專利名稱：地下隧道無拉桿側(cè)墻施工用模板臺車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及隧道施工方法及設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地下矩形混凝土框架結(jié)構(gòu)作為地下隧道施工一種結(jié)構(gòu)形式在我國七八十年代普遍發(fā)展，當時主要應(yīng)用在車站、過水通道等小型工程中，一般采用木模板或小塊組合鋼模板施工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程質(zhì)量要求的提高，進入九十年代以后，地下矩形砼框架結(jié)構(gòu)的長大工程在我國逐漸地發(fā)展起來，而且施工技術(shù)也發(fā)展到采用組合大塊鋼模板或模板臺車組織施工。2009年I月開始建設(shè)的貴廣鐵路的重點控制性工程佛山隧道，由中鐵第四勘察設(shè)計院設(shè)計，隧道全長3750m，設(shè)計為明挖隧道，其中進、出口端為敞開U型槽砼結(jié)構(gòu)，長為 (1120m+840m) 1960m ;中部暗埋段為矩形雙箱式砼框架結(jié)構(gòu)，長1790m。地下矩形雙箱式砼框架結(jié)構(gòu)分節(jié)段設(shè)置沉降縫，最大的標準節(jié)段長60m、寬29. 810m，高10. 965m，施工難度大，尤其是其側(cè)墻采用墻身無拉桿形式，側(cè)墻模板臺車的設(shè)計成為項目保證施工質(zhì)量和進度的關(guān)鍵技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型的模板臺車，尤其適用于隧道工程墻身無拉桿側(cè)墻的施工，具有操作簡單、靈活、可自由裝配、成本低的優(yōu)勢。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種地下隧道無拉桿側(cè)墻施工用模板臺車，其由若干臺并列平行的模板臺車單元通過緊固件連接組成，所述模板臺車單元包括-底座，及-若干模板支架，所述模板支架由固定于所述底座上的下支架與位于下支架之上的上支架或中支架之其中之一疊加組裝而成，所述下支架或中支架或上支架包括由水平支撐桿、固定于水平支撐桿末端的豎向支撐桿、連接于水平支撐桿及豎向支撐桿之間的斜撐拼裝而成的三角形桁架，所述豎向支撐桿序貫連接于同一鉛垂線上，及-安裝于底座的若干行走腳輪，及-安裝于底座用于調(diào)節(jié)所述底座的高度及水平定位用的若干調(diào)節(jié)螺栓，及-若干液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)的液壓缸固定于所述底座，液壓系統(tǒng)的活塞桿桿頭朝向側(cè)墻模板的方向，及-安裝于底座用于把模板臺車單元固定于施工場所的地腳螺栓，及-配重，所模板臺車還包括若干側(cè)墻模板，所述側(cè)墻模板由大面積鋼板拼接而成，多個模板支架通過設(shè)置于豎向支撐桿上的螺栓固定連接于側(cè)壁模板，所述模板臺車還包括用于牽引模板臺沿隧道縱向行走的卷揚機，所述卷揚機可拆卸地固定于所述底座上。所述側(cè)墻模板在面向模板臺車的一面設(shè)置有加勁肋。所述每臺模板臺車單元設(shè)置有6個調(diào)節(jié)螺栓，以便從前后左右各位點進行高度的調(diào)節(jié)。作為其中一種實施方式，所述模板支架從上至下由上支架、中支架和下支架依次固定連接而成，所述上支架搭建有施工平臺。作為其中另一種實施方式，所述模板支架從上至下由上支架和下支架固定連接而成，所述上支架搭建有施工平臺。作為其中另一種實施方式，所述模板支架從上至下由中支架和下支架固定連接而成，所述中支架搭建有施工平臺?！0020]本實用新型設(shè)計出的模板臺車可根據(jù)側(cè)墻模板的長度由多個模板臺車單元自由組裝而成，模板臺車的高度也可以根據(jù)側(cè)墻的高度由上、中、下支架組接，模板臺車上設(shè)置有使模板臺沿側(cè)墻方向行走的牽引系統(tǒng)，還設(shè)有使模板臺車相對側(cè)墻作遠近位置距離調(diào)整的液壓系統(tǒng)，側(cè)壁模板跟隨模板臺車可方便地移動和精確地定位，從而使側(cè)墻混凝土順利地進行澆筑。本實用新型的模板臺車適用于地下設(shè)置垂直圍護結(jié)構(gòu)的大型矩形框架砼結(jié)構(gòu)，也適用于地下設(shè)置垂直圍護結(jié)構(gòu)的長大型敞開U型槽砼結(jié)構(gòu)；由于需要利用結(jié)構(gòu)的底板提供輪子的剛性行走道，因此須滿足先底板后側(cè)墻的順序組織施工。

圖I是模板支架的其中一種組合方式。圖2是模板支架的第二種組合方式。圖3是模板支架的第三種組合方式。圖4是模板臺車定位于待施工側(cè)墻位置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是由多臺模板臺車單元組裝成的施工用模板臺車結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實施例為模板臺車的安裝及應(yīng)用實施例，現(xiàn)以地下隧道無拉桿側(cè)墻的施工為例進行說明。按以下步驟進行地下隧道無拉桿側(cè)墻的施工步驟一澆筑地下隧道底板及待施工側(cè)墻底部的肋角(如圖4所示的肋角8)。底板混凝土強度達到80%時，一邊養(yǎng)護，一邊開始清理場地，預(yù)留出能滿足堆放模板臺車的構(gòu)件、設(shè)備及拼裝的場地，同時準備吊裝設(shè)備。步驟二 安裝側(cè)墻防水設(shè)施和鋼筋。步驟三組裝模板臺車由于側(cè)墻按每20m分段(分節(jié)長度按照盡量避免和減少由于徐變和收縮引起混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原則考慮)施工，所以每套側(cè)墻模板長度也按20m設(shè)計，每套側(cè)墻模板固定在一架組裝好的模板臺車上，每架模板臺車則由若干輛模板臺車單元連接組成，如圖5所示，本例中為7輛。每輛模板臺車單元由底座、若干模板支架、行走腳輪、調(diào)節(jié)螺栓、地腳螺柱、液壓系統(tǒng)等組成。底座作為模板臺車單元的重量及部件固定的承受體，可以多個模板支架共同固定于同一底座上，也可以每個模板支架獨立固定在一個底座上。每個模板臺車單元可以包括若干個平行設(shè)置的模板支架，如圖5所示，每臺模板臺車單元包括4個模板支架，或如最右邊的模板臺車單元包括3個。根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)的布置形式，受隧道底縱坡和支撐的影響，隧道各斷面的高度不一致，支撐體系也不一樣，按高度設(shè)置分別有一道橫撐、兩道橫撐、三道橫撐，共計三種斷面形式。因此，模板臺車設(shè)計既要必須滿足不同斷面的高度要求，又要考慮到施工成本的問題，因此施工時，按照斷面的需要分三種情況進行組裝。因此，具有三種模板支架組裝形式，圖廣3所示。如圖I所示的組裝方式中，模板支架由下支架I、中支架2、上支架3依次疊加組裝而成。上支架3上安裝有施工平臺4。每一層支架均包括水平支撐桿、固定于水平支撐桿末端的豎向支撐桿、連接于水平支撐桿及豎向支撐桿之間的斜撐，水平支撐桿、豎向支撐桿和斜撐拼裝組成三角形桁架結(jié)構(gòu)。上、中、下支架的豎向支撐桿疊置于同一鉛垂線上，并固定 連接。豎向撐桿上設(shè)有用于與側(cè)墻模板緊固連接的固定螺栓。底板為C40高性能混凝土，能滿足行走道的強度和剛度要求，可以充分利用已澆筑底板的有利條件進行設(shè)計行走系統(tǒng)。在底座安裝行走腳輪6。每輛模板臺車可根據(jù)受力及平衡的要求而設(shè)置4飛個行走腳輪。行走腳輪為萬向自由行走腳輪，可360°旋轉(zhuǎn)走動。每臺模板臺車單元均設(shè)置有若干調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓安裝在底座上。模板臺車的施工荷載承受由預(yù)埋的錨固螺栓和調(diào)節(jié)螺栓來承受。設(shè)計時從先澆筑底板的有力條件進行考慮分析，在底板肋角上預(yù)埋錨固螺栓和利用底板面比較平整、剛度高的特點設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓來承受施工荷載。每臺模板臺車單元均設(shè)置有液壓系統(tǒng)，主要是為模板臺車精確定位和脫模提供動力，設(shè)計時考慮能利用預(yù)埋在肋角上的錨固螺栓為受力錨固點，因此設(shè)計為半自動、簡單的分離式液壓系統(tǒng)。油缸設(shè)計為兩端都帶連接頭，經(jīng)受力分析每套模板臺車配置3套液壓系統(tǒng)，油泵固定在底座上，油缸的活塞桿桿頭與相應(yīng)預(yù)埋在肋角中的錨固螺栓連接，油缸的缸體則與底座連接，由油泵提供液壓動力。側(cè)墻模板面板采用大塊鋼模板拼接而成。根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)的支撐高度、模板長度、曲線半徑確定鋼模板尺寸，按以下四種情況進行設(shè)計①、標準塊300X 300cm，300X 200cm，300X116. 5cm ；②、非標準塊200X 300cm, 200X 200cm, 200X 116. 5cm ;③、曲線外側(cè)調(diào)節(jié)塊317 X 300cm，317 X 200cm，317 X 116. 5cm ;④、曲線內(nèi)側(cè)調(diào)節(jié)塊283 X 300cm，283 X 200cm, 283 X 116. 5cm。模板面板采用A3鋼厚5mm鋼板，模板面向模板支架的一面設(shè)置橫向加勁肋、邊肋和豎向加勁肋。由于模板臺車整體重量較輕，牽引力設(shè)計時，按照方便適用的原則進行考慮，經(jīng)過現(xiàn)場考察和受力分析，采用一臺3t卷揚機和滑輪組提供動力。卷揚機安放在模板臺車前進方向始發(fā)端的底座上，用于承受牽引力的鋼絲繩錨固端采用Φ25鋼筋制作且預(yù)埋在底板上。如圖5所示，組裝模板臺車單元，首先把底板與模板支架連接，由大塊鋼模板5. I、
5.2,5. 3組拼形成的側(cè)壁模板5固定于模板支架上。多臺模板臺車單元通過緊固件固定連接形成一套模板臺車，在底座上安裝調(diào)節(jié)螺栓、地腳螺栓、行走腳輪、液壓系統(tǒng)、卷揚機等，并放置配重，保證模板的重心在模板臺車整個底座的垂直中心線上，確保模板安全穩(wěn)定。步驟四模板臺車初步就位。I、把卷揚機的鋼絲繩安裝在滑輪組上，牽引至與前方預(yù)埋于底板中的連接鋼筋相連。2、選擇行走部位的前進端方向的四個輪子為導(dǎo)向輪，擺正方向后用插銷鎖住，清理走行道的雜物。3、開啟卷揚機牽引模板臺車沿著行走線路到指定位置。直線地段能一次到位，曲線地段需要利用導(dǎo)向輪調(diào)整幾次方向即可就位。步驟五模板臺車精確定位。把油缸活塞桿與設(shè)置于已澆筑肋角中的錨固螺栓連接，啟動油泵拉動臺車，使模 板緊靠在已澆筑的肋角上，保持油缸的受力狀態(tài)；在底座的底部使用千斤頂10將模板臺車頂起至行走腳輪6懸空，把所有調(diào)節(jié)螺栓7調(diào)整到與地下隧道底板接觸的高度，檢查底座基本處于水平狀態(tài)，然后將千斤頂10卸載移開，繼續(xù)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓7，螺帽上下調(diào)節(jié)螺栓的絲口進行校正，保證了模板的水平和垂直度；同時，把調(diào)節(jié)螺栓升到一定高度，使輪子與走道分離，實現(xiàn)萬向輪在施工混凝土?xí)r不參與受力，確保了行走部分的安全。直到側(cè)墻模板的模板面豎直，擰緊固定調(diào)節(jié)螺栓；檢查模板下端與已澆筑肋角的密貼情況，必要時用海綿塞縫止水堵漿，把地腳螺栓與預(yù)設(shè)于已澆筑肋角的鋼筋固定，卸載液壓油缸；安裝堵頭模板及用于混凝土澆筑的施工平臺；堵頭模板指的是需澆注混凝土墻身兩端的封端模板。步驟六側(cè)墻預(yù)埋件設(shè)置。側(cè)墻預(yù)埋件主要有接地端子和下一步施工頂板的預(yù)埋錐形螺母、螺栓，模板就位后按圖紙設(shè)置接地端子和預(yù)埋頂板模板接縫的錐形螺母、螺栓。步驟七側(cè)墻混凝土澆筑。側(cè)墻采用汽車泵泵送混凝土入模，并使用串筒配合(滿足灌注高度要求，同時避免澆筑過程中混凝土污染鋼筋和模板)，澆筑混凝土?xí)r，預(yù)留串筒位置，由于分節(jié)長度為20m，設(shè)置5個灌注點同時澆筑混凝土。混凝土澆筑時為保證墻體模板的側(cè)壓力均衡，按照分段、分層、對稱的原則進行澆筑，進度保持基本一致，每層澆筑厚度為50cm。采用插入振動器搗固，振動器移動間距不超過振動器作用半徑的I. 5倍；與模板保持5(Tl00mm的距離，插入下層混凝土 5(Tl00mm ;每一處振動完畢后邊振動邊徐徐提出振動棒；避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。步驟八待混凝土強度達到100%后進行模板臺車脫模修整?；炷翉姸冗_到100%后才能脫模。 I、解除錨固螺栓與模板臺車的連接。2、調(diào)整輪子的移動方向(橫向)，用插銷鎖住，把輪下的雜物清理干凈。3、用千斤頂頂住底座的下端穩(wěn)定臺車，調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓至輪子著地時懸空于地面。4、千斤頂徐徐緩慢卸載，使輪子著地受力，然后移開千斤頂。[0065]5、重新連接油缸，調(diào)整進出油管方向，啟動油泵，使模板臺車脫離錨固螺栓，且預(yù)留滿足維修保養(yǎng)的空間。底板面不平整時，可以輔于手葫蘆倒鏈幫助退摸。步驟九側(cè)墻混凝土采用保濕法養(yǎng)護，混凝土澆注完成后，待混凝土終凝后開始灑水養(yǎng)護，對側(cè)墻頂面和鋼模板灑水養(yǎng)護，保持濕潤；模板拆除后，及時用透水土工布覆蓋，并灑水養(yǎng)護28天。采用簡易式模板臺車與軌道式模板臺車、履帶式模板臺車效益的對比如下表I所示表I
權(quán)利要求1.一種地下隧道無拉桿側(cè)墻施工用模板臺車，其特征在于由若干臺并列平行的模板臺車單元通過緊固件連接組成，所述模板臺車單元包括 -底座，及 -若干模板支架，所述模板支架由固定于所述底座上的下支架與位于下支架之上的上支架或中支架之其中之一疊加組裝而成，所述下支架或中支架或上支架包括由水平支撐桿、固定于水平支撐桿末端的豎向支撐桿、連接于水平支撐桿及豎向支撐桿之間的斜撐拼裝而成的桁架結(jié)構(gòu)，所述豎向支撐桿首尾相連接于同一鉛垂線上，及 -安裝于底座的若干行走腳輪，及 -安裝于底座用于調(diào)節(jié)所述底座的高度及水平定位的若干調(diào)節(jié)螺栓，及 -若干液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)的液壓缸固定于所述底座，液壓系統(tǒng)的活塞桿桿頭朝向側(cè)墻模板的方向，及 -安裝于底座用于把模板臺車單元固定于施工場所的地腳螺栓，及 -配重， 所述模板臺車還包括若干側(cè)墻模板，所述側(cè)墻模板由大面積鋼板拼接而成，多個模板支架通過設(shè)置于豎向支撐桿上的螺栓固定連接于側(cè)壁模板， 所述模板臺車還包括用于牽引模板臺車沿隧道施工方向行走的卷揚機，所述卷揚機固定于所述底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模板臺車，其特征在于所述側(cè)墻模板在面向模板臺車的一面設(shè)置有加勁肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模板臺車，其特征在于所述每臺模板臺車單元設(shè)置有6個調(diào)節(jié)螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模板臺車，其特征在于所述模板支架從上至下由上支架、中支架和下支架依次固定連接而成，所述上支架搭建有施工平臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模板臺車，其特征在于所述模板支架從上至下由上支架和下支架固定連接而成，所述上支架搭建有施工平臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模板臺車，其特征在于所述模板支架從上至下由中支架和下支架固定連接而成，所述中支架搭建有施工平臺。
專利摘要本實用新型公開了一種地下隧道無拉桿側(cè)墻施工用模板臺車，其由若干臺并列平行的模板臺車單元通過緊固件連接組成。本實用新型還公開了應(yīng)用該模板臺車進行地下隧道無拉桿側(cè)墻施工的方法。本實用新型設(shè)計的模板臺車可根據(jù)側(cè)墻模板的長度由多個模板臺車單元自由組裝而成，模板臺車的高度也可以根據(jù)側(cè)墻的高度由上、中、下支架組接，模板臺車上設(shè)置有使模板臺沿側(cè)墻方向行走的牽引系統(tǒng)，還設(shè)有使模板臺車相對側(cè)墻作遠近位置距離調(diào)整的液壓系統(tǒng)，側(cè)壁模板跟隨模板臺車可方便地移動和精確地定位，從而使側(cè)墻混凝土順利地進行澆筑。該模板臺車可應(yīng)用于地下設(shè)置垂直圍護結(jié)構(gòu)的大型矩形框架砼結(jié)構(gòu)或地下設(shè)置垂直圍護結(jié)構(gòu)的長大型敞開U型槽砼結(jié)構(gòu)等場合的施工。
文檔編號E21D11/10GK202596743SQ20122027971
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者周盛初, 陳國良, 榮勁松, 李明忠, 趙青鋒, 王愛溪, 黃國忠, 曾飛, 張永財 申請人:中交四航局第一工程有限公司