專利名稱：隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于隧洞平洞全圓斷面砼襯砌施工的設(shè)備，尤其是涉及一種 用于大型引水隧洞平洞彎段與直段全圓砼襯砌施工的液壓鋼模臺車。
背景技術(shù)：
當前引水隧洞平洞全圓斷面砼襯砌采用的施工設(shè)施和機具已經(jīng)非常普遍，現(xiàn)有技 術(shù)中主要有以下幾種類型1)采用全圓針梁式臺車澆筑襯砌施工該類型臺車比較適合在全圓斷面直段砼澆 筑襯砌采用，但沒有考慮在全圓斷面彎段時的行走和施工功能，因為針梁式臺車有等于模 板長度兩倍以上的針梁機構(gòu)，就其運行特點單靠平移機構(gòu)來通過平洞彎段都很困難，更不 宜在彎段進行砼襯砌施工；2)采用滑?；虻啄Ｅ_車施工方法是在平洞四分之一底板施工，再采用四分之三 圓形邊頂拱臺車完成全圓平洞施工。該類型臺車和滑模比較適合在全圓斷面直段砼澆筑襯 砌采用，在平洞彎段施工不能在全斷面上一次成形，使工期延長，施工質(zhì)量也不易保證；3)穿行式臺車施工該臺車在平洞彎直段施工須設(shè)計制作兩套模板且在施工時反 復(fù)安裝多段模板穿行，其連接工作量和難度很大，極不易保證施工質(zhì)量；4)采用鋼模臺車和搭架立拱常規(guī)小鋼模的方法進行施工該方法是在平洞直段部 分采用全圓鋼模臺車施工，彎段部分采用搭架立拱常規(guī)小鋼模的方法進行施工，由于使用 多種施工方法，造成施工速度緩慢而且造價也高。以上施工方法在設(shè)計上較多考慮了在全圓斷面直段砼澆筑的功能、功效，在全圓 斷面彎段砼澆筑上的功能、功效考慮較少。專利號為93224664. 8的專利公開了一種用于土木工程和水利水電工程隧洞混凝 土襯砌模板臺車的技術(shù)方案，該模板臺車包括鋼桁架方梁、模板、液壓系統(tǒng)和內(nèi)外軌行走輪 系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)兩段式方梁的前段下部的調(diào)節(jié)絲桿所形成的夾角實現(xiàn)在彎道施工的目的， 但是，由于調(diào)節(jié)絲桿所形成的夾角范圍有限，該模板臺車實現(xiàn)在彎道施工需要分多塊澆筑， 使工期延長，施工質(zhì)量也不易保證。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種效率和精確度高、只用 一臺裝置的自身變化就能完成在彎段與直段平洞砼襯砌施工和行走的隧洞平洞彎段與直 段全圓液壓鋼模臺車。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案該方案的鋼模臺車 包括支撐臺車重量的框形中梁、安裝在中梁上的主模板、用于支撐中梁和主模板的前、后軌 道行走輪系統(tǒng)以及臺車驅(qū)動裝置。中梁由中梁前段、中梁中段和中梁后段鉸接連接組成，中 梁三段式通過鉸連接形成折線；主模板由與中梁前段、中梁中段和中梁后段位置相應(yīng)的模 板前段、模板中段和模板后段組成，與中梁三段式相應(yīng)的主模板也為可變折線三段式；前軌
3道行走輪系統(tǒng)由設(shè)置在中梁前端下部的前左主輪、前右主輪和使前左主輪、前右主輪旋轉(zhuǎn) 的前轉(zhuǎn)動軸筒組成，后軌道行走輪系統(tǒng)由設(shè)置在的中梁后端中部的后主輪和使其旋轉(zhuǎn)的后 轉(zhuǎn)動軸筒及設(shè)置在中梁后端兩邊的后左輔助輪、后右輔助輪組成；鋼模臺車還包括連接模 板前段和模板中段的第一拼縫模板、連接模板中段和模板后段的第二拼縫模板，拼縫模板 連接三段主模板，形成了適應(yīng)彎道平洞澆筑施工的小折線。三段式主模板的模板前段由頂模、左側(cè)模、底模及與左側(cè)模相對稱的右側(cè)模組成 全圓模板，頂模與左側(cè)模通過左活動鉸軸相連接，頂模與右側(cè)模通過右活動鉸軸相連接，頂 模由頂模液壓油缸支撐，底模由底模液壓油缸和底模定位絲桿分別支撐和定位，左側(cè)模由 左側(cè)模液壓油缸和左側(cè)模定位絲桿分別支撐和定位，右側(cè)模由右側(cè)模液壓油缸和右側(cè)模定 位絲桿分別支撐和定位；模板中段和模板后段均與模板前段具有相同的結(jié)構(gòu)。第一拼縫模板由頂模拼縫模板、側(cè)模外拼縫模板、底模拼縫模板、側(cè)模內(nèi)拼縫模板 組成；第二拼縫模板與第一拼縫模板具有相同的結(jié)構(gòu)。第一拼縫模板與模板前段、模板中段 分別通過螺栓連接，第二拼縫模板與模板中段、模板后段分別通過螺栓連接。平洞彎段施工 時，第一拼縫模板和第二拼縫模板均為彎段拼縫模板；平洞直段施工時，第一拼縫模板和第 二拼縫模板均為直段拼縫模板。中梁前段、中梁中段和中梁后段的上部通過上左活動鉸軸和上右活動鉸軸連接， 下部通過下左活動鉸軸和下右活動鉸軸連接。臺車驅(qū)動裝置由設(shè)置在前軌道行走輪系統(tǒng)上的電動機和轉(zhuǎn)動裝置組成，轉(zhuǎn)動裝置 由鏈條和鏈輪組成。本實用新型的優(yōu)點是1)中梁分三段由活動鉸軸連接，所以臺車中梁在彎道行走施工時依靠鉸軸形成 折線，這樣為臺車模板在彎段施工變折線提供了相應(yīng)配套支撐；2)分段可變折線主模板，這樣的模板使鋼模臺車快速完成在大型平洞全圓斷面 彎道的施工，而且精度也比較高；3)軌道行走輪系統(tǒng)設(shè)置有轉(zhuǎn)向機構(gòu)前轉(zhuǎn)動軸筒和后轉(zhuǎn)動軸筒，前、后行走輪靠轉(zhuǎn) 動軸筒實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)使其可在彎道軌道上行走，臺車整體也隨著軌輪在彎道上轉(zhuǎn)向，從 而達到在平洞彎道施工時行走的目的。4)彎段拼縫模板連接三段主模板，形成了適應(yīng)彎道平洞澆筑施工的小折線，達到 精確施工的目的。綜上所述，本實用新型隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的施工，使平洞彎 段與直段澆筑的砼面光滑平整，彎段折線面與設(shè)計彎道面誤差值可以達到小于圓斷面直徑 的五百分之一，其施工速度為常規(guī)模板的三倍以上。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。


圖1為本實用新型所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的施工布置主 視圖。圖2是沿
圖1中A-A線的剖視圖。圖3是沿
圖1中B-B線的剖視圖。[0025]圖4為本實用新型所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的主模板與拼 縫模板彎段示意圖。圖5為本實用新型所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的拼縫模板結(jié) 構(gòu)示意圖。圖6為本實用新型所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車的脫模穿行圖。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，包括支撐臺車 重量的框形中梁、安裝在中梁上的主模板、用于支撐中梁和主模板的前、后軌道行走輪系統(tǒng) 以及臺車驅(qū)動裝置。如
圖1所示，中梁由中梁前段1、中梁中段2和中梁后段3組成，三段之間的上部 通過上左活動鉸軸41和上右活動鉸軸42連接、下部通過下左活動鉸軸43和下右活動鉸軸 44連接。中梁三段式結(jié)構(gòu)通過活動鉸軸連接在彎道行走施工時形成折線，配合臺車模板完 成臺車在彎道的施工。如
圖1、圖2和圖3所示，主模板由模板前段5、模板中段6和模板后段7組成，模 板前段5、模板中段6和模板后段7結(jié)構(gòu)相同并分別與中梁前段1、中梁中段2和中梁后段3 位置相應(yīng)；模板前段5由頂模51、左側(cè)模52、底模53及與左側(cè)模52相對稱的右側(cè)模54組 成全圓模板，頂模51與左側(cè)模52通過左活動鉸軸55相連接，頂模51與右側(cè)模54通過右 活動鉸軸56相連接，頂模51由頂模液壓油缸8支撐，底模53由底模液壓油缸9和底模定 位絲桿10分別支撐和定位，左側(cè)模52由左側(cè)模液壓油缸11和左側(cè)模定位絲桿12分別支 撐和定位，右側(cè)模54由右側(cè)模液壓油缸13和右側(cè)模定位絲桿14分別支撐和定位。如
圖1、圖4和圖5所示，鋼模臺車還包括連接模板前段5和模板中段6的第一拼 縫模板20、連接模板中段6和模板后段7的第二拼縫模板21，第一拼縫模板20與模板前段 5和模板中段6之間以及第二拼縫模板21與模板中段6和模板后段7之間均通過螺栓進 行連接；第一拼縫模板20由頂模拼縫模板201、側(cè)模外拼縫模板202、底模拼縫模板203、側(cè) 模內(nèi)拼縫模板204組成，第二拼縫模板21與第一拼縫模板20具有相同的結(jié)構(gòu)；平洞彎段施 工時，第一拼縫模板20和第二拼縫模板21為彎段拼縫模板；平洞直段施工時，第一拼縫模 板20和第二拼縫模板21為直段拼縫模板。彎段拼縫模板連接三段主模板，形成了適應(yīng)彎 道平洞澆筑施工的小折線，達到精確施工的目的。如
圖1、圖2和圖3所示，前軌道行走輪系統(tǒng)由設(shè)置在中梁前端下部的前左主輪 151、前右主輪152和使前左主輪151、前右主輪152旋轉(zhuǎn)的前轉(zhuǎn)動軸筒16組成，后軌道行走 輪系統(tǒng)由設(shè)置在中梁后端中部的后主輪17和使其旋轉(zhuǎn)的后轉(zhuǎn)動軸筒18及設(shè)置在中梁后端 兩邊的后左輔助輪191、后右輔助輪192組成。前左主輪151、前右主輪152和后主輪17分 別依靠前轉(zhuǎn)動軸筒16和后轉(zhuǎn)動軸筒18實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)使其可在彎道軌道上行走，臺車整 體也隨著軌輪在彎道上轉(zhuǎn)向，從而達到在平洞彎道施工時行走的目的。后左輔助輪191、后 右輔助輪192可以通過墊塊和螺釘、螺栓實現(xiàn)位置的調(diào)整。如
圖1所示，驅(qū)動裝置由設(shè)置在前軌道行走輪系統(tǒng)上的電動機22和轉(zhuǎn)動裝置23 組成，轉(zhuǎn)動裝置23由鏈條和鏈輪組成；驅(qū)動裝置也可以為卷揚機等牽引裝置。本實用新型隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車施工前，需要根據(jù)平洞彎度與直度進行軌道尺寸設(shè)計布置，前左主輪151、前右主輪152所行走的前軌道和后主輪17所行 走的后軌道安裝在已經(jīng)澆筑好的平洞地板砼面上，后左輔助輪191、后右輔助輪192行走在 已經(jīng)澆筑好的平洞地板砼面上安放的槽鋼上，前軌道安裝固定牢固，后軌道可人工搬運鋪 設(shè)。本實用新型隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車進入平洞彎段施工時，前左主 輪151、前右主輪152和后主輪17分別依靠前轉(zhuǎn)動軸筒16和后轉(zhuǎn)動軸筒18實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn) 使其可在彎道軌道上行走，臺車整體也隨著軌輪在彎道上轉(zhuǎn)向，中梁前段1、中梁中段2和 中梁后段3在活動鉸軸的作用下形成彎道夾角，模板前段5、模板中段6和模板后段7與彎 段拼縫模板通過螺栓連接形成了適應(yīng)彎段平洞澆筑施工的小折線，第一拼縫模板20和第 二拼縫模板21為彎段拼縫模板；模板前段5、模板中段6和模板后段7開始撐模，第一拼縫 模板20和第二拼縫模板21也一起動作，現(xiàn)以模板前段5為例介紹撐模和脫模的過程操作 頂模液壓油缸8使頂模51上升到位，由于左側(cè)模52和右側(cè)模54通過左活動鉸軸55和右活 動鉸軸56與頂模51連接，所以左側(cè)模52和右側(cè)模54也被帶動上升，并在左側(cè)模液壓油缸 11、左側(cè)模定位絲桿12和右側(cè)模液壓油缸13、右側(cè)模定位絲桿14的操作下?lián)伍_到位，操作 底模液壓油缸9和底模定位絲桿10使底模53撐開到位并與左側(cè)模52和右側(cè)模54連接合 模。完成臺車模板撐模定位后，進行砼澆筑。如圖6所示，當鋼模臺車澆筑倉號砼達到脫模 強度后，臺車進行脫模，先操作底模液壓油缸9和底模定位絲桿10將底模53提起脫模，即 卸開底模定位絲桿10，用底模液壓油缸9提升使底模53脫模，再操作左側(cè)模液壓油缸11、 左側(cè)模定位絲桿12和右側(cè)模液壓油缸13、右側(cè)模定位絲桿14，使左側(cè)模52和右側(cè)模54脫 模，即卸開左側(cè)模定位絲桿12、右側(cè)模定位絲桿14，用左側(cè)模液壓油缸11、右側(cè)模液壓油缸 13使左側(cè)模52和右側(cè)模54脫模，最后操作頂模液壓油缸8使頂模51下降脫模，左側(cè)模52 和右側(cè)模54也隨之下降。本實用新型隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車在直段施工時，中梁前段1、中 梁中段2和中梁后段3形成一直線，第一拼縫模板20和第二拼縫模板21為直段拼縫模板， 驅(qū)動裝置驅(qū)動臺車到待澆筑的倉號后，模板前段5、模板中段6和模板后段7開始撐模，第一 拼縫模板20和第二拼縫模板21也一起動作，其撐模和脫模的過程和在平洞直段施工相同。本實用新型不局限于上述實施方式，不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是利 用中梁和模板的分段式折線結(jié)構(gòu)及拼縫模板的變化實現(xiàn)在隧洞平洞彎段與直段全圓砼襯 砌施工的液壓鋼模臺車均落在了本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，包括支撐臺車重量的框形中梁、安裝在中梁上的主模板、用于支撐中梁和主模板的前軌道行走輪系統(tǒng)和后軌道行走輪系統(tǒng)以及臺車驅(qū)動裝置，其特征在于所述中梁由中梁前段(1)、中梁中段(2)和中梁后段(3)鉸接連接組成，所述主模板由與中梁前段(1)、中梁中段(2)和中梁后段(3)位置相應(yīng)的模板前段(5)、模板中段(6)和模板后段(7)組成，所述前軌道行走輪系統(tǒng)由設(shè)置在中梁前端下部的前左主輪(151)、前右主輪(152)和使前左主輪(151)、前右主輪(152)旋轉(zhuǎn)的前轉(zhuǎn)動軸筒(16)組成，所述后軌道行走輪系統(tǒng)由設(shè)置在的中梁后端中部的后主輪(17)和使其旋轉(zhuǎn)的后轉(zhuǎn)動軸筒(18)及設(shè)置在中梁后端兩邊的后左輔助輪(191)、后右輔助輪(192)組成，所述鋼模臺車還包括連接模板前段(5)和模板中段(6)的第一拼縫模板(20)、連接模板中段(6)和模板后段(7)的第二拼縫模板(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于所述 模板前段(5)由頂模(51)、左側(cè)模(52)、底模(53)及與左側(cè)模(52)相對稱的右側(cè)模(54) 組成全圓模板，頂模(51)與左側(cè)模(52)通過左活動鉸軸(55)相連接，頂模(51)與右側(cè)模 (54)通過右活動鉸軸(56)相連接，頂模(51)由頂模液壓油缸(8)支撐，底模(53)由底模液 壓油缸(9)和底模定位絲桿(10)分別支撐和定位，左側(cè)模(52)由左側(cè)模液壓油缸(11)和 左側(cè)模定位絲桿(12)分別支撐和定位，右側(cè)模(54)由右側(cè)模液壓油缸(13)和右側(cè)模定位 絲桿(14)分別支撐和定位，所述模板中段(6)和模板后段(7)均與模板前段(5)具有相同 的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在 于所述第一拼縫模板(20)由頂模拼縫模板(201)、側(cè)模外拼縫模板(202)、底模拼縫模板 (203)、側(cè)模內(nèi)拼縫模板(204)組成，所述第二拼縫模板(21)與第一拼縫模板(20)具有相同 的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于所述 第一拼縫模板(20)與模板前段(5)、模板中段(6)分別通過螺栓連接，所述第二拼縫模板 (21)與模板中段(6)、模板后段(7)分別通過螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于所述 第一拼縫模板(20)和第二拼縫模板(21)為彎段拼縫模板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于所述 第一拼縫模板(20)和第二拼縫模板(21)為直段拼縫模板。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于中梁 前段(1)、中梁中段(2)和中梁后段(3)的上部通過上左活動鉸軸(41)和上右活動鉸軸(42) 連接、下部通過下左活動鉸軸(43)和下右活動鉸軸(44)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于所述 臺車驅(qū)動裝置由設(shè)置在前軌道行走輪系統(tǒng)上的電動機(22)和轉(zhuǎn)動裝置(23)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)動裝置(23)由鏈條和鏈輪組成。
專利摘要本實用新型公開了一種隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，該臺車包括支撐臺車重量的框形中梁、安裝在中梁上的主模板、用于支撐中梁和主模板的前、后軌道行走輪系統(tǒng)以及臺車驅(qū)動裝置，中梁三段式通過鉸連接形成折線，與中梁三段式相應(yīng)的主模板也為可變折線三段式，連接主模板三段之間的為拼縫模板。采用上述結(jié)構(gòu)的隧洞平洞彎段與直段全圓液壓鋼模臺車，效率和精確度高，通過拼縫模板的變化就能完成在彎段與直段平洞砼襯砌施工。
文檔編號E21D11/10GK201730627SQ20102020485
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者余明川, 侯彥君, 劉仕發(fā), 楊志才, 林偉明, 林德槐, 鄧作文, 陳茂 申請人:中國水利水電第十工程局有限公司