一种沉管倒角振捣装置
技术领域
本实用新型涉及沉管施工技术领域，特别是一种沉管倒角振捣装置。
背景技术
沉管隧道施工过程中，通常采用在船台上制作或干坞中预先制作完成沉管，然后对水底基础进行处理，最后将沉管安装在处理好的基础上，从而建成水底隧道实现通行。
沉管隧道施工过程中，沉管结构通常由多个管节拼接而成，每个沉管管节分为多个管段进行浇筑，在沉管管节浇筑施工过程中，混凝土浇筑后应立即进行振捣，而振捣具有相对严格的技术要求，例如：混凝土振捣以混凝土不出现下沉、表面泛浆及表面不再出现大气泡为准；振捣过程中需要技术人员对混凝土振捣时间及振捣棒的作用半径进行观察，必要时可及时调整振捣工艺，防止振捣过程中出现过振或漏振现象；振捣器的作用半径也是处于某一范围内；振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土内 ，以保证新浇筑混凝土与前一层混凝土结合良好等。如果不能满足振捣技术要求，则沉管浇筑质量会受到较大影响。
现有的沉管结构中，如图1所示，通常采用单箱三室型结构，沉管1包括底板11、顶板12、两侧侧墙13和中间的两面中墙14，所述中墙14与两侧侧墙13之间分别形成用于车辆通行的行车道廊道15，两面中墙14之间形成用于布置沉管附属设施的中廊道16，沉管结构还包括底板倒角17和顶板倒角18。由于在底板倒角17和顶板倒角18处均布置有浇筑模板，在沉管预制混凝土振捣过程中，底板倒角17和顶板倒角18处振捣存在较大的施工难题，主要体现在以下几个方面：
首先，在底板倒角17和顶板倒角18处，振捣器无法垂直地插入混凝土内振捣，因此无法较好地控制振捣器，往往会出现过振或漏振现象；
其次，此处的气泡不容易排除，往往滞留在混凝土内，同时也无法观察该处的混凝土是否存在下沉、表面泛浆及表面不再出现大气泡等现象，因此也就无法调整振捣工艺；
再者，也无法较好地控制振捣器插至前一层混凝土内，在新浇筑混凝土层与前一层混凝土之间往往存在浇筑间隔缝，严重影响沉管制作质量。
由于存在上述施工难题，导致在该部位容易出现气泡、裂缝等质量问题，而且混凝土与钢筋的握裹力较差，混凝土密实度较低，混凝土的抗压强度和抗裂性能均不好，因此 ，如何解决上述施工难题，成为沉管振捣施工过程中亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术中，由于沉管包括布置有模板系统的底板倒角和顶板倒角结构，导致该部位存在无法进行垂直振捣进而容易出现影响振捣质量的问题，提供一种沉管倒角振捣装置，既能满足振捣工艺要求，振捣完成后，通过盖合振捣孔盖，又能保证沉管节段在倒角处的混凝土成型质量。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种沉管倒角振捣装置，包括在沉管倒角处的模板系统上开设的振捣孔，所述振捣孔上固定式连接有振捣孔座，所述振捣孔座上设有振捣孔盖，所述振捣孔盖上设有形状尺寸与振捣孔适配的分模板，使得振捣孔盖盖合在振捣孔座上后，所述振捣孔周围的浇筑模板与所述分模板形成的浇筑模板结构，该沉管倒角振捣装置还包括用于将振捣孔盖固定在振捣孔座上的锁紧结构。
模板系统包括浇筑模板和排架，所述浇筑模板固定安装在所述排架上，排架用于对浇筑模板形成支撑。
通过在沉管倒角处的模板系统上开设振捣孔的方式，振捣器能从振捣孔垂直伸入到沉管倒角处进行振捣，一方面便于沉管倒角处的气泡溢出；另一方面，施工人员能通过振捣孔观察到振捣的混凝土情况，必要时，能及时调整振捣工艺；再一方面，通过振捣孔进行振捣，方便控制振捣器，能有效避免出现过振现象，并且能较好地控制振捣器插入混凝土内的距离，保证新浇筑混凝土与前一层混凝土结合良好。
通过在振捣孔上布置振捣孔座，且振捣孔座与振捣孔固定式连接，使得沉管倒角振捣装置方便制作，也便于匹配和后期使用，保证沉管倒角振捣装置在后期使用时不存在漏浆问题。
在振捣孔盖上设有大小与振捣孔对应的分模板，振捣孔盖盖合在振捣座上后，所述分模板正好填补了模板系统中浇筑模板的缺失部分，从而使浇筑模板形成完整结构，便于沉管预制混凝土表面成型。
另外，当完成振捣后，将振捣孔盖盖合在振捣孔座上，继续进行中墙和侧墙浇筑，此时，荷载增大，通过锁紧结构，将振捣孔盖锁紧固定在振捣孔座上，保证后序浇筑施工继续进行，避免出现振捣孔盖掉落并发生振捣孔漏浆的问题。
作为本实用新型的优选方案，所述振捣孔为四方形孔洞，所述振捣孔座包括四周封闭且内孔与所述振捣孔适配的孔座框架， 所述振捣孔盖包括分模板，以及用于安装所述分模板的孔盖框架，该孔盖框架包括密封外圈和骨架，所述密封外圈用于和所述孔座框架贴合。
将振捣孔布置为四方形孔洞，使得振捣孔座的孔座框架结构与四方形孔洞相同，也是包括由四个平面密封围成的中空框架圈，进而当采用振捣孔盖盖合在振捣孔座时，通过四个平面进行贴合密封，能降低制造难度，保证四个平面贴合紧密，避免振捣孔在振捣完成继续浇筑混凝土过程中发生漏浆现象。
作为本实用新型的优选方案，所述模板系统包括排架和浇筑模板，所述孔座框架包括安装在该排架上的四个座板，四个座板一体式连接成四方形变径筒状结构，所述孔盖框架的密封外圈与所述孔座框架贴合后，所述分模板与浇筑模板的浇筑面平齐。
作为本实用新型的优选方案，所述孔座框架为形状大小与所述振捣孔适配的变径筒状结构，所述密封外圈为形状大小与所述孔座框架适配的变径台体结构，该变径台体结构的顶部用于安装所述分模板。所述密封外圈包括尺寸较小的顶部和尺寸较大的底部，顶部用于安装分模板，底部位于排架外侧。
将孔座框架采用变径的筒状结构，对应地，振捣孔盖的密封外圈也采用形状大小与孔座框架适配的变径结构，两者形成相互贴合的斜面结构，便于将振捣孔盖盖合在振捣孔座内，同时通过锁紧结构的锁紧固定，斜面贴合的结构密封性更好。
作为本实用新型的优选方案，所述骨架包括由型钢和钢板拼接形成密封外圈的支撑结构。
采用型钢和钢板制作成骨架，能提高振捣孔盖的强度，保证振捣孔盖盖合在振捣孔座后，在锁紧结构的固定下不会发生变形，从而保证分模板始终与浇筑模板的浇筑面在同一平面上，提高沉管表面成型质量。
作为本实用新型的优选方案，所述锁紧结构包括连接在振捣孔盖一侧的铰接板，所述振捣孔盖通过该铰接板与排架铰接，所述锁紧结构还包括楔形块和固定板，所述固定板上开设有楔形块穿过的锁紧孔，所述振捣孔盖盖合在振捣孔座上且所述楔形块穿过该锁紧孔后，楔形块底面与振捣孔盖顶面平齐。
现场施工过程中，由于沉管倒角振捣装置随模板系统在多个管段浇筑时反复循环使用，将楔形块通过铁链连接在附近位置的排架上，避免楔形块在现场丢失，随取随用。
采用铰接板将振捣孔盖和振捣孔座铰接的方式，便于振捣孔盖的盖合和打开，非常方便。
作为本实用新型的优选方案，所述振捣孔盖上还设有把手。
在振捣孔盖上设置把手，便于抓拿，通过把手抓取，便于将振捣孔盖盖合和提起。
作为本实用新型的优选方案，沉管节段包括两个行车道廊道，每个行车道廊道两侧均有两处沉管底板倒角，沿沉管节段长度方向上，每处所述沉管底板倒角上均布置有多个所述沉管倒角振捣装置。
通过在每处沉管底板倒角上布置多个沉管倒角振捣装置的方式，能充分考虑到振捣工艺中振捣器的作用半径，进一步充分保证振捣质量；另外，布置多个沉管倒角振捣装置，能对沉管底板倒角在整个沉管节段长度方向上每个部位进行振捣，避免出现漏振现象。
作为本实用新型的优选方案，沉管节段包括顶板两侧的顶板倒角，沿沉管节段长度方向上，每处所述沉管顶板倒角上均布置有多个所述沉管倒角振捣装置。
与在沉管底板倒角处布置多个沉管倒角振捣装置一样，通过在每处沉管顶板倒角上布置多个沉管倒角振捣装置的方式，能充分考虑到振捣工艺中振捣器的作用半径，进一步充分保证振捣质量；同时，布置多个沉管倒角振捣装置，能对沉管顶板倒角在整个沉管节段长度方向上每个部位进行振捣，避免出现漏振现象。
作为本实用新型的优先方案，所述振捣孔距沉管倒角两侧棱边的距离相当。将振捣孔布置在沉管倒角宽度方向上的中心位置附近，兼顾振捣孔两侧的混凝土振捣，避免因某侧长度较长而影响振捣质量，最大程度保证振捣质量。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、通过在沉管倒角处的模板系统上开设振捣孔的方式，振捣器能从振捣孔垂直伸入到沉管倒角处进行振捣，一方面便于沉管倒角处的气泡溢出；另一方面，施工人员能通过振捣孔观察到振捣的混凝土情况，必要时，能及时调整振捣工艺；再一方面，通过振捣孔进行振捣，方便控制振捣器，能有效避免出现过振现象，并且能较好地控制振捣器插入混凝土内的距离，保证新浇筑混凝土与前一层混凝土结合良好；
2、通过在振捣孔上布置振捣孔座，且振捣孔座与振捣孔固定式连接，使得沉管倒角振捣装置方便制作，也便于匹配和后期使用，保证沉管倒角振捣装置在后期使用时不存在漏浆问题；
3、在振捣孔盖上设有大小与振捣孔对应的分模板，振捣孔盖盖合在振捣座上后，所述分模板正好填补了模板系统中浇筑模板的缺失部分，从而使浇筑模板形成完整结构，便于沉管预制混凝土表面成型；
4、通过在每处沉管底板倒角上布置多个沉管倒角振捣装置的方式，能充分考虑到振捣工艺中振捣器的作用半径，进一步充分保证振捣质量；另外，布置多个沉管倒角振捣装置，能对沉管底板倒角在整个沉管节段长度方向上每个部位进行振捣，避免出现漏振现象。
附图说明
图1为单箱三室型结构的沉管结构示意图。
图2为底板倒角处布置沉管倒角振捣装置振捣孔的结构示意图。
图3为底板倒角处布置沉管倒角振捣装置的结构示意图。
图4为沉管倒角振捣装置盖合后的结构示意图。
图5为图4中沉管倒角振捣装置盖合后的左视结构示意图。
图6为沉管倒角振捣装置打开后的结构示意图（一）。
图7为沉管倒角振捣装置打开后的结构示意图（二）。
图8为沉管倒角振捣装置在沉管结构内的布置示意图。
图9为沿图8中A-A的剖视图。
图10为图8的俯视图。
图中标记：1-沉管，11-底板，12-顶板，13-侧墙，14-中墙，15-行车道廊道，16-中廊道，17-底板倒角，18-顶板倒角，2-模板系统，21-浇筑模板，22-排架，3-沉管倒角振捣装置，31-振捣孔，32-振捣孔座，321-内孔，322-孔座框架，3221-座板，322a-小通孔侧，322b-大通孔侧，33-振捣孔盖，331-分模板，332-孔盖框架，3321-密封外圈，3322-骨架，3322a-第一支撑板，3322b-第二支撑板，3322c-槽钢，3322d-角钢，3322e-钢板，333-把手，34-锁紧结构，341-铰接板，342-楔形块，343-固定板。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实施例提供了一种沉管倒角振捣装置，用于布置沉管倒角处，用于沉管倒角处的混凝土振捣施工过程中。
如图2-8所示，沉管倒角振捣装置3包括在沉管倒角处的模板系统2上开设的振捣孔31，所述振捣孔31上固定式布置有振捣孔座32，还包括盖合在该振捣孔座32上的振捣孔盖33，所述振捣孔盖33上设有大小与振捣孔31对应的分模板331，使得振捣孔盖33盖合在振捣孔座32上后，所述振捣孔31周围的浇筑模板21与所述分模板331形成完整的浇筑模板结构，该沉管倒角振捣装置3还包括用于将振捣孔盖33固定在振捣孔座32上的锁紧结构34。
模板系统2包括浇筑模板21和排架22，所述浇筑模板21固定安装在所述排架22上，排架22用于对浇筑模板21形成支撑。
在制作沉管倒角振捣装置3时，通过预先制作好匹配的振捣孔座32和振捣孔盖33，然后在模板系统2上对应开设与分模板331近似大小的振捣孔31，然后将振捣孔座32镶嵌式地固定安装在振捣孔31上，通过振捣孔31进行振捣，振捣完成后，将振捣孔盖33盖合在振捣孔座32上，由于是前期匹配制作，因此适配性较好，沉管在该位置的成型质量也非常好。
作为其中一种优选的实施方式，振捣孔31为四方形孔洞，所述振捣孔座32包括四周封闭且内孔321与所述振捣孔31适配的孔座框架322， 所述振捣孔盖33包括分模板331，以及用于安装所述分模板331的孔盖框架332，该孔盖框架332包括用于和所述孔座框架322贴合的密封外圈3321，孔盖框架332还包括骨架3322，骨架3322用于支撑密封外圈3321。
振捣孔31也可采用其他形状的孔洞，比如圆形孔，此时，也需要将振捣孔座32的孔座框架322与振捣孔盖33的密封外圈3321结构设置为对应尺寸大小的圆形结构，完成适配，但圆形贴合面在制造时，难度相对较大，贴合紧密性不如四方形孔洞的沉管倒角振捣装置。
所述孔座框架322包括安装在排架22上的四个座板3221，四个座板3221一体式连接成四方形变径筒状结构，所述孔盖框架332的密封外圈3321与所述孔座框架322贴合后，所述分模板331与浇筑模板21的浇筑面平齐。
四个座板3221采用钢板，四块钢板通过焊接的方式一体式连接成中空的筒状结构，该筒状结构的外壁分别无缝焊接在排架22上，该筒状结构的内壁用于振捣孔盖33盖合，所述振捣孔盖33的密封外圈3321同样采用四块钢板制作成，四块钢板分别围合在骨架3322四周并与骨架3322焊接形成变径台体结构，形成的变径台体机构与孔座框架322结构相同、大小适配，顶部安装有分模板331，底部位于排架22外侧，用于布置锁紧结构34。
孔座框架322包括与振捣孔31大小对应的小通孔侧322a，以及开口大于小通孔332a的大通孔侧322b，所述密封外圈3321包括用于安装分模板331小外圈端和位于排架22外侧的大外圈端。
将孔座框架322采用包括大小通孔直径的大小头结构，对应地，振捣孔盖33的密封外圈3321也采用大小与孔座框架322对应的大小头结构，两者形成相互贴合的斜面结构，便于将振捣孔盖33盖合在振捣孔座32内，同时通过锁紧结构34的锁紧固定，斜面贴合的结构密封性更好。
用于焊接形成孔座框架322的四个座板3221的板面形状为梯形，焊接后形成四方形漏斗状结构的孔座框架322，小通孔侧322a与密封外圈3321的小外圈端贴合后，与浇筑模板21对齐，从而保证沉管混凝土成型质量，振捣孔盖33从大通孔侧322b盖合。
所述骨架3322包括由型钢和钢板拼接形成密封外圈3321的支撑结构，该骨架包括第一支撑板3322a和第二支撑板3322b，第一支撑板3322a横跨密封外圈3321内腔，所述第二支撑板3322b焊接在第一支撑板3322a的中部，两者板面垂直布置，形成“T”形结构，所述第一支撑板3322a的另一侧为加强侧，该加强侧焊接固定有槽钢3322c和角钢3322d作为骨架，且槽钢3322c和角钢3322d顶部焊接有钢板3322e作为振捣孔盖33的顶面。
所述锁紧结构34包括连接在振捣孔盖33一侧的铰接板341，铰接板341呈弯月形，且在振捣孔盖33上焊接有两块铰接板341，铰接板341的另一端连接铰接座，铰接座固定在排架22上，所述振捣孔盖33通过该铰接板341与排架22铰接，所述锁紧结构34还包括设置在铰接板341相对一侧的楔形块342和固定板343，所述固定板343上开设有楔形块342穿过的锁紧孔，所述振捣孔盖33盖合在振捣孔座32上且所述楔形块342穿过该锁紧孔后，楔形块342压紧振捣孔座32，且楔形块342的底面与振捣孔盖33的顶面平齐。
在锁紧固定过程中，振捣孔盖33盖合在振捣孔座32上，并将楔形块342穿过固定板343的锁紧孔后，楔形块342的底面与振捣孔盖33顶面平齐，从而将振捣孔盖33锁紧固定在振捣孔座32上。
所述振捣孔盖33上还设有把手333，该把手333为圆钢弯折后焊接在振捣孔盖33上的金属把手。
实施例2
本实施例提供了一种将实施例中的沉管倒角振捣装置布置在沉管倒角处的布置方式。
如图8-10所示，沉管节段包括两个行车道廊道15，每个行车道廊道15两侧均有两处沉管底板倒角17，沿沉管节段长度方向上，每处所述沉管底板倒角17上均布置有多个所述沉管倒角振捣装置3。
优选的布置方式为：布置在沉管底板倒角17处的相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距在1～1.5m之间，在确定相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距时，以所述振捣孔31中心为基准，即两个振捣孔31孔距间隔在1～1.5m之间，进一步优选将相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距设为1.25m。
如图-10所示，沉管节段包括顶板两侧的顶板倒角18，沿沉管节段长度方向上，每处所述沉管顶板倒角18上均布置有多个所述沉管倒角振捣装置3。
优选的布置方式为：布置在沉管顶板倒角18处的相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距在1～1.5m之间，在确定相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距时，以所述振捣孔31中心为基准，即两个振捣孔31的孔距间隔在1～1.5m之间，进一步优选将相邻两个所述沉管倒角振捣装置3的间距为1.25m。
所述振捣孔31距沉管倒角两侧棱边的距离相当，将振捣孔31布置在沉管倒角宽度方向上的中心位置附近，兼顾振捣孔两侧的混凝土振捣，避免因某侧长度较长而影响振捣质量，最大程度保证振捣质量。
在工程实际应用时，应当考虑振捣孔31的大小及沉管倒角的宽度尺寸，同时还应当考虑振捣器的有效振捣半径，当沉管倒角的宽度尺寸较大使得振捣器的有效振捣半径无法覆盖到沉管倒角整个宽度范围时，应该考虑在沉管倒角宽度方向上布置两个及以上振捣器，确保振捣质量，同时，可以适当增大振捣孔31的大小，使得从振捣孔31孔边处到所需振捣的位置兼在振捣器的有效半径之内。
也就是说，沉管倒角布置本方案的沉管倒角振捣装置后，所有部位都应当在振捣器的有效振捣半径内，保证沉管倒角所有部位的振捣。比如：振捣孔的最大孔距（振捣孔上最远的孔边两点处之间的距离）为600mm，振捣器的有效半径为600mm，当沉管倒角的宽度大于1800mm时，应该考虑布置两个沉管倒角振捣装置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
