CN110076889B - 一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉管预制施工技术领域，具体地指一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统。包括内模系统、外模系统和端模系统；所述内模系统位于沉管浇筑空间内侧通过位于沉管浇筑空间纵向端部的端模系统与处于沉管浇筑空间外侧的外模系统连接为一体；所述内模系统下端设置有对内模系统进行纵向、横向和竖向位置调整的内模行走支撑装置；所述外模系统为可进行纵向、横向和竖向位置调整的外侧模板结构。本发明的沉管预制方法具有调位精确、主体结构破坏少、可全天候作业的优点，解决了顺序法依次预制、相邻作业、空间紧凑、超大超重模板纵向长距离行走、易走偏等技术难题。

Description

一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统

技术领域

本发明涉及沉管预制施工技术领域，具体地指一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统。

背景技术

现在国内外大型沉管预制常用两种施工工艺。第一种固定台模工厂法预制沉管，即预制台座为固定位置，将绑扎成形钢筋通过专用设备顶推平移到模板里面，再进行合模，浇筑混凝土，混凝土达到拆模强度后，采用顶推设备将预制沉管向前顶推一个管节，典型工程港珠澳大桥沉管预制。第二种旁线干坞跳仓法预制沉管，即在沉管隧道岸侧避开其规划线路布置干坞，在干坞内预制沉管，利用专用胎架绑扎钢筋，再将内外模调整就位，浇筑混凝土，混凝土强度达到拆模强度后，沉管原位不动，将模板系统行走到N+2个浇筑工位，实现调仓浇筑，典型工程江西红谷滩沉管预制、小大连湾沉管预制。

两者都适用于沉管数量多，工期较长，可分批次预制安装项目，对于沉管数量少，工期短项目不适用。固定台模工厂法，预制完一次，需顶推沉管前进一次，质量风险高，安全风险大。旁线干坞跳仓法，露天作业，对大体积混凝土长时间浇筑容易受天气影响，工期和质量均存在较大风险。

如专利号为“CN109680720A”的名为“用于干坞沉管管节节段连续预制的施工方法”的中国发明专利，该专利介绍了一种沉管节段连续预制的施工方法，该方法将每节沉管节段分为三个部分，即先预制沉管底板，再预制沉管隔墙，最后预制沉管顶板，这种施工方法能够将传统的露天施工转移到棚内施工，减小天气原因对浇筑施工的影响，可进行流水行作业，施工效率相对来说较高，另外棚内作业能够大幅度提高施工安全性。但是该施工方案还是存在一些缺陷，由于需要对每一节段的沉管进行分段施工，即需要等底板混凝土完全稳固后，再进行隔墙的浇筑施工，待隔墙完全稳固后，再进行顶板的浇筑施工，每个节段需要分三次进行，每次耗时较长，严重降低整个沉管节段浇筑施工的效率。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有沉管预制方法存在施工效率低的问题，提供一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统。

本发明的技术方案为：一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：包括内模系统、外模系统和端模系统；所述内模系统位于沉管浇筑空间内侧通过位于沉管浇筑空间纵向端部的端模系统与处于沉管浇筑空间外侧的外模系统连接为一体；所述内模系统下端设置有对内模系统进行纵向、横向和竖向位置调整的内模行走支撑装置；所述外模系统为可进行纵向、横向和竖向位置调整的外侧模板结构。

进一步的所述内模行走支撑装置包括内模台车；所述内模台车下端设置有至少两个内模固定支腿和至少两个内模活动支腿；所述内模固定支腿为上端固定在内模台车上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述内模活动支腿为上端可沿纵向和横向滑动连接于内模台车、下端可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述内模固定支腿与内模活动支腿沿纵向间隔布置于内模台车上。

进一步的所述内模活动支腿包括沿水平横向布置的第一内模横梁；所述第一内模横梁上设置有内模滑靴；所述内模滑靴滑动连接于内模台车下端沿水平纵向布置的内模滑轨上，内模滑靴与内模滑轨之间设置有驱动第一内模横梁与内模台车产生纵向相对位移的内模驱动结构。

进一步的所述内模驱动结构包括连接于内模滑轨的内模反力座和内模纵向油缸；所述内模纵向油缸一端铰接连接于内模反力座，另一端铰接连接于内模滑靴

进一步的所述内模滑靴可沿水平横向方向滑动连接于第一内模横梁；所述第一内模横梁上设置有内模横向油缸；所述内模横向油缸一端铰接连接于内模滑靴，另一端固定在第一内模横梁上。

进一步的还包括第一内模底座和第一内模顶升油缸；所述第一内模底座位于第一内模横梁下方；所述第一内模顶升油缸沿竖直方向布置，上端固定在第一内模横梁上，下端固定在第一内模底座上。

进一步的所述第一内模底座上开设有多个第一内模通孔；所述第一内模通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第一内模支撑腿。

进一步的相邻两组活动支腿之间设置有沿水平纵向布置的内模连接梁。

进一步的所述内模固定支腿包括固定在内模台车下端的第二内模横梁；所述第二内模横梁下端安装有竖向的第二内模顶升油缸；所述第二内模顶升油缸的下端设置有起支撑作用的第二内模底座。

进一步的所述第二内模底座上开设有多个第二内模通孔；所述第二内模通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第二内模支撑腿。

进一步的所述内模固定支腿位于内模台车的纵向两端，内模活动支腿位于内模台车纵向两端两组内模固定支腿之间的内模台车上。

进一步的所述外模系统包括顶层桁架以及可沿纵向滑移的行走小车，其特征在于：还包括，

侧模桁架，所述侧模桁架下端可沿横向滑移的连接于行走小车；

角模桁架，所述角模桁架下端可旋转地铰接连接于侧模桁架上；

外模侧模，所述外模侧模固定在侧模桁架内侧；

外模角模，所述外模角模固定在角模桁架内侧；

所述顶层桁架的横向两端分别可横向滑移地连接于两侧的侧模桁架顶端；所述侧模桁架上下两端设置有用于驱动侧模桁架横向移动的侧模驱动结构。

进一步的所述侧模驱动结构包括上驱动结构；所述上驱动结构包括固定在侧模桁架顶端的上横移平台、与顶层桁架固定的小车架；所述小车架通过滚轮可横向滑移地连接于上横移平台；所述上横移平台与小车架之间设置有用以驱动小车架横向移动的上横移油缸。

进一步的所述上横移平台与小车架之间设置有在侧模桁架调节到位后对上横移平台和小车架进行横向和纵向限位的锁止结构。

进一步的所述锁止结构包括纵向锁止杆和横向锁止杆；所述纵向锁止杆为沿纵向穿设于上横移平台和小车架用于横向限位的杆状结构；所述横向锁止杆为沿横向穿设于上横移平台和小车架用于纵向限位的杆状结构。

进一步的所述侧模驱动结构包括下驱动结构；所述下驱动结构包括连接于侧模桁架下端的下横移平台、与行走小车固定的行走平台；所述下横移平台沿横向滑移地连接于行走平台，下横移平台与行走平台之间设置有用于驱动下横移平台横向移动的下横移油缸。

进一步的所述侧模桁架外侧设置有在侧模合模后承担侧模桁架横向荷载的支撑结构。

进一步的所述支撑结构包括承载底座和反力墩；所述反力墩为修筑与侧模桁架外侧地面上的凸起结构；所述承载底座包括固定在侧模桁架下端的承载桁架以及多根沿纵向间隔布置于承载桁架外侧的支撑杆；所述支撑杆一端可旋转地铰接连接于承载桁架外侧，另一端在合模时沿横向支撑于反力墩内侧端面、在脱模时沿竖直方向支撑于地面。

进一步的所述支撑结构包括锚固在地面上的第一埋件支座、支撑于第一埋件支座与侧模桁架之间的沿竖向倾斜布置的撑腿系梁；所述撑腿系梁上端可旋转地铰接连接于侧模桁架、下端在合模时支撑于第一埋件支座上；所述侧模桁架上设置有在脱模时用于沿竖向提升撑腿系梁的系梁翻转油缸。

进一步的还包括第二埋件支座和抗风拉杆；所述第二埋件支座为锚固在侧模桁架下方地面上的预埋结构；所述抗风拉杆下端锚固在第二埋件支座上，上端沿竖直方向延伸并锚固在侧模桁架上。

进一步的所述顶层桁架纵向两端设置有沿横向布置的顶层滑轨；所述顶层滑轨上安装有用于吊装端模的电动葫芦。

进一步的还包括纵向端部与端模系统连接的用于浇筑沉管廊道的廊道内模系统；所述廊道内模系统包括廊道模板以及用于支撑廊道模板的廊道台车；所述廊道模板包括固定在廊道台车上端的廊道顶模、连接于廊道台车两侧的廊道侧模、铰接连接于廊道顶模和廊道侧模之间的廊道上倒角模板和铰接连接于廊道侧模下端的廊道下倒角模板；所述廊道侧模在廊道浇筑时通过对拉杆与内模系统固定连接；所述廊道下倒角模板为多段模板形成的可收缩伸展的折叠式结构。

进一步的所述廊道下倒角模板包括第一倒角部分和第二倒角部分；所述第一倒角部分上端可旋转铰接连接于廊道侧模下端，下端可旋转铰接连接于第二倒角部分上端与第二倒角部分形成廊道下端倒角部分模板。

进一步的两片廊道下倒角模板之间设置有横向支撑杆；所述横向支撑杆沿水平横向布置，两端分别可旋转地铰接连接于两片第一倒角部分上。

进一步的所述廊道下倒角模板与廊道台车之间设置有竖向支撑杆；所述竖向支撑杆沿竖直方向布置，上、下两端分别可旋转地铰接连接于廊道台车和第二倒角部分上。

进一步的所述廊道台车与廊道侧模之间设置有驱动廊道侧模脱模和合模的廊道侧模驱动结构。

进一步的所述廊道侧模驱动结构包括多根脱模油缸；所述脱模油缸壳体铰接连接于廊道台车，顶推端铰接连接于廊道侧模。

进一步的所述廊道侧模驱动结构包括固定在廊道台车上的套筒；所述套筒为轴线与脱模油缸轴线平行的筒状结构，套筒内穿设有可沿套筒轴向移动的导向杆；所述导向杆一端滑动连接于套筒，另一端铰接连接于廊道侧模。

进一步的所述廊道台车下端设置有用于驱动廊道台车及廊道顶模竖向移动的廊道顶升油缸。

进一步的所述廊道顶模横向两端开设有滑槽；所述滑槽为垂直于廊道上倒角模板的长孔，滑槽内穿设有可在滑槽内滑移的插销；所述廊道上倒角模板通过插销滑动连接于滑槽内。

进一步的所述廊道台车下端设置有至少两个廊道固定支腿和至少两个廊道活动支腿；所述廊道固定支腿为上端固定在廊道台车上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述廊道活动支腿为上端可沿纵向和横向滑动连接于廊道台车、下端可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述廊道固定支腿与廊道活动支腿沿纵向间隔布置于廊道台车上。

进一步的所述廊道活动支腿包括沿水平横向布置的第一廊道横梁；所述第一廊道横梁上设置有廊道滑靴；所述廊道滑靴滑动连接于廊道台车下端沿水平纵向布置的廊道滑轨上，廊道滑靴与廊道滑轨之间设置有驱动第一廊道横梁与廊道台车产生纵向相对位移的纵向调节结构。

进一步的所述纵向调节结构包括连接于廊道滑轨的廊道反力座和廊道纵向油缸；所述廊道纵向油缸一端铰接连接于廊道反力座，另一端铰接连接于廊道滑靴。

进一步的所述廊道滑靴可沿水平横向方向滑动连接于第一廊道横梁；所述第一廊道横梁上设置有廊道横向油缸；所述廊道横向油缸一端铰接连接于廊道滑靴，另一端固定在第一廊道横梁上。

进一步的还包括第一廊道底座和第一廊道顶升油缸；所述第一廊道底座位于第一廊道横梁下方；所述第一廊道顶升油缸沿竖直方向布置，上端固定在第一廊道横梁上，下端固定在第一廊道底座上。

进一步的所述第一廊道底座上开设有多个第一廊道通孔；所述第一廊道通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第一廊道支撑腿。

进一步的相邻两组廊道活动支腿之间设置有沿水平纵向布置的廊道连接梁。

进一步的所述廊道固定支腿包括固定在廊道台车下端的第二廊道横梁；所述第二廊道横梁下端安装有竖向的第二廊道顶升油缸；所述第二廊道顶升油缸的下端设置有起支撑作用的第二廊道底座。

进一步的所述第二廊道底座上开设有多个第二廊道通孔；所述第二廊道通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第二廊道支撑腿。

进一步的所述廊道固定支腿位于廊道台车的纵向两端，廊道活动支腿位于廊道台车纵向两端两组廊道固定支腿之间的廊道台车上。

进一步的所述端模系统包括位于内模系统远离已浇筑完成的沉管节段一端的管节端模装置；所述管节端模装置包括用于浇筑沉管端部的端头模板以及固定端头模板的固定支架；所述端头模板为夹持有止水带的可拆卸式模板结构，端头模板连接于固定支架；所述固定支架固定于内模系统和外模系统上，固定支架设置有用于调节端头模板沿沉管轴向方向位置和竖向倾角的调节结构。

进一步的所述调节结构包括多组沿沉管轴向间隔布置的定位支撑架；所述定位支撑架包括管节横梁和管节竖楞；所述管节横梁一端栓接于固定支架，另一端

沿沉管轴向延伸；所述管节竖楞一端旋转铰接于管节横梁端部，另一端沿沉管径向延伸，管节竖楞上穿设有沿沉管轴向布置的第一丝杆；所述第一丝杆螺旋连接于管节竖楞，端部通过万向节连接于固定支架；所述端头模板固定于管节竖楞上。

进一步的所述管节竖楞上穿设有多根沿沉管径向方向间隔布置的第二丝杆；所述第二丝杆一端沿轴向穿过管节竖楞与端头模板固定连接；所述管节竖楞上设置有用于固定第二丝杆的花篮螺栓。

进一步的相邻定位支撑架之间设置有管节横楞；所述管节横楞沿沉管轴向布置，与相邻定位支撑架的管节竖楞固定连接。

进一步的所述端头模板沿沉管径向方向的两端设置有梳齿板；所述梳齿板为板面开设有多个避让沉管钢筋的条形孔的板状结构。

进一步的所述端头模板包括内圈端模和外圈端模；所述内圈端模与外圈端模通过沿径向布置的管节连系梁固连为一体；所述止水带夹持于内圈端模和外圈端模之间。

进一步的所述内圈端模上设置有用于定位止水带的木枋；所述木枋面向外圈端模的一侧设置有沿沉管径向凸起的定位凸台。

本发明的优点有：1、通过将内模系统、外模系统和端模系统组合成一体结构，可一体化浇筑沉管节段，无需分段浇筑沉管节段，极大程度提高了沉管浇筑的效率，同步浇筑解决了现有分段浇筑方式需要长时间等待节段混凝土稳固耗时的问题，大幅度降低了沉管预制的施工时间；

2、通过在内模系统下端安装行走系统，能够方便的调节内模系统的横向、纵向和竖向位置，无需在沉管浇筑空间的内侧设置轨道结构，不设置轨道结构自然不会侵占沉管底板浇筑位置，行进调节方式更加简单；

3、通过在内模系统下端设置内模活动支腿和内模固定支腿的行走结构，可以在沉管节段浇筑时通过内模固定支腿将内模系统固定在沉管浇筑空间以外的地面或是已浇筑完成的沉管底板上，不会侵占沉管底板的浇筑空间，解决了现有技术无法同步浇筑整个沉管节段的问题；

4、通过在内模活动支腿上设置横向调节结构，能够实现对内模系统的横向调节，使内模系统在横向方向上更加精确的定位，提高沉管浇筑的精度，降低施工误差；

5、通过在内模固定支腿和内模活动支腿上设置顶升油缸，可以对内模系统的竖向位置进行快速调节，同时顶升油缸也是内模系统调节过程中切换内模固定支腿和内模活动支腿的动力来源，降低了行进或是调节的难度，提高了施工效率；

6、通过在内模固定支腿和内模活动支腿上设置活动的可调节的支撑腿，能够针对沉管浇筑时的不同情况进行调节适应，当支撑面为平正面时，可以通过内模底座进行支撑，当支撑面为钢筋笼时，可通过支撑腿穿过钢筋笼进行支撑，支撑方式灵活多变，适应性好；

7、通过在侧模系统中设置驱动侧模横向移动的侧模驱动结构，能够在侧模合模或者是脱模时驱动侧模横向移动，解决了现有模板结构需要通过对拉杆对侧模桁架进行固定会存在薄弱点的问题，提高了沉管浇筑的结构完整性，浇筑的沉管结构更加稳定且使用过程中不会出现渗透等问题；

8、通过上横移油缸驱动侧模桁架横向移动，可为侧模桁架提供横向的作用力，解决了现有驱动结构仅仅在侧模桁架的下端设置驱动结构导致的上端受力不平衡的问题，且将顶层桁架和另一侧的侧模桁架作为反力结构，驱动方式更加简单、高效；

9、通过下横移油缸驱动侧模桁架横向移动，即侧模桁架的上下两端可同步进行横向驱动，保证了侧模桁架横向受力更加均匀，沉管浇筑更加精确，提高了施工效率；

10、通过在侧模桁架的外侧设置支撑结构，用于承担侧模桁架在浇筑过程中产生的横向荷载，提高侧模桁架浇筑过程的稳定性，避免由于没有使用拉杆而出现的侧模偏差；

11、通过撑腿系梁与第一埋件支座的组合结构，能够为侧模桁架提供横向的支撑作用力，且撑腿系梁的结构简单，操作方便；

12、通过第二埋件支座和抗风拉杆的组合结构，能够对侧模桁架进行稳固，避免在侧模桁架收到风力影响或是浇筑过程中产生的上浮问题，使浇筑使用过程更加稳定、安全；

13、通过在顶层桁架上设置顶层滑轨和电动葫芦，便于端模安装，且顶层桁架上还设置有多组电动葫芦用于对沉管中的钢筋笼进行定位，另外本发明在顶层桁架上安装有篷布，隔绝露天环境对沉管浇筑施工的影响，提高了施工安全性；

14、通过将廊道模板中的下倒角模板设置成可收缩伸展的折叠式结构，减小了下倒角模板在脱模和合模时的侵占空间，能够应对狭窄空间的浇筑施工，解决了现有模板结构在狭窄空间不易伸展使用的问题，具有极大的推广价值；

15、通过将下倒角模板设置为两段式结构，第一倒角部分和第二倒角部分端部均为铰接连接结构，均可以通过铰支点处进行旋转，廊道模板在脱模或者合模时通过二次旋转就能够实现，操作方便；

16、通过设置竖向支撑杆和横向支撑杆对下倒角模板进行固定，下倒角模板在完成合模后，通过竖向和横向支撑杆能够稳定的支撑住，提高了廊道模板结构的稳定性；

17、通过设置廊道侧模驱动结构，为廊道侧模脱模和合模提供动力输出，提高了侧模合模和脱模时的自动化程度，减小了人力投入，提高了施工效率，套筒与导向杆组合形成的导向结构提高了廊道侧模脱模和合模时的移动精度；

18、通过在廊道顶模两端设置滑槽结构，有利于上倒角模板在脱模和合模时的移动调节，在廊道顶模和廊道侧模的共同作用下，上倒角模板能够快速精确定位，操作简单，施工效率高；

19、通过在廊道台车下方设置同内模台车同样结构的行走装置，降低了廊道模板的调节难度，提高了廊道模板安装的效率，对于廊道施工这种狭窄空间内的操作提供了极大的便利性；

20、通过在端模系统中设置调节结构能够对端头模板进行轴向位置和竖向倾角的调整，使端头模板调节位置更加精准，减小端头模板布置误差；

21、通过管节竖楞与第一丝杠的组合结构能够有效的调节端头模板的竖向倾角，使端头模板能够更加精确的贴合设计位置，且调节结构简单，调节方式高效；

22、通过第二丝杠对端头模板进行轴向位置的调节，调节方式简单、高效，能够使其匹配不同位置的固定支架，适应性好；

23、通过设置梳齿板能有效对沉管浇筑的钢筋进行避让，端头模板与沉管钢筋不会产生任何的干涉作用；

24、通过设置相对布置的内圈端模和外圈端模对止水带进行夹持，保证了止水带的精确定位，止水带的安装定位方式简单，提高了施工效率。

本发明的干坞顺序法全断面整体预制沉管，通过利用同步液压控制技术、传感器技术等对模板系统进行精确调位；外侧腹板无拉杆大悬臂结构，减少对主体结构的破坏；模板和浇筑于工厂内作业，提供全天候作业时间，可解决全断面整体一次浇筑难题；通过行车道和廊道台车采用一体式结构，设置固定支腿和活动支腿，在台车上设置横向调节结构及定位系统，通过活动支腿和固定支腿倒运交替前行，解决了顺序法依次预制、相邻作业、空间紧凑、超大超重模板纵向长距离行走、易走偏等技术难题。

附图说明

图1：本发明的模板系统的主视图；

图2：本发明的模板系统的侧视图；

图3：本发明的内模系统的主视图；

图4：本发明的内模系统的侧视图；

图5：内模台车与内模固定支腿连接结构示意图；

图6：内模台车与内模活动支腿连接结构示意图；

图7：廊道内模系统的主视图；

图8：廊道下倒角模板的结构示意图；

图9：廊道上倒角模板与廊道顶模、廊道侧模连接结构示意图；

图10：廊道内模系统的侧视图；

图11：廊道台车与廊道固定支腿连接结构示意图；

图12：廊道台车与廊道活动支腿连接结构示意图；

图13：外模系统合模时的主视图；

图14：外模系统一侧外模脱模时的主视图；

图15：外模系统合模时的侧视图；

图16：撑腿系梁与系梁翻转油缸连接结构示意图；

图17：承载底座的俯视图；

图18：承载底座的侧视图；

图19：上驱动结构的侧视图；

图20：上驱动结构的俯视图；

图21：下驱动结构的侧视图；

图22：下驱动结构与行走小车连接结构示意图；

图23：角模桁架结构示意图；

图24：顶层桁架俯视图；

图25：顶层桁架侧视图；

图26：外模系统的支撑结构安装示意图；

图27：端模系统的结构示意图；

图28：端模系统的侧视图；

图29：端模系统的木枋安装结构示意图；

其中：1—内模系统；11—内模台车；12—内模活动支腿；121—第一内模横梁；122—内模滑靴；123—内模滑轨；124—内模反力座；125—内模纵向油缸；126—内模横向油缸；127—第一内模底座；128—第一内模顶升油缸；129—第一内模支撑腿；1210—内模连接梁；13—内模固定支腿；131—第二内模横梁；132—第二内模顶升油缸；133—第二内模底座；134—第二内模支撑腿；

2—外模系统；21—顶层桁架；211—顶层滑轨；212—电动葫芦；22—行走小车；221—主动轮组；222—从动轮组；223—轨道；23—侧模桁架；231—上横移平台；232—小车架；233—滚轮；234—上横移油缸；235—纵向锁止杆；236—横向锁止杆；237—下横移平台；238—行走平台；239—下横移油缸；2310—调平油缸；24—角模桁架；241—角模翻转油缸；242—角模撑杆；25—外模侧模；26—外模角模；27—承载底座；271—承载桁架；272—翻转支撑杆；28—反力墩；29—第一埋件支座；2010—撑腿系梁；2011—系梁翻转油缸；2012—第二埋件支座；2013—抗风拉杆；

3—端模系统；31—固定支架；32—止水带；33—管节横梁；34—管节竖楞；35—第一丝杆；36—万向节；37—第二丝杆；38—花篮螺栓；39—管节横楞；310—梳齿板；311—条形孔；312—内圈端模；313—外圈端模；314—管节连系梁；315—木枋；316—定位凸台；

4—廊道内模系统；41—廊道台车；44—廊道上倒角模板；45—廊道下倒角模板；451—第一倒角部分；452—第二倒角部分；46—横向支撑杆；47—竖向支撑杆；48—滑槽；49—插销；410—脱模油缸；411—套筒；412—导向杆；413—廊道侧模；414—廊道顶模；

42—廊道活动支腿；421—第一廊道横梁；422—廊道滑靴；423—廊道滑轨；424—廊道反力座；425—廊道纵向油缸；426—廊道横向油缸；427—第一廊道底座；428—第一廊道顶升油缸；429—第一廊道支撑腿；4210—廊道连接梁；43—廊道固定支腿；431—第二廊道横梁；432—第二廊道顶升油缸；433—第二廊道底座；434—第二廊道支撑腿。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2所示，本实施例的模板系统包括内模系统1、外模系统2和端模系统3，内模系统1位于沉管浇筑空间内侧用于定位固定沉管内模模板，外模系统2位于沉管浇筑空间外侧用于定位固定沉管外侧模板，端模系统3位于沉管浇筑空间纵向的端部用于定位固定沉管端部模板。

如图1～6所示，本实施例的内模系统1包括内模模板，内模模板包括内模侧模、内模上转角模板、内模下转角模板和内模顶模，内模模板通过内模模板支撑桁架进行固定，内模模板支撑桁架包括固定内模模板的背楞系统、连接背楞系统的内模连系梁和内模支撑杆系，内模连系梁将纵向相邻的背楞系统连接为整体结构，内模支撑杆系一端固定在背楞系统上，另一端连接内模台车11，通过内模台车11控制整个内模模板的位置。

如图3～6所示，本实施例的内模台车11具有纵向、横向和竖向位置调节的功能，内模台车11下端设置有至少两个内模固定支腿13和至少两个内模活动支腿12，本实施例为两个内模固定支腿13和两个内模活动支腿12，两个内模固定支腿13分别位于内模台车11的纵向两端，两个内模活动支腿12位于两个内模固定支腿13之间，两组内模活动支腿12之间设置有沿水平纵向布置的内模连接梁1210，通过内模连接梁1210连接形成整体结构。

如图3～5所示，内模固定支腿13为上端固定在内模台车11上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构，内模活动支腿12包括沿水平横向布置的第一内模横梁121，第一内模横梁121上设置有内模滑靴122，内模滑靴122滑动连接于内模台车11下端沿水平纵向布置的内模滑轨123上，内模滑靴122与内模滑轨123之间设置有驱动第一内模横梁121与内模台车11产生纵向相对位移的内模纵向油缸125，内模滑轨123上安装有内模反力座124，内模纵向油缸125一端铰接连接于内模反力座124，另一端铰接连接于内模滑靴122，通过内模纵向油缸125驱动第一内模横梁121与内模台车11产生纵向相对位移。当内模活动支腿12下端固定住后，通过驱动内模纵向油缸125即可使内模台车11沿纵向移动，当内模活动支腿12下端没有固定，驱动内模纵向油缸125可使内模活动支腿12沿内模滑轨123移动。

如图4和6所示，本实施例的内模台车11具有横向移动的功能，内模滑靴122可沿水平横向方向滑动连接于第一内模横梁121，第一内模横梁121上设置有内模横向油缸126，内模横向油缸126一端铰接连接于内模滑靴122，另一端固定在第一内模横梁121上。同样的，内模台车11的横向移动类似于纵向移动调节，当内模活动支腿12下端固定住后，通过驱动内模横向油缸126即可使内模台车11沿横向移动，当内模活动支腿12下端没有固定，驱动内模横向油缸126可使内模活动支腿12沿横向移动。

本实施例的内模台车11具有竖向调节的功能，如图6所示，第一内模横梁121下方设置有第一内模底座127，第一内模底座127与第一内模横梁121之间安装有沿竖直方向布置的第一内模顶升油缸128，通过驱动第一内模顶升油缸128能够实现对内模台车11的竖向调节。第一内模底座127用于支撑在平直面上，即当内模活动支腿12的下方为平直面时，通过第一内模底座127支撑在平直面上，维持整个内模活动支腿12的稳定性。当内模活动支腿12的下方为非平直面时，比如是钢筋笼等结构，本实施例在第一内模底座127上开设有多个第一内模通孔，第一内模通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第一内模支撑腿129。通过第一内模支撑腿129穿过钢筋笼然后支撑在地面上，维持整个内模活动支腿12的稳定性。

如图5所示，为内模固定支腿13的结构示意图，内模固定支腿13需要实现的功能就是能够竖向顶升内模台车11，因此内模固定支腿13包括固定在内模台车11下端的第二内模横梁131，第二内模横梁131下端安装有竖向的第二内模顶升油缸132，第二内模顶升油缸132的下端设置有起支撑作用的第二内模底座133。同样的，针对不同的支撑面，本实施例的内模固定支腿13在第二内模底座133上开设有多个第二内模通孔，第二内模通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第二内模支撑腿134。

内模系统1在使用时，先通过内模台车11进行位置调节，当需要对内模台车11进行纵向位移调整时，伸展第一内模顶升油缸128使第一内模底座127支撑在地面上，当地面放置有钢筋笼等不平整结构时，可以调节第一内模支撑腿129的位置，使其穿过钢筋笼支撑于地面上。收缩第二内模顶升油缸132，使第二内模底座133脱离地面，此时整个内模台车11的重量转移到内模活动支腿12上，驱动内模纵向油缸125使内模台车11沿纵向移动，交替进行，直至内模台车11沿纵向移动到位。

同样的当内模台车11需要进行横向位移调整时，将内模台车11重量转移到内模活动支腿12上后，通过驱动内模横向油缸126实现对内模台车11的横向位移调整，如果内模横向油缸126一个行程达不到调整要求，可以伸展第二内模底座133回缩第一内模底座127将内模台车11重量转移到内模固定支腿13上，驱动内模横向油缸126使内模台车11与第一内模横梁121之间产生横向相对位移，然后再次将内模台车11重量转移到内模活动支腿12上，驱动内模横向油缸126，交替进行，直至横向位移调整完成。

当内模台车11的纵向和横向调整到位后，在内模台车11上的内模顶模需要合模时，可以通过同时驱动第一内模顶升油缸128和第二内模顶升油缸132，使整个内模台车11连同内模顶模一起沿竖直方向移动，达到竖向调整的目的。

内模台车11的位置调节完成后，对通过内模支撑杆系和背楞系统对内模模板进行合模，浇筑完成后，待混凝土完全稳定，对内模模板进行脱模处理，然后通过内模活动支腿12和内模固定支腿13交替进行驱动内模台车11连同内模模板进行纵向移动至下一节段施工位置。

本实施例还包括廊道内模系统4，廊道内模系统4位于相邻行车道内模模板系统之间，用于配合内模系统浇筑廊道结构。如图7所示，本实施例的廊道模板结构包括四个部分，分别为廊道顶模414、廊道上倒角模板44、廊道侧模413和廊道下倒角模板45，其中廊道顶模414固定在廊道台车41的上端，廊道台车41下端设置有用于驱动廊道台车41及廊道顶模414竖向移动的廊道顶升油缸，当廊道顶模414需要脱模或者合模时，通过驱动廊道顶升油缸驱动廊道台车41和廊道顶模414进行竖向移动即可实现廊道顶模414的脱模或者合模。

廊道侧模413位于廊道台车41的横向两侧，廊道台车41与廊道侧模413之间设置有驱动廊道侧模413脱模和合模的廊道模板驱动结构。如图7所示，廊道模板驱动结构包括多根脱模油缸410，脱模油缸410壳体铰接连接于廊道台车41，顶推端铰接连接于廊道侧模413。

廊道模板驱动结构还包括导向结构，如图7所示，导向结构包括固定在廊道台车41上的套筒411，套筒411为轴线与脱模油缸410轴线平行的筒状结构，套筒411内穿设有可沿套筒411轴向移动的导向杆412，导向杆412一端滑动连接于套筒411，另一端铰接连接于廊道侧模413。

廊道侧模413需要脱模或者合模时，通过驱动脱模油缸410，廊道侧模413在导向杆412的导向作用下沿套筒411的轴向方向移动，实现脱模或者是合模。

本实施例的廊道上倒角模板44铰接连接于廊道顶模414和廊道侧模413之间，如图9所示，廊道顶模414横向两端开设有滑槽8，滑槽8为垂直于上倒角模板4的长孔，滑槽8内穿设有可在滑槽48内滑移的插销49，廊道上倒角模板44通过插销49滑动连接于滑槽48内。本实施例的廊道上倒角模板44在脱模和合模时利用的是廊道顶模414和廊道侧模413的驱动作用力，即脱模或者合模时，廊道上倒角模板44是跟随廊道顶模414和廊道侧模413一起移动的，滑槽48是为廊道上倒角模板44预留的调整空间。

如图8所示，本实施例的廊道下倒角模板45的上端铰接连接于廊道侧模413的下端，廊道下倒角模板45为多段模板形成的可收缩伸展的折叠式结构。廊道下倒角模板45包括第一倒角部分451和第二倒角部分452，第一倒角部分451上端可旋转铰接连接于廊道侧模413下端，下端可旋转铰接连接于第二倒角部分452上端与第二倒角部分452形成廊道下端倒角部分模板。

当廊道下倒角模板45进行脱模或者合模时，通过电动葫芦或者是其他动力设备驱动第一倒角部分451绕与廊道侧模413的铰支点旋转，驱动第二倒角部分452绕与第一倒角部分451的铰支点旋转，通过两次旋转就能够实现对廊道下倒角模板45的脱模或者是合模。本实施例的廊道下倒角模板45为折叠结构。

合模完成后，为了对廊道下倒角模板45进行固定，本实施例在两片廊道下倒角模板45之间设置有横向支撑杆46，如图7所示，横向支撑杆46沿水平横向布置，两端分别可旋转地铰接连接于两片第一倒角部分451上。在廊道下倒角模板45与廊道台车41之间设置有竖向支撑杆47，竖向支撑杆47沿竖直方向布置，上、下两端分别可旋转地铰接连接于廊道台车41和第二倒角部分452上。

合模时，驱动廊道顶升油缸顶推廊道台车41和廊道顶模414竖向移动到位，脱模油缸410驱动廊道侧模413横向移动到位，廊道上倒角模板44在廊道顶模414和廊道侧模413的驱动下移动到位，展开第一倒角部分451和第二倒角部分452使廊道下倒角模板45伸展到位，安装竖向支撑杆47和横向支撑杆46对廊道下倒角模板45进行固定，完成合模。

浇筑完成后，需要脱模时，拆卸竖向支撑杆47和横向支撑杆46，提拉第一倒角部分451和第二倒角部分452使廊道下倒角模板45折叠，驱动脱模油缸410使廊道侧模413向廊道台车41一侧移动，驱动顶升油缸使廊道台车41与廊道顶模414下降，完成脱模。

由于本实施例的沉管廊道结构最后不浸泡在水中，因此在浇筑廊道侧墙过程中，本实施例的廊道侧模413与内模侧模之间通过横向的对拉杆固定在一起，待浇筑完成后才对其进行拆除，然后对留下的孔洞进行封闭处理。

如图10～12所示，为本实施例的廊道台车41的结构示意图，本实施例的廊道台车41结构与内模系统1的内模台车11结构类似，均在台车下方设置有行走装置。本实施例的行走装置设置于廊道台车41的下方，用于调节廊道台车41的纵向、横向和竖向位置，其中行走装置包括设置于廊道台车41下方的至少两个廊道固定支腿43、和至少两个廊道活动支腿42，如图10所示，本实施例为两个廊道固定支腿43和两个廊道活动支腿42，且两个廊道固定支腿43分置于廊道台车41的纵向两端，廊道活动支腿42位于两个廊道固定支腿43之间，两个廊道固定支腿43和两个廊道活动支腿42沿纵向依次间隔布置。

如图11所示，为本实施例的廊道固定支腿43，廊道固定支腿43为上端固定在廊道台车41上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构。廊道固定支腿43包括固定在廊道台车41下端的第二廊道横梁431，第二廊道横梁431的横向两端设置有两根沿竖直方向布置的第二支腿，两根第二支腿之间设置有横向的第二连杆，第二支腿上端固定在第二廊道横梁431上，下端设置有竖向的第二廊道顶升油缸432，第二廊道顶升油缸432的下端设置有起支撑作用的第二廊道底座433。第二廊道底座433为支撑于平整支撑面上的支撑结构，当沉管浇筑的地面为平整结构面时，通过第二廊道顶升油缸432驱动第二廊道底座433竖向移动支撑于平整面上。

当沉管浇筑的地面有钢筋笼时，第二廊道底座433无法直接支撑在钢筋笼上，因此，本实施例在第二廊道底座433上开设有多个第二廊道通孔，第二廊道通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第二廊道支撑腿434。通过手拉葫芦控制第二廊道支撑腿434的高度，使其穿过钢筋笼支撑在地面上，避免第二廊道底座433直接支撑在钢筋笼上。当第二廊道支撑腿434的高度调节完成后，将其与第二廊道底座433进行固定。

本实施例的廊道固定支腿43作为廊道台车41纵向移动和横向移动时的临时支撑结构，在廊道台车41进行竖向位移调整时或者合模脱模时，通过第二廊道顶升油缸432进行竖向驱动。

如图12所示，为本实施例的廊道活动支腿42，廊道活动支腿42为上端可沿纵向和横向滑动连接于廊道台车41、下端可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构。廊道活动支腿42包括沿水平横向布置的第一廊道横梁421，第一廊道横梁421上设置有滑廊道靴422。如图12所示，本实施例的廊道滑靴422上端和下端均为开口的U型结构，上端滑动连接于廊道台车41下端沿水平纵向布置的廊道滑轨423上，下端滑动连接于第一廊道横梁421上。

如图10所示，本实施例在廊道滑靴422与廊道滑轨423之间设置有廊道反力座424和廊道纵向油缸425，廊道反力座424和廊道纵向油缸425为步进式移动结构，廊道反力座424固定在廊道滑轨423上，廊道纵向油缸4255一端铰接于廊道反力座424，另一端铰接于廊道滑靴422。需要驱动廊道台车41纵向移动时，通过驱动廊道纵向油缸425使廊道台车41沿廊道滑轨423移动，廊道纵向油缸425的一个行程移动完成后，将廊道台车41重量转移到廊道固定支腿43上，回缩廊道活动支腿42，驱动廊道纵向油缸425反向移动一个行程，再次将廊道台车41重量转移到廊道活动支腿42上，然后按照上述步骤依次进行，直至廊道台车41纵向位置调整到位。

本实施例的廊道活动支腿42还具有横向调节的功能，如图12所示，廊道滑靴422可沿水平横向方向滑动连接于第一廊道横梁421，第一廊道横梁421上设置有廊道横向油缸426，廊道横向油缸426一端铰接连接于廊道滑靴422，另一端固定在第一廊道横梁421上。需要进行横向调节时，通过驱动廊道横向油缸426即可使廊道台车41与第一廊道横梁421产生横向方向的相对位移。

同样的，如同廊道固定支腿43结构一样，本实施例在第一廊道横梁421的下方设置有两根第一支腿，第一支腿沿竖直方向布置，上端固定在第一廊道横梁421上，下端设置有沿竖向布置的第一廊道顶升油缸428，第一廊道顶升油缸428的下端安装有第一廊道底座427，同样的第一廊道底座427为支撑于平整支撑面上的支撑结构，当沉管浇筑的地面为平整结构面时，通过第一廊道顶升油缸428驱动第一廊道底座427竖向移动支撑于平整面上。

当沉管浇筑地面有钢筋笼时，第一廊道底座427无法直接支撑在钢筋笼上，因此本实施例在第一廊道底座427上开设有多个第一廊道通孔，第一廊道通孔内穿设有可沿竖直方向移动的第一廊道支撑腿429。通过手拉葫芦控制第一廊道支撑腿429的高度，使其穿过钢筋笼支撑在地面上，避免第一廊道底座427直接支撑在钢筋笼上。当第一廊道支撑腿429的高度调节完成后，将其与第一廊道底座427进行固定。

另外，本实施例在相邻两组廊道活动支腿42之间设置有沿水平纵向布置的廊道连接梁4210。廊道连接梁4210沿水平纵向布置，纵向两端分别固定在两根廊道活动支腿42的同侧的两根第一支腿上。

廊道模板在施工过程中，当需要对廊道台车41进行纵向位移调整时，伸展第一廊道顶升油缸428使第一廊道底座427支撑在地面上，当地面放置有钢筋笼等不平整结构时，可以调节第一廊道支撑腿429的位置，使其穿过钢筋笼支撑于地面上。收缩第二廊道顶升油缸432，使第二廊道底座433脱离地面，此时整个廊道台车41的重量转移到廊道活动支腿42上，驱动廊道纵向油缸425使廊道台车41沿纵向移动，交替进行，直至廊道台车41沿纵向移动到位。

同样的当廊道台车41需要进行横向位移调整时，将廊道台车41重量转移到廊道活动支腿42上后，通过驱动廊道横向油缸426实现对廊道台车41的横向位移调整，如果廊道横向油缸426一个行程达不到调整要求，可以伸展第二廊道底座433回缩第一廊道底座427将廊道台车41重量转移到廊道固定支腿43上，驱动廊道横向油缸426使廊道台车41与第一廊道横梁421之间产生横向相对位移，然后再次将廊道台车41重量转移到廊道活动支腿42上，驱动廊道横向油缸426，交替进行，直至横向位移调整完成。

当廊道台车41的纵向和横向调整到位后，在廊道台车41上的顶模需要合模时，可以通过同时驱动第一廊道顶升油缸428和第二廊道顶升油缸432，使整个廊道台车41连同顶模一起沿竖直方向移动，达到竖向调整的目的。

如图13～15所示，为本实施例的外模系统2的结构示意图，外模系统2位于沉管浇筑空间的外侧。本实施例的外模包括外模侧模25和外模角模26，其中外模侧模25固定在侧模桁架23的内侧端面，外模角模26固定在角模桁架24的内侧端面。如图13～14所示，本实施例的侧模桁架23用于固定外模侧模25，可在三个方向对外模侧模25进行调整，如图15所示，本实施例侧模桁架3下端连接于行走小车22。

如图15所示，本实施例的行走小车22包括主动轮组221和从动轮组222，主动轮组221和从动轮组222滑动连接于铺设在地面上的轨道223上，轨道223为工字钢结构，通过主动轮组221驱动，行走小车22沿轨道223移动。侧模桁架23连接于行走小车22，通过行走小车22进行纵向移动。

本实施例侧模桁架23的上下两端设置有驱动侧模桁架23横向移动的侧模驱动结构，如图13～14和19～20所示，侧模驱动结构包括上驱动结构，上驱动结构包括固定在侧模桁架23顶端的上横移平台231、与顶层桁架21固定的小车架232，小车架232通过滚轮233(本实施例的滚轮233上设置有限位结构，通过限位结构避免滚轮233脱出上横移平台231)可横向滑移地连接于上横移平台231，上横移平台231与小车架232之间设置有用以驱动小车架232横向移动的上横移油缸234。上横移油缸234驱动整个侧模桁架23沿水平横向移动，其反力结构实际上是通过顶层桁架21与另一侧的侧模桁架23来完成的。

本实施例在上驱动结构在横向调节完成后，需要对上横移平台231与小车架232进行限位，避免在浇筑过程中，两者产生滑移。如图19～20所示，锁止结构包括纵向锁止杆235和横向锁止杆236，纵向锁止杆235为沿纵向穿设于上横移平台231和小车架232用于横向限位的杆状结构，横向锁止杆236为沿横向穿设于上横移平台231和小车架232用于纵向限位的杆状结构。纵向锁止杆235和横向锁止杆236通过螺栓配合使用，达到纵向和横向限位的作用。

本实施例的驱动结构还包括下驱动结构，如图21～22所示，下驱动结构包括连接于侧模桁架23下端的下横移平台237、与行走小车22固定的行走平台3.8，下横移平台3.7沿横向滑移地连接于行走平台3.8，下横移平台3.7与行走平台238之间设置有用于驱动下横移平台237横向移动的下横移油缸239。下横移油缸239与上横移油缸234协同作用，驱动侧模桁架23横向移动，在侧模桁架23的上下两端均设置驱动油缸，同时驱动，能够避免受力不平衡的问题发生。

本实施例为了实现侧模桁架23的竖向调节，如图21～22所示，本实施例在下横移平台237的上端设置有多组调平油缸2310，调平油缸2310下端固定在下横移平台237上，上端固定在侧模桁架23下端的承载底座27上。通过调平油缸2310可以实现对侧模桁架23的竖向调节以及调平。

侧模桁架23在浇筑过程中会承受横向的荷载，针对这部分荷载，本实施例在侧模桁架23外侧设置有在外模侧模25合模后承担侧模桁架23横向荷载的支撑结构。如图26所示，支撑结构包括承载底座27和反力墩28，反力墩28为修筑与侧模桁架23外侧地面上的凸起结构，如图17～18和26所示，承载底座27包括固定在侧模桁架23下端的承载桁架271以及多根沿纵向间隔布置于承载桁架271外侧的翻转支撑杆272，翻转支撑杆272一端可旋转地铰接连接于承载桁架271外侧，另一端在合模时沿横向支撑于反力墩28内侧端面、在脱模时沿竖直方向支撑于地面。

承载底座27可以有效消除针对侧模桁架23下端位置的横向荷载，为了消除侧模桁架23中间部位的横向荷载，本实施例的支撑结构还包括锚固在地面上的第一埋件支座29、支撑于第一埋件支座29与侧模桁架23之间的沿竖向倾斜布置的撑腿系梁2010，如图16和26所示，撑腿系梁2010上端可旋转地铰接连接于侧模桁架23、下端在合模时支撑于第一埋件支座29上，侧模桁架23上设置有在脱模时用于沿竖向提升撑腿系梁2010的系梁翻转油缸2011(侧模桁架23的外侧设置有沿水平高横向延伸的平联结构，系梁翻转油缸2011的上端连接于平联结构，下端连接于撑腿系梁2010上)。

合模时，将撑腿系梁2010的下端支撑在第一埋件支座29上，驱动系梁翻转油缸2011使其对撑腿系梁2010进行竖向支撑避免撑腿系梁2010翻转，保证侧模桁架23的横向荷载通过撑腿系梁2010传递到第一埋件支座29上。当脱模时，驱动系梁翻转油缸2011，使撑腿系梁2010绕铰支点转动，解除撑腿系梁2010对侧模桁架23的支撑。

实际使用过程中，为了消除风力影响和解决上浮问题，本实施例在侧模桁架23的下方地面上设置有第二埋件支座2012，第二埋件支座2012上安装有抗风拉杆2013，抗风拉杆2013下端锚固在第二埋件支座2012上，上端沿竖直方向延伸并锚固在侧模桁架23上。通过抗风拉杆2013可以将作用到侧模桁架23竖直向上的浮力传递到第二埋件支座2012上，抗风拉杆2013还能够提高整个侧模桁架23的稳定性，避免出现倾覆问题。

如图23所示，为本实施例的角模桁架24结构示意图，角模桁架24下端可旋转地铰接连接于侧模桁架23上，角模桁架24与侧模桁架23之间设置有驱动角模桁架24绕铰支点转动的角模翻转油缸241，角模翻转油缸241驱动角模桁架24翻转实现外模角模26的脱模或者是合模，当合模时，为了增加角模桁架24的稳定性，本实施例在角模桁架24与侧模桁架23之间设置有角模撑杆242。合模后需要通过角模撑杆242对角模桁架24进行支撑固定，脱模时，需要将角模撑杆242进行拆除。

本实施例的顶层桁架21用于端模吊装和钢筋调平，如图24～25所示，顶层桁架21在纵向两端设置有吊架，在吊架上设置有沿水平横向布置的滑轨211，滑轨211上连接有电动葫芦212，电动葫芦212吊装端模沿滑轨211移动实现对端模的吊装。另外本实施例在顶层桁架21上设置有多组电动葫芦，电动葫芦可实现对沉管钢筋的调平处理。

使用时，侧模桁架23纵向移动到位后，驱动调平油缸2310对侧模桁架23进行竖向调位和调平处理，同步驱动侧模桁架23上端和下端的上横移油缸234和下横移油缸239，完成后对顶层桁架21和侧模桁架23进行限位锁止。驱动一侧的侧模桁架23沿水平横向移动导致，完成一侧的外模侧模25合模，驱动角模翻转油缸241实现外模角模26的合模，在角模桁架24与侧模桁架23之间安装角模撑杆242，完成一侧的外模合模。然后驱动系梁翻转油缸2011使撑腿系梁2010支撑在第一埋件支座29上，调节翻转支撑杆272使其支撑在反力墩28上，锚固抗风拉杆2013，完成外模的一侧合模。然后按照上述流程进行另一侧的外模合模。

浇筑混凝土，待混凝土达到设计要求后，进行脱模处理。驱动系梁翻转油缸2011使撑腿系梁2010脱离第一埋件支座29，调节翻转支撑杆272使其支撑在地面上，拆除抗风拉杆2013和角模撑杆242，驱动角模翻转油缸241完成对外模角模26的脱模。驱动上横移油缸231和下横移油缸239，使侧模桁架23沿水平横向移动，完成外模侧模25的脱模，如图24所示。同样的，完成一侧的外模脱模后，按照上述流程完成另一侧的外模脱模。

待两侧的脱模全部完成后，通过主动轮组221同步驱动两侧的侧模桁架23一起沿轨道223移动到下一浇筑施工工位，然后按照上述流程依次进行，直至所有的节段完成浇筑施工。

本实施例在浇筑过程中，可以通过顶层桁架21进行端模的吊装和钢筋的调平。另外，为了提高协同作业的统一性，本实施例在侧模桁架23上安装有液压及智能控制系统和施工平台。

本实施例的端模系统3包括两种，一是用于浇筑首节段沉管起始端的端部模板，二是用于浇筑相邻节段之间的端部模板。其中，第二种端模结构如图27～29所示。包括固定支架31，固定支架31是浇筑沉管端部结构的模板的支撑架，固定支架31固定在外模系统2和内模系统1上，本实施例保护的是用于浇筑沉管轴向端部的端头模板，如图1～3所示，端头模板包括内圈端模312和外圈端模313，内圈端模312和外圈端模313包括面向浇筑沉管一侧的钢面板、固定相邻钢面板的法兰板、固定在相邻法兰板之间的围檩、固定在围檩背向浇筑沉管一侧的背楞以及固定在背楞上用于相互连接的连接杆，内圈端模312与外圈端模313通过沿径向布置的管节连系梁314固连为一体，管节连系梁314和连接杆上开设有相对应的螺孔，通过穿设于螺孔内的螺栓固定连接为一体。

本实施例的止水带32夹持于内圈端模312和外圈端模313之间，其中内圈端模312上设置有用于定位止水带32的木枋315，木枋315面向外圈端模313的一侧设置有沿沉管径向凸起的定位凸台316。安装时，止水带32通过固定绳钩挂在定位凸台316上，对止水带32进行限位。

另外，为了避免在浇筑过程中与沉管钢筋产生干涉，本实施例在端头模板沿沉管径向方向的两端设置有梳齿板310，即内圈端模312接近固定支架31的一端和外圈端模313远离固定支架31的一端设置有梳齿板310，如图28所示，梳齿板310为板面开设有多个避让沉管钢筋的条形孔311的板状结构。

本实施例在固定支架31上设置有用于调节端头模板沿沉管轴向方向位置和竖向倾角的调节结构。如图27所示，调节结构包括多组沿沉管轴向间隔布置的固定架，相邻固定架之间通过管节横楞39连接为整体结构。固定架包括管节横梁33和管节竖楞34，管节横梁33一端栓接于固定支架31，另一端沿沉管轴向延伸，管节竖楞34通过垂直穿设于管节横梁33和管节竖楞34上的转轴旋转铰接于管节横梁33端部，管节竖楞34沿沉管径向延伸，管节竖楞34上穿设有沿沉管轴向布置的第一丝杆35，第一丝杆35螺旋连接于管节竖楞34，端部通过万向节36连接于固定支架31，端头模板固定于管节竖楞34上。

通过驱动第一丝杆35可以调节第一丝杆35穿过管节竖楞34的长度，从而驱动管节竖楞34绕铰支点旋转，从而改变固定在管节竖楞34上的端头模板的倾角，第一丝杆35调节完成后可通过管节竖楞34上的花篮螺栓对其进行固定。

如图27所示，管节竖楞34上穿设有多根沿沉管径向方向间隔布置的第二丝杆37，第二丝杆37一端沿轴向穿过管节竖楞34与端头模板固定连接，管节竖楞34上设置有用于固定第二丝杆37的花篮螺栓38。通过驱动第二丝杆37可以调节第二丝杆37穿过管节竖楞34的长度，从而改变端头模板在沉管轴向方向上的位置，调节完成后通过花篮螺栓38对其进行固定。

安装时，先将管节横梁33和管节竖楞34固定在固定支架31上，然后通过第二丝杆37固定安装内圈端模312，将止水带32定位于内圈端模312上，再安装外圈端模313将止水带32固定在内圈端模312和外圈端模313之间，调节第一丝杆35和第二丝杆37使端头模板符合设计要求，钢筋穿过梳齿板310。本实施例在端头模板与梳齿板310、中埋式止水带32连接部位均设有防止漏浆的密封构件，钢筋穿过梳齿310条形孔311后，条形孔311四周均设有防止漏浆的密封构件。

浇筑完成后，脱模，本实施例的结构均采用栓接模式，因此可以进行快速拆卸，以便于下一次继续使用。

用于浇筑首节节段沉管端部的端模系统与上述用于浇筑相邻沉管节段之间的端部结构的端模系统结构类似，第一种端模系统将内圈端模312和外圈端模313合并在一起，也并没有止水带32，其他结构相同。

另外，外模系统2通过端模系统3与内模系统1和廊道内模系统4固定连接为整体结构。

本实施例在整个模板系统中集成了控制系统，利用各个模板台车的液压控制系统控制对应油缸的开合模状态实现整个沉管预制模板的状态控制，并且液压系统还集成了混凝土养护功能和视频监控功能，方便后期对沉管模板的混凝土进行养护，以及实时监控现场施工情况。

液压控制系统通过控制台车的各种油缸来实现外模台车的脱合模控制，并通过控制底部安装的行走小车22实现整个外模系统2的位移控制。

本系统还包括内模台车液压控制系统和廊道台车液压控制系统，上述两套液压控制系统的控制原理相同，故采用同一种液压控制系统进行控制。该液压控制系统通过控制台车的各种油缸来实现内模台车11和廊道台车41的脱合模控制以及整个内模系统1和廊道内模系统4的位移控制。

本系统集成了混凝土养护功能，在沉管预制模板系统上安装了温湿度传感器，通过采集到的混凝土的温湿度情况进行控制现场喷淋系统，对混凝土进行加湿降温处理，来达到混凝土凝固过程中的环境始终处于安全的范围的目的。

本系统还集成了视频监控功能，在每个台车的前后端安装视频监控设备，然后通过无线网桥的方式将视频传输到监控室，实现对现场施工情况的实时监控，确保每一道工序的合理正确进行以及保障每一位施工人员的人身安全。

实际浇筑时，调节好内模系统1、外模系统2和廊道内模系统4的位置后，通过顶层桁架21进行端模系统3的安装，端模系统3分别与内模系统1和外模系统2固定连接，然后绑扎钢筋笼，浇筑混凝土进行沉管预制。待混凝土完全稳定后，脱模，驱动内模系统1、外模系统2和廊道内模系统4行进至下一节沉管施工工位，依次进行直至所有沉管施工完成。

本实施例的沉管预制可一次性进行一节沉管节段的浇筑，大幅度提高了沉管浇筑的效率，减少了沉管预制的时间。

如图1所示，本实施例的纵向指垂直图纸的方向，即沉管延伸的长度方向也是沉管的轴向方向，横向指图纸的上下方向，即沉管的横向方向，竖向指图纸的左右方向，即沉管的竖直方向，沉管的径向指以沉管纵向的中心线为轴，向四周扩散的方向。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：包括内模系统（1）、外模系统（2）和端模系统（3）；所述内模系统（1）位于沉管浇筑空间内侧通过位于沉管浇筑空间纵向端部的端模系统（3）与处于沉管浇筑空间外侧的外模系统（2）连接为一体；所述内模系统（1）下端设置有对内模系统（1）进行纵向、横向和竖向位置调整的内模行走支撑装置；所述外模系统（2）为可进行纵向、横向和竖向位置调整的外侧模板结构；

所述外模系统（2）包括顶层桁架（21）以及可沿纵向滑移的行走小车（22），还包括，

侧模桁架（23），所述侧模桁架（23）下端可沿横向滑移的连接于行走小车（22）；

角模桁架（24），所述角模桁架（24）下端可旋转地铰接连接于侧模桁架（23）上；

外模侧模（25），所述外模侧模（25）固定在侧模桁架（23）内侧；

外模角模（26），所述外模角模（26）固定在角模桁架（24）内侧；

所述顶层桁架（21）的横向两端分别可横向滑移地连接于两侧的侧模桁架（23）顶端；所述侧模桁架（23）上下两端设置有用于驱动侧模桁架（23）横向移动的侧模驱动结构；

所述内模行走支撑装置包括内模台车（11）；所述内模台车（11）下端设置有至少两个内模固定支腿（13）和至少两个内模活动支腿（12）；所述内模固定支腿（13）为上端固定在内模台车（11）上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述内模活动支腿（12）为上端可沿纵向和横向滑动连接于内模台车（11）、下端可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述内模固定支腿（13）与内模活动支腿（12）沿纵向间隔布置于内模台车（11）上。

2.如权利要求1所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述侧模驱动结构包括上驱动结构；所述上驱动结构包括固定在侧模桁架（23）顶端的上横移平台（231）、与顶层桁架（21）固定的小车架（232）；所述小车架（232）通过滚轮（233）可横向滑移地连接于上横移平台（231）；所述上横移平台（231）与小车架（232）之间设置有用以驱动小车架（232）横向移动的上横移油缸（234）。

3.如权利要求2所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述上横移平台（231）与小车架（232）之间设置有在侧模桁架（23）调节到位后对上横移平台（231）和小车架（232）进行横向和纵向限位的锁止结构；所述锁止结构包括纵向锁止杆（235）和横向锁止杆（236）；所述纵向锁止杆（235）为沿纵向穿设于上横移平台（231）和小车架（232）用于横向限位的杆状结构；所述横向锁止杆（236）为沿横向穿设于上横移平台（231）和小车架（232）用于纵向限位的杆状结构。

4.如权利要求1所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述侧模驱动结构包括下驱动结构；所述下驱动结构包括连接于侧模桁架（23）下端的下横移平台（237）、与行走小车（22）固定的行走平台（238）；所述下横移平台（237）沿横向滑移地连接于行走平台（238），下横移平台（237）与行走平台（238）之间设置有用于驱动下横移平台（237）横向移动的下横移油缸（239）。

5.如权利要求1所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：还包括纵向端部与端模系统（3）连接的用于浇筑沉管廊道的廊道内模系统（4）；所述廊道内模系统（4）包括廊道模板以及用于支撑廊道模板的廊道台车（41）；所述廊道模板包括固定在廊道台车（41）上端的廊道顶模（414）、连接于廊道台车（41）两侧的廊道侧模（413）、铰接连接于廊道顶模（414）和廊道侧模（413）之间的廊道上倒角模板（44）和铰接连接于廊道侧模（413）下端的廊道下倒角模板（45）；所述廊道侧模（413）在廊道浇筑时通过对拉杆与内模系统（1）固定连接；所述廊道下倒角模板（45）为多段模板形成的可收缩伸展的折叠式结构。

6.如权利要求5所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述廊道下倒角模板（45）包括第一倒角部分（451）和第二倒角部分（452）；所述第一倒角部分（451）上端可旋转铰接连接于廊道侧模（415）下端，下端可旋转铰接连接于第二倒角部分（452）上端与第二倒角部分（452）形成廊道下端倒角部分模板。

7.如权利要求5所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述廊道台车（41）下端设置有至少两个廊道固定支腿（43）和至少两个廊道活动支腿（42）；所述廊道固定支腿（43）为上端固定在廊道台车（41）上可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述廊道活动支腿（42）为上端可沿纵向和横向滑动连接于廊道台车（41）、下端可沿竖直方向收缩伸展的支撑结构；所述廊道固定支腿（43）与廊道活动支腿（42）沿纵向间隔布置于廊道台车（41）上。

8.如权利要求1所述的一种干坞顺序法全断面整体预制沉管模板系统，其特征在于：所述端模系统（3）包括位于内模系统（1）远离已浇筑完成的沉管节段一端的管节端模装置；所述管节端模装置包括用于浇筑沉管端部的端头模板以及固定端头模板的固定支架（31）；所述端头模板为夹持有止水带（32）的可拆卸式模板结构，端头模板连接于固定支架（31）；所述固定支架（31）固定于内模系统（1）和外模系统（2）上，固定支架（31）设置有用于调节端头模板沿沉管轴向方向位置和竖向倾角的调节结构。