一种长大明洞隧道衬砌成套工装及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种长大明洞隧道衬砌成套工装及施工方法，涉及隧道施工设备领域，技术方案为，包括用于明洞钢筋绑扎的液压钢筋绑扎台车

【技术实现步骤摘要】
一种长大明洞隧道衬砌成套工装及施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工设备领域，特别涉及一种长大明洞隧道衬砌成套工装及施工方法
。

技术介绍

[0002]明洞是一种采用明挖法施工的隧道，明洞主要用于遭受坍方
、
落石或流石
、
流泥危害
、
地质不良地段
、
埋深较浅的隧道洞口或路堑地段，有时也作为整治路堑出现落石滑坡等病害的有效手段
。
随着施工工艺的改进及铁路工程的建设，长大明洞在山岭隧道中有了较多应用
。
[0003]传统明洞施工采用二衬台车作为钢筋的绑扎平台，外模采用小块钢膜或者木模拼装的施工工艺：在二衬台车定位完成后，绑扎衬砌钢筋，然后采用小块钢模板或者木模板合模，安装堵头模板，浇筑明洞衬砌混凝土，等到混凝土土达到拆模强度后在移动二衬台车进行下一循环施工
。
该工艺需先将二衬台车定位，然后绑扎钢筋，安装外模，安装堵头模板，浇筑混凝土，混凝土等强及二衬台车脱模的过程，存在从施工开始到施工结速始终占用二衬台车，工作面单一，无法形成流水作业，施工周期长及人员窝工等问题
。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种长大明洞隧道衬砌成套工装及施工方法
。
[0005]其技术方案为，包括用于明洞钢筋绑扎的液压钢筋绑扎台车
、
用于外整体式模板移动的外模台车和用于内整体式模板移动的内模台车；以及分别与所述液压钢筋绑扎台车<br/>、
外模台车和内模台车配合使用的钢轨；所述液压钢筋绑扎台车
、
外模台车和内模台车均包括两个平行设置的底部框架，所述底部框架的两端分别设置用于驱动所述底部框架移动的走行机构，所述走行机构在所述钢轨上移动
。
优选为，所述液压钢筋绑扎台车包括固定设置在所述底部框架上的主体框架，所述主体框架为门型结构，所述主体框架包括依次间隔设置的至少三片门架，门架之间通过设置在门架之间的连接结构固定连接在一起；所述主体框架的顶部设置上部支撑架，所述上部支撑架包括有七组在主体框架顶部沿纵向间隔布置的上部立柱，每组包括五根沿主体框架横向间隔布置的上部立柱，上部支撑架与主体框架的顶部通过螺栓连接；在所述主体框架顶部设置有支撑架油缸，支撑架油缸的一端与主体框架顶部连接，支撑架油缸的另一端与上部支撑架连接，所述上部支撑架上设置与隧道顶部相符形的弧形顶部支架，顶部支架有七榀，分别固定连接在七组上部立柱的顶端；每榀所述顶部支架的两端分别连接一个侧翼支架，所述侧翼支架为与隧道腰部相符形的弧形结构，所述侧翼支架的上端与顶部支架的端部铰接连接，所述侧翼支架位于所述主体框架的外侧，同一侧的侧翼支架之间通过连接结构固定连接为一体；
主体框架的两侧分别设置有多个侧翼油缸和多个调节器，侧翼油缸和调节器均与主体框架和对应侧的侧翼支架连接
。
[0006]优选为，在主体框架的顶部与顶部支架之间及主体框架与两侧的侧翼支架之间设置有多个操作平台，操作平台上均设置有防护栏，操作平台之间均设置有爬梯；所述主体框架两侧沿高度方向各设置有三层操作平台，所述主体框架顶部与顶部支架之间沿高度方向设置有两层操作平台
。
[0007]优选为，所述外模台车包括固定设置在所述底部框架上的门架系统，所述门架系统包括依次间隔设置的至少五片门形框，相邻两个门型框之间通过设置在门型框之间的固定杆固定连接；在门型框内部对向设置两个与隧道形状相对向的外模板系统，所述外模板系统包括与隧道顶部形状相对应的外部上模板，外部上模板的顶部通过若干个吊架与门型框的上端中部连接，所述吊架的上端转动连接安装座，所述安装座与所述门型框滑动连接，两个所述安装座之间通过横杆固定连接，其中一个安装座上设置水平油缸，水平油缸的固定端与门型框转动连接，活动端与安装座转动连接，相对的两个所述吊架的下端部之间通过调节器连接；外部上模板的下端铰接与隧道腰部形状相对应的外部下模板，所述外部下模板的中部设置若干个侧向油缸，每个所述侧向油缸的活动部与外部下模板转动连接，固定部与相对应的所述门型框转动连接；所述外部上模板和外部下模板的外壁上分别设置若干个调节器，所述调节器分别连接外模板与门型框；还包括多个预埋在地面上的拉筋，每个所述拉筋的上端部通过钢丝绳与所对应的门型框竖直部的中部固定连接
。
[0008]优选为，每个所述门型框的上部设置若干个钢筋骨架悬吊吊杆，所述钢筋骨架悬吊吊杆的下端延伸到所述外部上模板的下侧
。
优选为，所述内模台车包括固定设置在所述底部框架上的门型支架，所述门型支架至少五组，相邻两个门型支架之间通过设置在门型支架之间的固定杆固定连接；所述门型支架的上部设置上部框架，所述上部框架上固定设置弧形的内部上模板，所述内部上模板与隧道顶部形状相对应，所述内部上模板的两端部分别铰接与隧道腰部形状相对应的内部下模板；所述内部下模板与门型支架之间设置若干个调节器；所述上部框架与所述门型支架之间设置上部油缸，所述上部油缸的固定端与门型框转动连接，活动端与安装座转动连接；所述内部下模板的中部设置若干个下部油缸，每个所述下部油缸的活动部与外部下模板转动连接，固定部与相对应的所述门型支架转动连接
。
[0009]优选为，所述外部上模板
、
内部上模板和内部下模板的板体上分别开设若干个可开闭的浇筑窗；所述内模台车的门型支架上还设置若干组混凝土分流槽，所述混凝土分流槽的竖直部上分别设置若干个倾斜的导流管，所述导流管的下端部分别与内部下模板上的浇筑窗对应
。
优选为，所述外模台车和内模台车的底部框架上分别设置若干个竖向支撑，所述竖向支撑包括固定设置在所述底部框架上的安装套筒，所述安装套筒的下端转动设置螺母，所述螺母上螺纹连接丝杆，所述丝杆的下端与地面相抵；所述调节器包括分别与所述外模板和门型框转动连接的螺杆，两个所述螺杆上分别转动设置套筒，所述套筒的两端部分别设置螺纹，两端所述螺纹分别与所述螺杆螺纹连接
。
[0010]优选为，所述走行机构包括设置在主体框架下部的四组车轮组和驱动车轮组转动的驱动机构，每组车轮组与主体框架之间均连接有一个顶升油缸（
10
），所述主体框架通过所述车轮组可移动地设置在所述钢轨上
。
[0011]一种长大明洞隧道衬砌成套施工方法，包括以下步骤：
S1、
钢筋绑扎台车定位；通过全站仪放出隧道中线及衬砌施工段落位置，控制钢筋绑扎台车走行机构将台车移动就位，分别调整顶升油缸
、
支撑架油缸
、
侧翼油缸将顶部支架及侧翼支架调整至设计位置，调节器对侧翼支架进行加强支撑；
S2、
钢筋绑扎；由工人利用操作平台在钢筋绑扎台车上进行钢筋绑扎作业；
S3、
外模台车定位；通过全站仪放出明洞衬砌外轮廓的位置，控制外模台车走行机构将台车移动就位，分别调整顶升油缸
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，包括用于明洞钢筋绑扎的液压钢筋绑扎台车（1）
、
用于外整体式模板移动的外模台车（2）和用于内整体式模板移动的内模台车（3）；以及分别与所述液压钢筋绑扎台车（1）
、
外模台车（2）和内模台车（3）配合使用的钢轨（4）；所述液压钢筋绑扎台车（1）
、
外模台车（2）和内模台车（3）均包括两个平行设置的底部框架（5），所述底部框架（5）的两端分别设置用于驱动所述底部框架（5）移动的走行机构（6），所述走行机构（6）在所述钢轨（4）上移动
。2.
根据权利要求1所述的长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，所述液压钢筋绑扎台车（1）包括固定设置在所述底部框架（5）上的主体框架（1‑1），所述主体框架（1‑1）为门型结构，所述主体框架（1‑1）包括依次间隔设置的至少三片门架，门架之间通过设置在门架之间的连接结构固定连接在一起；所述主体框架（1‑1）的顶部设置上部支撑架（1‑2），所述上部支撑架（1‑2）包括有七组在主体框架（1‑1）顶部沿纵向间隔布置的上部立柱，每组包括五根沿主体框架（1‑1）横向间隔布置的上部立柱，上部支撑架（1‑2）与主体框架（1‑1）的顶部通过螺栓连接；在所述主体框架（1‑1）顶部设置有支撑架油缸（1‑3），支撑架油缸（1‑3）的一端与主体框架（1‑1）顶部连接，支撑架油缸（1‑3）的另一端与上部支撑架（1‑2）连接，所述上部支撑架（1‑2）上设置与隧道顶部相符形的弧形顶部支架（1‑4），顶部支架（1‑4）有七榀，分别固定连接在七组上部立柱的顶端；每榀所述顶部支架（1‑4）的两端分别连接一个侧翼支架（1‑5），所述侧翼支架（1‑5）为与隧道腰部相符形的弧形结构，所述侧翼支架（1‑5）的上端与顶部支架（1‑4）的端部铰接连接，所述侧翼支架（1‑5）位于所述主体框架（1‑1）的外侧，同一侧的侧翼支架（1‑5）之间通过连接结构固定连接为一体；主体框架（1‑1）的两侧分别设置有多个侧翼油缸（1‑6）和多个调节器（7），侧翼油缸（1‑6）和调节器（7）均与主体框架（1‑1）和对应侧的侧翼支架（1‑5）连接
。3.
根据权利要求2所述的长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，在主体框架（1‑1）的顶部与顶部支架（1‑4）之间及主体框架（1‑1）与两侧的侧翼支架（1‑5）之间设置有多个操作平台（1‑7），操作平台（1‑7）上均设置有防护栏（1‑8），操作平台（1‑7）之间均设置有爬梯；所述主体框架（1‑1）两侧沿高度方向各设置有三层操作平台（1‑7），所述主体框架（1‑1）顶部与顶部支架（1‑4）之间沿高度方向设置有两层操作平台（1‑7）
。4.
根据权利要求1所述的长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，所述外模台车（2）包括固定设置在所述底部框架（5）上的门架系统（2‑1），所述门架系统（2‑1）包括依次间隔设置的至少五片门形框，相邻两个门型框之间通过设置在门型框之间的固定杆固定连接；在门型框内部对向设置两个与隧道形状相对向的外模板系统，所述外模板系统包括与隧道顶部形状相对应的外部上模板（2‑2），外部上模板（2‑2）的顶部通过若干个吊架（2‑4）与门型框的上端中部连接，所述吊架（2‑4）的上端转动连接安装座，所述安装座与所述门型框滑动连接，两个所述安装座之间通过横杆固定连接，其中一个安装座上设置水平油缸（2‑5），水平油缸（2‑5）的固定端与门型框转动连接，活动端与安装座转动连接，相对的两个所述吊架（2‑4）的下端部之间通过调节器（7）连接；
外部上模板（2‑2）的下端铰接与隧道腰部形状相对应的外部下模板（2‑3），所述外部下模板（2‑3）的中部设置若干个侧向油缸（2‑6），每个所述侧向油缸（2‑6）的活动部与外部下模板（2‑3）转动连接，固定部与相对应的所述门型框转动连接；所述外部上模板（2‑2）和外部下模板（2‑3）的外壁上分别设置若干个调节器（7），所述调节器（7）分别连接外模板与门型框；还包括多个预埋在地面上的拉筋（2‑7），每个所述拉筋（2‑7）的上端部通过钢丝绳（2‑8）与所对应的门型框竖直部的中部固定连接
。5.
根据权利要求4所述的长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，每个所述门型框的上部设置若干个钢筋骨架悬吊吊杆（2‑9），所述钢筋骨架悬吊吊杆（2‑9）的下端延伸到所述外部上模板（2‑2）的下侧
。6.
根据权利要求4所述的长大明洞隧道衬砌成套工装，其特征在于，所述内模台车（3）包括固定设置在所述底部框架（5）上的门型支架（3‑1），所述门型支架（3‑1）至少五组，相邻两个门型支架（3‑1）之间通过设置在门型支架（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟刚，张爱卿，鲁凯，刘春生，胡芳，代青松，杨超法，马彬，王闵闵，孙中华，秦宁伟，周亚男，李宝峰，王波，
申请(专利权)人：中建八局第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：