一种预制箱涵止水带固定装置及施工方法 |
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| 申请号 | CN202311348433.1 | 申请日 | 2023-10-17 | 公开(公告)号 | CN117188351A | 公开(公告)日 | 2023-12-08 |
| 申请人 | 中交第四航务工程局有限公司; 中交四航局第三工程有限公司; | 发明人 | 黄保国; 梁佳康; 李腾腾; 龚照龙; 刘凯祥; 胡志永; 杨建冲; 郑远斌; 彭上志; 吴广东; 陆鹤升; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种预制箱涵止 水 带固定装置及施工方法，用于固定止水带于待浇筑的预制箱涵的端部，其中预制箱涵止水带固定装置包括：端头模板、夹具和固定 支架 ；端头模板由多段结构化的模板单元拼接而成，端头模板的整体轮廓与预制箱涵的端面轮廓形状贴合；端头模板上设置有向内凹陷的安装槽，在端头模板延伸路径上的任一截面处，安装槽均位于端头模板的中部；夹具由多段结构化的夹具单元拼接而成，夹具能 覆盖 安装槽的全部延伸路径，夹具能对向安装在安装槽内并固定止水带，夹具靠近安装槽中心的一侧 焊接 有 螺母 ；固定支架用于将端头模板固定在待浇筑的预制箱涵的端部。本发明能节约施工成本，施工效率和周转效率高，且施工 质量 好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种预制箱涵止水带固定装置，用于固定止水带于待浇筑的预制箱涵的端部，其特征在于，包括：端头模板、夹具和固定支架； |
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| 说明书全文 | 一种预制箱涵止水带固定装置及施工方法技术领域[0001] 本发明涉及技术领域，具体涉及一种预制箱涵止水带固定装置及施工方法。 背景技术[0002] 随着城市化进程的不断推进和民生基础设施的不断发展，大型预制箱涵作为一种重要的水利工程和交通枢纽结构，被广泛应用于地下和海底工程施工中。在预制箱涵施工中，通常采用预埋式止水带，其一般位于一侧涵洞的连接端口和孔洞周围，具有防止水渗漏、保障结构稳固的作用。特别是在水下大型预制箱涵安装连接施工中，止水带作为一个重要的组成部分，它起到保障箱涵结构的密封性和稳定性，有效隔离水流和防止渗水、漏沙的关键作用。因此，在预制箱涵浇筑施工前，采用先进的技术手段进行止水带的安装与固定，其预埋方式的正确性和有效性对于后续水下相邻预制箱涵安装的正常使用和结构的长期安全性具有至关重要的意义，选择正确的止水带安装施工方法和装置是确保箱涵在预制和水下安装连接过程中的关键所在。 [0003] 现有技术中，预制箱涵止水带安装固定的方法有以下几种：方法一：钢丝固定，即采用钢丝穿过止水带并固定在钢筋骨架上；方法二：螺栓固定，即预先将螺栓固定在钢筋骨架上，而后穿孔固定止水带；方法三：钢筋限位架固定，即利用钢筋制作成上下两层“夹具”，夹住止水带而后通过固定钢筋限位架，间接固定止水带；方法四：自粘结固定，即在止水带安装位置，设置一圈薄钢板与钢筋骨架固定，而后在止水带的一侧预先涂有粘合剂，在施工中直接将其贴附在钢板的壁面。 [0004] 以上几种施工技术存在以下缺点： [0005] 对于方法一和方法二：(1)损伤止水带，采用穿孔固定的方式均破坏了止水带的完整性，防水效果差；(2)不适合特殊结构，固定可能不够稳固，在浇筑混凝土时可能松动，不适用于大型预制箱涵结构；(3)固定效果有限，长时间裸露可能出现松动或锈蚀，需要定期维护和检修，增加了维护成本。 [0006] 对于方法三：(1)施工复杂，钢筋限位架的制作和安装过程相对复杂，需要精确的测量和加工，增加了施工的难度；(2)影响止水带的密封性，钢筋限位架固定时，钢筋与止水带的表面可能产生摩擦或压力，导致止水带表面受损，从而影响其密封性能；(3)成本较高，制作和安装钢筋限位架需要增加额外的材料和人工，同时需要定期进行除锈，增加了施工成本。 [0007] 对于方法四：(1)粘性不稳定，自粘结止水带的粘性受到环境和温度的影响，粘合剂可能在高温或潮湿环境下失去粘性，导致止水带脱落或松动；(2)施工要求较高，自粘结止水带的安装要求贴附表面平整清洁，以确保止水带粘贴牢固；(3)不易拆卸和更换，一旦自粘结止水带粘贴在贴附的钢板上，拆卸和更换较为困难，可能需要破坏部分止水带结构；(4)易受外部污染，施工现场可能存在灰尘、污垢等污染物，可能影响自粘结止水带的粘性和密封性能。 [0008] 综上，现有技术中存在对预制箱涵止水带的安装固定施工成本高、施工效率较低、施工质量较差等问题。 发明内容[0009] 本发明提供一种预制箱涵止水带固定装置及施工方法，以解决现有技术中存在对预制箱涵止水带的安装固定施工成本高、施工效率较低、施工质量较差等问题。 [0010] 为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案： [0011] 一种预制箱涵止水带固定装置，用于固定止水带于待浇筑的预制箱涵的端部，其特征在于，包括：端头模板、夹具和固定支架； [0012] 所述端头模板由多段结构化的模板单元拼接而成，所述端头模板的整体轮廓与所述预制箱涵的端面轮廓形状贴合； [0013] 所述端头模板上设置有向内凹陷的安装槽，在所述端头模板延伸路径上的任一截面处，所述安装槽均位于所述端头模板的中部； [0015] 所述固定支架用于将所述端头模板固定在待浇筑的所述预制箱涵的端部。 [0016] 进一步地，所述端头模板单元包括顶底端头模板和侧端头模板； [0017] 所述顶底端头模板竖直，用于组成所述端头模板的顶边和底边； [0018] 所述侧端头模板的中部竖直，所述侧端头模板两端相同朝向地弯曲90度，所述侧端头模板组成所述端头模板的两侧边。 [0019] 进一步地，所述预制箱涵为双孔箱涵，所述预制箱涵的端面呈横置的日字形； [0020] 所述端头模板单元还包括中隔端头模板，所述中隔端头模板的两端分别连接于顶边和底边的所述顶底端头模板的中部，且所述中隔端头模板的每一端的两侧均具有裙板。 [0021] 进一步地，所述夹具单元包括相同截面形状的直线夹具单元和弧形夹具单元，所述夹具单元截面形状的顶部呈弯曲的齿形，所述螺母焊接在所述夹具单元截面形状的下部； [0022] 所述夹具单元截面形状的顶部的弯曲方向朝向所述安装槽中心； [0023] 所述直线夹具单元用于安装在所述安装槽的直线延伸部分，所述弧形夹具单元用于安装在所述安装槽的弧形延伸部分。 [0024] 进一步地，所述夹具单元通过在所述端头模板的侧边插入弹簧螺栓至所述螺母中实现固定。 [0025] 进一步地，所述固定支架设置于所述端头模板上背离所述安装槽的一侧，所述固定支架的中部能插入调整螺杆，所述调整螺杆的顶部通过销轴与所述端头模板的底部旋转连接； [0026] 所述固定支架的两头与外模板栓接，所述外模板位于所述端头模板和所述固定支架之间，所述外模板用于支撑待浇筑的所述预制箱涵的浇筑面。 [0027] 一种施工方法，用于固定安装止水带至待浇筑的预制箱涵的端部，所述施工方法需要利用前述的预制箱涵止水带固定装置； [0028] 所述施工方法依次包括：端头模板拼装、止水带拼接、止水带定位安装、止水带夹紧固定、端头模板整体安装、浇筑混凝土、拆除端头模板和拆除夹具； [0029] 所述止水带拼接步骤具体为：所述止水带切割后连接，采用电动砂轮机打磨所述止水带切割后的连接位置并清理干净，而后采用强力胶水均匀涂抹在粘接面上，最后将对接处的止水带粘接一起，挤出空隙，采用预压装置挤压粘接处使其粘紧结实； [0030] 止水带预压粘接30±5分钟后，再在接头缝隙外表面涂刷胶水，采用涂刷胶水的锡纸包裹住接头接缝处，并包裹两层。 [0031] 进一步地，所述连接位置包括垂直连接处和竖直连接处，所述垂直连接处的止水带切割方式为：将其中一个所述止水带的端部切削成与止水带的侧面轮廓贴合的形状，所述垂直连接处的所述止水带的粘接面为两个止水带的端面和侧面； [0032] 所述竖直连接处的切割方式为：将端部相接的两个所述止水带各切去端部截面上左右对称的一半，所述竖直连接处的粘接面为两个所述止水带的端面。 [0033] 进一步地，所述止水带定位安装步骤为：将止水带拼接完成后整体安装在端头模板的安装槽内； [0034] 所述止水带夹紧固定步骤为：调整好安装槽内止水带的位置后，将夹具安装在安装槽内止水带的两侧，通过在端头模板的侧边插入弹簧螺栓至螺母中来直接固定好夹具，同时夹紧止水带。 [0035] 本发明的有益效果为： [0036] 1、节约成本 [0037] 本发明应用模块化可调节夹具装置安装固定止水带施工工艺有明显的成本优势，可为项目节省较多的成本支出。 [0038] 2、施工效率快 [0039] 采用模块化可调节夹具装置，快速安装固定技术，大幅提高了止水带的安装效率，缩短了施工周期。 [0040] 3、周转效率高 [0041] 传统的止水带安装固定施工工艺均为一次性施工，而应用模块化可调节夹具装置安装固定止水带工艺，可重复利用，极大地提高了周转效率，降低了施工成本。 [0042] 4、施工质量好 [0044] 图1为预制箱涵止水带固定装置整体装配的示意图； [0045] 图2为图1的A‑A截面图； [0046] 图3为直线夹具单元的仰视图； [0047] 图4为弧形夹具单元的仰视图； [0048] 图5为顶底端头模板和夹具装配的示意图； [0049] 图6为中隔端头模板和夹具装配的示意图； [0050] 图7为侧端头模板和夹具装配的示意图； [0051] 图8为止水带垂直粘合处的粘接示意图； [0052] 图9为止水带竖直粘合处的粘接示意图。 [0053] 附图标记说明： [0054] 1、端头模板；11、顶底端头模板；12、中隔端头模板；121、裙板；13、侧端头模板；2、夹具；201、安装槽；202、螺母；21、直线夹具单元；22、弧形夹具单元；3、止水带；31、粘接面；4、固定支架；401、调整螺杆；402、销轴。 具体实施方式[0055] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0056] 需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0057] 本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。 [0058] 本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0059] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。 [0060] 本发明中预制箱涵止水带固定装置，主要针对双孔预制箱涵设计，双孔预制箱涵的端面呈横置的日字形，但其同样可适用于单孔的或多孔的预制箱涵，如图1所示，在以双孔预制箱涵为例的实施例中，其整体轮廓呈横置的日字形，与双孔预制箱涵的端面轮廓形状贴合，其主要包括端头模板1、止水带3、固定止水带3的夹具2以及用于固定端头模板的固定支架4。 [0061] 具体地，如图5‑7所示，在针对双孔预制箱涵的实施例中，端头模板1由多段结构化的模板单元拼接而成，具体包括顶底端头模板11、中隔端头模板12和侧端头模板13，其中顶底端头模板11竖直，组成端头模板1的顶边和底边；中隔端头模板12的两端分别连接于顶边和底边的顶底端头模板11的中部，且中隔端头模板12的每一端的两侧均具有裙板121，用于增强和顶底端头模板11连接的紧密性，减少晃动；侧端头模板13的中部竖直，且两端相同朝向地弯曲90度，侧端头模板13组成端头模板1的两侧边。 [0062] 如图2‑4所示，端头模板1上设置有向内凹陷的安装槽201，在端头模板1延伸路径上的任一截面处，安装槽201均位于端头模板1的中部，夹具2对向安装在安装槽201的两侧用于夹紧止水带3，夹具2由多段结构化的夹具单元拼接而成，具体包括直线夹具单元21和弧形夹具单元22，直线夹具单元21用于安装在安装槽201的直线延伸部分，弧形夹具单元22用于安装在安装槽201的弧形延伸部分，使得夹具2能覆盖安装槽201的全部延伸路径。 [0063] 此外，在夹具2中，直线夹具单元21和弧形夹具单元22具有相同的截面形状，其截面形状的顶部均呈弯曲的齿形，且其下部焊接有螺母202，螺母202具体焊接于与夹具2的顶部朝向相同的一侧(即在夹具2安装于安装槽201内时，螺母202位于夹具2靠近安装槽201中心的一侧)，直线夹具单元21和弧形夹具单元22安装于安装槽201内时，其呈弯曲的齿形的顶部朝向安装槽201内，故可通过在端头模板1的侧边插入弹簧螺栓(图中未具体展示出)至螺母202中来直接固定好夹具2。 [0064] 特别地，端头模板1延伸路径中还设置有多个固定支架4，其具体设置于端头模板1上背离安装槽201的一侧，固定支架4的中部能插入调整螺杆401，调整螺杆401的顶部通过销轴402与端头模板1的底部旋转连接，而固定支架4的两头能与外模板栓接(外模板用于支撑待浇筑的预制箱涵的浇筑面，即外模板位于端头模板1和固定支架4之间，端头模板1实际上通过固定支架4固定在外模板上，外模板在图中未具体展示出)，从而实现将端头模板1固定在待浇筑的预制箱涵的端部。 [0065] 由于预制箱涵在水下安装时采用挤压密实止水带的方式进行对接，为确保相邻两箱涵接缝处的密封性和稳定性，有效隔离水流和防止渗水、漏沙，本发明中选择TYPEQ130型橡胶止水带。该型号止水带具有以下优点：(1)具有良好的弹性和柔韧性；(2)具有较强的耐腐蚀性和耐老化性；(3)具有良好的弹性恢复性；(4)具有较高的抗压能力和抗变形性能；(5)易于加工、运输方便且广泛应用于大型箱涵结构断面安装，性价比高，其截面形状和正面形状在图8‑图9中已展示出。 [0066] 本发明中，止水带3间的粘接具有两种情况，如图8所示(图8中展示的止水带3为正视视图)，在止水带3之间的垂直连接处(丁字形连接处)，需将其中一个止水带3的端部切削成与止水带3的侧面轮廓贴合的形状，即此时粘接面31分别为两个止水带3的端面和侧面；如图9所示(图9中展示的止水带3为俯视视图)，在止水带3之间的竖直连接处，将端部相接的两个止水带3各切去端部截面上左右对称的一半，即此时粘接面31为两个止水带3的端面。 [0067] 本发明中预制箱涵止水带固定装置的施工方法，具体包括以下步骤： [0068] (1)端头模板拼装 [0069] 端头模板由标准单元分段拼接而成，采用螺栓连接固定，拼装完成后按照设计图纸调整模板的延伸中线以及平整度。 [0070] (2)止水带拼接 [0071] 止水带粘接采用“冷接法”，止水带连接位置处切割好粘接面后，采用电动砂轮机打磨粘接面表面并清理干净，而后采用强力胶水均匀涂抹在粘接面上，最后将对接处的止水带粘接一起，挤出空隙，采用预压装置(现有技术中常见的装置)挤压粘接处使其粘紧结实，待止水带预压约30分钟(±5分钟)后，粘接结实后，再在接头缝隙外表面涂刷胶水，采用涂刷胶水的锡纸包裹住接头接缝处，并包裹两层，确保粘接牢固。 [0072] (3)止水带定位安装 [0073] 将拼接完成的止水带整体安装在端头模板的安装槽内。 [0074] (4)止水带夹紧固定 [0075] 止水带安装并调整好位置后，将夹具安装在安装槽内止水带的两侧，通过在端头模板的侧边插入弹簧螺栓至螺母中来直接固定好夹具，同时夹紧止水带。 [0076] (5)端头模板整体安装 [0077] 止水带安装固定完成后，利用固定支架将端头模板固定至预制箱涵的外模板上。 [0078] (6)浇筑混凝土 [0079] 端头模板全部安装完成，验收合格后浇筑混凝土，止水带的顶部被凝固的混凝土固定在箱涵端部。 [0080] (7)拆除端头模板 [0081] 待箱涵混凝土浇筑完成后，且混凝土达到一定强度后，卸掉在端头模板的侧边插入的弹簧螺栓，从而解开对止水带的固定，优先拆除端头模板，端头模板分块拆除；端头模板拆除顺序为：由两边向中间依次拆除。 [0082] (8)拆除夹具 [0083] 端头模板拆除后，止水带固定装置的夹具仍留在已完成浇筑的箱涵上，随后采用人工单独移除夹具。 [0084] 本发明中，预制箱涵止水带固定装置的端头模板采用标准的模块化单元结构分段组成，并通过在端头模板上预留安装槽，并进一步用夹具将止水带和固定安装在端头模板上，根据不同截面位置处的止水带形状的差异，通过调整弹簧螺栓来调整夹具的夹紧程度，达到固定止水带的最佳状态。 |
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