專利名稱：一種盾構管片模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種盾構管片模具，屬于隧道盾構施工技術領域。
背景技術：
隨著經濟的迅速發展，各大中城市的交通狀況逐漸擁堵，地鐵建設成為解決城市交通擁堵的常用手段，盾構法施工是地鐵建設最安全有效的施工方法。盾構機包括位于前部的開挖系統及位于后部的襯砌機構，施工中，先進行豎井施工，然后將盾構機置于地下的始發臺上，由位于前部的掘進機沿預定線路挖掘出隧道，掘進的同時由襯砌機構進行錯縫拼裝管片，多個管片合圍拼裝成管狀支撐在隧道內壁。隧道的同一截面上由一組管片拼接成一個完整的圓環形截面，例如為6片或9片為一組。每一片盾構管片呈沿隧道軸線方向延伸的瓦片狀，從橫截面方向看均為具有同一直徑的圓弧的一部分，管片之間通過榫槽連接，或在管片接縫處預留螺栓孔通過螺栓緊固連接。盾構管片為預應力鋼筋混凝土結構，每一片盾構管片的澆筑需要借助于盾構模具來完成。盾構模具包括底模、端模和側模。底模與管片下表面相吻合，底模的截面為弧形且沿管片的軸線方向延伸。端模連接在底模弧面方向的兩端，兩端模所在平面成一夾角且相交在所述管片的軸線上，管片的端面與同組的另一管片的端面相貼合以拼接成完整的管狀。側模連接在底模寬度方向的兩側且與底模寬度方向的側面相吻合，兩側模相互平行且垂直于管片的軸線，管片的側面與另一組的管片側面相貼合，使管狀盾構管片得以延伸。側模及端模的高度與管片的厚度一致。在隧道的直道段，兩側模相互平行，底模的寬度方向左右同寬；而在隧道的彎道段，兩側模成一定角度，底模的寬度方向左右不同寬；直道段與彎道段的管片需要采用不同的模具制作。由于隧道設計中彎道比較多，有的向左轉彎，有的向右轉彎，且各彎道的曲率各不相同，因此需要直道盾構管片模具、左轉彎盾構管片模具及右轉彎盾構管片模具等等， 而每一個盾構管片模具的造價非常昂貴，這就造成了投資成本巨大，尤其在彎道比較多的情況下，盾構管片模具的投資會急劇增加。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種盾構管片模具，采用同一套盾構管片模具可以制造出直道管片或者彎道管片。為解決以上技術問題，本發明所提供的一種盾構管片模具，包括底模、端模和側模；所述底模與管片下表面相吻合，底模的截面為弧形且沿管片的軸線方向延伸；所述端模連接在底模弧面方向的兩端，兩端模所在平面成一夾角且相交在所述管片的軸線上；側模連接在底模寬度方向的兩側且與底模寬度方向的側面相吻合，兩側模分別垂直于管片的軸線；所述側模及端模的高度與所述管片的厚度一致，所述底模包括底模本體及連接在底模本體側面的底模調整板或底模異形板，所述底模本體的兩側面相互平行，所述底模調整板或底模異形板的截面形狀與所述底模本體的截面形狀一致，所述底模調整板的兩側面相
3互平行，所述底模異形板的外側面與其內側面成一底模傾斜角；所述端模包括端模本體及連接在端模本體側面的端模調整板或端模異形板，所述端模本體的兩側面相互平行且與所述底模本體等寬，所述端模調整板或端模異形板的截面形狀與所述端模本體的截面形狀一致，所述端模調整板的兩側面相互平行且與所述底模調整板厚度相等，所述端模異形板的外側面與其內側面之間的傾斜角與所述底模傾斜角相同；當所述底模異形板的內側面與所述端模異形板的內側面位于同一平面內時，底模異形板的外側面也與端模異形板的外側面位于同一平面內。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果本發明的盾構管片模具將底模和端模各自分割成兩部分，底模包括底模本體、底模調整板及底模異形板，端模包括端模本體、端模調整板及端模異形板；當需要制造直道管片時，將底模調整板連接在底模本體側面，將端模調整板連接在端模本體側面，由于底模本體與端模本體為寬度相同的直段，底模調整板及端模調整板的兩側面相互平行，且端模調整板與底模調整板厚度相等，因此安裝底模調整板及端模調整板后，底模與端模的寬度相等且兩側面相互平行，制造出來的管片也是兩側面平行。當需要制造彎道管片時，將底模異形板連接在底模本體側面，由于底模異形板的外側面與其內側面成一底模傾斜角，安裝后使得底模呈現出兩側面呈一定角度，即底模的左右不等寬形成轉向；同理，將端模異形板連接在端模本體側面，由于端模異形板的外側面與其內側面之間的傾斜角與底模傾斜角相同，且底模本體與端模本體為寬度相同的直段，當底模異形板的內側面與端模異形板的內側面分別與底模本體及端模本體連接后， 底模異形板的外側面與端模異形板的外側面位于同一平面內，實現了與底模同角度轉向； 多組彎道管片連續對接就會形成彎道。作為本發明的優選方案，所述底模異形板及端模異形板在所述底模弧面的方向上均為左側薄、右側厚。采用左側薄、右側厚的底模異形板及端模異形板，能夠制造出左轉彎管片。作為本發明的優選方案，所述底模異形板及端模異形板在所述底模弧面的方向上均為右側薄、左側厚。采用右側薄、左側厚的底模異形板及端模異形板，能夠制造出右轉彎管片。作為本發明的優選方案，所述底模本體及端模本體的兩側面均安裝有所述底模異形板及端模異形板。兩側面均安裝有底模異形板及端模異形板比單側安裝轉彎更快，單側安裝底模異形板及端模異形板，轉彎比較和緩。作為本發明的進一步優選方案，所述底模調整板或底模異形板與所述底模本體相連接的平面上分別設有相互對應的定位銷孔、螺栓連接孔及吊裝孔，所述定位銷孔中插接有定位銷，所述螺栓連接孔中設有螺栓，螺栓將底模調整板或底模異形板與所述底模本體固定連接，將側模與底模固定連接。采用定位銷可以保證底模調整板或底模異形板與底模本體之間定位準確，對準后采用螺栓固定連接；同理也可使端模異形板與端模本體之間定位準確，對準后采用螺栓緊固連接。
圖1為多組盾構管片在隧道中襯砌后的俯視圖。圖2為圖1中沿A-A的剖視圖。
圖3為左轉彎隧道的盾構管片連接示意圖。圖4為右轉彎隧道的盾構管片連接示意圖。圖5為盾構管片模具的主視圖。圖6為圖5的左視圖。圖7為圖5的俯視圖。圖8為底模調整板安裝在底模本體上的結構示意圖。圖9為左轉彎底模異形板安裝在底模本體上的結構示意圖。圖10為右轉彎底模異形板安裝在底模本體上的結構示意圖。圖11為底模異形板與端模異形板的端面視圖。圖中1底模；101底模本體；10 底模調整板；102b底模異形板；2端模；201端模本體；20 端模調整板；202b端模異形板；3側模；4定位銷孔；5吊裝孔；6側模螺栓連接孔；7底模本體螺栓連接孔。
具體實施例方式如圖1及圖2所示，多組盾構管片在隧道中錯縫拼接，隧道的同一截面上由一組管片拼接成一個完整的圓環形截面，每一片盾構管片呈沿隧道軸線方向延伸的瓦片狀，從橫截面方向看均為具有同一直徑的圓弧的一部分。圖3為左轉彎隧道的盾構管片連接示意圖，左轉彎時，需要每租盾構管片的左側寬度小，右側寬度大，多組連接逐漸形成左轉彎。圖4為右轉彎隧道的盾構管片連接示意圖，右轉彎時，需要每租盾構管片的右側寬度小，左側寬度大，多組連接逐漸形成右轉彎。如圖5、圖6及圖7所示，本發明的盾構管片模具包括底模1、端模2和側模3。底模ι與管片下表面相吻合，底模1的截面為弧形且沿管片的軸線方向延伸；端模2連接在底模弧面方向的兩端，兩端模2所在平面成一夾角且相交在管片的軸線上；側模3連接在底模寬度方向的兩側且與底模寬度方向的側面相吻合，兩側模3分別垂直于管片的軸線；側模3 及端模2的高度與管片的厚度一致。底模1包括底模本體101及連接在底模本體101側面的底模調整板10 或底模異形板102b，底模本體101的兩側面相互平行，底模調整板10 或底模異形板102b的截面形狀與底模本體101的截面形狀一致，底模調整板10 的兩側面相互平行，底模異形板 102b的外側面與其內側面成一底模傾斜角。端模2包括端模本體201及連接在端模本體201側面的端模調整板20 或端模異形板202b，端模本體201的兩側面相互平行且與底模本體101等寬，端模調整板20 或端模異形板202b的截面形狀與端模本體201的截面形狀一致，端模調整板20 的兩側面相互平行且與底模調整板10 厚度相等，端模異形板202b的外側面與其內側面之間的傾斜角與底模傾斜角相同；當底模異形板102b的內側面與端模異形板202b的內側面位于同一平面內時，底模異形板102b的外側面也與端模異形板202b的外側面位于同一平面內。如圖8所示，當需要制造直道管片時，將底模調整板10 連接在底模本體101側面，將端模調整板20 連接在端模本體201側面，由于底模本體101與端模本體201為寬度相同的直段，底模調整板10 及端模調整板20 的兩側面相互平行，且端模調整板20 與底模調整板102a厚度相等，因此安裝底模調整板10 及端模調整板20 后，底模1與端模2的寬度相等且兩側面相互平行，制造出來的管片也是兩側面平行。如圖9所示，當需要制造左轉彎管片時，將左轉彎底模異形板102b連接在底模本體101側面，由于左轉彎底模異形板102b的外側面與其內側面成一底模傾斜角，且左轉彎底模異形板102b在底模弧面的方向上為左側薄、右側厚，安裝后使得底模呈現出右側寬度大于左側寬度形成向左轉向；同理，將左轉彎端模異形板202b連接在端模本體201側面， 由于左轉彎端模異形板202b的外側面與其內側面之間的傾斜角與底模傾斜角相同，且左轉彎端模異形板202b也為左側薄、右側厚，底模本體101與端模本體201為寬度相同的直段，當左轉彎底模異形板102b的內側面與左轉彎端模異形板202b的內側面分別與底模本體101及端模本體201連接后，左轉彎底模異形板102b的外側面與左轉彎端模異形板202b 的外側面位于同一平面內，實現了與底模同角度轉向；多組彎道管片連續對接形成左轉彎彎道。如圖10所示，當需要制造右轉彎管片時，將右轉彎底模異形板102b連接在底模本體101側面，由于右轉彎底模異形板102b的外側面與其內側面成一底模傾斜角，且右轉彎底模異形板102b在底模弧面的方向上為右側薄、左側厚，安裝后使得底模呈現出右側寬度小于左側寬度形成向右轉向；同理，將右轉彎端模異形板202b連接在端模本體201側面， 由于右轉彎端模異形板202b的外側面與其內側面之間的傾斜角與底模傾斜角相同，且右轉彎端模異形板202b也為右側薄、左側厚，底模本體101與端模本體201為寬度相同的直段，當右轉彎底模異形板102b的內側面與右轉彎端模異形板202b的內側面分別與底模本體101及端模本體201連接后，右轉彎底模異形板102b的外側面與右轉彎端模異形板202b 的外側面位于同一平面內，實現了與底模同角度轉向；多組彎道管片連續對接形成右轉彎彎道。在轉彎比較和緩即轉彎半徑比較大的場合，可以在底模本體101的一側連接底模調整板10 或者底模異形板102b，同樣，在端模本體201的一側連接端模調整板20 或者端模異形板202b。轉彎半徑比較小的情況下，可以在底模本體101的兩側連接底模調整板10 或者底模異形板102b，同樣，在端模本體201的兩側連接端模調整板20 或者端模異形板 202b。如圖11所示，底模調整板10 或底模異形板102b與底模本體101相連接的平面上分別設有相互對應的定位銷孔4、吊裝孔5、側模螺栓連接孔6及底模本體螺栓連接孔7。 底模本體螺栓連接孔7中的螺栓將底模調整板10 或底模異形板102b與底模本體固定連接，側模螺栓連接孔6中的螺栓將側模3與底模固定連接。定位銷孔中插接有定位銷，使底模調整板10 或底模異形板102b與底模本體101之間定位準確，對準后采用螺栓固定連接；同理也可使端模異形板202b與端模本體201之間定位準確，對準后采用螺栓緊固連接。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種盾構管片模具，包括底模、端模和側模；所述底模與管片下表面相吻合，底模的截面為弧形且沿管片的軸線方向延伸；所述端模連接在底模弧面方向的兩端，兩端模所在平面成一夾角且相交在所述管片的軸線上；側模連接在底模寬度方向的兩側且與底模寬度方向的側面相吻合，兩側模分別垂直于管片的軸線；所述側模及端模的高度與所述管片的厚度一致，其特征在于所述底模包括底模本體及連接在底模本體側面的底模調整板或底模異形板，所述底模本體的兩側面相互平行，所述底模調整板或底模異形板的截面形狀與所述底模本體的截面形狀一致，所述底模調整板的兩側面相互平行，所述底模異形板的外側面與其內側面成一底模傾斜角；所述端模包括端模本體及連接在端模本體側面的端模調整板或端模異形板，所述端模本體的兩側面相互平行且與所述底模本體等寬，所述端模調整板或端模異形板的截面形狀與所述端模本體的截面形狀一致，所述端模調整板的兩側面相互平行且與所述底模調整板厚度相等，所述端模異形板的外側面與其內側面之間的傾斜角與所述底模傾斜角相同；當所述底模異形板的內側面與所述端模異形板的內側面位于同一平面內時，底模異形板的外側面也與端模異形板的外側面位于同一平面內。
2.根據權利要求1所述的一種盾構管片模具，其特征在于所述底模異形板及端模異形板在所述底模弧面的方向上均為左側薄、右側厚。
3.根據權利要求1所述的一種盾構管片模具，其特征在于所述底模異形板及端模異形板在所述底模弧面的方向上均為右側薄、左側厚。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的一種盾構管片模具，其特征在于所述底模本體及端模本體的兩側面均安裝有所述底模異形板及端模異形板。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的一種盾構管片模具，其特征在于所述底模調整板或底模異形板與所述底模本體相連接的平面上分別設有相互對應的定位銷孔、螺栓連接孔及吊裝孔，所述定位銷孔中插接有定位銷，所述螺栓連接孔中設有螺栓，螺栓將底模調整板或底模異形板與所述底模本體固定連接，將側模與底模固定連接。
全文摘要
本發明涉及一種盾構管片模具，底模與管片下表面相吻合，端模連接在底模弧面的兩端，側模連接在底模寬度的兩側；底模包括底模本體及連接在其側面的底模調整板或底模異形板，底模本體的兩側面相互平行，底模調整板或底模異形板的截面形狀與底模本體一致，底模調整板的兩側面相互平行，底模異形板的兩側面成傾斜角；端模包括端模本體及連接其側面的端模調整板或端模異形板，端模本體的兩側面相互平行且與底模本體等寬，端模調整板或端模異形板的截面形狀與端模本體一致，端模調整板的兩側面相互平行且與底模調整板厚度相等，端模異形板兩側面的傾斜角與底模傾斜角相同。該盾構管片模具可以制造出直道管片或者彎道管片。
文檔編號E21D11/10GK102155242SQ201110136570
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者葉娟, 王曙, 邱榮榮 申請人:江蘇牧羊集團有限公司