CN109736316A - 一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，包括：在尾水洞砌衬过程中，钢筋安装台车和钢模衬砌台车行驶的轨道进行弧线布置，测量放样，然后进行轨道安装、弯曲固定；将直线钢筋台车前面行驶的两个主动轮由定向轮改造为转向轮；衬砌钢模台车底拱衬砌采取在原有的长液压针梁式钢模台车上加补楔形钢面板进行衬砌；边顶拱衬砌将原直线段衬砌的长液压自行轨道式钢模台车拆一为二，即拆成2台长液压自行轨道式钢模台车，然后分别在2台台车上加补楔形钢面板进行衬砌。本发明的目的是提供一种砌衬过程中定型钢模台车、台车轨道、钢筋台车与较小曲率半径的弯管段体型设计相符的尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程技术领域，特别涉及一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法。
背景技术
现有的水电站尾水洞弯管段混凝土施工模板多采用定型模板或散装拼模进行衬砌施工，即采用P3015、P1015的定型组合小钢模进行拼装，或采用1.2cm厚的2.44m×1.22m的竹胶模板进行拼装，φ48×3.5mm的架子管作为模板的围檩支撑系统，需搭设满堂支架作为承重平台。需要投入大量的模板及架子管，全部采用人工进行搭设，工期太长且周转材料一次性投入量太大，也不经济，搭设满堂支架作业过程中操作人员的安全风险大；另外拼模存在施工接缝不完整、漏浆、错台、平整度难以控制问题，故砼外观质量难以控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种砌衬过程中定型钢模台车、台车轨道、钢筋台车与较小曲率半径的弯管段体型设计相符的尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，解决了现有的水电站尾水洞弯管段混凝土施工方法工期长、周转材料一次性投入量太大且存在安全风险及砼外观质量难以控制的问题。
为了解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，该施工方法包括：
（1）在尾水洞砌衬过程中，钢筋安装台车和钢模衬砌台车行驶的轨道进行弧线布置，首先进行测量放样，由测量队根据隧洞轴线进行轨迹放样，然后根据放样的轨迹进行轨道安装、弯曲固定，轨道的弯曲主要通过千斤顶内拉外撑来实现；
（2）将直线钢筋台车前面行驶的两个主动轮由定向轮改造为转向轮；
（3）衬砌钢模台车底拱衬砌采取在原有的长液压针梁式钢模台车上加补楔形钢面板进行衬砌；边顶拱衬砌将原直线段衬砌的长液压自行轨道式钢模台车拆一为二，即拆成2台长液压自行轨道式钢模台车，然后分别在2台台车上加补楔形钢面板进行衬砌。
所述（2）中改造方法为：首先将台车轮轴与台身之间的铰接改为固定钢性连接，即轮轴与台身之间采用钢板焊接连接；然后将轮与轴分离，通过中间加焊钢垫板支撑来实现，变定向轮为转向轮。
所述（1）中弧线布置的具体位置及方法为：1）台车进入尾转弯段分界线后，台车绕其与砼衬砌外圆弧交点顺时针旋转0~2.83°，然后拼补一块宽0~88cm、3~6mm厚的楔形钢面板，使砼衬砌施工缝与转弯半径中线垂直。
楔型钢面板固定采用等边角钢固定，间距20cm~30cm焊接三角加强肋，与台车面板和边肋焊接形成整体，以保证拼补面板的刚度。
台车进行第二仓转弯段后，使台车与砼衬砌外圆弧边线搭接0~10cm，同时以外圆弧交点B为中心顺时针旋转0~6.21，使得台车与衬砌内圆弧边线搭接0~86cm，砼衬砌施工线刚好与转弯半径中线垂直。
边顶拱台车的轨道安装成弧形轨道，并对轨道轮和轨道顶面之间的间距进行调整，以满足转弯要求；对于转弯段的失高体型误差，衬砌后采取内补外凿的方法处理，然后用丙乳砂浆进行修补。
与现有技术相比，本发明的技术方案产生的有益效果如下：本发明的施工方法通过对直线轨道进行弯曲定位设计来实现轨道的弯曲布置。通过对直线钢筋台车前面行驶的两个主动轮由定向轮改造为转向轮来实现直线台车随弯曲轨迹行驶。通过对针梁台车、钢模台车增设楔形钢面板、拆一为二的技术改造来实现弯管段曲率的平顺衔接。
本发明的施工方法工期短，施工方便，工程质量得到有效保证，同时施工过程中保证了尾水洞弯管段的体型控制，其技术指标能够满足曲率半径变弯段的体形要求，满足最小曲率半径60m、弧度为103°的要求，与设计体形相符，各种误差均在规范允许±10mm范围内。尾水洞转弯段边顶拱采用2个长改造后的钢模台车进行跳仓衬砌，与尾水洞直线段采用1台长的钢模台车衬砌相比较，其月浇筑强度并没减弱，都能达到48m/月的施工强度；与采用散装组合小钢模相比较，工期至少提前一半。尾水洞转弯段砼衬砌外观质量被评为优良工程，是拉西瓦水电工程的三大“亮点”项目之一，取得了良好的经济和质量效益，并在拉西瓦水电站工地进行了广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例中1#尾水洞转弯段混凝土衬砌示意图。
图2为本发明实施例中2#尾水洞转弯段混凝土衬砌示意图。
图3为本发明实施例中台车轨道铁枕布置示意图。
图4为图3中C-C的放大图。
图5为本发明实施例中轨道铁枕加工示意图。
图6为图5中D-D的放大图。
图中标注为：1、底拱衬砌边线；2、楔形钢面板；3、砼搭接；4、轨道铁枕；5、轨道；6、底拱砼面；7、钢管；8、加强肋；9、销子预留孔；10、拉杆预留孔；11、钢垫板；12、拉杆；13、螺母；14、销子。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步的阐述和说明。
一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，如图1-6所示，该施工方法包括：
（1）台车行走轨道改造措施：在尾水洞砌衬过程中，由于钢筋安装台车和钢模衬砌台车均为直线设计，因此在进入转弯段时，必须对其行驶的轨道进行弧线布置。由于购置的钢轨均为直线重轨，施工单位也没条件购买弯曲机进行弯曲设计，因此就必须在施工现场对直线轨道进行弯曲改造。其措施为：首先进行测量放样，由测量队根据隧洞轴线进行轨迹放样；然后根据放样的轨迹进行轨道安装、弯曲固定，轨道的弯曲主要通过3台5t千斤顶内拉外撑来实现。在进行转变段边顶拱衬砌时，钢板台车安装就位时，要求台车的面板底部边缘与已衬砌的底拱衬砌边线1相重合。
（2）钢筋台车改造措施：直线钢筋台车的改造主要是将前面行驶的两个主动轮由定向轮改造为转向轮。由于原制作的台车轮轴与台车台身之间采用的是螺栓连接。改造措施为：首先将铰接改为固定连接，即轮轴与台身之间采用钢板焊接连接；然后进行轮与轴之间的改造，即将轮与轴分离，通过中间加焊δ=20mm厚的钢板支撑来实现，变定向轮为转向轮。
（3）衬砌钢模台车改造措施：衬砌钢模台车改造原则：底拱衬砌采取在原有的6.1m长液压针梁式钢模台车上加补6mm厚的楔形钢面板2进行衬砌；边顶拱衬砌采取将原直线段衬砌12.2m长液压自行轨道式钢模台车拆一为二，即拆成2台6.1m长液压自行轨道式钢模台车，然后分别在2台台车上加补6mm厚的楔形钢面板进行衬砌。在已衬砌的底拱砼面6上布置2条轨道铁枕4，轨道铁枕为长度57cm、宽度45cm底面带弧形的三角体轨道支撑结构，2条轨枕距底拱中心线5.265m，每块轨枕之间的布置间距为30~50cm。钢模台车的行走轨道5，采用43kg/m的重轨,布置在轨道铁枕，在轨道铁枕上设置厚度为2cm的由钢板制成的加强肋8。底拱砼面先行衬砌，即先衬砌圆形衬砌的底拱，然后采用钢模台车衬砌边顶拱，分两次衬砌成型，在进行边顶拱砼衬砌时，钢板车台轨道枕需要固定在已衬砌的底拱砼面上。在底拱砼衬砌时，在每块轨道铁枕处需分别预埋2根长为65cm、间距15cm的φ50钢管7，作为固定轨枕的拉杆预留孔10，孔径为35mm，随后在进行边顶拱钢模台车轨道安装时，将拉杆12插入钢管并注浆，通过螺母13固定，螺母下面设置钢垫板11，为3mm厚15cm×15cm的钢板；拉杆采用φ32的圆钢加工，长80cm一端过丝。轨道铁枕上，需开固定轨道的销子预留孔9，孔径为24mm，用来固定轨道，销子预留孔内插入销子14，固定压轨器，即穿肖，为QU120型。轨枕面板上，需开固定轨枕的预留孔，孔径为35mm，用来固定轨枕。
上述改造措施的具体要点如下：（1）台车进入尾10+129.10（或者尾20+229.55）转弯段分界线后，台车绕砼衬砌外圆弧交点A顺时针旋转2.59°（或者2.83°），然后拼补一块宽88cm(或者41cm)、6mm厚的楔形钢面板，使砼衬砌施工缝与转弯半径中线垂直。其中，A点指直线段与转弯段的外圆狐的交点，B点指钢模台车与已砌衬砼砼外圆狐的重合点。
（2）楔型钢面板固定：采用∠50×5的等边角钢，间距30cm焊接三角加强肋与台车面板和边肋焊接形成整体，以保证拼补面板的刚度。
（3）台车进行第二仓转弯段后，边顶拱钢模台车在弯管段安装就位时，台车面板与已衬砌的边顶拱处的砼搭接3，使台车与砼衬砌外圆弧边线搭接至少10cm，同时以外圆弧交点B为中心顺时针旋转6.21°（或者2.77°），使得台车与衬砌内圆弧边线搭接86cm，砼衬砌施工线刚好与转弯半径中线垂直。其它转弯段仓号施工采取同样的方式进行调整台车。
（4）边顶拱台车的轨道安装成弧形轨道，并对轨道轮和轨道顶面之间的间距进行调整，以满足转弯要求。
（5）对于转弯段的失高体型误差，衬砌后采取内补外凿的方法处理，然后用丙乳砂浆进行修补。
Claims (6)
1.一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：该施工方法包括：
（1）在尾水洞砌衬过程中，钢筋安装台车和钢模衬砌台车行驶的轨道进行弧线布置，首先进行测量放样，由测量队根据隧洞轴线进行轨迹放样，然后根据放样的轨迹进行轨道安装、弯曲固定，轨道的弯曲主要通过千斤顶内拉外撑来实现；
（2）将直线钢筋台车前面行驶的两个主动轮由定向轮改造为转向轮；
（3）衬砌钢模台车底拱衬砌采取在原有的长液压针梁式钢模台车上加补楔形钢面板进行衬砌；边顶拱衬砌将原直线段衬砌的长液压自行轨道式钢模台车拆一为二，即拆成2台长液压自行轨道式钢模台车，然后分别在2台台车上加补楔形钢面板进行衬砌。
2.根据权利要求1所述的一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：所述（2）中改造方法为：首先将台车轮轴与台身之间的铰接改为固定钢性连接，即轮轴与台身之间采用钢板焊接连接；然后将轮与轴分离，通过中间加焊钢垫板支撑来实现，变定向轮为转向轮。
3.根据权利要求1所述的一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：所述（1）中弧线布置的具体位置及方法为：1）台车进入尾转弯段分界线后，台车绕其与砼衬砌外圆弧交点顺时针旋转0~2.83°，然后拼补一块宽0~88cm、3~6mm厚的楔形钢面板，使砼衬砌施工缝与转弯半径中线垂直。
4.根据权利要求1所述的一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：楔型钢面板固定采用等边角钢固定，间距20cm~30cm焊接三角加强肋，与台车面板和边肋焊接形成整体，以保证拼补面板的刚度。
5.根据权利要求1所述的一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：台车进行第二仓转弯段后，使台车与砼衬砌外圆弧边线搭接0~10cm，同时以外圆弧交点B为中心顺时针旋转0~6.21，使得台车与衬砌内圆弧边线搭接0~86cm，砼衬砌施工线刚好与转弯半径中线垂直。
6.根据权利要求1所述的一种尾水洞弯管段钢模台车砼衬砌施工方法，其特征在于：边顶拱台车的轨道安装成弧形轨道，并对轨道轮和轨道顶面之间的间距进行调整，以满足转弯要求；对于转弯段的失高体型误差，衬砌后采取内补外凿的方法处理，然后用丙乳砂浆进行修补。
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