[發明專利]隧洞底部混凝土側滑襯砌施工方法及側滑式針梁底模臺車

無效

• 申請號: 201110365440.3
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102434171A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 楊黨榮;周平;劉仲偉
• 申請（專利權）人: 廣漢金達隧道機械有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬;孫恩源

技術領域

本發明涉及一種隧洞混凝土施工方法及裝置，尤其是一種隧洞底部混凝土襯砌施工方法及裝置。

背景技術

目前，圓型隧洞底部混凝土襯砌施工一般采用組合小模板、拖模和針梁底模襯砌這三種施工方式，所稱圓型隧洞底部混凝土一般指在隧洞橫截面上，弧長所對應的圓心角為90°或120°。

第一、組合小模板施工。該種方式是采用標準小模板進行組合施工，主要靠大量人工進行立模、混凝土澆筑、脫模，一個工段指對應模板縱向長度的一段襯砌段，當施工完一個工段后，又用人工搬運模板到下一個工段進行組合立模。這種方式要耗費大量人力、效率低，而且襯砌表面不光滑，襯砌質量很差。

第二、拖模施工。該種方式是：在開挖面的左右洞壁上鋪設滑移軌道，在軌道上連接剛性滑架，剛性滑架通過液壓油缸與底部混凝土襯砌模板連接，在施工完一個工段后，液壓油缸收縮將模板收起，外力牽引剛性滑架及模板沿兩側軌道縱向滑移至下一工段進行施工。由于左右軌道要提前在開挖斷面鋪設，軌道的鋪設精度較差，直接影響混凝土施工質量，經常無法滿足施工要求，模板沒有對中調節系統，全靠人工調整精度，自動化程度低。此外，由于必須在全部已澆筑混凝土都達到初凝時才能脫模，如果襯砌的底部混凝土的高差較大，則新、舊混凝土澆筑時間差較大，容易產生溫度裂縫，如果提早脫模則澆筑在上部的混凝土容易垮塌，因此其只適用于襯砌混凝土高差小的隧洞施工。

第三、針梁底模臺車施工。該種方式是：設計用于底部混凝土襯砌施工的針梁底模臺車，整個臺車由模板總成、針梁總成、梁框總成、前、后底座及對中調整裝置、抗浮裝置、行走系統和卷揚機構等組成。

針梁總成中的針梁既是底模的受力支撐平臺，也是臺車行走的軌道，針梁上、下表面設置有行走軌道，梁框總成包括一個門架，門架的下部與底模上的橫梁通過螺栓聯接構成框架結構，針梁從框架結構的內部穿過，在框架結構的上、下部分別安裝有對應于針梁上、下表面行走軌道的行走系統，底模上的橫梁與工作表面為圓弧面的模板系連接構成模板總成，模板總成的模板系的弧長所對應的圓心角通常為90°或120°，同一工段整體立模、整體脫模。在針梁的前、后端分別設置有前、后底座，前、后底座是針梁的受力支點，混凝土襯砌時臺車的全部重量都落在兩個底座上，一般每個底座上安裝兩個豎向液壓油缸頂住臺車針梁下端面，豎向油缸的伸縮可使針梁上升和下降，用于模板系的脫模和立模，豎向油缸同時作為模板垂直方向的對中調整裝置；前、后底座上還各安裝有一個水平油缸作為模板水平對中調整裝置，混凝土襯砌時，可以利用其左、右移動來調整針梁的中心線，使之與隧洞中心線平行且位于同一鉛垂面上，然后調整豎向油缸使模板系的中心線與隧洞中心線相吻合，此過程稱為“模板對中”，每一次移動針梁底模臺車后，都要重新調整針梁中心線，使之對中。此外，豎向液壓油缸通常還配置有抗傾覆裝置，保證豎向液壓油缸的受力方向在油缸的中心線上，避免油缸失穩損壞。

所述行走系統指安裝在梁框的門架內針梁的上下方的四套行走架，行走架由支座和滾輪等零件組成，因此針梁隨同其行走軌道可在行走架的滾輪上移動，滾輪一般采用帶輪邊的滾輪，使針梁或梁框移動時不會左右擺動。所述卷揚機構包括安裝在梁框端部的兩臺卷揚機，卷揚機卷筒上的鋼絲繩繞過設置在針梁近端的滑輪后固定在梁框端部，由電機經減速器驅動兩個卷筒同步旋轉，一個卷筒收緊鋼絲繩的同時另一個卷筒放出鋼絲繩，使得鋼模和針梁通過鋼絲繩的牽引作相對運動，即固定針梁移動梁框或固定梁框移動針梁，從而完成臺車的移動和模板系的移動。因為針梁的行走軌道位于梁框上安裝的上、下行走架之間，為減小行走摩擦一般留有一定的行走間隙，在臺車上還配備有設置在針梁和梁框之間的定位裝置，用于在混凝土襯砌時彌補所述行走間隙，使針梁和梁框、模板系之間緊固連接。

應用上述針梁臺車進行底部混凝土襯砌時，調整前、后底座上的油缸可實現模板系自動對中就位，模板系就位后，對一個工段進行整體澆筑，達到脫模要求后頂升前、后底座上的豎向油缸進行脫模，最后通過針梁上的雙卷筒卷揚機牽引，將模板系移動到下一工段并就位施工。雖然采用液壓系統立模、脫模，自動化高，工作效率高，但是成型表面由于施工條件限制，混凝土振搗時氣泡無法及時排出，底部混凝土表面始終會出現大量氣泡的外觀質量缺陷，并可能產生新舊混凝土搭接錯臺、溫度裂縫等質量問題，也只適用于襯砌混凝土高差小的隧洞施工。

發明內容