一种可变式地下工程任意交叉口拱顶衬砌施工模板的制作方法

本实用新型涉及地下隧道交叉口顶部衬砌施工工程领域，特别涉及一种可以大幅度提高交叉口衬砌施工速度的可变式地下工程任意交叉口拱顶衬砌施工模板。

背景技术：

二次衬砌作为隧道的一种重要支护结构,其施工质量直接影响隧道的结构安全、使用寿命、运营舒适度及美观等，所以在施工时，要严格控制各项技术指标，使隧道二次衬砌施工质量取得良好成效。目前隧道拱顶衬砌施工的模板结构如申请号为201510013885.3的中国专利所示的隧道衬砌台车，其包括骨架单元，弧形的模板单元，其沿弧线方向依次包括第一底模板、第一侧模板组、可拆卸的顶模板、第二侧模板组和第二底模板；设在骨架单元上的扩张单元，其构造成能够根据隧道断面的大小促动第一和第二侧模板组向外移动以使其贴合于隧道的衬砌，并根据第一和第二侧模板组的顶端的开口距离选择适当尺寸的顶模板；设在骨架单元和扩张单元上的用于支撑并促使各模板均贴合于衬砌的支撑单元。

然而在大型地下工程中，隧道与隧道之间、隧道与硐室之间存在众多的交叉口。由于地下工程的施工空间狭小，加上交叉口的特殊构造关系的影响，交叉口顶部衬砌施工的速度和施工质量一直是整个隧道工程施工的难点。为了能够提高施工效率、保证施工质量，需要开发一种能够适应任意交叉角度的交叉口空间几何特点的衬砌施工模板系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种地下工程任意交叉口拱顶衬砌施工模板，解决如何在任意交叉角度的交叉口处两条隧道(或者硐室与隧道)的顶部衬砌施工模板的基础上构建交叉口顶部衬砌施工模板的技术问题。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种可变式地下工程任意交叉口拱顶衬砌施工模板，其特征在于：其包括主隧道顶部衬砌模板、次隧道顶部衬砌模板和交叉口顶部衬砌模板单元。所述的交叉口顶部衬砌模板单元设在主隧道顶部衬砌模板和次隧道顶部衬砌模板的连接位置，其包括至少三个模板支撑环、若干模板支撑梁、若干模板支座和交叉口顶部衬砌模板，模板支撑环固定在次隧道顶部衬砌模板的下方，模板支撑环上设有若干圆孔，圆孔和模板支撑梁的数量相同，模板支撑梁的一端沿次隧道顶部衬砌模板的轴线方向插入模板支撑环上的圆孔中，所述的模板支座套在模板支撑梁的另一端，所述的交叉口顶部衬砌模板固定在模板支座上，交叉口顶部衬砌模板一端与次隧道顶部衬砌模板无缝连接，另一端与主隧道顶部衬砌模板无缝连接。

所述的模板支座的数量需要根据模板支撑梁的长度增加或者减少。

所述的模板支撑梁在组装过程中可以沿次隧道顶部衬砌模板的轴线方向移动，当模板支撑梁与主隧道顶部衬砌模板接触时，将模板支撑梁与主隧道顶部衬砌模板焊接固定。

优选地，所述的交叉口顶部衬砌模板的两端分别与主隧道顶部衬砌模板的侧部及次隧道顶部衬砌模板的端部相吻合。

优选地，所述的模板支撑环为弧形的工字型截面构件，所述的圆孔设在其腹板上。

优选地，所述的模板支撑梁采用圆形截面的钢管，模板支撑梁的直径与圆孔的直径相匹配，模板支撑梁可以沿次隧道轴线方向伸出或者缩回。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型提出的可变式交叉口顶部衬砌施工模板单元是以已有的主、次隧道顶部衬砌施工模板为基础而构建的，当工程进度到达主、次隧道交叉口施工节点时，通过伸、缩模板支撑梁的方式就可以快速地在主、次隧道施工模板体系上搭建起来，不再需要根据主、次隧道之间的交叉角度等几何参数重新计算并制作，适用于任意交叉角度的主、次隧道交叉节点的顶部衬砌施工，其结构强度高、稳定好，适合于在地下等狭小空间内的施工，能够提高施工效率，保证施工质量，解决了地下工程任意交叉角度的交叉口顶部衬砌施工的难题。

附图说明

图1是可变式地下工程任意交叉口顶部衬砌施工模板单元组成示意图；

图2是次隧道顶部衬砌模板与交叉口顶部衬砌模板单元联合的示意图；

图3是交叉口顶部衬砌模板单元各部件的组装过程示意图；

图4是模板支撑环的构造示意图；

图5是采用隧道交叉口顶部衬砌施工模板单元浇筑成型的顶部衬砌示意图。

图示说明：主隧道顶部衬砌模板1、次隧道顶部衬砌模板2、交叉口顶部衬砌模板单元3、模板支撑环4、交叉口模板支撑梁5、模板支座6、交叉口顶部衬砌模板7、主、次隧道相贯线8、圆孔41、交叉口顶部衬砌81。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实施例涉及的可变式地下工程任意交叉口拱顶衬砌施工模板包括主隧道顶部衬砌模板1、次隧道顶部衬砌模板2和交叉口顶部衬砌模板单元3，次隧道顶部衬砌模板2和交叉口顶部衬砌模板单元3组装在一起，形成一个整体，并与主隧道顶部衬砌模板1相交，主隧道顶部衬砌模板1和次隧道顶部衬砌模板2形成任意角度的夹角，主隧道顶部衬砌模板1和交叉口顶部衬砌模板单元3的相交线为主、次隧道相贯线8。

结合附图2和3所示，所述的交叉口顶部衬砌模板包括多个模板支撑环4、多根模板支撑梁5、多个模板支座6及交叉口顶部衬砌模板7，模板支座6的数量需要根据模板支撑梁的长度增加或者减少，为了保证模板支撑梁5的强度和刚度以及沿次隧道轴线方向具有足够的伸缩空间，需要设置两道以上的模板支撑环4，模板支撑环4均预先固定在次隧道顶部衬砌模板2的下方，同时作为次隧道顶部衬砌模板的永久支撑部分，模板支撑环4的结构如附图4所示，模板支撑环4为弧形的工字型截面构件，工字型截面构件的腹板上设有与模板支撑梁5等量的圆孔41，用于安装和固定模板支撑梁。所述的模板支撑梁5为若干根不同长度的圆形截面的钢管，钢管的直径、壁厚和长度要根据主、次隧道的几何参数经过计算确定，所有模板支撑梁5的一端均穿过模板支撑环4的圆孔41中，模板支撑梁5可以朝主隧道模板方向伸出，在伸出过程中将模板支座6嵌套在模板支撑梁5上，模板支座6起到支撑交叉口顶部衬砌模板7和找平的作用，当模板支撑梁5与主隧道模板顶部衬砌模板1接触后，采用焊接的方式将两者相互固定，并在模板支座6上部安装交叉口顶部衬砌模板7。所述交叉口顶部衬砌模板7由木板或者钢板制成，采用焊接或螺栓连接等方式固定在模板支座6上。交叉口顶部衬砌模板7一端与次隧道模板2相接，其边缘形状为圆弧，另一端与主隧道模板1相拼，其边缘形状与主、次隧道相贯线8一致，最终形成任意交叉角度的主、次隧道交叉口顶部衬砌模板。浇筑混凝土，待混凝土凝固后首先解除交叉口顶部衬砌模板7与模板支座6之间的连接，再解除模板支撑梁5与主隧道模板1之间的连接，将模板支撑梁5朝次模板2方向缩回，同时卸下模板支座6，最后拆下交叉口顶部衬砌模板7，得到交叉口顶部衬砌81。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。