[发明专利]一种精细化隧道模型的制作装置和制作方法

权利要求书

1.一种精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，包括内模（1）和外模（2），所述内模（1）与外模（2）通过定位螺纹线（5）紧密闭合围成隧道模型的空腔，且在所述内模（1）与外模（2）间预留有与空腔相连通的浇筑孔（6）；所述内模（1）和外模（2）采用抽壳模型复模制备得到，所述抽壳模型采用3D打印技术制备得到；所述内模（1）包括底座（11）、内模主体结构（12）；所述内模主体结构（12）固定在底座（11）上；所述制作装置还包括可与内模（1）紧密贴合并与外模（2）共同合围形成隧道衬砌空腔的仰拱隔板（3），所述仰拱隔板（3）的顶部与内模主体结构（12）平齐，所述仰拱隔板（3）采用3D打印技术打印成型。

2.根据权利要求1所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述内模（1）和外模（2）的制备方法包括以下步骤：

S1、通过3D打印技术打印所述隧道的抽壳模型，向所述抽壳模型的空腔内注入冷凝材料，待冷凝材料凝固后即形成实心抽壳模型；

S2、将所述实心抽壳模型置于浇筑容器内固定，并向所述浇筑容器中注入硅胶浆液，待所述硅胶浆液凝固后即形成中间模具；

S3、在所述中间模具的顶部切割出浇筑孔（6），并在中间模具的表面标出定位螺纹线（5），沿所述定位螺纹线（5）切割，切割所得外围部分即为外模（2），切割所得内层部分取出实心抽壳模型后即得到内模（1）。

3.根据权利要求1所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述内模（1）还包括限位管（13），所述限位管（13）垂直贯穿内模主体结构（12）；所述限位管（13）为空心圆柱型结构，其底部与所述底座（11）的底部平齐，其顶部高于所述内模主体结构（12）的顶端。

4.根据权利要求1所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述内模主体结构（12）的表面设置有中心水沟（71）、通信电缆槽（72）、排水槽（73）、电力电缆槽（74）和轨道板槽（75）的轮廓。

5.根据权利要求4所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述轨道板槽（75）上安装有轨道板（8）；所述轨道板（8）上预留有用于安装轨道（9）的轨道槽（81），所述轨道（9）的材质与轨道板（8）的材质不同。

6.根据权利要求1所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述外模（2）包括外模主体结构（21）和定位管（22），所述定位管（22）设置在外模主体结构（21）的内部，所述定位管（22）的截面为圆形，所述定位管（22）的底部与底座（11）的底部平齐，顶部高于外模主体结构（21）的顶端。

7.根据权利要求3-6任一项所述的精细化隧道模型的制作装置，其特征在于，所述精细化隧道模型的制作装置由固定组件（4）进行固定，所述固定组件（4）包括木板（41）、螺杆（42）和螺母（43）；所述木板（41）底部设矩形支撑脚，支撑脚底部与底座（11）的底部平齐，木板（41）内壁紧贴外模（2）的外壁，左右两侧设有齿形突出，齿形突出上设有用于插装螺杆（42）的螺栓孔，木板（41）通过在螺杆（42）上安装紧固螺母（43）固定在外模（2）的外壁。

8.一种精细化隧道模型的制作方法，其特征在于，采用权利要求1所述的制作装置制作仰拱与仰拱填充分次浇筑的隧道模型，包括以下步骤：

S1：将仰拱隔板（3）紧贴固定于内模（1）上，在外模（2）的内壁、内模（1）的外壁与仰拱隔板（3）的外壁涂刷脱模剂，然后组装、固定制作装置，形成隧道衬砌的空腔，并封住除顶部以外的定位螺纹线（5）；

S2：将浇筑浆液倒入所述空腔内，浇筑得到隧道衬砌，养护后拆开外模（2）取出已浇筑的隧道衬砌和仰拱隔板（3），将隧道衬砌的内壁凿毛；

S3：在内模（1）的内壁涂脱模剂，将凿毛后的隧道衬砌放回所述制作装置的原位置，无需置入仰拱隔板（3），再次组装、固定制作装置，并封住除顶部以外的定位螺纹线（5），通过浇筑孔（6）浇筑剩余仰拱填充部分得到精细化隧道模型（7）并养护；

S4：养护完后拆开外模（2），使外模（2）与精细化隧道模型（7）分离，继续养护一定时间后，将精细化隧道模型（7）与内模（1）分离。