[发明专利]一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置及浇筑方法

说明书

本发明公开了一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置及浇筑方法，属于土木工程技术领域。一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置，包括：内套筒和外套筒，内套筒和外套筒环套间隔设置并形成浇筑腔；浇筑腔的底部设有底模，浇筑腔的顶部设有顶模，浇筑腔的中部设有铁丝网；底模上设有限位板；顶模上设有与浇筑腔连通的浇筑口；铁丝网的底端和顶端分别与限位板和顶模连接。本发明能够将用于代替配筋的铁丝网进行有效固定，在浇筑时，铁丝网不容易发生变形，衬砌内置铁丝网的质量能够得到保证，浇筑后的模型质量能够得到保证，采用此模型来进行钢筋混凝土隧道衬砌模型实验，能够趋近于真实结果。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置及浇筑方法。

背景技术

模型试验可以很好地再现实际隧道工程中的受力和变形状态，通常被认为是一种有效的研究方法。在相似模型试验中，通常根据相似理论采用铁丝网模拟隧道衬砌的配筋，然而铁丝网的精确位置在大部分情况下难以保证，经常出现衬砌的浇筑模型上部铁丝网外漏于外表面，下部铁丝网外漏于外表面，衬砌内置铁丝网的质量难以保证，这样容易造成最终的实验结果失真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置及浇筑方法，以解决现有内置铁丝网的隧道衬砌实验模型质量难以保证的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种隧道钢筋混凝土衬砌试验模型的浇筑装置，包括：内套筒和外套筒，内套筒和外套筒环套间隔设置并形成浇筑腔；浇筑腔的底部设有底模，浇筑腔的顶部设有顶模，浇筑腔的中部设有铁丝网；底模上设有限位板；顶模上设有与浇筑腔连通的浇筑口；铁丝网的底端和顶端分别与限位板和顶模连接。

本发明在浇筑腔中设置限位板，可以采用夹持的方式将铁丝网的底端进行固定，再通过顶模固定铁丝网的顶端，可以约束铁丝网在各个方向上的自由度，将铁丝网固定在合适的位置，由于铁丝网具有一定的刚度，在浇筑混凝土时，铁丝网不容易发生变形，衬砌内置铁丝网的质量能够得到保证。

进一步地，上述限位板包括均呈环状的限位内板和限位外板，限位内板和限位外板环套间隔设置；限位外板为多段；铁丝网的底端卡在限位内板和限位外板之间。

本发明的限位内板和限位外板通过夹持的方式来固定铁丝网的底端，再由外套筒进行固定。限位外板设置为多段后，可以方便安装，并且通过外套筒的挤压作用，限位外板会向内箍紧，使限位外板和限位内板能够将铁丝网紧紧卡住，避免铁丝网的松动。

进一步地，上述限位内板、限位外板、底模以及顶模均为水晶板。

由于隧道截面为拱形，限位内板、限位外板、底模以及顶模的形状需要与隧道截面形状相匹配，采用PVC材质的水晶板，可以方便加工成型，并且水晶板的表面较光滑，便于后期脱模。

进一步地，上述顶模的底壁设有卡槽，铁丝网的顶端卡在卡槽内。

由于铁丝网的底端固定以及铁丝网自身的刚度，铁丝网的顶端卡在卡槽内后，不但可以对铁丝网进行限位，还可以按压顶模使铁丝网更加稳固。

进一步地，上述底模、顶模、限位内板以及限位外板均与内套筒和外套筒接触。

进一步地，上述外套筒设有开口，开口处设有止浆条；外套筒的外侧通过固定铁丝箍紧。

本发明的外套筒是由钢板卷曲而成，即外套筒成型后具有开口，由于开口的存在，可以通过收拢固定铁丝来缩小外套筒围成的区域，从而可以通过固定铁丝使底模、顶模、限位内板以及限位外板均与内套筒和外套筒紧密接触，实现整个装置的整体性，同时铁丝网还能被夹紧。在开口处设置的止浆条，可以避免混凝土从开口处向外流出。同时，通过固定铁丝进行缠绕固定，在浇筑时，能够避免外套筒变形，提高最终模型的质量。