專利名稱：隧洞平洞混凝土澆筑滑模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及隧洞平洞混凝土澆筑滑模，用于各類隧洞平洞混凝土襯砌施工。
背景技術(shù)：
滑模施工技術(shù)是混凝土工程和鋼筋混凝土工程中機(jī)械化程度高、施工速度快、場(chǎng) 地占用少、安全作業(yè)有保障、綜合效益顯著的一種施工方法，它始創(chuàng)上世紀(jì)初期。由于液壓 滑模千斤頂和集中控制設(shè)備的研制成功，40年代中期在國(guó)外得到了較大的發(fā)展。我國(guó)在上 世紀(jì)60年代，已開(kāi)始試用手動(dòng)滑模施工，至70年代，這項(xiàng)施工工藝開(kāi)始在全國(guó)推廣應(yīng)用，并 得到了較快的發(fā)展。近10多年，滑模施工技術(shù)又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分成果已達(dá)到國(guó)際先 進(jìn)水平?；Ｊ┕すに嚥粩喔镄?，派生出了多種形式的滑模工藝，已成功地應(yīng)用于工程實(shí)踐 中，如水利水電工程的間墩滑模、豎井滑模、斜井滑模、多井滑模，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益。安徽省水利建筑安裝總公司2000年在宣城一一績(jī)溪改建公路采用全斷面水平 滑模進(jìn)行了隧洞混凝土施工的嘗試，但未能很好地解決頂拱混凝土拉裂的施工難題，從而 使平洞滑模的研究處于停滯的階段。經(jīng)查新在國(guó)內(nèi)外隧洞平洞混凝土施工中采用滑模技術(shù) 未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，平洞滑模還是一項(xiàng)技術(shù)空白。在過(guò)去的水利水電、鐵路、公路隧洞平洞混凝土襯砌中，采用小鋼?；蜾撃Ｅ_(tái)車施 工，該技術(shù)一般先用高壓水和高壓風(fēng)清倉(cāng)，然后安裝鋼筋，再立?；蜾撃Ｅ_(tái)車就位，最后采 用泵送混凝土入倉(cāng)，待混凝土有一定強(qiáng)度后方能脫模。采用上述施工方法，一方面由于施工 工序不能同時(shí)進(jìn)行，造成施工速度緩慢；另一方面混凝土澆筑缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，給后面的 缺陷處理增加難度。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種隧洞平洞混凝土澆筑滑模。本實(shí)用新型提供的隧洞平洞混凝土澆筑滑模包括模板和滑模臺(tái)車，所述模板固定 在所述滑模臺(tái)車上，所述滑模臺(tái)車上設(shè)置有牽引裝置和混凝土泵機(jī)，所述模板為拱形，所述 模板的側(cè)邊自上而下向所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向傾斜。較佳地，所述模板具有沿所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向外擴(kuò)的錐度，所述錐度為 0. 00Γ0. 004，例如為0. 003。所述錐度為所述模板外擴(kuò)角度的正切值，與幾何學(xué)上通常的錐 度定義一致，即為圓錐的底面直徑與圓錐高度之比。設(shè)置錐度的目的是為了便于脫模。較佳地，所述模板的側(cè)邊與底邊的夾角為15 30度。較佳地，所述牽引裝置為液壓牽引裝置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下在隧洞平洞混凝土襯砌施工中使用本實(shí)用新型的隧洞平 洞混凝土澆筑滑模，滑?；瑒?dòng)時(shí)，泵機(jī)隨之移動(dòng)，通過(guò)臺(tái)車的不斷滑升實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆 筑，一方面鋼筋和模板、混凝土施工可以同時(shí)進(jìn)行，而且不互相干擾，從而提高施工速度； 另一方面混凝土在初凝后終凝前即可脫模，施工缺陷可以得到及時(shí)的處理。
圖1為隧洞平洞混凝土澆筑滑模使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為隧洞平洞混凝土澆筑滑模使用狀態(tài)的橫斷面圖；圖3為隧洞平洞混凝土澆筑滑模的液壓牽引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為隧洞平洞混凝土澆筑滑模的模板的展開(kāi)示意圖。圖中1_模板；2-混凝土泵機(jī)；3-千斤頂爬移桿；4-臺(tái)車架；5-行走輪；6_軌道； 7-千斤頂；8-千斤頂液壓操作臺(tái)；101-邊墻模板；102-起拱線；103-頂拱模板；104-模板 中心線。
具體實(shí)施方式
如圖1和2所示，該隧洞平洞混凝土澆筑滑模包括模板1和滑模臺(tái)車，所述模板1 固定在所述滑模臺(tái)車的臺(tái)車架4上，所述滑模臺(tái)車上設(shè)置有牽引裝置和混凝土泵機(jī)2，所述 模板1為拱形，所述模板1的側(cè)邊自上而下向所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向(圖1中自左而右的 方向)傾斜。如圖廣3所示，所述牽引裝置包括千斤頂7和千斤頂液壓操作臺(tái)8，千斤頂7 上設(shè)置有牽引臺(tái)車前進(jìn)的千斤頂爬移桿3，臺(tái)車通過(guò)行走輪5沿軌道6前進(jìn)。所述模板1具有沿所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向外擴(kuò)的錐度，該錐度為0. 003。設(shè)置錐 度的目的是為了便于脫模。如圖1所示，所述模板1的側(cè)邊與底邊的夾角約為20度。圖4表示了模板的展開(kāi) 示意圖，邊墻模板101和頂拱模板103在起拱線102處連接，模板中心線104兩側(cè)的部分相 對(duì)稱。下面對(duì)該隧洞平洞混凝土澆筑滑模的部分結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說(shuō)明。該隧洞平洞混凝土澆筑滑模采用液壓千斤頂及固端牽引方式，液壓提升系統(tǒng)需 千斤頂或支承桿最小數(shù)量為nmin=T/P0，式中T一總荷載，PO—單個(gè)千斤頂和支承桿允許 承載力(KN)中的較小者。設(shè)置QYD-6型滑模液壓滾珠千斤頂，工作起重量達(dá)3t，最大起重6t，千斤頂運(yùn)行 時(shí)行程為3. 5cm，選用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)YJH-WF100型泵站供油，控制液壓回路膠管通徑D=16mm、 D=Smm高壓膠管，系統(tǒng)油壓運(yùn)行是為纊lOMPa，千斤頂沿洞壁安置于桁架前方。支承桿選用 外徑Φ48πιπι，壁厚為4mm的鋼管，桿接頭選用壁厚為8mm鋼管，采用公母絲扣連接方式。支 承桿制作長(zhǎng)度運(yùn)行時(shí)為L(zhǎng)=6mm與L=3mm，起滑時(shí)制作兩種不同長(zhǎng)度安裝。下面對(duì)利用該隧洞平洞混凝土澆筑滑模的施工工藝進(jìn)行說(shuō)明。平洞滑模施工分兩個(gè)步驟先鋪設(shè)超過(guò)滑模體20m長(zhǎng)的軌道，然后安裝隧洞平洞 混凝土澆筑滑模后進(jìn)行滑模的滑行施工。具體施工步驟為軌道安裝一裝配好隧洞平洞混凝土澆筑滑模一混凝土入倉(cāng)振搗 —模體滑行一缺陷處理一混凝土養(yǎng)護(hù)。隧洞平洞混凝土澆筑滑模可以按照如下方式進(jìn)行裝配先安設(shè)軌道。安裝行走輪，臺(tái)車架的桁架分為主、副桁架，安裝順序由中間到兩邊， 并且要均勻?qū)ΨQ安裝，當(dāng)桁架安裝完畢以后，再安裝固定前、后圈梁。模板系統(tǒng)安裝。先安 裝圍圈及提升架，最后掛裝模板。液壓系統(tǒng)安裝。安裝液壓千斤頂，液壓控制臺(tái)，液壓管路及各主、支油路的截止閥，同時(shí)分兩種不同的長(zhǎng)度插裝支承桿?？蛰d試運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，檢查千斤頂、支承桿、油管路及控制電路液壓系統(tǒng)是 否正常，試運(yùn)行時(shí)模板爬升高度為30 40cm。引水隧洞頂拱混凝土脫模時(shí)間是平洞滑模工藝一個(gè)重要控制環(huán)節(jié)。頂拱混凝土 脫模時(shí)間過(guò)早，滑?；箜敼盎炷?xí)驈?qiáng)度不夠而垮塌；頂拱混凝土脫模時(shí)間超過(guò)混 凝土終凝時(shí)間才滑升，滑模滑升后頂拱混凝土?xí)驈?qiáng)度過(guò)大而拉裂。頂拱混凝土強(qiáng)度按 0. 2MPa 0. 6MPa進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到施工中混凝土入倉(cāng)順序是先邊墻后頂拱，因此設(shè)計(jì)邊墻 混凝土摻高效緩凝減水劑(初凝時(shí)間4 7h)頂拱混凝土摻早強(qiáng)劑(初凝時(shí)間2 3h)，坍落 度為6 IOcm0滑模啟滑前準(zhǔn)備工作要充分，水平鋼筋要超前綁扎焊接一定距離，模板上涂脫模 劑，模板與底板基礎(chǔ)空出部分采用常規(guī)異型木模板支護(hù)對(duì)接，局部空間用木板條封堵不留 空隙。上述準(zhǔn)備工作完成以后，開(kāi)始進(jìn)行混凝土入倉(cāng)澆筑工作。混凝土采用泵送，滑?；瑒?dòng) 時(shí)，泵機(jī)隨之移動(dòng)，泵管尾端架設(shè)在頂拱模板上方，伸進(jìn)模板邊沿0. 5m左右，混凝土靠自身 的塌落度流向兩邊墻。在混凝土澆筑到6(T70cm模體長(zhǎng)度時(shí)，預(yù)測(cè)混凝土達(dá)到脫模強(qiáng)度即 可啟動(dòng)滑模。滑模施工中因故?；瑫r(shí)間較長(zhǎng)要做停滑處理。將模板提升至底邊離混凝土面積約 10 20cm位置，清理干凈模板，涂上涂抹劑，將鋼筋綁扎至一定高度。倉(cāng)內(nèi)混凝土面鑿毛， 清理干凈，按施工縫處理?；Ｊ┕や摻钪谱骺紤]運(yùn)輸和安裝邊頂拱鋼筋做成一根，水平鋼筋超前焊接約 5m，主筋的綁扎焊接工作隨著模體滑動(dòng)，在中間平臺(tái)進(jìn)行，鋼筋安裝除按規(guī)范要求執(zhí)行外， 在模體調(diào)整偏斜位移時(shí)，要隨著糾偏的方向逐步調(diào)整鋼筋的位置，既要留出模板位移的位 置，又要保證保護(hù)層的尺寸。引水隧洞在設(shè)計(jì)上均設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)縫，一般情況下采用浙青模板加橡膠止水分隔， 由于平洞滑模邊墻及頂拱混凝土入倉(cāng)是按其堆積坡度與水平面呈一定水平夾角前行的，在 經(jīng)過(guò)浙青模板時(shí)，必定會(huì)影響下一段倉(cāng)內(nèi)混凝土的入倉(cāng)時(shí)間，從而使頂拱模板在滑行到下 一倉(cāng)時(shí)，邊墻上還沒(méi)有混凝土入倉(cāng)，影響施工進(jìn)度，同時(shí)無(wú)法保證滑模滑行，在模體兩側(cè)各 增加一道混凝土入倉(cāng)口，達(dá)到均衡下料的目的，從而解決分縫處整體滑升的要求。平洞滑模施工的難點(diǎn)是頂拱混凝土的入倉(cāng)、振搗以及滑行?；炷寥雮}(cāng)順序是先 底板后邊墻、再頂拱，因此頂拱混凝土的狀態(tài)是控制滑模能否滑行的關(guān)鍵，受超挖等因素的 影響，邊墻混凝土遲遲不能堆積起來(lái)，頂拱混凝土就不能及時(shí)入倉(cāng)，滑模就只能推遲滑行時(shí) 間，從而造成邊墻混凝土拉裂，故倉(cāng)內(nèi)的混凝土不是一成不變的，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào) 整。可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用在混凝土摻加外加劑的辦法解決這一問(wèn)題。以上所述為本實(shí)用新型的實(shí)施的詳細(xì)說(shuō)明，并非用來(lái)限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新 型的范圍以權(quán)利要求書(shū)并結(jié)合說(shuō)明書(shū)及附圖所界定為準(zhǔn)，凡符合本專利的精神或與其類似 的變化實(shí)施例與近似結(jié)構(gòu)，皆包含于本專利的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求隧洞平洞混凝土澆筑滑模，其特征在于，包括模板和滑模臺(tái)車，所述模板固定在所述滑模臺(tái)車上，所述滑模臺(tái)車上設(shè)置有牽引裝置和混凝土泵機(jī)，所述模板為拱形，所述模板的側(cè)邊自上而下向所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧洞平洞混凝土澆筑滑模，其特征在于，所述模板具有沿所 述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向外擴(kuò)的錐度，所述錐度為0. 002、. 004。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧洞平洞混凝土澆筑滑模，其特征在于，所述模板的側(cè)邊與 底邊的夾角為15 30度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧洞平洞混凝土澆筑滑模，其特征在于，所述牽引裝置為液 壓牽引裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種隧洞平洞混凝土澆筑滑模，包括模板和滑模臺(tái)車，所述模板固定在所述滑模臺(tái)車上，所述滑模臺(tái)車上設(shè)置有牽引裝置和混凝土泵機(jī)，所述模板為拱形，所述模板的側(cè)邊自上而下向所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向傾斜。較佳地，所述模板具有沿所述滑模臺(tái)車的前進(jìn)方向外擴(kuò)的錐度，所述錐度為0.001~0.004。在隧洞平洞混凝土襯砌施工中使用本實(shí)用新型的隧洞平洞混凝土澆筑滑模，滑?；瑒?dòng)時(shí)，泵機(jī)隨之移動(dòng)，通過(guò)臺(tái)車的不斷滑升實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑，一方面鋼筋和模板、混凝土施工可以同時(shí)進(jìn)行，而且不互相干擾，從而提高施工速度；另一方面混凝土在初凝后終凝前即可脫模，施工缺陷可以得到及時(shí)的處理。
文檔編號(hào)E21D11/10GK201730626SQ20102020478
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者古顯奎, 吳方明, 周菊蘭, 巨榮文, 張道萬(wàn), 鄧作文, 鄧永健, 陳萬(wàn)富, 陳茂, 高國(guó)炬, 黃曉華 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電第十工程局有限公司