CN213711058U - 一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车 - Google Patents

一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车 Download PDF

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王启奎
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本实用新型涉及一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,所述二衬台车包括二衬台车本体(2)、设于二衬台车本体(2)前端的二衬台车前端固定端模(1)以及向后延伸设于二衬台车本体(2)后端的台车搭接部分(13),所述二衬台车本体(2)和二衬台车前端固定端模(1)的交角处沿环向设有多个前端压条(3),所述二衬台车本体(2)的后端顶部沿环向设有多个后端压条(4),所述台车搭接部分(13)的顶部沿环向设有多个软搭接弹性条(5)。与现有技术相比,本实用新型解决了二衬混凝土机制砂在有限环境中流动性不良造成的结构蜂窝麻面质量问题,压缩了隧道交通验收的作业时间,降低了施工成本,提高了隧道二衬的表观质量。

Description

一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车
技术领域
本实用新型涉及隧道施工领域,具体涉及一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车。
背景技术
近年来,在已经开通的高速铁路隧道工程二衬施工缝、变形缝处,常出现混凝土衬砌开裂、掉块等病害,严重影响高速铁路行车安全。产生此类病害的主要原因在于施工建设期间,一是隧道二衬环向施工缝线形不规则,致使混凝土砂浆溢流严重,与上一循环二衬混凝土之间形成夹块、毛边;二是隧道二衬施工缝接缝角为直角,在后续运营中,二衬混凝土边角处出现应力集中,引起混凝土开裂、掉块;三是部分隧道二衬施工中台车采用整体钢质三角倒角模型施做施工缝,在二衬台车脱模过程中因操作不当致使二衬混凝土出现了内在的裂隙损伤,运营期裂隙持续发展引起病害;四是施工缝处台车模板封堵不严,致使工人为防止混凝土漏浆,二衬混凝土浇筑过程中振捣不到位,造成施工缝处混凝土不密实。基于以上原因,即使工后对施工缝进行打磨整修,也仅解决施工缝表观质量问题,未从根本上消除运营期病害的潜在风险。因此在施工阶段解决隧道二衬施工缝质量问题尤为迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,解决了二衬混凝土机制砂在有限环境中流动性不良造成的结构蜂窝麻面质量问题,压缩了隧道交通验收的作业时间,降低了施工成本,提高了隧道二衬的表观质量。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,所述二衬台车包括二衬台车本体、设于二衬台车本体前端的二衬台车前端固定端模以及向后延伸设于二衬台车本体后端的台车搭接部分,所述二衬台车本体和二衬台车前端固定端模的交角处沿环向设有多个前端压条,所述二衬台车本体的后端顶部沿环向设有多个后端压条,所述台车搭接部分的顶部沿环向设有多个软搭接弹性条(采用橡胶材质),该隧道可为高速铁路隧道。
所述前端压条包括首尾依次连接的第一竖直部、第一水平部和第一弧面,所述第一竖直部、第一水平部及第一弧面之间围成第一腔室,所述第一竖直部紧贴二衬台车前端固定端模设置,所述第一水平部设于二衬台车本体上,所述后端压条包括首尾依次连接的第二竖直部、第二水平部和第二弧面,所述第二竖直部、第二水平部及第二弧面之间围成第二腔室,所述第二水平部设于二衬台车本体上,所述第一弧面和第二弧面正对设置。前端压条的位置固定,在装配时需考虑拆模翻转所需要的间隙,后端压条位置可沿纵向调整。
所述软搭接弹性条上设有上循环压条,所述上循环压条包括首尾依次连接的第三竖直部、第三水平部和第三弧面,第三竖直部、第三水平部及第三弧面之间围成第三腔室,所述第三竖直部紧贴第二竖直部设置,所述第三水平部设于软搭接弹性条上。
当前端压条为刚性压条时,所述第一腔室中填充有自密实砂浆,所述第一水平部和二衬台车本体之间采用焊接进行固定,采用多点焊接方式,沿二衬台车本体顶部的弧长间距不大1m,每根压条的连接焊点不宜少于2个,焊接缝打磨圆顺、光洁。此时第一竖直部和第一水平部一体成型,采用Q235 L40×25×3mm角钢,第二弧面采用多个Q235φ76×3mm剖切的无缝钢管依次拼接而成,机加工处理,圆弧面需抛光、刨铣,压条边角应光圆、顺直。
当前端压条为弹性压条时,前端压条可沿隧道内净轮廓圆弧通长设置,所述第一腔室中填充有第一弹性内衬,所述第一竖直部、第一水平部、第一弧面及第一弹性内衬一体成型,所述第一弧面和二衬台车前端固定端模之间采用铁丝进行固定,所述第一水平部和二衬台车本体之间采用胶粘进行固定。
当后端压条为刚性压条时,所述第二腔室中填充有自密实砂浆,所述第二竖直部及第二水平部同二衬台车本体之间设有多个用于固定的蝶形螺栓,每根后端压条和蝶形螺栓的连接点不宜少于2个。此时第二竖直部和第二水平部一体成型,采用 L40×25×3mm角钢,第二弧面采用多个φ38×3mm剖切的无缝钢管依次拼接而成,无缝钢管按照台车模板弧度分段加工而成。第二弧面的弧形倒角尺寸较第三弧面的倒角尺寸大2~3mm,确保调节后上循环压条紧贴已完成浇筑的混凝土倒角,防止漏浆、跑浆。
当后端压条为弹性压条时,所述第二腔室中填充有第二弹性内衬,所述第二竖直部、第二水平部、第二弧面及第二弹性内衬一体成型,第二竖直部和第三竖直部之间在台车走行到位前采用胶粘,并设有水泥钉进行固定,所述第二竖直部沿隧道内轮廓径向方向与第三竖直部齐平,固定完成后,进行台车合模。
相邻的蝶形螺栓之间的间距不大于1m,所述蝶形螺栓的螺杆与第二竖直部或第二水平部焊接,所述焊接处距第二竖直部或第二水平部的端部的距离为 28-32cm,优选为30cm。
当上循环压条为刚性压条时,所述第三腔室中填充有自密实砂浆。
所述软搭接弹性条的水平长度大于第三水平部的水平长度。
所述台车搭接部分的水平长度为8-12cm,优选为10cm。在二衬台车的有效长度(常规为12m或10m)的基础上增加10cm长度,形成设于二衬台车后方的台车搭接部分,用于与上循环已浇筑衬砌混凝土搭接,所述软搭接弹性条设置在所述台车搭接部分与上循环已浇筑衬砌混凝土的结合面上。
所述软搭接弹性条的水平长度和台车搭接部分的水平长度相一致,所述软搭接弹性条上表面的水平高度比二衬台车本体上表面的水平高度高0.2-1cm,以保障台车合模后,所述台车搭接部分与上循环已浇筑衬砌混凝土紧贴密实,防止混凝土漏浆,引起外观质量缺陷。
所述二衬台车本体上贯穿设有多个用于与台车搭接部分配合的腰孔,所述二衬台车本体的内壁上设有多个与腰孔相配合的封堵板(封堵板进行封堵),该腰孔用来调节台车搭接部分与二衬台车本体连接的位置,可使上循环压条具备纵向活动调节功能,以确保上循环压条与上循环已浇筑衬砌混凝土密贴。
所述腰孔为矩形腰孔,尺寸为100×25mm。
所述腰孔的长度S由隧道曲线引起的转角偏差S1、台车走行纵向定位误差S2及上一循环混凝土端模变形或台车定位误差S3组成,按下式Ⅰ计算:
S=S1+S2+S3
式中,S2、S3根据工人操作的熟练程度综合确定,一般预留6cm~8cm;S1按下式Ⅱ计算:
式中,L为每循环混凝土浇筑的有效长度;D为隧道内轮廓平面投影的最大宽度;R为隧道线路曲线半径。
当前端压条和所述后端压条采用弹性压条时,采用的材质为橡胶,当前端压条和所述后端压条采用刚性压条时,采用的材质为钢材。
当前端压条和所述后端压条采用弹性压条时,按照“施工准备→防水、钢筋施工→后端压条安装→台车就位→前端压条安装→模板安装→混凝土浇筑养护→脱模移动台车→拆除后端压条及前端压条”的工艺流程开展施工。上循环压条为弹性压条时参照此种工艺进行施工。
当前端压条和所述后端压条采用刚性压条时,可按照“施工准备→防水、钢筋施工→台车就位→后端压条安装→前端压条安装→模板安装→混凝土浇筑养护→拆除后端压条及前端压条的固定螺栓→脱模移动台车→拆除后端压条及前端压条”的工艺流程开展施工。上循环压条为刚性压条时参照此种工艺进行施工。
本实用新型在二衬台车前端固定端模与二衬台车本体交角处设置前端压条,在台车本体后端(现浇段与上一浇筑段接缝处)设置后端压条,在台车本体后端延伸设有台车搭接部分,在台车搭接部分上设有上循环压条,使未浇筑衬砌在浇筑混凝土时可在二衬内侧形成设有弧形倒角的V型槽口,通过V型弧形倒角的槽口释放二衬在运营期的环向、纵向压力和拉力,避免出现衬砌施工缝病害;在台车搭接部分上设置软搭接弹性条与上循环已浇筑衬砌处的混凝土密贴封堵,防止二次浇筑施工缝处混凝土漏浆,形成砂浆夹层。本实用新型通过可塑性模具和台车软搭接工艺措施,在施工缝处设置倒置的V型槽口、施工缝两侧设置弧形倒角,以释放隧道二衬施工缝的环向、纵向压力和拉力,从根本上消除隧道施工缝处施工阶段的跑浆、漏浆、虚边不密实,以及施工缝两侧混凝土锐角开裂、掉块的病害问题。
与现有技术相比,本实用新型解决了二衬混凝土机制砂在有限环境中流动性不良造成的结构蜂窝麻面质量问题,压缩了隧道交通验收的作业时间;工艺涉及的成套装置造价较低,且可以循环使用,降低了施工成本,提高了隧道二衬的表观质量。
附图说明
图1为采用弹性压条的二衬台车前端的结构示意图;
图2为采用刚性压条的二衬台车前端的结构示意图;
图3为采用弹性压条的二衬台车后端的结构示意图;
图4为采用刚性压条的二衬台车后端的结构示意图;
图5为后端压条的结构示意图;
图6为上循环压条的结构示意图。
图中:1-二衬台车前端固定端模;2-二衬台车本体;3-前端压条;301-第一竖直部;302-第一水平部;303-第一弧面;304-第一腔室;4-后端压条;5-软搭接弹性条;6-未浇筑衬砌;7-隧道衬砌环向止水带;801-第二竖直部;802-第二水平部; 9-第二弧面;10-第二腔室;11-上循环已浇筑衬砌;12-上循环压条;1201-第三竖直部;1202-第三水平部;1203-第三弧面;1204-第三腔室;13-台车搭接部分;14- 蝶形螺栓;15-腰孔;16-封堵板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1、2、3、4、5、6所示,一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,二衬台车包括二衬台车本体2、设于二衬台车本体2前端的二衬台车前端固定端模1 以及向后延伸设于二衬台车本体2后端的台车搭接部分13,二衬台车前端固定端模1上设有隧道衬砌环向止水带7,二衬台车本体2和二衬台车前端固定端模1的交角处沿环向设有多个前端压条3,二衬台车本体2的后端顶部沿环向设有多个后端压条4,台车搭接部分13的顶部沿环向设有多个软搭接弹性条5,软搭接弹性条 5上设有上循环压条12,软搭接弹性条5的水平长度大于第三水平部1202的水平长度,台车搭接部分13的水平长度为8-12cm,软搭接弹性条5的水平长度和台车搭接部分13的水平长度相一致,软搭接弹性条5上表面的水平高度比二衬台车本体2上表面的水平高度高0.2-1cm,二衬台车本体2上贯穿设有多个腰孔15,二衬台车本体2的内壁上设有多个与腰孔15相配合的封堵板16。
如图2所示,前端压条3包括首尾依次连接的第一竖直部301、第一水平部302 和第一弧面303,第一竖直部301、第一水平部302及第一弧面303之间围成第一腔室304,第一竖直部301紧贴二衬台车前端固定端模1设置,第一水平部302设于二衬台车本体2上,当前端压条3为刚性压条时,第一腔室304中填充有自密实砂浆,第一水平部302和二衬台车本体2之间采用焊接进行固定;当前端压条3 为弹性压条时(具体如图1所示),第一腔室304中填充有第一弹性内衬,第一竖直部301、第一水平部302、第一弧面303及第一弹性内衬一体成型,第一弧面303 和二衬台车前端固定端模1之间采用铁丝进行固定,第一水平部302和二衬台车本体2之间采用胶粘进行固定。
如图3、4、5所示,后端压条4包括首尾依次连接的第二竖直部801、第二水平部802和第二弧面9,第二竖直部801、第二水平部802及第二弧面9之间围成第二腔室10,第二水平部802设于二衬台车本体2上,第一弧面303和第二弧面9 正对设置,当后端压条4为刚性压条时(具体如图4、5所示),第二腔室10中填充有自密实砂浆,第二竖直部801及第二水平部802同二衬台车本体2之间设有两个用于固定的蝶形螺栓14;如图3所示,当后端压条4为弹性压条时,第二腔室 10中填充有第二弹性内衬,第二竖直部801、第二水平部802、第二弧面9及第二弹性内衬一体成型,第二竖直部801和第三竖直部1201之间采用胶粘,并设有水泥钉进行固定,相邻的蝶形螺栓14之间的间距不大于1m,蝶形螺栓14的螺杆与第二竖直部801或第二水平部802焊接,焊接处距第二竖直部801或第二水平部 802的端部的距离为28-32cm。
如图3、4、6所示,上循环压条12包括首尾依次连接的第三竖直部1201、第三水平部1202和第三弧面1203,第三竖直部1201、第三水平部1202及第三弧面 1203之间围成第三腔室1204,第三竖直部1201紧贴第二竖直部801设置,第三水平部1202设于软搭接弹性条5上。当上循环压条12为刚性压条时,第三腔室1204 中填充有自密实砂浆(具体如图4、6所示),当上循环压条12为弹性压条时,第三腔室1204中填充有第二弹性内衬,第三竖直部1201、第三水平部1202、第三弧面1203及第二弹性内衬一体成型。
腰孔15的长度S由隧道曲线引起的转角偏差S1、台车走行纵向定位误差S2及上一循环混凝土端模变形或台车定位误差S3组成,按下式Ⅰ计算:
S=S1+S2+S3
式中,S2、S3根据工人操作的熟练程度综合确定;S1按下式Ⅱ计算:
式中,L为每循环混凝土浇筑的有效长度;D为隧道内轮廓平面投影的最大宽度;R为隧道线路曲线半径。
隧道砌衬施工时,移动二衬台车,使二衬台车本体2移动至未浇筑衬砌6的下方,该未浇筑衬砌6为待浇筑的下组二次砌衬混凝土,且上循环压条12及后端压条5位于上循环已浇筑衬砌11(上循环已浇筑衬砌11处已浇筑混凝土)与未浇筑衬砌6之间施工缝的正下方,所述上循环已浇筑衬砌11为已浇筑的上组二次砌衬混凝土,缓慢顶升二衬台车的液压油缸,二衬台车本体2逐渐上升,直至二衬台车本体2上升至设计位置,此时,上循环压条12位于的位置是上组作业时前端压条 3所位于的位置,即上循环压条12的侧面与上循环已浇筑衬砌11底部前端预留的槽口紧密贴合,而后,在未浇筑衬砌6处浇筑混凝土,由于前端压条3、后端压条 4和上循环压条12的作用,浇筑完成并降下二衬台车本体2后,未浇筑衬砌6处前后两端的底部对应前端压条3、后端压条4和上循环压条12处均会形成含有弧形倒角的槽口,且未浇筑衬砌6与上循环已浇筑衬砌11的施工缝处的两个槽口共同形成倒置的V型槽口,该V型槽口的侧面设有弧形倒角,依次重复上述操作,使施工后相邻两砌衬的施工缝处均形成倒置的V型槽口。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于上述实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述二衬台车包括二衬台车本体(2)、设于二衬台车本体(2)前端的二衬台车前端固定端模(1)以及向后延伸设于二衬台车本体(2)后端的台车搭接部分(13),所述二衬台车本体(2)和二衬台车前端固定端模(1)的交角处沿环向设有多个前端压条(3),所述二衬台车本体(2)的后端顶部沿环向设有多个后端压条(4),所述台车搭接部分(13)的顶部沿环向设有多个软搭接弹性条(5)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述前端压条(3)包括首尾依次连接的第一竖直部(301)、第一水平部(302)和第一弧面(303),所述第一竖直部(301)、第一水平部(302)及第一弧面(303)之间围成第一腔室(304),所述第一竖直部(301)紧贴二衬台车前端固定端模(1)设置,所述第一水平部(302)设于二衬台车本体(2)上,所述后端压条(4)包括首尾依次连接的第二竖直部(801)、第二水平部(802)和第二弧面(9),所述第二竖直部(801)、第二水平部(802)及第二弧面(9)之间围成第二腔室(10),所述第二水平部(802)设于二衬台车本体(2)上,所述第一弧面(303)和第二弧面(9)正对设置。
3.根据权利要求2所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,当前端压条(3)为刚性压条时,所述第一腔室(304)中填充有自密实砂浆,所述第一水平部(302)和二衬台车本体(2)之间采用焊接进行固定;
当前端压条(3)为弹性压条时,所述第一腔室(304)中填充有第一弹性内衬,所述第一竖直部(301)、第一水平部(302)、第一弧面(303)及第一弹性内衬一体成型,所述第一弧面(303)和二衬台车前端固定端模(1)之间采用铁丝进行固定,所述第一水平部(302)和二衬台车本体(2)之间采用胶粘进行固定。
4.根据权利要求2所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述软搭接弹性条(5)上设有上循环压条(12),所述上循环压条(12)包括首尾依次连接的第三竖直部(1201)、第三水平部(1202)和第三弧面(1203),所述第三竖直部(1201)、第三水平部(1202)及第三弧面(1203)之间围成第三腔室(1204),所述第三竖直部(1201)紧贴第二竖直部(801)设置,所述第三水平部(1202)设于软搭接弹性条(5)上。
5.根据权利要求4所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,当后端压条(4)为刚性压条时,所述第二腔室(10)中填充有自密实砂浆,所述第二竖直部(801)及第二水平部(802)同二衬台车本体(2)之间设有多个用于固定的蝶形螺栓(14);
当后端压条(4)为弹性压条时,所述第二腔室(10)中填充有第二弹性内衬,所述第二竖直部(801)、第二水平部(802)、第二弧面(9)及第二弹性内衬一体成型,第二竖直部(801)和第三竖直部(1201)之间采用胶粘,并设有水泥钉进行固定。
6.根据权利要求5所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,相邻的蝶形螺栓(14)之间的间距不大于1m,所述蝶形螺栓(14)的螺杆与第二竖直部(801)或第二水平部(802)焊接,所述焊接处距第二竖直部(801)或第二水平部(802)的端部的距离为28-32cm。
7.根据权利要求4所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述软搭接弹性条(5)的水平长度大于第三水平部(1202)的水平长度。
8.根据权利要求1所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述台车搭接部分(13)的水平长度为8-12cm,所述软搭接弹性条(5)的水平长度和台车搭接部分(13)的水平长度相一致,所述软搭接弹性条(5)上表面的水平高度比二衬台车本体(2)上表面的水平高度高0.2-1cm。
9.根据权利要求1所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述二衬台车本体(2)上贯穿设有多个用于与台车搭接部分(13)配合的腰孔(15),所述二衬台车本体(2)的内壁上设有多个与腰孔(15)相配合的封堵板(16)。
10.根据权利要求9所述的一种隧道二衬环向施工缝施工用二衬台车,其特征在于,所述腰孔(15)的长度S由隧道曲线引起的转角偏差S1、台车走行纵向定位误差S2及上一循环混凝土端模变形或台车定位误差S3组成,按下式Ⅰ计算:
S=S1+S2+S3
式中,S2、S3根据工人操作的熟练程度综合确定;S1按下式Ⅱ计算:
式中,L为每循环混凝土浇筑的有效长度;D为隧道内轮廓平面投影的最大宽度;R为隧道线路曲线半径。
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