一根端 梁（2)、二组翻转模板（3)、二根模板通梁（4)、横向支撑调节机构、坚向支撑调节机构和翻 转机构，边墙模板（1)和翻转模板（3)对称设置在端梁（2)两侧，边墙模板（1)与端梁（2) 刚性连接，边墙模板（1)与翻转模板（3)铰接，模板通梁（4)与翻转模板（3)刚性连接；边墙 模板（1) 一端设置有用于搭接在已衬砌形成的边沟（5)内的支撑行走机构，另一端设置横 向支撑调节机构，坚向支撑调节机构设置在端梁（2)下方；翻转模板（3)上还连接有翻转模 板支撑调节机构，翻转模板支撑调节机构一端与模板通梁（4)连接，另一端与边墙模板（1) 连接；边墙模板（1)上设置有限位机构，翻转机构用于将翻转模板（3)收模固定至限位机构 上。
2. 根据权利要求1所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：当所述一体 化模板处于仰拱混凝土施工状态时，边墙模板（1) 一端通过支撑行走机构搭接在已衬砌形 成的边沟（5)上，另一端通过横向支撑调节机构支撑于隧道初支侧壁上，坚向支撑调节机构 支撑于隧道初支底板上，通过翻转模板支撑调节机构调整翻转模板（3)至需要角度。
3. 根据权利要求1或2所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：当所述 一体化模板处于收模状态时，翻转机构一端与边墙模板（1)连接，另一端与模板通梁（4)连 接，带动翻转模板（3)翻转至限位机构上。
4. 根据权利要求3所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：当所述一体 化模板处于行走状态时，支撑行走机构位于已衬砌形成的边沟（5 )中，边沟（5 )形成导轨。
5. 根据权利要求1、2或4所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：所述 支撑行走机构包括二组滚轮结构，每组滚轮结构包括三个滚轮（6)，滚轮（6)通过伸缩丝杆 与边墙模板（1)连接，且三个滚轮形成与已衬砌形成的边沟（5 )形状适配的支撑行走结构。
6. 根据权利要求5所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：所述限位机 构为限位支架（7)，限位支架（7)为四组，每组边墙模板（1)中部设置二组限位支架（7)。
7. 根据权利要求1、2、4或6所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：所 述横向支撑调节机构包括二根横向支撑千斤（8)，二根横向支撑千斤（8)对称设置在边墙 模板（1)上。
8. 根据权利要求7所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：所述坚向支 撑调节机构二根坚向支撑千斤（9)，二根坚向支撑千斤（9)设置在端梁（2)下方，端梁（2)上 方设有吊钩（10)，端梁（2)两侧设有与边墙模板（1)联接的联接座。
9. 根据权利要求1、2、4、6或8所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于： 所述翻转机构包括四个翻转葫芦（11)，当处于收模状态时，翻转葫芦（11) 一端挂接在边墙 模板（1)设置的葫芦挂钩（12 )上，另一端挂接在模板通梁（4 )的铰耳上。
10. 根据权利要求9所述的隧道仰拱回填施工用一体化模板，其特征在于：所述翻转模 板支撑调节机构包括四根翻转模板支撑千斤（13)，每组翻转模板（3)对应设置二根翻转模 板支撑千斤（13)，翻转模板支撑千斤（13) -端与模板通梁（4)连接，另一端与限位机构上 的铰耳连接。
【文档编号】E21D11/10GK203905969SQ201420324904
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】余波 申请人:余波