CN103352710B - 一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道二次衬砌技术领域，具体公开了一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其包括仰拱弧形模板、模板收支系统、模板调节系统、行走支撑架；模板收支系统作用是在一定工况下使仰拱弧形模板离开填充顶面一定高度，使混凝土填充施工时有空间进行人工抹面；模板调节系统作用是调节仰拱弧形模板的位置与高度以适应不同要求；本发明的目的在于提供一种在隧道仰拱及填充施工时，方便快捷、提高施工效率、可靠行强、施工成本低的悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，本发明还公开了所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法，运用此方法，使所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车可满足不同工况，使其使用价值大大提升。

Description

一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道二次衬砌技术领域，特别是一种仰拱弧形模板位置、高度可调的悬挂翻转式隧道仰拱模板台车及其施工方法。

背景技术

隧道仰拱混凝土施工所使用的施工方法有多种：简易的弧形拼装模板、自行下挂仰拱移动模架、仰拱模板与仰拱栈桥合为一体的模板施工系统。

简易弧形拼装模板由若干块长度为1.5米的弧形模板组合而成，需要现场安装，不但费工费力，而且混凝土施工质量较差。

自行下挂式仰拱移动模架需要专门铺设轨道，需要挖掘机配合安装，安装难度大，空间占用大，严重影响交通。

仰拱模板与仰拱栈桥合为一体的施工系统，当混凝土浇完成后如果设备在栈桥上行走产生的振动会对模板产造成影响，并且移动操作复杂，施工成本高，施工机动性极差。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的发明目的在于提供一种仰拱弧形模板位置、高度可调、方便快捷、提高施工效率、可靠行强、施工成本低的悬挂翻转式隧道仰拱模板台车及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其包括仰拱弧形模板、模板收支系统、模板调节系统、用于支撑整体重量的行走支撑架；

所述模板收支系统包括：手拉葫芦或油缸、模板翻转铰耳梁、安装于仰拱弧形模板上的模板联接梁；

所述模板调节系统包括：支撑丝杆、所述模板联接梁、调节丝杆、设置于所述行走支撑架上方的上横梁、设置与所述上横梁外侧的丝杆立柱；

所述手拉葫芦或油缸数量至少为两个，安装于上横梁内侧，所述模板翻转铰耳梁两端分别与所述仰拱弧形模板和调节丝杆铰接，调节丝杆另一端与所述丝杆立柱连接，所述模板联接梁与支撑丝杆一端铰接，所述支撑丝杆另一端与安装于所述行走支撑架顶部下方的挂环铰接；

当所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车处于收模状态时，所述模板联接梁与支撑丝杆断开连接，远离所述丝杆立柱的模板联接梁与手拉葫芦或油缸连接，使仰拱弧形模板被抬起离开填充顶面；

把该装置中所述上横梁同一个截面安装的支撑丝杆定义为一套，则所述支撑丝杆套数至少为两套。

作为本发明的优选方案，该装置通过调节所述支撑丝杆的长度能够对所述仰拱弧形模板进行位置调节；

所述丝杆立柱与所述模板翻转铰耳梁通过调节丝杆连接，通过控制所述调节丝杆的长度对所述仰拱弧形模板的高度进行调节。

作为本发明的优选方案，所述行走支撑架包括前端立柱a、前端立柱b、和后端立柱，所述前端立柱a、后端立柱上均配置有行走轮，前端行走轮a固定于前端立柱a下横梁的伸缩杆上，调节所述伸缩杆长度，能够控制前端行走轮a的高度。

作为本发明的优选方案，所述伸缩杆与前端立柱a的下横梁通过销子连接，调节该销子与所述前端立柱a的下横梁连接位置，能够控制前端行走轮a的高度。

作为本发明的优选方案，所述前端立柱b的下横梁安装有基础千斤，所述基础千斤能够绕前端立柱b下横梁旋转，还可旋转自身丝杆以调整长度，使基础千斤的丝杠支撑到地面，能最终紧固台车。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明中所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的有益效果是：

1、收模状态时，仰拱弧形模板沿丝杆立柱下方的模板翻铰耳梁进行翻转，使仰拱弧形模板离开填充顶面一定高度，使混凝土填充施工时有空间进行人工抹面。

2、施工状态时，不需要现场安装，空间占用小，不影响交通，在不费工费力的情况下，混凝土施工质量得到保证。

3、施工状态时，移动操作简单，工人学习成本低，施工成本低，施工机动性良好。

4、所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车造价低，节省材料，且起成品重量只有5吨左右，方便运输。

本发明还提供了一种所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法，步骤为：

步骤1、推动收模状态下的所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，使其移动至待施工部分旁的已浇填充砼边缘；

步骤2、解除所述手拉葫芦或油缸与所述仰拱弧形模板的连接，放下仰拱弧形模板，根据所需施工要求选择相适应长度的支撑丝杆配套，安装在所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车上，通过支撑丝杆使仰拱弧形模板与行走支撑架连接，使仰拱弧形模板按设定位置固定；

步骤3、同时使用两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车以道路中线对称放置，使所述两个悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的仰拱弧形模板在道路中线处连接，形成一块能够使隧道仰拱完整充砼的模板；

步骤4、待两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车位置确定后，在所述行走支撑架上按需加上配重，将所述基础千斤的丝杠支撑到地面，紧固整体装置；

步骤5、对所述能够使隧道仰拱完整充砼的模板边缘用堵头模板进行关模密封；

步骤6、按强度要求浇入所需砼，待砼达到可拆卸模具的硬度时，拆卸堵头模板、支撑丝杆，收起所述仰拱弧形模板，远离所述丝杆立柱的模板联接梁与手拉葫芦或油缸连接，使仰拱弧形模板被抬起离开填充砼的设计填充顶面；

步骤7、已浇仰拱砼达到硬度要求后开始填充砼的填充，填充之前在已浇仰拱砼的边缘竖直方向用堵头模板进行关模密封，模板高度大于工程设定填充砼的水平高度，浇入砼时，使已浇填充砼表面高度达到设计高度；

步骤8、待已浇填充砼达到硬度要求后进行人工抹面使其保持水平，人工抹面完成后即可拆卸堵头模板;

步骤9、拆卸配重，将所述基础千斤的丝杠撤离到地面。

作为本发明的优选方案,所述施工方法还包括：

步骤10、施工时，使以上所述的步骤1到步骤9重复循环实施。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明中所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法有益效果是：

1、施工准备工序简单，不需要搭设栈桥，不需要架设桁架支撑模板，相对以前方法的施工准备时间、准备成本上有大幅度降低，。

2、可以运用在某一小节隧道施工中，也可运用在整段隧道施工中，大大提高了本发明中所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车对不用工况的满足，使其价值最大化。

附图说明

图1是本发明中的结构装置在收模状态和施工状态下的结构示意图

图2是本发明中的结构装置在收模状态下的纵向图

图3是本发明中的结构装置在施工状态下的纵向图

图中标记：1-仰拱弧形模板2-支撑丝杆3-行走支撑架4-上横梁5-模板联接梁6-丝杆立柱7-调节丝杆8-模板翻转铰耳梁11-基础千斤12-伸缩杆13-堵头模板14-配重15-已浇填充砼16-已浇仰拱砼17-手拉葫芦或油缸18-后端立柱19-前端立柱a20-前端立柱b30-前端行走轮a。

具体实施方式

下面结合附图，对本实发明作详细的说明。

一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其包括仰拱弧形模板1，还包括模板收支系统、模板调节系统、用于支撑整体重量的行走支撑架3；

所述模板收支系统包括：手拉葫芦或油缸17、模板翻转铰耳梁8、安装于仰拱弧形模板1上的模板联接梁5，收支系统主要起到在本发明收模状态下时的收模作用，使仰拱弧形模板离开填充顶面一定高度，使混凝土填充施工时有空间进行人工抹面；

所述模板调节系统包括：支撑丝杆2、所述模板联接梁5、调节丝杆7、设置于所述行走支撑架3上方的上横梁4、设置与所述上横梁4外侧的丝杆立柱6，模板调节系统主要作用是在本发明施工状态下时可对所述仰拱弧形模板1的高度和位置进行调节；

所述仰拱弧形模板1由钢板、纵向加强筋、及连接法兰组成；

所述手拉葫芦或油缸17数量至少为两个，用于收模状态下挂起仰拱弧形模板1，手拉葫芦17安装于上横梁4内侧，所述模板翻转铰耳梁8两端分别与所述仰拱弧形模板1和调节丝杆7铰接，模板翻转铰耳梁8在收模状态下收模时作为支撑点；

调节丝杆7另一端与所述丝杆立柱6连接，所述模板联接梁5与支撑丝杆2一端铰接，所述支撑丝杆2另一端与安装于所述行走支撑架3顶部下方的挂环铰接；

当所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车处于收模状态时，所述模板联接梁5与支撑丝杆2断开连接，远离所述丝杆立柱6的模板联接梁5与手拉葫芦或油缸17连接，使仰拱弧形模板1被抬起离开填充顶面；

把该装置中所述上横梁4同一个截面安装的支撑丝杆2定义为一套，则所述支撑丝杆2套数至少为两套，目的是为了使本发明施工状态下所述模板调节系统对所述仰拱弧形模板1的固定更稳固。

本发明可通过调节所述支撑丝杆2的长度可对所述仰拱弧形模板1进行位置调节，调节时，可依次更换不同长度的支撑丝杆2，也可在选择所述支撑丝杆2选择有伸缩功能的丝杆，比如两端采用液压伸缩的丝杆，也比如两端内嵌入伸缩杆，伸缩杆一端与其他部件铰接，另一端采用销子与支撑丝杆2连接，这样都可以达到调节支撑丝杆2从而调节仰拱弧形模板1位置的目的；

所述丝杆立柱6与所述模板翻转铰耳梁8通过调节丝杆7连接，通过控制所述调节丝杆7的长度可对所述仰拱弧形模板1的高度进行调节。

所述行走支撑架3包括前端立柱a19、前端立柱b20、和后端立柱18，所述前端立柱a19、后端立柱18上均配置有行走轮，前端行走轮a30固定于前端立柱a19下横梁的伸缩杆12上，调节所述伸缩杆12长度，可控制前端行走轮a30的高度，以适应前端开挖不平的各种路面。

所述伸缩杆12与前端立柱a19的下横梁可以通过销子连接，这种状态下调节该销子与所述前端立柱a19的下横梁连接位置，也可控制前端行走轮a30的高度。

所述前端立柱b20的下横梁安装有基础千斤11，所述基础千斤11可绕前端立柱b20下横梁旋转，还可旋转自身丝杆以调整长度，在本发明施工状态时，使基础千斤11的丝杠支撑到地面，可起到紧固整体装置，控制一定振动。

该装置中，所述手拉葫芦或油缸17可替换为其他提升装置，只要能拉起所述仰拱弧形模板1即可。

施工时，为了防止整个悬挂翻转式隧道仰拱模板台车上浮，行走支撑架前后各放置一定重量的配重14。

本发明还提供了一种所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法，步骤为：

步骤1、推动收模状态下的所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，使其移动至待施工部分旁的已浇填充砼15边缘，这一步目的是方便后续步骤的定位；

步骤2、解除所述手拉葫芦或油缸17与所述仰拱弧形模板1的连接，放下仰拱弧形模板1，根据所需施工要求选择相适应长度的支撑丝杆2配套，安装在所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车上，通过支撑丝杆2使仰拱弧形模板1与行走支撑架3连接，使仰拱弧形模板1按设定位置固定，不同长度的支撑丝杆2配套，可以解决不同的工程需要；

步骤3、同时使用两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车以道路中线对称放置，使所述两个悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的仰拱弧形模板1在道路中线处连接，形成一块能够使隧道仰拱完整充砼的模板，这一步为此施工方法关键的一步，这样做就可以不用架设栈桥和桁架；

步骤4、待两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车位置确定后，在所述行走支撑架3上按需加上配重14，将所述基础千斤11的丝杠支撑到地面，紧固整体装置，由于所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车中的行走轮为单方向运动，所述丝杆支撑到地面以后，在水平的横向和纵向上同时约束了所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，再加上配重14的压力，可以稳固地对所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车进行限位并保证其在施工阶段不移动；

步骤5、对所述能够使隧道仰拱完整充砼的模板边缘用堵头模板13进行关模密封，形成和普遍施工方法中有同等效力的模具，此方法相比普遍施工方法的模具安装成本要低得多；

步骤6、按强度要求浇入所需砼，待砼达到可拆卸模具的硬度时，拆卸堵头模板13、支撑丝杆2，收起所述仰拱弧形模板1，远离所述丝杆立柱6的模板联接梁5与手拉葫芦或油缸17连接，使仰拱弧形模板1被抬起离开填充砼的设计填充顶面，这一做法可以在不移动所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的情况下给后续人工抹面工序留下足够工作空间，节约了施工成本；

步骤7、已浇仰拱砼16达到硬度要求后开始填充砼的填充，填充之前在已浇仰拱砼16的边缘竖直方向用堵头模板13进行关模密封，模板高度大于工程设定填充砼的水平高度，浇入砼时，使已浇填充砼15表面高度达到设计高度；

步骤8、待已浇填充砼15达到硬度要求后进行人工抹面使其保持水平，人工抹面完成后即可拆卸堵头模板13;

步骤9、拆卸配重14，将所述基础千斤11的丝杠撤离到地面。

步骤10、施工时，使以上所述的步骤1到步骤9重复循环实施，在某一段道路的施工中只需选择实施步骤1到步骤9循环几次即可达到目的，当在整条道路施工中运用此施工方法时，可把道路划分为若干小段，使所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车两个为一组，每组台车施工指定段道路，这样做可大大节约整条道路的施工时间，为整个工程带来的经济效益是非常可观的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合，均视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其包括仰拱弧形模板(1)，其特征在于还包括：模板收支系统、模板调节系统、用于支撑整体重量的行走支撑架(3)；

所述模板收支系统包括：手拉葫芦或油缸(17)、模板翻转铰耳梁(8)、安装于仰拱弧形模板(1)上的模板联接梁(5)；

所述模板调节系统包括：支撑丝杆(2)、所述模板联接梁(5)、调节丝杆(7)、设置于所述行走支撑架(3)上方的上横梁(4)、设置于所述上横梁(4)外侧的丝杆立柱(6)；

所述手拉葫芦或油缸(17)数量至少为两个，安装于上横梁(4)内侧，所述模板翻转铰耳梁(8)两端分别与所述仰拱弧形模板(1)和调节丝杆(7)铰接，调节丝杆(7)另一端与所述丝杆立柱(6)连接，所述模板联接梁(5)与支撑丝杆(2)一端铰接，所述支撑丝杆(2)另一端与安装于所述行走支撑架(3)顶部下方的挂环铰接；

当所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车处于收模状态时，所述模板联接梁(5)与支撑丝杆(2)断开连接，远离所述丝杆立柱(6)的模板联接梁(5)与手拉葫芦或油缸(17)连接，使仰拱弧形模板(1)被抬起离开填充顶面，使混凝土填充施工时有空间进行人工抹面；

把该装置中所述上横梁(4)同一个截面安装的支撑丝杆(2)定义为一套，则所述支撑丝杆(2)套数至少为两套。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其特征在于：通过调节所述支撑丝杆(2)的长度能够对所述仰拱弧形模板(1)进行位置调节；

所述丝杆立柱(6)与所述模板翻转铰耳梁(8)通过调节丝杆(7)连接，通过控制所述调节丝杆(7)的长度对所述仰拱弧形模板(1)的高度进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其特征在于：所述行走支撑架(3)包括前端立柱a(19)、前端立柱b(20)、和后端立柱(18)，所述前端立柱a(19)、后端立柱(18)上均配置有行走轮，前端行走轮a(30)固定于前端立柱a(19)下横梁的伸缩杆(12)上，调节所述伸缩杆(12)长度，能够控制前端行走轮a(30)的高度。

4.根据权利要求3所述的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其特征在于：所述伸缩杆(12)与前端立柱a(19)的下横梁通过销子连接，调节该销子与所述前端立柱a(19)的下横梁连接位置，能够控制前端行走轮a(30)的高度。

5.根据权利要求4所述的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，其特征在于：所述前端立柱b(20)的下横梁安装有基础千斤(11)，所述基础千斤(11)能够绕前端立柱b(20)下横梁旋转，还可旋转自身丝杆以调整长度，最终紧固台车。

6.一种用于权利要求5所述的悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、推动收模状态下的所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车，使其移动至待施工部分旁的已浇填充砼(15)边缘；

步骤2、解除所述手拉葫芦或油缸(17)与所述仰拱弧形模板(1)的连接，放下仰拱弧形模板(1)，根据所需施工要求选择相适应长度的支撑丝杆(2)配套，安装在所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车上，通过支撑丝杆(2)使仰拱弧形模板(1)与行走支撑架(3)连接，使仰拱弧形模板(1)按设定位置固定；

步骤3、同时使用两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车以道路中线对称放置，使所述两个悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的仰拱弧形模板(1)在道路中线处连接，形成一块能够使隧道仰拱完整充砼的模板；

步骤4、待两台所述悬挂翻转式隧道仰拱模板台车位置确定后，在所述行走支撑架(3)上按需加上配重(14)，将所述基础千斤(11)的丝杠支撑到地面，紧固整体装置；

步骤5、对所述能够使隧道仰拱完整充砼的模板边缘用堵头模板(13)进行关模密封；

步骤6、按强度要求浇入所需砼，待砼达到可拆卸模具的硬度时，拆卸堵头模板(13)、支撑丝杆(2)，收起所述仰拱弧形模板(1)，远离所述丝杆立柱(6)的模板联接梁(5)与手拉葫芦或油缸(17)连接，使仰拱弧形模板(1)被抬起离开填充砼的设计填充顶面；

步骤7、已浇仰拱砼(16)达到硬度要求后开始填充砼的填充，填充之前在已浇仰拱砼(16)的边缘竖直方向用堵头模板(13)进行关模密封，模板高度大于工程设定填充砼的水平高度，浇入砼时，使已浇填充砼(15)表面高度达到设计高度；

步骤8、待已浇填充砼(15)达到硬度要求后进行人工抹面使其保持水平，人工抹面完成后即可拆卸堵头模板(13);

步骤9、拆卸配重(14)，将所述基础千斤(11)的丝杠撤离到地面。

7.根据权利要求6所述的一种悬挂翻转式隧道仰拱模板台车的施工方法，其特征在于还包括：

步骤10、施工时，使以上所述的步骤1到步骤9重复循环实施。