橋面泄水管襯套模具及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橋面泄水管襯套模具及使用方法，它是作為澆筑橋面板預(yù)留泄水管孔道與泄水管外壁之間的襯套砂漿所用的橋梁施工輔助模具，其結(jié)構(gòu)是由中管、中心拉桿、束管、多根斜撐桿、多根模板支桿、折疊模板、底螺母、套筒、擋板、支撐環(huán)和連接板等構(gòu)成，主要通過使用上述襯套模具的方法來代替現(xiàn)有的泄水管分兩步施工的方法，還將襯套混凝土改為具有快速凝固和微膨脹功能的襯套砂漿，通過這種襯套模具結(jié)合襯套砂漿的使用能有效改善泄水管在泄水管孔道內(nèi)的安裝，防止出現(xiàn)泄水管滲漏水污染橋面底板和滴漏到橋下的現(xiàn)象；同時，這種襯套模具還具有構(gòu)造簡單、使用方便、省工節(jié)料、集成度高等優(yōu)點，并起到節(jié)能環(huán)保的作用，故具有較高的推廣應(yīng)用價值。
【專利說明】橋面泄水管襯套模具及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橋梁施工領(lǐng)域，尤其是指橋面泄水管襯套模具及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橋面泄水管是橋梁上部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它能將橋面水排至橋梁外面，起到 保護(hù)橋面結(jié)構(gòu)和利于車輛行駛的作用。
[0003] 橋面泄水管的安裝一般要在預(yù)制或現(xiàn)澆橋面結(jié)構(gòu)時先在橋面板上預(yù)留泄水管孔 道，由于預(yù)制、安裝誤差或現(xiàn)澆橋面結(jié)構(gòu)振動等因素的影響，往往會導(dǎo)致預(yù)留的泄水管孔道 變位，故泄水管孔道的直徑都會比泄水管外徑要大些，再在泄水管孔道與泄水管外壁之間 澆筑襯套混凝土，既可用于調(diào)整泄水管的安裝位置，又能密封泄水管的外壁周邊與泄水管 孔道之間的縫隙，使泄水管安裝準(zhǔn)確、保證橋面板上的泄水管整齊美觀、排水暢通；同時，也 能防止泄水管外徑周邊滲漏水而污染橋面底板和滴漏到橋下，避免污染環(huán)境、影響橋下過 往行人和車輛的交通安全。
[0004] 另外，泄水管底端一般需伸出泄水管孔道外露一段長度，作為外接排水管道之用， 故目前襯套混凝土和安裝泄水管需分兩步進(jìn)行：首先在橋面板的泄水管孔道底面用鐵絲吊 模、泄水管孔道內(nèi)安放鋼管或塑料管芯模進(jìn)行襯套混凝土的施工；待砂漿終凝之后再放置 泄水管。這種施工方法費工費料，泄水管安裝的經(jīng)濟(jì)性較差，工人勞動強(qiáng)度也較大。同時，由 于分兩步施工泄水管，泄水管外壁周邊與襯套混凝土之間的縫隙在一定程度上還是存在， 滲漏水污染橋面底板和滴漏到橋下的現(xiàn)象也難以避免。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種構(gòu)造簡單、使用方便、省工節(jié) 料、節(jié)能環(huán)保、集成度高的橋面泄水管襯套模具及使用方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種橋面泄水管襯套模具，包括橋面板、預(yù)留在橋面板上的泄水管孔道、泄水管、及將 泄水管安裝在泄水管孔道內(nèi)的襯套模具，泄水管與泄水管孔道之間澆筑襯套砂漿，泄水管 底端伸出泄水管孔道外露，所述的襯套模具包括活動穿入泄水管頂部并從泄水管底部穿出 的中管，該中管內(nèi)設(shè)有中心拉桿；所述的中管下部管壁上設(shè)有滑槽，中管外設(shè)有活動套裝并 沿中管作升降移動的束管，該束管上設(shè)有多根圓周均布的斜撐桿，每根斜撐桿的下端均上、 下轉(zhuǎn)動鉸接在束管上；所述的束管上方設(shè)有與斜撐桿數(shù)量相同并以中管為圓心作圓周均布 的模板支桿，每根模板支桿的內(nèi)端均上、下轉(zhuǎn)動鉸接在中管上，每根模板支桿的外端均與相 對應(yīng)的每根斜撐桿的上端作鉸接連接；所述的模板支桿上方設(shè)有環(huán)形的折疊模板，該折疊 模板同時與橋面板底面和泄水管底部作吻合緊貼，折疊模板的內(nèi)環(huán)固定安裝在中管上，夕卜 環(huán)固定安裝在每根模板支桿上，相鄰兩根模板支桿之間的折疊模板上設(shè)有折疊線；所述的 泄水管頂部設(shè)有擋板，橋面板上方設(shè)有架設(shè)在泄水管孔道上方的支撐環(huán)；所述的中管滑槽 內(nèi)設(shè)有拉板，該拉板滑移設(shè)置在滑槽內(nèi)，并與所述束管底端相接觸，拉板與中心拉桿下端連 接；所述的中心拉桿上端依次穿過擋板和支撐環(huán)，該中心拉桿與擋板之間、中心拉桿與支撐 環(huán)之間均為可調(diào)式鎖定結(jié)構(gòu)。
[0007] 所述的襯套模具的中管、中心拉桿、模板支桿、斜撐桿和折疊模板在襯套砂漿作用 下的受力計算公式如下： 公式一、
【權(quán)利要求】
1. 一種橋面泄水管襯套模具，包括橋面板（1)、預(yù)留在橋面板上的泄水管孔道（11)、泄 水管（3)、及將泄水管安裝在泄水管孔道（11)內(nèi)的襯套模具（4)，泄水管（3)與泄水管孔道 (11)之間澆筑襯套砂漿（2)，泄水管（3)底端伸出泄水管孔道（11)外露，其特征在于： a、 所述的襯套模具（4)包括活動穿入泄水管（3)頂部并從泄水管底部穿出的中管 (41)，該中管內(nèi)設(shè)有中心拉桿（42); b、 所述的中管（41)下部管壁上設(shè)有滑槽（41)，中管（41)外設(shè)有活動套裝并沿中管 (41)作升降移動的束管（43)，該束管上設(shè)有多根圓周均布的斜撐桿（44)，每根斜撐桿的下 端均上、下轉(zhuǎn)動鉸接在束管（43)上；所述的束管（43)上方設(shè)有與斜撐桿（44)數(shù)量相同并以 中管（41)為圓心作圓周均布的模板支桿（45)，每根模板支桿的內(nèi)端均上、下轉(zhuǎn)動鉸接在中 管（41)上，每根模板支桿（45)的外端均與相對應(yīng)的每根斜撐桿（44)的上端作鉸接連接； c、 所述的模板支桿（45)上方設(shè)有環(huán)形的折疊模板（47)，該折疊模板同時與橋面板（1) 底面和泄水管（3)底部作吻合緊貼，折疊模板（47)的內(nèi)環(huán)固定安裝在中管（41)上，外環(huán)固 定安裝在每根模板支桿（45)上，相鄰兩根模板支桿（45)之間的折疊模板（47)上設(shè)有折疊 線（471); d、 所述的泄水管（3)頂部設(shè)有擋板（5)，橋面板（1)上方設(shè)有架設(shè)在泄水管孔道（11) 上方的支撐環(huán)（6);所述的中管（41)滑槽（411)內(nèi)設(shè)有拉板（421)，該拉板滑移設(shè)置在滑槽 (411)內(nèi)，并與所述束管（43)底端相接觸，拉板（421)與中心拉桿（42)下端連接；所述的中 心拉桿（42 )上端依次穿過擋板（5 )和支撐環(huán)（6 )，該中心拉桿（42 )與擋板（5 )之間、中心拉 桿（42)與支撐環(huán)（6)之間均為可調(diào)式鎖定結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的襯套模具（4)的中 管（41)、中心拉桿（42)、模板支桿（45)、斜撐桿（44)和折疊模板（47)在襯套砂漿（2)作用 下的受力計算公式如下： 公式一、
當(dāng)
時，模板支桿上0?SJCSfl-(?)范圍內(nèi)所受的彎矩最大
式中 fj--泄水管孔道（11)周邊處襯套砂漿（2)的荷載強(qiáng)度（W/Bl);q2-泄水管（3)外壁直徑處襯套砂漿（2)的荷載強(qiáng)度; qx-泄水管孔道（11)周邊與泄水管（3)外壁直徑之間距離模板支桿鉸（451)中心X處襯套砂漿（2)的荷載強(qiáng)度（JW/m); P1-在襯套砂漿（2)作用下斜撐桿（44)所受的軸心壓力（w); P2--在襯套砂漿（2)作用下模板支桿鉸（451)處的垂直壓力（ w); P2x--在襯套砂漿（2)作用下模板支桿鉸（451)處的水平拉力（ w); Tl-模板支桿（45)或斜撐桿（44)的根數(shù)； R--泄水管孔道（11)直徑(胃）； r--泄水管（3)外壁直徑("); h--泄水管孔道（11)內(nèi)襯套砂漿（2)高度(_); Y--泄水管孔道（11)內(nèi)襯套砂漿（2 )容重(); a-模板支桿鉸（451)與上鉸（442)中心之間的模板支桿（45)水平投影長度（I* ); Ox--模板支桿（45) "Z"形一堅的垂直中心與模板支桿鉸（451)中心之間的水平投 影長度（); O2--上鉸（442)中心與泄水管孔道（11)周邊之間的模板支桿（45)水平投影長度 (BI); O3 -模板支桿（45) "Z"形上面一橫與下面一橫水平中心之間的高度(Ht); X-模板支桿（45) "Z"形上面一橫任意處與上鉸（442)中心之間的距離（講），
X1--模板支桿（45) "Z"形上面一橫所受最大彎矩處與上鉸中心之間的距離（》*)， (a2 <X<a^ai); β--斜撐桿（44)與水平面之間的夾角（0),α+ # = _ο,Λ為斜撐桿（44)與中管 (41)之間的夾角（*); 模板支桿（45) 范圍內(nèi)任意處的彎矩（JW-Ii* ); Mmsxw -模板支桿（45) (?fJCi11-1?)范圍內(nèi)的最大彎矩(研---); -模板支桿（45)的截面模量(_3); (Tzg--模板支桿（45) ( <χ<Λ__ ^范圍內(nèi)在最大彎矩麗_作用下的彎拉 應(yīng)力（fcPa); [(TzgI-模板支桿（45)的容許彎拉應(yīng)力（JtPff)； 公式二、
式中 P2-在襯套砂漿（2)作用下模板支桿鉸（451)處的垂直壓力（ w); P3-中心拉桿（42)需要的提升拉力（w)，也就是中管（41)所受到的壓力；qt -泄水管孔道（11)周邊處襯套砂漿的荷載強(qiáng)度); q2-泄水管（3)外壁直徑處襯套砂楽的荷載強(qiáng)度; η--模板支桿（45)或斜撐桿（44)的根數(shù)； Ox--模板支桿（45) "Ζ"形一堅的垂直中心與模板支桿鉸（451)中心之間的水平投 影長度（》); CL1--上鉸（442)中心與泄水管孔道（11)周邊之間的模板支桿（45)水平投影長度 (JH)， O3 -模板支桿（45) "Ζ"形上面一橫與下面一橫水平中心之間的高度（爾）； β--斜撐桿（44)與水平面之間的夾角（?),α+於=9〇〇 ,α為斜撐桿（44)與中管 (41)之間的夾角（*); CT.--中心拉桿（42)在P作用下的拉應(yīng)力（ ）； 電MPa 中心拉桿（42)的容許拉應(yīng)力(Igpa ); --中心拉桿（42)的有效截面積（w2); c^zhg-中管在g作用下的拉應(yīng)力（AiPii); Ισζ%]-中管（41)的容許拉應(yīng)力（JIPff); Szhg--中管（41)的有效截面積（W); 公式二、
式:中
Tmb--泄水管孔道（11)周邊處單位寬度折疊模板（47)在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng)度 %作用下，折疊模板（47)產(chǎn)生向下圓弧撓度曲線的半徑（m ); A--泄水管孔道（η)周邊處單位寬度的折疊模板（47)在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng)度 ft作用下，兩根模板支桿（45)之間折疊模板（47)產(chǎn)生向下圓弧撓度曲線的最大撓度（《)， 即矢1? ; --泄水管孔道（11)外徑處單位寬度的折疊模板（47)在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng) 度％作用下，兩根模板支桿（45)之間折疊模板（47)產(chǎn)生向下的撓度，假設(shè)兩根模板支桿 (45)之間的撓度曲線為圓弧，％為圓弧撓度曲線兩端與圓心的夾角（res# ); ψ--泄水管孔道（11)外徑處單位寬度折疊模板在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng)度％作用 下，兩根模板支桿（45)之間折疊模板產(chǎn)生向下的撓度，假設(shè)兩根模板支桿（45)之間的撓度 曲線為圓弧，伊為圓弧撓度曲線任意處與起點的夾角; U-模板支桿（45)或斜撐桿（44)的根數(shù)； R--泄水管（3)孔道直徑0*0 ; qx--泄水管孔道（11)周邊處襯套砂漿（2)的荷載強(qiáng)度（JUWbi); S--泄水管孔道（11)周邊處兩根模板支桿（45)之間折疊模板（47)圓弧撓度曲線 弧長); I-泄水管孔道（11)周邊處兩根模板支桿（45)之間距離，即兩根模板支桿之間折 疊模板（47)圓弧撓度曲線的弦長(m)，折疊模板（47)圓弧撓度較小時，; T--泄水管孔道（Π)周邊處兩根模板支桿（45 )之間截取折疊模板（47 )單位寬度， 其上所受的拉力（ωη，1為單位寬度； qx--泄水管孔道（Ii)周邊處襯套砂漿（2)的荷載強(qiáng)度; [Ajw6]--泄水管孔道（11)周邊處單位寬度折疊模板（47)在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng)度ft作用下，兩根模板支桿（45)之間折疊模板（47)產(chǎn)生向下的容許撓度（ra),IabJ的大小影 響襯套砂漿（2)在橋面板（1)底面的質(zhì)量，一般要對
折置1旲板（47 )厚度（》* ); (Tmb--在襯套砂漿（2)荷載強(qiáng)度&作用下，泄水管孔道（11)周邊處折疊模板（47) 所受的拉應(yīng)力（AiPfl);
一折疊模板（47 )容許拉應(yīng)力（AIPar)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的折疊模板（47)內(nèi)環(huán) 與中管（41)的固定結(jié)構(gòu)是在模板支桿（45)上方的中管（41)上設(shè)有環(huán)形的模板束帶（46)， 該模板束帶為橡膠或塑料涂覆織物，模板束帶（46)的內(nèi)環(huán)通過強(qiáng)力膠水粘貼或結(jié)扎密封固 定在中管（41)上，模板束帶（46)的外環(huán)與折疊模板（47)的內(nèi)環(huán)相固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的折疊模板（47)是 由橡膠或塑料涂覆織物制作，該折疊模板（47)通過強(qiáng)力膠水粘貼或結(jié)扎在每根模板支桿 (45)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的支撐環(huán)（6)為鋼 質(zhì)圓環(huán)，其橫截面呈方形狀，該支撐環(huán)頂面放置連接板（61 )，在連接板上設(shè)有供所述中心拉 桿（42)穿過的小孔和可調(diào)式螺紋連接在中心拉桿（42)上的拉桿螺母（64)，支撐環(huán)（6)底 部設(shè)有多根支撐在橋面板（1)上的支腳（62)，每根支腳的底端均設(shè)有高度可調(diào)的支腳螺栓 (63)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的擋板（5)為鋼質(zhì) 矩形板，在擋板（5)頂面設(shè)有頂座螺母（511)，該頂座螺母可調(diào)式螺紋連接在中心拉桿（42) 上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的中管（41)為鋼質(zhì) 空心管，該中管頂端設(shè)有高度可調(diào)的套筒（413)，在套筒頂部設(shè)有手柄（414);所述的中管 (41) 底端設(shè)有可卸式連接的底螺母（412)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的模板支桿（45)是以 中管（41)為圓心作圓周均布的6~12根方鋼，每根模板支桿（45)均是由方鋼兩次彎折而呈 "Z"形，該"Z"形模板支桿（45)的頂面一橫與橋面板（1)的底面作吻合緊貼，"Z"形模板支 桿（45)的底面一橫與泄水管（3)底部作吻合緊貼；所述的每根模板支桿（45)的內(nèi)端均設(shè)有 模板支桿鉸（451 )，每根模板支桿（45 )的外端均設(shè)有上鉸（442 )，每根模板支桿（45 )的上、 下轉(zhuǎn)動角度均為〇°~90°。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面泄水管襯套模具，其特征在于所述的斜撐桿（44)是圓周 均布在束管（43)上的6~12根鋼質(zhì)實心圓桿，每根斜撐桿（44)與中管（41)之間的上、下轉(zhuǎn) 動最大展開角為40°~50°。
10. -種橋面泄水管襯套模具的使用方法，其特征在于該方法包括如下步驟： 步驟一、制作襯套模具（4)的各個部件，對相關(guān)的部件進(jìn)行電焊組合成套件，作除銹防 銹處理后，再對相關(guān)部件或套件進(jìn)行組裝： ① 中管（41)頂端安裝帶手柄（414)的套筒（413)，束管（43)上焊接多個圓周均布的下 鉸（441 )，每根模板支桿（45 )的外端均焊接上鉸（442 )，中心拉桿（42 )下端與拉板（421)焊 接一體，支撐環(huán)（6)底部焊接支腳（62)，并在支腳底端安裝支腳螺栓（63); ② 在束管（43)上方的中管上焊接多個圓周均布的模板支桿鉸（451)，其與中管（41)底 端的距離距離=下鉸中心與上鉸中心的距離+上鉸中心與模板支桿鉸中心的水平投影長度 + (2?3cm)，并將每個模板支桿鉸（451)與相對應(yīng)的每根模板支桿（45)的內(nèi)端作鉸接連 接； ③ 束管（43)從中管（41)底部套入； ④ 將每根斜撐桿（44)的上端與相對應(yīng)的每根模板支桿（45)外端的上鉸（442)作鉸接 連接，將每根斜撐桿（44)的下端與束管（43)上相對應(yīng)的下鉸（441)作鉸接連接； ⑤ 中心拉桿（42)由下而上從中管（41)內(nèi)穿出，拉板（421)端部滑移設(shè)置在滑槽（411) 內(nèi)，該滑槽由連接在中管（41)底端的底螺母（412 )連接封閉； ⑥ 從中管（41)內(nèi)穿出的中心拉桿（42) -直拉伸至多根模板支桿（45)、多根斜撐桿 (44)在中管（41)上完全呈傘狀展開，即多根模板支桿（45)均與中管（41)成90°; ⑦ 將折疊模板（47)用膠水粘貼或結(jié)扎在每根模板支桿（45)上，折疊模板（47)周邊與 每根模板支桿（45)的外端部結(jié)扎牢固，并使折疊模板（47)上的折疊線（471)處于相鄰兩個 模板支桿（45)中間； ⑧ 將模板束帶（46)的內(nèi)環(huán)密封固定在模板支桿鉸（451)上方的中管（41)上，模板束帶 (46) 的外環(huán)與折疊模板（47)的內(nèi)環(huán)粘貼固定，模板束帶（46)分別與中管（41)、折疊模板 (47) 之間的連接為密封不透氣和不漏水； ①?⑧完成后即形成襯套模具（4)的傘狀結(jié)構(gòu)； 步驟二、完全收攏襯套模具（4)的傘狀結(jié)構(gòu)，操作套筒（413)上的手柄（414)從上往下 將襯套模具（4)穿入泄水管孔道（11); 步驟三、待模板束帶（46)位于橋面板（1)底部時，持住手柄（414)并初步提升中心拉桿 (42) ，從而帶動襯套模具（4)的傘狀結(jié)構(gòu)展開，折疊模板（47)吻合緊貼橋面板（1)的底面和 泄水管（3)的底部； 步驟四、從中心拉桿（42)頂部套入圓環(huán)形塑料薄膜至折疊模板（47)上，圓環(huán)形塑料薄 膜的內(nèi)環(huán)直徑小于泄水管內(nèi)徑1?2cm，外徑大于泄水管孔道周邊1?2cm，再在泄水管孔 道（11)內(nèi)放置泄水管（3); 步驟五、泄水管（3)頂面放置擋板（5)，中心拉桿（42)從擋板（5)上穿過后初步旋緊擋 板上的頂座螺母（511)，以初步固定泄水管（3)的安裝位置； 步驟六、放置支撐環(huán)（6)和連接板（61)，中心拉桿（42)從連接板（61)上穿過后初步旋 緊拉桿螺母（64)，旋轉(zhuǎn)支腳螺栓（63)調(diào)節(jié)支撐環(huán)（6)高度，待泄水管（3)準(zhǔn)確定位后，同時 旋緊頂座螺母（511)和拉桿螺母（64)，至此襯套模具（4)和泄水管（3)全部定位完成； 步驟七、將砂漿輸送管插入泄水管（3)與泄水管孔道（11)之間的空隙（111)內(nèi)，壓注襯 套砂漿（2)至飽滿； 步驟八、待襯套砂漿（2)終凝后，依次卸去拉桿螺母（64)、連接板（61)、支撐環(huán)（6)、頂 座螺母（511 )、擋板（5 )，再將手柄（414)往下推送一下，以使折疊模板（47 )與襯套砂漿（2 ) 分離，頂住泄水管（3)頂面并輕輕一邊旋轉(zhuǎn)一邊提升手柄（414)，使襯套模具（4)的傘狀結(jié) 構(gòu)逐漸收攏而緩慢從泄水管（3)內(nèi)抽出； 步驟九、用土工布遮蓋泄水管（3)頂面和襯套砂漿（2)并灑水養(yǎng)護(hù)至規(guī)定強(qiáng)度。
【文檔編號】E01D19/08GK104452601SQ201410769235
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】晏江, 郭志奇, 徐雷雨, 陳海圣, 成水武, 錢旭棟, 冉平, 于化龍, 馮鴻登, 竺輝, 林翰, 應(yīng)佳甲, 段群苗, 周一勤 申請人:寧波交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司