專(zhuān)利名稱(chēng)：隧道管片柔性鋼模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種隧道襯砌用的混凝土管片鋼模，特別是一種隧道管片柔性鋼模，屬于隧道機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)法隧道襯砌管片是直接支承地層、保持規(guī)定的隧道凈空、防止?jié)B漏，同時(shí)又能承受施工荷載的結(jié)構(gòu)體。隧道管片鋼模是澆注管片的專(zhuān)用模具。我國(guó)自生產(chǎn)隧道管片鋼模以來(lái)，設(shè)計(jì)制造的鋼模都是剛性的，即鋼模的開(kāi)模和合模是通過(guò)鉸鏈型式或滾輪平移型式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。柔性彈性變形鋼模改變了傳統(tǒng)鋼模的開(kāi)合方式，脫模時(shí)，利用端板的重力，使底座弧形面板產(chǎn)生彈性變形，端板自動(dòng)打開(kāi)，達(dá)到脫模的要求。它既有剛性鋼模的強(qiáng)度高、剛性好的特點(diǎn)，又有獨(dú)特的柔性的特點(diǎn)，省去了人工開(kāi)啟端板的工作，減輕了管片澆搗時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)中國(guó)專(zhuān)利號(hào)94106973.7，名稱(chēng)為離心式造型混凝土襯砌的制造方法和制造設(shè)備。專(zhuān)利權(quán)人東京瓦斯株式會(huì)社和日本高壓混凝土株式會(huì)社。該專(zhuān)利介紹的設(shè)備是把隧道襯砌分成具有適當(dāng)尺寸的幾個(gè)拱形部分，在離心式造型滾筒內(nèi)進(jìn)行離心造型，一次澆注成形一環(huán)隧道襯砌。所制造的隧道襯砌外圓周面光滑，圓環(huán)精確，但成形的隧道襯砌還需修整外形，并且需要對(duì)拱形內(nèi)表面進(jìn)行精加工。它的適用范圍僅限于直徑約為1.5米到7.0米的隧道襯砌，且該設(shè)備的構(gòu)成較為復(fù)雜，操作過(guò)程也較為繁瑣，限制了它的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種隧道管片柔性鋼模。使其既有剛性鋼模的強(qiáng)度高、剛性好的特點(diǎn)，又能在管片脫模時(shí)，借助鋼模底座的柔性變形使端板自動(dòng)打開(kāi)，即達(dá)到脫模的要求。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括柔性底座、側(cè)板、端板、模芯、芯棒、定位裝置、側(cè)板開(kāi)合裝置、端板鎖緊裝置、側(cè)板鎖緊裝置、密封條，側(cè)板以柔性底座的兩側(cè)面為基準(zhǔn)，通過(guò)錐面定位的定位裝置與柔性底座配合，并用側(cè)板鎖緊裝置與底座聯(lián)接；端板與側(cè)板之間也通過(guò)錐面定位裝置定位，并用端板鎖緊裝置聯(lián)接。此外，底座、側(cè)板與端板三者之間采用橡膠條密封，可提高鋼模型腔的密封性，防止管片澆注時(shí)漏漿。側(cè)板坐于側(cè)板開(kāi)合裝置上，側(cè)板開(kāi)合裝置焊接安裝在底座上，為滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可使側(cè)板以推拉方式平移離開(kāi)底座一定距離。模芯采用焊接形式固定在底座一定的位置上。芯棒分別從端板、側(cè)板穿入型腔，插入模芯內(nèi)。柔性底座包括底座構(gòu)架與弧形面板，兩者焊接固定，柔性底座的弧形面板的兩端為懸臂；端板設(shè)置在柔性底座的弧形面板上，端板進(jìn)一步設(shè)置在柔性底座弧形面板的懸臂處，與底座弧形面板之間用螺栓固定連接；所述的端板可自動(dòng)開(kāi)啟，端板可隨弧形面板的彈性變形而轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，所述的角度滿(mǎn)足端板脫模斜度的要求；開(kāi)模時(shí)，端板脫離了與側(cè)板的連接，于是在自身重力的作用下自行下墜，柔性底座的弧形面板的懸臂處受到端板的重力作用，產(chǎn)生彈性變形，弧形面板在鋼板的彈性變形范圍內(nèi)向下彎曲，由于端板固定在弧形面板上，故端板隨弧形面板的彈性變形一起運(yùn)動(dòng)，端板即向外轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，所轉(zhuǎn)角度滿(mǎn)足端板脫模斜度的要求，使端板上的凹凸榫條脫離被澆注的隧道管片，完成脫模。正因?yàn)槎税彘_(kāi)啟不需要外力作用，故達(dá)到了自動(dòng)開(kāi)啟的目的。此時(shí)便可起吊管片。
當(dāng)柔性鋼模合模時(shí)，先合端板。將端板向里推，端板在外力的作用下回復(fù)到底座弧形面板彈性變形前的原始位置，再合側(cè)板，側(cè)板通過(guò)側(cè)板開(kāi)合裝置的滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，以推拉方式平移至柔性底座，當(dāng)端板與側(cè)板之間通過(guò)錐面定位裝置定位后，擰緊端板與側(cè)板之間鎖緊裝置中的螺栓。然后，側(cè)板以底座兩側(cè)面為基準(zhǔn)，通過(guò)側(cè)板錐面定位裝置與側(cè)板鎖緊裝置將側(cè)板與底座聯(lián)接。最后將芯棒一端穿插入模芯，另一端通過(guò)螺栓壓緊。合模后，即可澆注混凝土。
當(dāng)柔性鋼模開(kāi)模時(shí)，先開(kāi)側(cè)板。開(kāi)啟步驟為松開(kāi)芯棒壓緊螺栓，拆卸芯棒。拆除端板、側(cè)板之間的鎖緊裝置螺栓。松開(kāi)側(cè)板與底座之間的鎖緊裝置螺栓，將側(cè)板以推拉方式平移離開(kāi)底座至設(shè)計(jì)規(guī)定的開(kāi)模位置。此時(shí)，端板脫離了與側(cè)板之間的連接，在垂直方向只受到底座弧形面板懸臂處的支撐力，由于端板的重力大于弧形面板懸臂處的支撐力，于是端板在自身重力的作用下自行下墜，柔性底座的弧形面板的懸臂處受到端板的重力作用，產(chǎn)生彈性變形，弧形面板在鋼板的彈性變形范圍內(nèi)向下彎曲，由于端板固定在弧形面板上，故端板隨弧形面板的彈性變形一起運(yùn)動(dòng)，端板即向外轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，彈性變形量越大，端板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也越大，最終使端板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到脫模斜度的要求，使端板上的凹凸榫條脫離被澆注的隧道管片，達(dá)到自動(dòng)開(kāi)啟的目的，完成脫模。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高。在合模和開(kāi)模兩個(gè)操作中合模時(shí)，只需將端板推向底座，通過(guò)定位裝置，就可使端板與側(cè)板鎖緊、固定。開(kāi)模時(shí)，打開(kāi)側(cè)板后，端板即自動(dòng)開(kāi)啟。本實(shí)用新型大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了工作時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，改變了鋼模的端板必須人工開(kāi)啟的傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)理念。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2柔性鋼模的柔性底座示意主視圖圖3柔性鋼模的合模狀態(tài)示意圖。
圖4柔性鋼模的開(kāi)模狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括柔性底座1、側(cè)板2、端板3、模芯4、芯棒5、密封條6、側(cè)板鎖緊裝置7、定位裝置8、側(cè)板開(kāi)合裝置9、端板鎖緊裝置10，側(cè)板2以柔性底座1的兩側(cè)面為基準(zhǔn)，通過(guò)錐面定位的定位裝置8與柔性底座1配合，并用側(cè)板鎖緊裝置7與柔性底座1聯(lián)接，端板3與側(cè)板2之間也通過(guò)錐面定位裝置8定位，端板鎖緊裝置10聯(lián)接，此外，柔性底座1、側(cè)板2與端板3叁者之間采用橡膠條6密封，可提高鋼模型腔的密封性，防止管片澆注時(shí)漏漿。側(cè)板2坐于側(cè)板開(kāi)合裝置9上，側(cè)板開(kāi)合裝置9焊接安裝在柔性底座1上，為滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可使側(cè)板2以推拉方式平移離開(kāi)柔性底座1一定距離。模芯4采用焊接形式固定在柔性底座1一定的位置上。芯棒5分別從端板3、側(cè)板2穿入型腔，插入模芯4內(nèi)。端板3開(kāi)啟不需要外力作用，開(kāi)模時(shí)利用端板3的重力，使柔性底座1的弧形面板12產(chǎn)生彈性變形，端板3可隨弧形面板12的彈性變形而轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，轉(zhuǎn)過(guò)的角度滿(mǎn)足端板3脫模斜度的要求；端板3坐落于柔性底座1的弧形面板12上，端板3設(shè)置在柔性底座1弧形面板12的懸臂處，與弧形面板12之間用螺栓固定連接；圖2為柔性底座1包括底座構(gòu)架11與弧形面板12，兩者焊接固定，柔性底座1的弧形面板12的兩端為懸臂。
圖3為柔性鋼模合模后，端板3的位置狀態(tài)。合模時(shí)先合端板3，端板3在外力的作用下推向底座至側(cè)板2的圓錐定位處；再合側(cè)板2，側(cè)板2通過(guò)側(cè)板開(kāi)合裝置9的滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，以推拉方式平移至柔性底座1。
圖4為柔性鋼模開(kāi)模后，端板3的位置狀態(tài)。柔性鋼模開(kāi)模時(shí)，先開(kāi)側(cè)板2，將側(cè)板2以推拉方式平移離開(kāi)底座1至設(shè)計(jì)規(guī)定的開(kāi)模位置。此時(shí)，端板3脫離了與側(cè)板2的連接，于是在自身重力的作用下自行下墜，柔性底座1的弧形面板12的懸臂處受到端板的重力作用，產(chǎn)生彈性變形，弧形面板12在鋼板的彈性變形范圍內(nèi)向下彎曲，由于端板3固定在弧形面板12上，故端板3隨弧形面板12的彈性變形一起運(yùn)動(dòng)，因此所述的端板3可隨弧形面板12的彈性變形而轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，所述的角度滿(mǎn)足端板3脫模斜度的要求。例如圖4的鋼模，要滿(mǎn)足該端板3脫模斜度的要求，端板3需至少轉(zhuǎn)動(dòng)8度，使端板3上的凹凸榫條脫離被澆注的隧道管片13，完成脫模。正因?yàn)槎税彘_(kāi)啟不需要外力作用，故達(dá)到了自動(dòng)開(kāi)啟的目的，此時(shí)便可起吊管片。
權(quán)利要求1.一種隧道管片柔性鋼模，包括側(cè)板(2)、端板(3)、側(cè)板鎖緊裝置(7)、定位裝置(8)、側(cè)板開(kāi)合裝置(9)、端板鎖緊裝置(10)，其特征在于還包括柔性底座(1)、模芯(4)、芯棒(5)、密封條(6)，柔性底座(1)包括底座構(gòu)架(11)與弧形面板(12)，兩者焊接固定，柔性底座(1)的弧形面板(12)的兩端為懸臂，側(cè)板(2)以柔性底座(1)的兩側(cè)面為基準(zhǔn)，通過(guò)錐面定位的定位裝置(8)與柔性底座(1)配合，并用側(cè)板鎖緊裝置(7)與柔性底座(1)聯(lián)接，端板(3)與側(cè)板(2)之間通過(guò)定位裝置(8)定位，與端板鎖緊裝置(10)聯(lián)接，模芯(4)采用焊接形式固定在柔性底座(1)上，柔性底座(1)、側(cè)板(2)與端板(3)三者之間采用橡膠條(6)密封，側(cè)板(2)坐于側(cè)板開(kāi)合裝置(9)上，側(cè)板開(kāi)合裝置(9)焊接固定在柔性底座(1)上，為滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，芯棒(5)分別從端板(3)、側(cè)板(2)穿入型腔，插入模芯(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道管片柔性鋼模，其特征是，所述的端板(3)可隨弧形面板(12)的彈性變形而轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，轉(zhuǎn)過(guò)的角度滿(mǎn)足端板(3)脫模斜度的要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的隧道管片柔性鋼模，其特征是，所述的端板(3)設(shè)置在柔性底座(1)的弧形面板(12)上，進(jìn)一步設(shè)置在柔性底座(1)弧形面板(12)的懸臂處，與弧形面板(12)之間用螺栓固定連接。
專(zhuān)利摘要一種隧道管片柔性鋼模。屬于隧道機(jī)械領(lǐng)域。包括柔性底座、側(cè)板、端板、模芯、芯棒、定位裝置、側(cè)板開(kāi)合裝置、端板鎖緊裝置、側(cè)板鎖緊裝置、密封條，柔性底座包括底座構(gòu)架與弧形面板，兩者焊接固定，柔性底座的弧形面板的兩端為懸臂，側(cè)板以柔性底座兩側(cè)面為基準(zhǔn)，通過(guò)錐面定位的定位裝置與柔性底座配合，用側(cè)板鎖緊裝置與底座聯(lián)接，端板與側(cè)板之間也通過(guò)錐面定位裝置定位，用端板鎖緊裝置聯(lián)接，底座、側(cè)板與端板三者之間用橡膠條密封，側(cè)板坐于側(cè)板開(kāi)合裝置上，側(cè)板開(kāi)合裝置焊接安裝在底座上，為滾輪導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，模芯采用焊接形式固定在底座一定的位置上，芯棒分別從端板、側(cè)板穿入型腔，插入模芯內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)E21D11/10GK2753882SQ20042011089
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者虞祖藝, 丁保國(guó), 王佩明, 張翼航, 馮鈺斌 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司