一种新型隧道纵向止水带定位夹具的制作方法

文档序号:15583559发布日期:2018-10-02 18:07阅读:249来源:国知局

本实用新型属于隧道施工技术领域,尤其涉及一种新型隧道纵向止水带定位夹具。



背景技术:

在隧道施工领域,止水带施工技术研究也较多,现场应用的类型多以由人工利用∩型钢筋卡沿钢边止水带纵向分布,插入混凝土浇筑层中进行定位或制作由定位扣槽板、止水带夹板和反扣槽钢组成的定位夹具。在仰拱弧形模板安装就位后,翻转定位扣槽板,再安装反扣槽钢与止水带夹板,拧紧止水带定位夹板夹紧纵向止水带,同时调整横向宽度和纵向高度的工法进行,在国内其他类似隧道工程中应用比较广泛。

第一种方法是目前国内许多隧道的主流做法,该法简单,易于操作,但该法对保证止水带的纵向线形、外露高度控制不容易控制,往往形成止水带褶曲变形等情况,防水施工质量较差,随着国内铁路建设标准及革新工艺水平的提高,该法也势必被淘汰。

第二种方法,虽采用了与仰拱模板连接成整体实施有效固定钢边止水带的理念,但是在实施过程中,受浇筑过程的触碰,夹具易出现变形或歪斜,且由于定位夹具设计为1m的块单元组成,施工时需要人工将夹具跨过边墙钢筋抬至矮边墙顶部再安装或拆卸,工序繁琐,施工不便,工效不高。另,止水带与定位夹具只能实现点固定,而不能达到面固定,存在止水带在浇筑过程中受外力推挤,容易褶曲变形。

综上所述,现有技术存在的问题是:止水带施工的纵向线形、外露高度控制不容易控制,形成止水带褶曲变形等情况,防水施工质量较差;采用了与仰拱模板连接成整体实施有效固定钢边止水带,施工时需要人工将夹具跨过边墙钢筋抬至矮边墙顶部再安装或拆卸,工效较低,且不能有效控制止水带安装平面位置及高程。



技术实现要素:

针对国内类似隧道现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种新型隧道纵向止水带定位夹具。

本实用新型是这样实现的:一种新型隧道纵向止水带定位装置,所述新型隧道纵向止水带定位装置包括:

仰拱弧形模板上用于固定止水带定位夹具的型支架,∩型定位夹板和┸型止水带纵向定位角钢;

型支架通过上横梁、角钢边柱和斜撑焊接组成,与仰拱弧形模板上焊接的可调高度连接板及长圆孔通过M18螺栓连接;

∩型定位夹板是由止水带固定夹板和┸型纵向双角钢夹具焊接组成,与型支架通过M18螺栓连接。

进一步,所述新型隧道纵向止水带定位夹具设置有紧线器,在仰拱整体模板前端、中部各安装一紧线器,并将紧线器分别固定在仰拱弧形模板上焊接的紧线器横担板上;两个紧线器之间连接有钢边止水带。

进一步,所述钢边止水带两侧纵向设置有的双角钢。

进一步,所述角钢的上端焊接有夹板,夹板与弧形模板顶部通过螺栓安装有支架。

进一步,所述型支架由上横梁、角钢边柱组成,上横梁为对扣[50mm焊接成整体,其下部焊接与止水带固定夹板和角钢夹具连接的δ8mm 连接板;上横梁与等边角钢边柱焊接而成型支架;在横梁及立柱之间加焊[50mm斜撑。

进一步,所述∩型定位夹板包括δ20mm长圆孔连接板,δ8mm合页板和δ8mm宽120mm×长339mm的夹板组成;∩型定位夹板上部长圆孔连接板与型支架上横梁通过螺栓连接。

进一步,┸型纵向定位角钢,包括2根长12.5m的等边纵向定位角钢,与止水带定位夹板焊接为整体。

本实用新型的优点及积极效果为:采用新型隧道纵向止水带定位夹具与现有技术相比,具有操作简便、工效高、刚度大、节约成本的特点。

(1)采用现有最新技术施工:在安装过程中,需要利用人工将止水带定位夹具的多个块段搬运至工作面,再安装就位,施工过程中至少由8名钢筋工全程进行定位和调整,工作3个小时安装完成,每循环施工累计共需约2个工日。

(2)采用新型隧道纵向止水带定位夹具施工:施工时角钢及合页型夹板组成的夹具可以由人工向前拖动至下一工作区段重新与型主梁组合施工,只需4 名钢筋工,工作1个小时即可安装完成,每循环施工累计共需约0.4个工作日。

两种方法对比,新型隧道纵向止水带定位夹具技术比现有技术相比,每循环节约工时:2-0.4=1.6工日;施工经济效益可观。

新型隧道纵向止水带定位夹具技术采用整体加固设计,施工成型速度快,工作效率高,与普通工人随浇筑随校正的方法相比,避免了施工中出现的扭曲、尺寸不规范等质量问题。刚度大,避免在施工过程中受撞击、挂带等外部施工环境的影响。实现了标准化施工生产,其操作简单,安装质量易于控制,由普通工人即可实施操作,并且能够减少费时费力的精调措施。工人劳动强度大大降低,定位卡具实施紧固后,即可进行边墙混凝土浇筑,施工后,钢边止水带在纵向位置偏差小于±30mm,施工形象大大得到提升。

从安全、经济、技术、工效、标准化施工方面新型隧道纵向止水带定位夹具技术是为最优方案。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的新型隧道纵向止水带定位夹具的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的止水带固定夹板和角钢夹具正面构造详图;

图3是是本实用新型实施例提供的止水带固定夹板和角钢夹具侧面构造详图;

图中:1、上横梁;2、角钢边柱;3、斜撑;4、可调高度连接板及长圆孔; 5、止水带固定夹板和角钢夹具;6、∩型定位夹板;7、合页板;8、夹板;9、等边纵向定位角钢;10、仰拱弧形模板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图1-图3所示,本实用新型实施例提供的新型隧道纵向止水带定位夹具包括:上横梁1、角钢边柱2、斜撑3、可调高度连接板及长圆孔4、止水带固定夹板和角钢夹具5、∩型定位夹板6、合页板7、夹板8、等边纵向定位角钢9。

仰拱弧形模板10上用于固定止水带定位夹具的型支架,∩定位夹板6和等边纵向定位角钢9。

型支架通过上横梁1、角钢边柱2和斜撑3焊接组成,与仰拱弧形模板 10上焊接的可调高度连接板及长圆孔4通过M18螺栓连接;

∩型定位夹板6是由止水带固定夹板和┸型纵向双角钢夹具5 焊接组成,与型支架通过M18螺栓连接。

进一步,所述新型隧道纵向止水带定位夹具设置有紧线器,在仰拱整体模板前端、中部各安装一紧线器,并将紧线器分别固定在仰拱弧形模板10上焊接的紧线器横担板上;两个紧线器之间连接有钢边止水带。

进一步,所述钢边止水带两侧纵向设置有的双角钢。

进一步,所述角钢的上端焊接有夹板8,夹板8与弧形模板顶部通过螺栓安装有支架。

进一步,所述型支架由上横梁1、角钢边柱2组成,上横梁1为对扣[50mm 焊接成整体,其下部焊接与止水带固定夹板和角钢夹具连接的δ8mm 连接板;上横梁1与等边角钢边柱焊接而成型支架;在上横梁 1及角钢边柱2之间加焊斜撑3。

所述新型隧道纵向止水带定位夹具设置有紧线器,在仰拱整体模板前端、中部各安装一紧线器;两个紧线器之间连接有钢边止水带。

进一步,所述钢边止水带两侧双纵向设置有50mm×50mm的双角钢;

角钢的上端焊接有夹板,夹板与弧形模板顶部通过螺栓安装有支架。

新型隧道纵向止水带定位夹具施工方法包括以下步骤:

在隧道仰拱矮边墙预埋纵向钢边止水带施工时,利用紧线器将纵向止水带拉紧,减少止水带预埋安装时中部钢边的褶曲,变形,以利钢边止水带预埋时相对顺直;

利用纵向双角钢组成的夹具夹紧纵向钢边止水带后,再通过焊接在纵向角钢上的合页型夹板与仰拱整体弧形模板顶部安装的多个型支架对位螺栓连接固定,将止水带与仰拱整体弧模连接成整体并有效固定,精准定位了纵向止水带预埋的平面位置及预埋高度。

下面结合具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步的描述。

1、基本施工流程:仰拱弧模移动至待浇筑工作面→纵向钢边止水带搭接热熔焊接接长→仰拱弧模中、前端部紧线器拉紧钢边止水带进行粗调→纵向定位角钢、夹板焊接整体的定位夹具推移至工作面(确保定位角钢搭接于上一循环仰拱混凝土顶面40~50cm)→型主梁支架翻转就位固定→角钢定位夹具夹板与型上横梁螺栓销接→测量检测平面位置、外露高度→利用夹板连接螺栓夹紧止水带→浇筑仰拱→松开紧线器松开角钢定位夹具夹板与型主梁螺栓→仰拱拆模推移至下一工作面→松开棘爪,收拢紧线器钢丝绳→松开纵向定位角钢夹板上的固定螺栓和型上横梁与夹板的连接螺栓→解去型支架角钢立柱底部长圆孔处的一个螺栓→翻转型支架避开仰拱钢筋并随仰拱弧模脱模后转至下一工作面→下一工序施工。

2、新型隧道纵向止水带定位夹具设计

钢边止水带精调定位由定位卡具进行,其装置组成:固定止水带定位夹具的型支架,∩型定位夹板和┸止水带纵向定位角钢组成;

型上横梁采用[50槽钢对口焊接,其下部焊接与止水带固定夹板和角钢夹具连接的δ8mm连接板;上横梁与等边角钢边柱2焊接而成型支架,为提高刚度,在横梁及立柱之间加焊[50mm斜撑。型支架与仰拱弧形模板上焊接的可调高度连接板及长圆孔通过M18螺栓连接。

∩型定位夹板设计原型源于钢筋卡,包括δ20mm长圆孔连接板,δ8mm合页板和δ8mm宽120mm×长339mm的夹板组成。∩型定位夹板上部长圆孔连接板与型支架上横梁通过螺栓连接,能够确保∩定位夹板横向平移一定长度范围,以符合设计不同围岩级别中埋止水带的平面位置尺寸。长圆孔连接板与合页板和δ8mm宽120mm×长339mm的止水带定位夹板焊接为整体,为便于紧固定位角钢,在固定卡一侧角钢腹板总部开直径为18mm螺栓孔(注意螺栓孔加工为丝扣),将夹板通过螺栓拧紧,是中埋式钢板止水带固定牢靠,以确保中埋式止水带埋设高度符合设计要求。在实际应用过程中,为体现均衡受力同时为降低工作量,型支架和∩定位夹板沿仰拱弧形模板方向分布间距为2m。

┸止水带纵向定位角钢是钢边止水带两侧双纵向设置有50mm×50mm的双角钢,角钢的上端焊接有夹板,夹板与弧形模板顶部通过螺栓安装有支架。

角钢单根长度为12.0m,考虑边墙每循环浇筑施工长度为12m,为便于角钢两端定位和固定,角钢一端伸长至已浇边墙部分长度为0.5~0.8m,有效与上一段钢边止水带密贴,保证其顺直度。

止水带定位夹具纵向布置间距2m,钢边止水带定位夹具结构详见附图。

3、施工方法

(1)利用紧线器拉紧止水带完成粗调

在仰拱模架移动到施工作业面并定位后,即在仰拱弧形模板顶缘中部及前端,各焊接一根Г长约20cm的δ16mm横担钢板;并将北能多功能紧线器分别固定在仰拱弧形模板上焊接的δ16mm紧线器横担板上;两个紧线器之间连接有钢边止水带。使用时先把紧线器上的钢丝绳松开,并固定在仰拱弧模横担上,用夹线钳夹住止水带,然后扳动专用板手,利用棘爪的防逆转作用,逐渐把钢丝绳绕在棘轮滚筒上,使止水带收紧,把收紧的止水带固定在仰拱弧模横担板上。

(2)∩型定位夹板和┸止水带纵向定位角钢夹具推移至工作面、型支架翻转就位

松开仰拱弧形模板中部紧线器并收拢钢丝绳,仰拱前端部紧线器拉紧钢边止水带后并保持拉紧状态,将2段6.4m长的∩定位夹板和┸止水带纵向定位角钢组成的夹具,利用人工从┸止水带纵向定位角钢夹具端头和中部用缆绳拖拽至工作面,然后微调┸止水带纵向定位角钢前后位置,使角钢上焊接的∩型定位夹板与仰拱弧形模板上的型支架位置相对应,翻转型支架并同时拧上型支架角钢立柱底部长圆孔处的2个M18螺栓,然后拧上型支架上横梁与∩型定位夹板连接板长圆孔的2个M18螺栓,完成夹具与模板螺栓连接的粗调定位工作。

(3)测量检测仰拱模板平面位置、高程,固定止水带的外露高度

模板及纵向止水带定位夹具均安装就位后,由测量人员进一步复测仰拱弧形模板安装平面位置及高程,以免导致仰拱厚度与顶面高程控制不良,导致中纵向中埋止水带定位不精。本实用新型实施例提供的新型隧道纵向止水带定位夹具为了应对现场发生的因仰拱模板安装误差过大的问题,通过利用型支架角钢立柱底部长圆孔和型支架上横梁与∩定位夹板连接板长圆孔两部分进行竖向、横向的螺栓调节,使中埋式纵向止水带定位精确。

在止水带两侧利用双纵向双角钢组成的夹具夹紧止水带后,并确保止水带线形顺、平、直,外露高度一致。分别拧紧型支架角钢立柱底部长圆孔处的2个M18螺栓、型支架上横梁与∩型定位夹板连接板长圆孔的2 个M18螺栓,将止水带与仰拱整体弧模连接成整体并有效固定,精准定位了纵向止水带预埋的平面位置及预埋高度,且满足止水带外露高度20cm的要求。

(4)仰拱浇筑混凝土,松开紧线器松开┸型角钢定位夹具夹板与型上横梁螺栓、紧线器完成整个作业过程

混凝土采用拌和站集中计量拌和,罐车运输至现场,并利用溜槽将混凝土卸料入仓,人工利用振捣器实施分层、分段多点密集振捣,振捣过程中须保护好纵向止水带定位夹具的各部件装置不受破坏。

仰拱浇筑完成后即松开┸型角钢定位夹具夹板与型上横梁连接螺栓,并留存于工具箱内,解去型支架角钢立柱底部长圆孔处的一个M18螺栓,然后翻转型支架避开仰拱钢筋,最后松开北能多功能紧线器棘爪,使钢丝绳或镀锌铁线松开,再松开夹线钳收拢夹线器。

待混凝土强度达到设计强度80%后,即拆除仰拱弧形模板,松开∩型定位夹板连接板上的M18夹板固定螺栓,人工轻轻撬动┸型角钢定位夹具并清除覆盖的混凝土浮浆或杂物,即完成了整个止水带安装、固定过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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