CN111550265A - 一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，属于隧道衬砌设备的技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤S1：安装；S2：就位；S3：浇筑；S301：二衬混凝土通过人工控制布料系统自动浇筑，浇筑时，按照自下而上、左右对称的逐窗浇筑；S302：浇筑过程中，模板内侧增加辅助支撑并安装附着式振动器，工作窗采用插入式振捣棒进行振捣；S4：养护、脱模；S401、待混凝土强度达到相关规定后，将各模板脱离成型表面并及时进行养护；S402、操纵台车前行至下一衬砌位置继续进行衬砌。本发明的优点是能够使工人较为方便省力的进行浇筑工作，降低劳动强度、提高工作效率。

Description

一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺

技术领域

本发明涉及隧道衬砌设备的技术领域，尤其是涉及一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺。

背景技术

隧道二衬混凝土施工常采用整体台车作为模板系统，再泵送混凝土入模浇筑。采用传统方法进行二衬混凝土施工时，为实现横向左右等高对称、纵向分层均匀浇筑，一般沿隧道轴线方向在台车的左右侧、上中下分层开设有多个工作窗，通过可拆卸的溜槽将混凝土从输送泵出料口输送至各工作窗。

现有的可参考申请号为201910284047.5的中国发明专利，其公开了一种自行走转向式二衬模板台车及其行走转向方法，其包括配合移动支撑装置、行走装置和横向移动装置所构成，使得台车在行走和横向移动的过程中更加方便灵活、省时省力。

现有技术中还公开了申请号为201220331471.7的一种隧道二衬混凝土施工台车的布料装置，其包括用于输送混凝土的换向管以及连接至所述台车上各入模窗口处的多个混凝土导入溜槽，所述换向管设于多个混凝土导入溜槽上方，换向管的出口端可在多个混凝土导入溜槽之间转换。

现有技术2的技术方案中存在以下缺陷：在实际浇筑过程中，泵送管路间通过管夹和密封圈连接，改变泵送窗口时需要停止上料，通过多人协同工作将泵管上的管卡、密封圈、泵管拆除，然后更换上合适长度的泵管、调整管路位置出口，最后与下一个泵送接口进行安装和固定，费时费力，工作量较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其优势在于能够使工人较为方便省力的进行浇筑工作，降低劳动强度、提高工作效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，包括以下步骤：

S1：安装

S101、检查全车螺栓、铰销在位，模板表面无锈蚀、起皮现象，拼接处无错缝现象；

S102、液压系统试车，确保各油缸动作自如、接头处无漏油现象；

S2：就位

S2O1、安装试车，使台车行驶至正确的衬砌位置；

S202、将顶部弧形模板上升至设计拱顶标高、将左侧弧形模板、右侧弧形模板及电缆沟槽模板伸出至设计尺寸；

S3：浇筑

S301：二衬混凝土通过人工控制布料系统自动浇筑，浇筑时，按照自下而上、左右对称的逐窗浇筑；

S302：浇筑过程中，模板内侧增加辅助支撑并安装附着式振动器，工作窗采用插入式振捣棒进行振捣；

S4：养护、脱模

S401、待混凝土强度达到相关规定后，将各模板脱离成型表面并及时进行养护；

S402、操纵台车前行至下一衬砌位置继续进行衬砌。

通过采用上述技术方案，当台车安装、就位后，通过控制布料系统自下而上、左右对称的逐窗进行浇筑，省去了人为拆装出料管的繁琐工作，提高了工作效率，减轻了工人的劳动负担，能够加快施工进度。

本发明进一步设置为：步骤S101还包括：检查各支承丝杠，确保沿台车长度方向的同一排支承丝杠的旋向一致。

通过采用上述技术方案，避免在操作过程中出现互锁现象。

本发明进一步设置为：步骤S301中，人工控制布料系统中的回转机构带动出料管水平转动，使混凝土的泵送位置从台车的一侧自动转换到相对的另一侧。

通过采用上述技术方案，在水平转换泵送位置时，通过回转机构可以直接将出料管转动并对准下一待浇筑的工作窗，省去了人为拆装出料管的工作，操作较为方便，提高了工作效率，保障了施工进度。

本发明进一步设置为：步骤S301中，人工控制布料系统中的机械臂组件对出料管进行抬升，使混凝土的泵送位置转换至上层窗口处。

通过采用上述技术方案，在竖直转换泵送位置时，通过机械臂组件可以直接将出料管的位置抬高，并对准上层待浇筑的工作窗，省去了人为拆装出料管的工作，操作较为方便，进一步提高了工作效率和施工进度。

本发明进一步设置为：在水平转换泵送位置前，先控制布料系统中的机械臂组件收回，以带动出料管从工作窗内抽出。

通过采用上述技术方案，以防在直接转动的过程中，出料管的端部与工作窗的窗口发生磕碰。

本发明进一步设置为：步骤S301中，台车前后混凝土高度差不超过600mm；左右混凝土高度差不超过500mm。

通过采用上述技术方案，台车前后或左右的混凝土高度差太大，会对台车本体产生一定的挤压，从而容易引发跑模或错台现象。

本发明进一步设置为：步骤S301中，混凝土的浇筑速度应不大于6-7m³/h。

通过采用上述技术方案，浇筑速度过快会对台车本体造成一定的冲击，也容易导致跑模或错台现象。

本发明进一步设置为：步骤S301中，浇筑到最后通过工作窗封顶时，需时刻注意浇筑口压力的变化。

通过采用上述技术方案，以防因混凝土注满后强行注入而导致压力过大使模板变形

综上所述，本发明的有益效果为：

1、在台车安装、就位后，通过控制布料系统自下而上、左右对称的逐窗进行浇筑，省去了人为拆装出料管的繁琐工作，提高了工作效率，减轻了工人的劳动负担，能够加快施工进度；

2、机械臂组件的设置能够较为方便的对出料管进行抬升，便于向上层的工作窗内浇筑混凝土。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是体现布料系统的结构示意图。

图3是图2中A部分的放大图。

图4是体现回转机构的剖面视图。

图5是体现相邻输料管的连接结构示意图。

图中，1、门架系统；11、上横梁；12、门架大梁；13、门架立柱；14、下纵梁；15、升降油缸；2、模板系统；21、顶部弧形模板；22、左侧弧形模板；23、右侧弧形模板；24、电缆沟槽模板；25、伸缩油缸；26、支承丝杠；27、工作窗；3、行走系统；4、布料系统；41、进料管；42、出料管；43、输料管组；431、第一输料管；432、第二输料管；433、第三输料管；434、旋转接头；44、回转机构；441、回转箱；442、减速电机、443、减速齿轮；444、旋转齿轮；445、托板；446、轴承；45、回转接头；46、机械臂组件；461、第一机械臂；462、第二机械臂；463、第三机械臂；47、控制组件；471、液压油缸；472、支撑件；473、弧形件；48、固定组件；481、抱箍；482、连接板；483、安装板；484、螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种新型液压台车，包括门架系统1、模板系统2、行走系统3以及布料系统4。

参照图1，门架系统1包括上横梁11、门架大梁12、门架立柱13以及下纵梁14，其中，门架大梁12水平设置，上横梁11焊接固定在门架大梁12的顶部，门架立柱13设有四个，分别焊接固定在门架大梁12底部的四角处，下纵梁14水平设置在门架大梁12的下方两侧，四个门架立柱13与下纵梁14之间均固定安装有升降油缸15，升降油缸15的端部竖直向上设置，通过升降油缸15可以驱动门架大梁12上下移动。

参照图1，模板系统2包括顶部弧形模板21、左侧弧形模板22、右侧弧形模板23，其中，顶部弧形模板21的两侧分别与左侧弧形模板22和右侧弧形模板23铰接，左侧弧形模板22和右侧弧形模板23的下端一体成型有电缆沟槽模板24，电缆沟槽模板24与电缆沟侧墙的墙面相契合，顶部弧形模板21与门架系统1之间安装有伸缩油缸25，左侧弧形模板22、右侧弧形模板23以及电缆沟槽模板24与门架系统1之间均安装有支承丝杠26，通过支承丝杠26可以实现对模板的收模和立模工作。顶部弧形模板21、左侧弧形模板22以及右侧弧形模板23上分层且对称的开设有工作窗27，工作窗27作为浇筑混凝土的窗口。

参照图1，行走系统3安装在门架系统1的下纵梁14上，用于带动门架整体前后、左右移动，需要说明的是，行走系统3为现有技术，广泛应用于台车上，这里不再赘述。

参照图2和图3，布料系统4包括进料管41、出料管42、输料管组43以及回转机构44，回转机构44包括固定安装在门架大梁12上的回转箱441，回转箱441呈圆筒状，其上下两端均为敞口，进料管41从门架系统1的上方竖直向下延伸至回转箱441内，然后通过回转接头45与其下方的出料管42相连通，出料管42背离输料管组43端延伸至门架系统1一侧的工作窗27处。回转箱441的内壁上水平固接有托板445，托板445上安装有竖直向下设置的减速电机442，回转接头45下游的输料管组43上套设有旋转齿轮444，减速电机442的输出轴上套设有与旋转齿轮444相啮合的减速齿轮443，通过减速电机442驱动旋转齿轮444旋转，使旋转齿轮444带动输料管组43整体水平转动，从而可以较为方便省力的倒换出料管42的泵送位置，使其能够从门架系统1一侧快速转动至相对的另一侧，提高了工作效率，省去了人为拆装出料管42的工作，降低了工人的劳动强度。

参照图2和图4，回转箱441的下方设置有机械臂组件46，机械臂组件46包括自上而下依次铰接的第一机械臂461、第二机械臂462以及第三机械臂463，其中，第一机械臂461和第二机械臂462的外轮廓均呈V型状，V型角度在120度 -150度范围内，第三机械臂463的外轮廓呈长条状，回转箱441的底部安装有轴承446，轴承446内圈与第一机械臂461的顶部固定连接，轴承446外圈与回转箱441的内壁固定连接。

参照图2，机械臂组件46上设置有控制组件47，控制组件47包括两个液压油缸471，两个液压油缸471的缸体分别铰接在第一机械臂461下段的上表面以及第二机械臂462下段的下表面，液压油缸471的活塞杆端部同轴铰接有支撑件472和弧形件473，支撑件472背离液压油缸471端铰接在液压油缸471所在的机械臂上，弧形件473背离液压油缸471端铰接在与其相邻的下一机械臂上，通过控制液压油缸471的活塞杆伸缩可以驱动机械臂组件46在竖直平面内摆动。

参照图2和图4，输料管组43包括自上而下依次连通的第一输料管431、第二输料管432以及第三输料管433，三根输料管均为不锈钢管，且分别固定安装在第一机械臂461、第二机械臂462和第三机械臂463的侧面，旋转齿轮444固接在第一输料管431上，第一输料管431从回转箱441内竖直向下穿出第一机械臂461，第二输料管432的外轮廓走向与第二机械臂462的外轮廓走向相同，在减速电机442驱动旋转齿轮444旋转的过程中，输料管组43及机械臂组件46能够随旋转齿轮444同步转动。

参照图2和图4，第一输料管431和第三输料管433位于机械臂组件46的同侧，第二输料管432位于相对的另一侧，第一机械臂461与第二机械臂462、第二机械臂462与第三机械臂463之间的铰接处开设有安装孔，安装孔内设置有旋转接头434，第一输料管431与第二输料管432、第二输料管432与第三输料管433之间均通过旋转接头434相连通，同时旋转接头434也作为相邻两机械臂之间的铰接轴，这样，当完成某一工作窗27处的浇筑工作时，通过控制两个液压缸的活塞杆收缩，可以将机械臂组件46整体抬高，从而能够使出料管42将混凝土浇筑到上层的工作窗27内，操作方便快捷，省时省力。

参照图2和图3，为了提高输料管与机械臂之间的稳定性，这里在输料管与机械臂之间设置有固定组件48，固定组件48包括可拆卸的固定套设在输料管上的抱箍481，抱箍481的外围向两侧延伸形成有连接板482，机械臂面向抱箍481侧固接有安装板483，连接板482与安装板483之间通过螺栓484连接，在液压油缸471驱动机械臂摆动时，机械臂上的输料管能够随机械臂稳定动作。

采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺包括以下步骤：

S1：安装

S101、全车所有螺栓484必须齐全，且拧紧。

S102、模板连接处的铰销必须全部存在、并打紧，防止在使用中产生错台。

S103、在所有支承丝杠26的螺纹部分涂抹黄油，保证支承丝杠26能够旋转自由。

S104、液压系统试车，确保所有各油缸动作自如，所有接头处无漏油现象。

S105、模板外表面必须保证无锈蚀、无起皮现象，拼接处无错缝现象。

S106、在安装支承丝杠26时，要保证沿台车长度方向的同一排支承丝杠26的旋向一致，以免操作时出现互锁现象。

S2：就位

S201、安装试车合格后，在确保台车上下、左右无障碍物的情况下，通过行走系统3操作台车前行至待衬砌里程，前后反复动作几次，使台车结构放松，停在正确衬砌位置。

S202、在拆掉所有支承丝杠26一端铰销的情况下，启动升降油缸15，操纵升降油缸15上升至设计拱顶标高，锁紧升降油缸15上的机械锁紧螺母。

S203、操纵行走系统3，使台车中线对正隧道中线；操纵支承丝杠26使左侧弧形模板22和右侧弧形模板23伸出至设计尺寸。

S204、使用支承丝杠26将电缆沟槽模板24伸出到设计尺寸，旋紧支承丝杠26。

S205、台车就位结束后，关掉液压油缸471电源，以免误动阀组操作手柄，使台车结构变形或液压油缸471损坏。

S206、在模板外表面均匀涂脱模剂。

S3：浇筑

二衬混凝土通过人工控制布料系统实现逐窗浇筑。

S301、浇筑前，从距离基础上约 1.5～2m 处的工作窗27开始浇筑，并注意倒换浇筑位置，防止局部受力过大引起变形，严禁由顶部弧形模板21的工作窗27直接浇筑，且每次浇筑前均应检查支承丝杠26是否有松动，防止在注浆时台车发生变形。

S302、浇筑过程中，首先通过减速电机442带动输料管组43及机械臂组件46转动，以将出料管42的管口对准工作窗27，浇筑混凝土的速度应不大于6-7m³/h。当完成向该工作窗27内的浇筑工作后，停止泵送混凝土，通过减速电机442带动输料管组43及机械臂组件46转动至台车的另一侧，以使出料管42向台车另一侧的工作窗27内浇筑混凝土；然后通过控制两个液压油泵的活塞杆收缩，使机械臂组件46向上摆动，从而将出料管42的位置调高，以便向上层工作窗27内浇筑混凝土。

S303、在将出料管42由台车的一侧转动至相对的另一侧时，先控制机械臂组件46收回，使得出料管42从工作窗27内伸出，而后再通过减速电机442驱动输料管组43及机械臂组件46带动出料管42转动。

S304、当浇筑至拱肩处时，应设专人在拱部端头处观察排气口，以防灌满后过度泵送压坏模板。

S305、浇筑过程中，模板内侧增加辅助支撑并安装附着式振动器，工作窗27采用插入式振捣棒进行振捣。

S306、浇筑时，台车前后混凝土高度差要求不超过600mm；左右混凝土高度差要求不超过500mm。

S307、浇筑到最后通过工作窗27封顶的后期，必须使用低速档进行浇筑，并时刻注意浇筑口压力的变化，避免因混凝土注满后强行注入而导致压力过大使模板变形。

S4：养护、脱模

S401、浇筑结束后，混凝土强度达到相关规定后，即可准备脱模，并及时进行养护，养护时间不少于14天。

S402、操纵手柄使伸缩油缸25微量外伸，以使支承丝杠26松动，拆除支承丝杠26，再拆除左侧弧形模板22和右侧弧形模板23上，再操纵伸缩油缸25，使左侧模板和右侧模板收回，脱离成型表面。伸缩油缸25收缩时，必须分次收缩，切忌一次性强制脱模，伸缩油缸25的收缩行程为180mm-300mm。

S403、操纵升降油缸15微量上升后，松开锁紧螺母，反向推动升降油缸15控制手柄，使升降油缸15受模板自重下降，各模板脱离成型表面。

S404、操纵台车前行至下一衬砌位置继续进行衬砌。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：安装

S101、检查全车螺栓、铰销在位，模板表面无锈蚀、起皮现象，拼接处无错缝现象；

S102、液压系统试车，确保各油缸动作自如、接头处无漏油现象；

S2：就位

S2O1、安装试车，使台车行驶至正确的衬砌位置；

S202、将顶部弧形模板上升至设计拱顶标高、将左侧弧形模板、右侧弧形模板及电缆沟槽模板伸出至设计尺寸；

S3：浇筑

S301：二衬混凝土通过人工控制布料系统自动浇筑，浇筑时，按照自下而上、左右对称的逐窗浇筑；

S302：浇筑过程中，模板内侧增加辅助支撑并安装附着式振动器，工作窗采用插入式振捣棒进行振捣；

S4：养护、脱模

S401、待混凝土强度达到相关规定后，将各模板脱离成型表面并及时进行养护；

S402、操纵台车前行至下一衬砌位置继续进行衬砌。

2.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S101还包括：检查各支承丝杠，确保沿台车长度方向的同一排支承丝杠的旋向一致。

3.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S301中，人工控制布料系统中的回转机构带动出料管水平转动，使混凝土的泵送位置从台车的一侧自动转换到相对的另一侧。

4.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S301中，人工控制布料系统中的机械臂组件对出料管进行抬升，使混凝土的泵送位置转换至上层窗口处。

5.根据权利要求3所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：在水平转换泵送位置前，先控制布料系统中的机械臂组件收回，以带动出料管从工作窗内抽出。

6.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S301中，台车前后混凝土高度差不超过600mm；左右混凝土高度差不超过500mm。

7.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S301中，混凝土的浇筑速度应不大于6-7m³/h。

8.根据权利要求1所述的采用新型液压台车进行隧道二衬的浇筑工艺，其特征在于：步骤S301中，浇筑到最后通过工作窗封顶时，需时刻注意浇筑口压力的变化。

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