[发明专利]一种石膏盾构管片模型浇筑模具及浇筑方法

说明书

本发明提供了一种石膏盾构管片模型浇筑模具及浇筑方法，包括上盖板、下盖板、内模、外模及盖板固定螺栓，上盖板与下盖板上下平行设置；内模及外模均竖向固定在上盖板与下盖板之间，外模套设内模的外侧，内模与外模之间间隔设置，内模与外模之间形成石膏浇筑区；上盖板与下盖板之间通过盖板固定螺栓固定连接在一起；本发明通过在上盖板与下盖板之间设置内模及外模，内模与外模之间形成石膏浇筑区，上下盖板之间通过盖板固定螺栓固定，确保了石膏盾构管片模型的成型，实现对石膏盾构管片的精细化模拟，以便充分研究管片的力学行为特征；结构精细，操作可行，能够使试验结果真实可靠，并可根据实际设计进行调整，能够为实际工程建设提供有效指导。

技术领域

本发明属于隧道工程结构模具技术领域，特别涉及一种石膏盾构管片模型浇筑模具及浇筑方法。

背景技术

近年来，随着城市轨道交通系统的快速发展，兴建的大量城市地铁隧道面临着复杂地质条件的挑战，需要更加重视对隧道结构相关的研究，保证地铁后期运营安全。地铁盾构隧道由于风险小、工期短和成本低等特点，受到了越来越多的青睐。为了研究复杂地质条件对地铁盾构隧道的影响，了解结构相关的力学行为特征，建设前期往往需要进行室内缩尺模型试验研究；由于石膏取材容易，模型成型方便，利用其加工模拟得到的盾构隧道管片与原始混凝土管片的性质也较为接近，已在混凝土结构模型试验中得到了广泛应用。

然而，为了追求经济效益和面临操作上的一些困难，现有的石膏制作模具大多进行了简化，且制作成型的模型较为粗糙；由于对结构的简化和成型的粗糙，导致试验结果出现相应偏差，难以得到真实的结构力学行为结果，也造成在实际工程应用中出现一些问题；因此，为了得到更加精细化的盾构管片模型，合理研究复杂地质条件下的盾构隧道结构力学行为特征，解决制备精细化石膏盾构管片模型操作中面临的技术问题，需要设计制造一种精细化模拟且具有可操作性的石膏盾构管片模型浇筑模具，用于物理模型试验研究，以便为实际工程建设提供指导。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种石膏盾构管片模型浇筑模具及浇筑方法，以解决采现有模具制作成的石膏模型粗糙而导致模拟的结构偏差较大，难以在试验中得到真实的结构力学行为结果的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种石膏盾构管片模型浇筑模具，包括上盖板、下盖板、内模、外模及盖板固定螺栓，上盖板与下盖板上下平行设置；内模及外模均竖向固定在上盖板与下盖板之间，外模套设在内模的外侧，内模与外模之间间隔设置，内模与外模之间形成石膏浇筑区；上盖板与下盖板之间通过盖板固定螺栓固定连接在一起。

进一步的，上盖板的下表面设置有上盖板内模卡口及上盖板外模卡口，内模的上端固定卡设在上盖板内模卡口中，外模的上端固定卡设在上盖板外模卡口中；下盖板的上表面设置有下盖板内模卡口及下盖板外模卡口，内模的下端固定卡设在下盖板内模卡口中，外模的下端固定卡设在下盖板外模卡口中。

进一步的，上盖板上均匀设置有若干排气孔，排气孔位于石膏浇筑区的正上方；排气孔的一端与石膏浇筑区连通，另一端与外界连通。

进一步的，上盖板上均匀设置有若干定位棒上固定孔，下盖板上均匀设置有若干定位棒下固定孔；定位棒上固定孔位于石膏浇筑区的正上方，定位棒下固定孔位于石膏浇筑区的正下方；定位棒上固定孔及定位棒下固定孔中均穿设有定位棒，定位棒的一端伸入石膏浇筑区中，另一端伸出上盖板或下盖板。

进一步的，还包括环形配筋；环形配筋设置在内模与外模之间，且置于石膏浇筑区的中部；环形配筋采用双层圆环型配筋，每层圆环型配筋采用环向筋及纵向筋绑扎形成。

进一步的，外模的内表面开设若干开槽条，开槽条的布设形式与原型隧道盾构管片环向分块拼缝相匹配。