CN109826653A - 同步施工模板台车及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步施工模板台车及其施工方法，模板台车前段位于衬砌钢筋施工区域、中段位于衬砌砼施工区域、后段位于已施工完的衬砌区域，包括钢架系统、模板系统和通车系统，钢架系统包括钢框架、中部撑靴、框架升降油缸和行走轮，模板系统包括顶模、侧模、底模、前端顶撑支座和后端顶撑支座，通车系统包括通道平台、平台升降油缸和平台拉紧丝杆。本发明用于隧道混凝土衬砌整圆浇筑施工，内部可通行服务车，可实现整圆现浇二衬与管片一衬同步施工，大幅提高隧道施工效率，节约施工工期，并避免了通车对模板区域砼的影响，保障了砼施工质量，模板台车整体一次移动一个施工段，换步效率高。

Description

同步施工模板台车及其施工方法

技术领域

本发明属于隧道衬砌施工技术领域，具体涉及一种同步施工模板台车及其施工方法。

背景技术

需要整圆一次浇筑成型的隧道二衬施工，一般选用针梁式或穿行式模板台车，此类传统模板台车内部无法通行服务车，而盾构机在隧道前方掘进时，后方需通行服务车，运输渣土及材料等，故传统模板台车必须等隧道洞通后才可投入施工，总体施工工期长。另外，一段隧道区间洞通后，一般只能最多投入2台传统模板台车进行施工，额外增加工作面难度大，材料及人员运输困难，故二衬施工效率受限，施工工期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步施工模板台车及其施工方法，用于隧道混凝土衬砌整圆浇筑施工，内部可通行服务车，可实现整圆现浇二衬与管片一衬同步施工，大幅提高隧道施工效率，节约施工工期，并避免了通车对模板区域砼的影响，保障了砼施工质量，模板台车整体一次移动一个施工段，换步效率高。

本发明所采用的技术方案是：

一种同步施工模板台车，整体分为前、中、后3段，前段位于衬砌钢筋施工区域、中段位于衬砌砼施工区域、后段位于已施工完的衬砌区域，包括钢架系统、模板系统和通车系统；

钢架系统沿隧道纵向布置，包括钢框架、中部撑靴、框架升降油缸和行走轮，中部撑靴支撑在钢框架中部且通过撑靴升降油缸升降，框架升降油缸安装在钢框架前、后端底部两侧，行走轮安装在框架升降油缸底部，钢架系统通过框架升降油缸实现整体升降且通过行走轮实现整体平移；

模板系统位于钢架系统中段，整体套在钢架系统及通车系统外围并与两者脱离开，包括顶模、侧模、底模、前端顶撑支座和后端顶撑支座，顶模、侧模和底模之间通过铰接节点、模板油缸和模板丝杆连接且能实现模板系统支模、脱模动作；支模状态下，模板系统伸出形成整环模板，整体通过前端顶撑支座和后端顶撑支座支撑，与钢架系统及通车系统均脱开；脱模状态下，模板系统收回脱离衬砌内壁，模板系统与钢架系统临时连接，随钢架系统整体移动；

通车系统连接在钢架系统下部，包括通道平台、平台升降油缸和平台拉紧丝杆，通道平台上表面设置有供服务车通行的轨道，平台升降油缸及平台拉紧丝杆安装在通道平台上部两侧，平台升降油缸伸缩时，平台拉紧丝杆松开，平台升降油缸伸缩到位时，平台拉紧丝杆拉紧固定。

进一步地，钢框架由2道沿隧道方向并行的纵向钢梁或钢桁架和若干道顶部横向钢梁或钢桁架连接形成，横断面为“门”字型，钢框架分为前、中、后3段，每段之间通过可水平弯折的节点连接，当隧道为直线时，钢框架整体呈直线，当隧道为曲线时，调节相邻段之间的连接节点，能使钢框架整体沿隧道弯折。

进一步地，框架升降油缸和撑靴升降油缸均为机械自锁式油缸。

进一步地，中部撑靴整体呈“U”型。

进一步地，侧模上端与顶模底端铰接且通过模板油缸伸缩，侧模绕顶模底边转动至支模状态时，连接模板丝杆固定，底模通过模板油缸连接在顶模下部且通过模板油缸伸缩，调整底模与顶模上下相对距离至支模状态时，连接模板丝杆固定。

进一步地，侧模有2组，对称连接在顶模底端。

进一步地，通道平台有2段，一段位于钢筋施工区域，一段位于砼施工区域，每段由纵横相交的钢梁或桁架构成。

进一步地，通车系统横断面呈“U”型。

上述同步施工模板台车的施工方法，包括步骤：

1)模板台车前段区域的二衬钢筋绑扎完毕，模板台车中段区域的二衬现浇砼浇筑完毕并养护至具备脱模条件；

2)解除平台拉紧丝杆，收回平台升降油缸提升通车系统，收回撑靴升降油缸提升中部撑靴；

3)解除所有的模板丝杆，依次收回侧模及底模；收回模板系统的前端顶撑支座和后端顶撑支座，模板系统与钢架系统临时连接固定；

4)缩回框架升降油缸，钢架系统下降，模板台车整体通过前、后端行走轮移动一个施工段，模板台车整体移动过程中，内部不通行服务车；

5)模板台车行车换步结束后，框架升降油缸伸出，钢架系统上升至预定高度，伸出平台升降油缸，下落通车系统，连接平台拉紧丝杆，下落中部撑靴，恢复模板台车内部通行服务车；

6)伸出模板系统的前端顶撑支座和后端顶撑支座，调整顶模至预定位置，伸出模板油缸调整底模至预定位置，伸出模板油缸转动侧模至预定位置，连接模板丝杆，将顶模、侧模、底模固定为一个整体，模板系统由前端顶撑支座和后端顶撑支座支撑，模板系统与钢架系统及通车系统脱离开；

7)浇筑模板台车中段区域的二衬砼，绑扎模板台车前段区域的二衬钢筋；

8)重复步骤1)至7)直至施工完毕。

本发明产生的有益效果是：

该模板台车含通车系统，可实现二衬整圆浇筑施工的同时，内部通行服务车，不阻碍生产物资及渣土运输，从而实现模板台车在隧道洞通前即投入使用，且一个区间可同时投入多台模板台车，大幅提高二衬施工效率，节约施工工期。

该模板台车内部通车时，模板系统整体套在钢架系统及通车系统外围，并与两者脱离开。服务车通行荷载始终传递给通车系统，再传递至钢架系统，再传递至管片及已施工完的二衬结构上，模板系统始终只承受砼荷载，并直接传递至管片及已施工完的二衬结构上，从而避免了通车对模板区域砼的影响，保障了砼施工质量。

该模板台车行车换步时，模板系统脱开二衬内壁，并与钢架系统临时连接，随钢架系统整体前移，模板台车整体一次移动一个施工段，换步效率高。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的侧面总示意图。

图2是本发明实施例的横断面总示意图。

图3是本发明实施例的侧面组成示意图。

图4是本发明实施例中钢架系统侧面及横断面示意图。

图5是本发明实施例中模板系统侧面及横断面示意图。

图6是本发明实施例中通车系统侧面及横断面示意图。

图中：1-一衬管片、2-二衬、2.1-二衬钢筋、2.2-二衬现浇砼、3-模板台车、3.1-钢架系统、3.1.1-钢框架、3.1.2-中部撑靴、3.1.3-框架升降油缸、3.1.4-行走轮、3.2-模板系统、3.2.1-顶模、3.2.2-侧模、3.2.3-底模3.2.4-前端顶撑支座、3.2.5-后端顶撑支座、3.2.6-模板油缸、3.2.7-模板丝杆、3.3-通车系统、3.3.1-通道平台、3.3.2-平台升降油缸、3.3.3-平台拉紧丝杆、4-台车轨道、5-服务车。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3所示，模板台车3位于隧道一衬管片1内部，整体分为前、中、后3段，前段位于衬砌钢筋2.1施工区域，中段位于衬砌现浇砼2.2施工区域，后段位于已施工完的衬砌2区域，模板台车3包括钢架系统3.1、模板系统3.2和通车系统3.3。

如图3、图4所示，钢架系统3.1沿隧道纵向布置，由钢框架3.1.1、中部撑靴3.1.2、框架升降油缸3.1.3及行走轮3.1.4组成，2个中部撑靴3.1.2支撑在钢框架3.1.1中部，靠近模板系统3.2两端，框架升降油缸3.1.3安装在钢框架3.1.1前、后端底部两侧，行走轮3.1.4安装在框架升降油缸3.1.3底部，钢架系统3.1通过前、后端共至少4个框架升降油缸3.1.3实现整体升降，通过前、后端共至少4个行走轮3.1.4实现整体平移。

如图2、图5所示，模板系统3.2位于钢架系统3.1中段，整体套在钢架系统3.1及通车系统3.3外围，并与两者脱离开，模板系统3.2由顶模3.2.1、侧模3.2.2、底模3.2.3、前端顶撑支座3.2.4、后端顶撑支座3.2.5组成，顶模3.2.1、侧模3.2.2、底模3.2.3之间通过铰接节点、模板油缸3.2.6、模板丝杆3.2.7连接，实现模板系统3.2支模、脱模动作；支模状态下，模板系统3.2伸出形成整环模板，整体通过前端顶撑支座3.2.4及后端顶撑支座3.2.5支撑，与钢架系统3.1及通车系统3.3均脱开；脱模状态下，模板系统3.2收回脱离衬砌内壁，模板系统3.2与钢架系统3.1临时连接，随钢架系统3.1整体移动。

如图2、图6所示，通车系统3.3连接在钢架系统3.1下部，由通道平台3.3.1、平台升降油缸3.3.2及平台拉紧丝杆3.3.3组成，平台升降油缸3.3.2及平台拉紧丝杆3.3.3安装在通道平台3.3.1上部两侧，通车系统3.3横断面呈“U”型。

在本发明的优选实施例中，如图4所示，钢框架3.1.1由2道沿隧道方向并行的纵向钢梁(或钢桁架)、若干道顶部横向钢梁(或钢桁架)连接形成，横断面为“门”字型，所述钢框架3.1.1分为前、中、后共3段，每段之间通过可水平弯折的节点连接，当隧道为直线时，所述钢框架3.1.1整体呈直线型，当隧道为曲线时，调节每段之间的连接节点，使所述钢框架3.1.1整体沿隧道曲线弯折。

在本发明的优选实施例中，如图4所示，中部撑靴3.1.2整体呈“U”型，通过机械自锁式油缸升降。

在本发明的优选实施例中，如图4所示，框架升降油缸3.1.3为机械自锁式油缸。

在本发明的优选实施例中，如图5所示，侧模3.2.2上端与顶模3.2.1底端铰接，侧模3.2.2通过模板油缸3.2.6伸缩，可绕顶模3.2.1底边转动，转动至支模状态时，连接模板丝杆3.2.7固定。

在本发明的优选实施例中，如图5所示，侧模3.2.2有2组，对称连接在顶模3.2.1底端。

在本发明的优选实施例中，如图5所示，底模3.2.3通过模板油缸3.2.6连接在顶模3.2.1下部，通过模板油缸3.2.6伸缩，调整底模3.2.3与顶模3.2.1上下相对距离，调整至支模状态时，连接模板丝杆3.2.7固定。

在本发明的优选实施例中，如图6所示，通道平台3.3.1有2段，一段位于钢筋2.1施工区域，一段位于砼2.2施工区域，每段由纵横相交的钢梁或桁架构成，其上表面设置有供服务车5通行的轨道。

在本发明的优选实施例中，如图6所示，平台升降油缸3.3.2为机械自锁式油缸。

在本发明的优选实施例中，如图6所示，平台升降油缸3.3.2伸缩时，所述平台拉紧丝杆3.3.3松开，所述平台升降油缸3.3.2伸缩到位时，所述平台拉紧丝杆3.3.3拉紧固定。

上述模板台车3的施工方法，包括步骤：

1)模板台车3行车换步前，通过收回平台升降油缸3.3.2，提升通车系统3.3，并提升中部撑靴3.1.2；解除模板系统3.2所有模板丝杆3.2.7，通过收回模板油缸3.2.6，依次收回侧模3.2.2及底模3.2.3；收回模板系统3.2的前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5，模板系统3.2与钢架系统3.1临时连接固定，框架升降油缸3.1.3缩回，钢架系统3.1下降，模板台车3整体通过前、后端行走轮3.1.4移动一个施工段；模板台车3整体移动过程中，内部不通行服务车5。

2)模板台车3行车换步结束后，通过框架升降油缸3.1.3伸出，钢架系统3.1上升至预定高度，通过伸出平台升降油缸3.3.2，下落通车系统3.3，并连接平台拉紧丝杆3.3.3，下落中部撑靴3.1.2，恢复模板台车3内部通行服务车5。通过伸出模板系统3.2的前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5，调整顶模3.2.1至预定位置，通过伸出模板油缸3.2.6，调整底模3.2.3至预定位置，连接顶模3.2.1、底模3.2.3间的拉紧丝杆，通过伸出模板油缸3.2.6，转动侧模3.2.2至预定位置，连接顶模3.2.1、侧模3.2.2间及侧模3.2.2、底模3.2.3间的拉紧丝杆，将顶模3.2.1、侧模3.2.2、底模3.2.3固定为一个整体，整体由前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5支撑，与钢架系统3.1及通车系统3.3脱离开，再进行砼2.2浇筑。

如图1-图6所示，模板台车3施工如下：

1)模板台车3前段区域的二衬钢筋2.2绑扎完毕，模板台车3中段区域的二衬现浇砼2.1浇筑完毕并养护至具备脱模条件；

2)解除平台拉紧丝杆3.3.3，通过收回平台升降油缸3.3.2，提升通车系统3.3，并提升中部撑靴3.1.2；

3)解除所有模板丝杆3.2.7，依次收回侧模3.2.2及底模3.2.3；收回模板系统3.2的前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5，模板系统3.2与钢架系统3.1临时连接固定；

4)钢架系统3.1下降，模板台车3整体通过前、后端行走轮3.1.4移动一个施工段。

5)钢架系统3.1上升至预定高度，下落通车系统3.3，连接平台拉紧丝杆3.3.3，下落中部撑靴3.1.2，恢复模板台车3内部通车。

6)通过伸出模板系统3.2的前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5，调整顶模3.2.1至预定位置，再调整底模3.2.3至预定位置，转动侧模3.2.2至预定位置，连接模板丝杆3.2.7，将顶模3.2.1、侧模3.2.2、底模3.2.3固定为一个整体，整体由前端顶撑支座3.2.4和后端顶撑支座3.2.5支撑，与钢架系统3.1及通车系统3.3脱离开；

7)浇筑模板台车3中段区域的二衬砼2.1，绑扎模板台车3前段区域的二衬钢筋2.2。

8)上述步骤1)至步骤7)依次循环施工。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种同步施工模板台车，其特征在于：整体分为前、中、后3段，前段位于衬砌钢筋施工区域、中段位于衬砌砼施工区域、后段位于已施工完的衬砌区域，包括钢架系统、模板系统和通车系统；

钢架系统沿隧道纵向布置，包括钢框架、中部撑靴、框架升降油缸和行走轮，中部撑靴支撑在钢框架中部且通过撑靴升降油缸升降，框架升降油缸安装在钢框架前、后端底部两侧，行走轮安装在框架升降油缸底部，钢架系统通过框架升降油缸实现整体升降且通过行走轮实现整体平移；

模板系统位于钢架系统中段，整体套在钢架系统及通车系统外围并与两者脱离开，包括顶模、侧模、底模、前端顶撑支座和后端顶撑支座，顶模、侧模和底模之间通过铰接节点、模板油缸和模板丝杆连接且能实现模板系统支模、脱模动作；支模状态下，模板系统伸出形成整环模板，整体通过前端顶撑支座和后端顶撑支座支撑，与钢架系统及通车系统均脱开；脱模状态下，模板系统收回脱离衬砌内壁，模板系统与钢架系统临时连接，随钢架系统整体移动；

通车系统连接在钢架系统下部，包括通道平台、平台升降油缸和平台拉紧丝杆，通道平台上表面设置有供服务车通行的轨道，平台升降油缸及平台拉紧丝杆安装在通道平台上部两侧，平台升降油缸伸缩时，平台拉紧丝杆松开，平台升降油缸伸缩到位时，平台拉紧丝杆拉紧固定。

2.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：钢框架由2道沿隧道方向并行的纵向钢梁或钢桁架和若干道顶部横向钢梁或钢桁架连接形成，横断面为“门”字型，钢框架分为前、中、后3段，每段之间通过可水平弯折的节点连接，当隧道为直线时，钢框架整体呈直线，当隧道为曲线时，调节相邻段之间的连接节点，能使钢框架整体沿隧道弯折。

3.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：框架升降油缸和撑靴升降油缸均为机械自锁式油缸。

4.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：中部撑靴整体呈“U”型。

5.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：侧模上端与顶模底端铰接且通过模板油缸伸缩，侧模绕顶模底边转动至支模状态时，连接模板丝杆固定，底模通过模板油缸连接在顶模下部且通过模板油缸伸缩，调整底模与顶模上下相对距离至支模状态时，连接模板丝杆固定。

6.如权利要求5所述的同步施工模板台车，其特征在于：侧模有2组，对称连接在顶模底端。

7.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：通道平台有2段，一段位于钢筋施工区域，一段位于砼施工区域，每段由纵横相交的钢梁或桁架构成。

8.如权利要求1所述的同步施工模板台车，其特征在于：通车系统横断面呈“U”型。

9.一种如权利要求1至9任一所述的同步施工模板台车的施工方法，其特征在于：包括步骤，

1)模板台车前段区域的二衬钢筋绑扎完毕，模板台车中段区域的二衬现浇砼浇筑完毕并养护至具备脱模条件；

2)解除平台拉紧丝杆，收回平台升降油缸提升通车系统，收回撑靴升降油缸提升中部撑靴；

3)解除所有的模板丝杆，依次收回侧模及底模；收回模板系统的前端顶撑支座和后端顶撑支座，模板系统与钢架系统临时连接固定；

4)缩回框架升降油缸，钢架系统下降，模板台车整体通过前、后端行走轮移动一个施工段，模板台车整体移动过程中，内部不通行服务车；

5)模板台车行车换步结束后，框架升降油缸伸出，钢架系统上升至预定高度，伸出平台升降油缸，下落通车系统，连接平台拉紧丝杆，下落中部撑靴，恢复模板台车内部通行服务车；

6)伸出模板系统的前端顶撑支座和后端顶撑支座，调整顶模至预定位置，伸出模板油缸调整底模至预定位置，伸出模板油缸转动侧模至预定位置，连接模板丝杆，将顶模、侧模、底模固定为一个整体，模板系统由前端顶撑支座和后端顶撑支座支撑，模板系统与钢架系统及通车系统脱离开；

7)浇筑模板台车中段区域的二衬砼，绑扎模板台车前段区域的二衬钢筋；

8)重复步骤1)至7)直至施工完毕。