一种可循环使用的缩尺盾构管片模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，属于盾构管片试验模具技术领域，解决了在盾构隧道爆炸缩类实验中，使用现有缩尺管片模具所制作的管片不能还原现场盾构隧道中的接头结构，从而影响实验合理性和可靠性的问题；其包括模具本体呈圆环，模具本体包括构造相同且均为圆弧状结构的封顶块模具、第一邻接块模具、第一标准块模具、第二标准块模具、第三标准块模具和第二邻接块模具；圆弧状结构内均设有用于重复浇筑管片的模具腔；模具腔浇筑完成的管片中形成多个弯螺栓通道。本实用新型专利技术在缩尺实验中，模具腔设置了环向、纵向的弯螺栓通道，使制作出的管片真实还原实际盾构隧道中的接头结构，能得到准确的盾构隧道爆炸类缩尺实验数据。爆炸类缩尺实验数据。爆炸类缩尺实验数据。

【技术实现步骤摘要】
一种可循环使用的缩尺盾构管片模具


[0001]本技术涉及盾构管片模具实验
，具体涉及一种可循环使用的缩尺盾构管片模具。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通的不断发展和装备制造技术水平的提高，我国盾构隧道数量和规模日益增大，当前国际局势复杂，由于盾构隧道常作为重要交通工程、修建在城市繁华区域，同时其拼装式构造特点使得其面临暴恐袭击的可能性和危害程度不断增加，需对盾构隧道的抗爆性能进行全面、深入研究。
[0003]在进行结构爆炸动力特性类课题的研究时，开展缩尺试验是比较有效、可靠的研究手段。根据爆炸比例定律，缩尺结构模型除几何尺寸外，其他条件(如结构材料、边界设置等)应与实际情况一致，盾构隧道通过环向和纵向螺栓将管片拼接而成，管片及接头部位响应规律是研究的重点之一。现有盾构隧道类的缩尺试验常会涉及到对管片材料的相似，采用石膏或砂浆进行浇筑，同时管片接头部位通过基于刚度等效进行切割弱化等方式进行处理，无法真实模拟盾构隧道螺栓接头的细部构造，也无法对接头螺栓的动力响应进行直接测试。另外，在现有的缩尺管片模具腔浇筑有钢筋笼的混凝土缩尺管片时存在振捣效果欠佳和预留接头螺栓孔可操作性不强等问题，使得此类模具得出的试验研究结论可能与真实情况差异性较大，因此需要制作一种可重复性使用的并且考虑管片接头的模具。
[0004]为了解决上述问题，如公开号为CN113640136A的中国专利公开了一种盾构管片缩尺模型实验装置及实验方法，包括盾构管片组件、第一连接组件以及第二连接组件；盾构管片组件包括多个管片钢筋骨架，管片钢筋骨架拼接成盾构管环；第一连接组件设置在相邻两个管片钢筋骨架的拼接纵缝内，第一连接组件预埋在盾构管环内部，采用浇筑材料填充形成盾构管片预制件；第二连接组件包括两组弹簧连接单元，两组弹簧连接单元设置在盾构管片预制件的内侧面和外侧面，且设置在拼接纵缝处；每一弹簧连接单元包括两个弹簧连接件，两个弹簧连接件分别对称设置在拼接纵缝两侧，其靠近拼接纵缝的端部相互连接。第一连接件和弹簧连接单元两个独立系统共同工作等效缩尺后的纵缝螺栓，提高对实际工程指导的可靠性。但是该装置管片依然存在上述问题，无法真实还原盾构隧道管片接头的细部构造，不满足盾构隧道抗爆性能研究的试验条件。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述问题，本技术提供了一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，解决了在盾构隧道爆炸缩类实验中，使用现有缩尺管片模具所制作的管片不能还原现场盾构隧道中的接头结构，从而影响实验合理性和可靠性的问题，为了达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，其包括模具本体；模具本体包括封顶块模具、第一邻接块模具、第一标准块模具、第二标准块模具、第三标准块模具和第二邻接块模
具；封顶块模具、第一邻接块模具、第一标准块模具、第二标准块模具、第三标准块模具和第二邻接块模具依次首尾相连形成圆环；封顶块模具、第一邻接块模具、第一标准块模具、第二标准块模具、第三标准块模具和第二邻接块模具构造相同且均为圆弧状结构；每个圆弧状结构内均设有用于重复浇筑管片的模具腔；浇筑完成的模具腔的管片中形成有多个弯螺栓通道。
[0007]本方案中，可根据实际缩尺实验的需求对封顶块模具、第一邻接块模具、第二邻接块模具、第一标准块模具、第二标准块模具和第三标准块模具的其中之一制作管片，节省材料，在浇筑过程中模具腔预留了环向及纵向弯螺栓通道的位置，使制作出的管片真实还原实际盾构隧道中使用的管片上的接头结构，能得到更为准确的盾构隧道爆炸类缩尺实验数据。
[0008]进一步地，第一标准块模具包括外壁板、内壁板、第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板；第一侧壁板和第二侧壁板为对称件且通过螺栓连接对称分布在内壁板的两侧；上壁板和下壁板为对称件、并通过螺栓连接对称分布在内壁板的上下部分；外壁板与内壁板对立分布并与上壁板、下壁板、第一侧壁板和第二侧壁板连接；外壁板、内壁板、第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板连接形成管片的模具腔。
[0009]本方案中，外壁板、内壁板、第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板连接完成后形成了管片的模具腔，提供了混凝土浇筑空间。
[0010]进一步地，内壁板与第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板之间均设有多个弯螺栓。
[0011]本方案中，多个弯螺栓为模具腔预留了弯螺栓通道的位置。
[0012]进一步地，第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板均设有多个第二弯螺栓孔。
[0013]进一步地，内壁板上有多个三棱台凸起，三棱台凸起中开设有第一弯螺栓孔，弯螺栓的一端穿过第二弯螺栓孔并被外部的螺母锁紧，弯螺栓的另一端伸入第一弯螺栓孔中并通过螺母固定；模具腔浇筑完成后从第二弯螺栓孔和第一弯螺栓孔中抽出弯螺栓以形成弯螺栓通道。
[0014]本方案中，弯螺栓一端通过第一弯螺栓孔中的螺母锁紧，另一端通过第二弯螺栓孔连接固定，在模具腔浇筑完成后，卸下螺母可抽出弯螺栓从而形成弯螺栓通道。
[0015]进一步地，外壁板的中部上开设有呈矩形的浇筑口，浇筑口上设有呈矩形的盖板，盖板通过合页固定在浇筑口上。
[0016]本方案中，通过浇筑口和盖板可便于完成浇筑工作。
[0017]进一步地，第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板内侧上均贴有多个呈方形的橡胶条。
[0018]本方案中，通过橡胶条可以形成管片接缝面预制凹槽，用于成型管片拼装式安装止水胶条。
[0019]进一步地，内壁板和外壁板上均设有横肋和竖肋。
[0020]本方案中，内壁板和外壁板加固有横肋和竖肋，提高了模具的强度，可以使模具不易变形，可重复性使用。
[0021]进一步地，弯螺栓的两端设有螺纹，且表面套有橡胶套，橡胶套两端均设有定位环，两端的定位环分别位于弯螺栓上的螺纹截止处。
[0022]本方案中，浇筑完成后，分别拆下第一弯螺栓孔和第二弯螺栓孔上的螺母，可将弯螺栓从橡胶套中抽离出来，从而使浇筑出来的管片具有弯螺栓通道。
[0023]本技术公开了一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，其有益效果为：
[0024]1、本技术的一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，所浇筑的模型管片可全面考虑管片和接头部位的细部构造，真实还原盾构隧道环向与纵向的拼装特性，为接头部位的测试和详细分析创造条件；同时可兼顾石膏、砂浆及钢筋混凝土等多种浇筑材料，可供使用场景和范围多样；模具构造简单，适用性和可操作性强。
[0025]2、本技术的利用第一侧壁板、第二侧壁板、上壁板和下壁板内侧上的橡胶条可以形成管片接缝面预制凹槽，用于成型管片后安装止水胶条。
[0026]3、本技术利用弯螺栓上的橡胶套，便于固定及脱模。
[0027]4、本技术利用内壁板和外壁板上的横肋和竖肋，提高了模具的强度，使模具不易变形，可重复性使用。
附图说明
[0028]图1为第一标准块模具的爆炸图；
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可循环使用的缩尺盾构管片模具，其特征在于：包括模具本体；所述模具本体包括封顶块模具(1)、第一邻接块模具(2)、第一标准块模具(3)、第二标准块模具(4)、第三标准块模具(5)和第二邻接块模具(6)；所述封顶块模具(1)、所述第一邻接块模具(2)、所述第一标准块模具(3)、所述第二标准块模具(4)、所述第三标准块模具(5)和所述第二邻接块模具(6)依次首尾相连形成圆环；所述封顶块模具(1)、所述第一邻接块模具(2)、所述第一标准块模具(3)、所述第二标准块模具(4)、所述第三标准块模具(5)和所述第二邻接块模具(6)构造相同且均为圆弧状结构；每个所述圆弧状结构内均设有用于重复浇筑管片的模具腔；浇筑完成的所述模具腔的管片中形成有多个弯螺栓通道。2.根据权利要求1所述的可循环使用的缩尺盾构管片模具，其特征在于：所述第一标准块模具(3)包括外壁板(17)、内壁板(7)、第一侧壁板(10)、第二侧壁板(11)、上壁板(8)和下壁板(9)；所述第一侧壁板(10)和所述第二侧壁板(11)为对称件且通过螺栓连接、对称分布在所述内壁板(7)的两侧；所述上壁板(8)和所述下壁板(9)为对称件、并通过螺栓连接对称分布在所述内壁板(7)的上下部分；所述外壁板(17)与内壁板(7)对立分布并与所述上壁板(8)、所述下壁板(9)、所述第一侧壁板(10)和所述第二侧壁板(11)连接；所述外壁板(17)、所述内壁板(7)、所述第一侧壁板(10)、所述第二侧壁板(11)、所述上壁板(8)和所述下壁板(9)连接形成管片的模具腔。3.根据权利要求2所述的可循环使用的缩尺盾构管片模具，其特征在于：所述内壁板(7)与所述第一侧壁板(10)、所述第二侧壁板(11)、所述上壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏启祥，孟祥林，钟浩嘉，张毅峰，苏留锋，徐亚军，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：