一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]模型試驗是按一定的幾何、物理關系，用模型代替原型進行測試研究，并將研究結果用于原型的試驗方法。在隧道工程相關的模型試驗中，其隧道襯砌模型通常采用如下方法制作:根據襯砌模型的幾何尺寸定制鋼模具，將流塑狀態的石膏漿液或水泥砂漿液注入其中，待漿液凝固且充分干燥后，拆除鋼模具，得到試驗用的襯砌模型。
[0003]若襯砌模型的設計斷面較大、設計長度較長，則襯砌模型與鋼模具之間的接觸面積也相應地顯著增大，此時大體積襯砌模型的脫模存在較大困難，若采用敲擊方式強行脫模，容易損壞鋼模具和襯砌模型。另一方面大體積襯砌模型的輪廓線曲率變化通常也比較復雜，如何保證內外模板之間的準確定位，保證澆筑成型的襯砌模型幾何尺寸符合設計要求，也存在一定困難。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述問題進行了改進，即本發明要解決是，現有隧道襯砌模型制作過程中存在的，襯砌不易脫模以及幾何尺寸難以控制等技術問題。
[0005]本發明的第一具體實施方案是:一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑裝置，其特征在于，包括內模板及套于內模板外部的外模板，所述內模板由三個或三個以上的內模弧板拼接而成，所述外模板由三個或三個以上的外模弧板拼接而成，相鄰內模弧板拼接處及相鄰外模弧板拼接處之間設有止漿條。
[0006]進一步的，內模弧板兩端具有向內側延伸的內模固定板，相鄰內模弧板的相鄰內模固定板經螺栓固定連接，所述止漿條固定于相鄰內模固定板之間。
[0007]進一步的，外模弧板兩端具有向外側延伸的外模固定板，相鄰外模弧板的相鄰外模固定板經螺栓固定連接，所述止漿條固定于相鄰外模固定板之間。
[0008]進一步的，所述內模板及外模板的底端設有封閉內外模板間隙的止漿環。
[0009]進一步的，所述止漿環呈弓狀，且中部插入內模板與外模板之間的間隙內，所述中部呈內大外小的錐狀。
[0010]進一步的，所述內外模板表面均涂抹有凡士林層。
[0011]本發明的第二具體實施方案是:一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑方法，利用如權利要求4所述的一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑裝置，具體步驟如下:
(1)根據相似比例，依據實際隧道斷面的足尺襯砌原型設計成縮尺襯砌模型；
(2)根據襯砌模型的內輪廓線形狀，加工成三片內模弧板，各片內模弧板的內模固定板上設有螺栓孔，以方便各片內模弧板的拼接，并在內模弧板表面涂抹凡士林，以方便脫模；
(3)根據襯砌模型的外輪廓線形狀，加工成三片外模弧板，各片外模弧板的外模固定板上設有螺栓孔，以方便各片外模弧板的拼接;并在外模弧板表面涂抹凡士林，以方便脫模；
(4)將橡膠帶加工成豎向止漿條，將三個豎向止漿條與相鄰外模固定板通過螺栓拼接成外模板;將三個豎向止漿條與相鄰內模固定板通過螺栓拼接成內模板；
(5)將弓狀底部止漿環扣入內模板與外模板之間；
(6)將建筑石膏粉和水按比例攪拌均勻后注入模具內，并采取通風或加熱等方式，加速模型襯砌的干燥成型；
(7)解除內模板接縫處的螺栓，撕下接縫內的豎向止漿條，進而依次拆除三片內模板；相同方法，依次拆除三片外模板，最終得到澆筑質量優良的大體積隧道襯砌模型。
[0012]現有技術相比，本發明具有以下有益效果:與現有的襯砌模型澆筑裝置相比，本發明采用豎向止漿條充填模板拼接處的接縫，既能防止澆筑過程的側面露漿，又能為后續拆模過程提供一定的操作空間，以方便大體積襯砌模型脫模;采用底部止漿環充填內外模板間的空隙，既能防止底部露漿，又能控制內外模板之間的相互定位，以保證襯砌模型的幾何尺寸符合設計要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為拼裝前的襯砌模型澆筑裝置。
[0014]圖2為拼裝后的襯砌模型澆筑裝置(俯視圖)。
[0015]圖3為拼裝后的襯砌模型澆筑裝置(剖面圖)。
[0016]圖4為止漿環結構示意圖。
[0017]圖中:10-內模板，110-內模弧板，111-內模固定板，20-外模板，210-外模板，211_外模固定板，30-止漿條，40-螺栓，50-止漿環。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細的說明。
[0019]如圖1?4所示，一種用于隧道模型試驗的大體積襯砌模型澆筑裝置，包括內模板10及套于內模板外側的外模板20，所述內模板10由三個或三個以上的內模弧板110拼接而成，所述外模板20由三個或三個以上的外模弧板210拼接而成，相鄰內模弧板110拼接處及相鄰外模弧板210拼接處之間設有止漿條30。
[0020]內模弧板110兩端具有向內側延伸的內模固定板111，相鄰內模弧板110的相鄰內模固定板111經螺栓40固定連接，所述止漿條30固定于相鄰內模固定板111之間。為了利于后期脫模，所述內模板表面涂抹有凡士林層。
[0021]外模弧板210兩端具有向外側延伸的外模固定板211，相鄰外模弧板210的相鄰外模固定板211經螺栓40固定連接，所述止漿條30固定于相鄰外模固定板211之間。為了利于后期脫模，所述外模板表面涂抹有凡士林層。
[0022]所述內模板10及外模板20的底端設有封閉內外模板間隙的止漿環60。所述止漿環60截面呈弓狀，邊緣扣入內模板10與外模板20，中部插入內模板10與外模板20之間的間隙內，所述中部呈內大外小的錐狀，以增大密封性。
[0023]本實施例中共有三片內模弧板110及外模弧板210，工作時，將三片內模板110通過螺栓拼接成襯砌模型的內模，各片內模弧板110的接縫處應留有一定間隙，并用豎向止漿條充填；
將三片外模弧板210通過螺栓拼接成襯砌模型的外模，各片外模弧板210的接縫處應留有一定間隙，并用豎向止漿條充填。
[0024]所述多個所述內模弧板拼接處于多個所述外模弧板拼接處錯位設置，以免影響襯砌模型的澆筑質量。
[0025]上述內