一种综合管廊分段用制动式型钢门架及其施工工法的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种综合管廊分段用制动式型钢门架及其施工工法。

背景技术：

城市地下综合管廊是用于敷设市政公用管线的超长连续的地下钢筋混凝土构筑物，在设计中为适应地基变形和混凝土自身收缩需要，一般每隔20～30米需设置一道变形缝，管廊主体结构采用分段浇筑施工，同时为方便管廊内管线的接入及维修，管廊还设计有投料口、排风机逃生口等异型段。因此，采用传统的液压台车或搭设满堂支架施工工艺，有以下弊端：①液压台车施工：由于每段管廊砼整体现浇，所以需要多台液压台车共同作用，投资巨大；管廊埋置较深，工作面狭窄，外墙模板转运困难。②满堂支架施工：需要重复搭建脚手架并安拆模板，周转材料多，劳动量大、施工进度慢；③作业环境恶劣，夏冬季节施工困难；④集成度低。

技术实现要素：

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种综合管廊分段用制动式型钢门架及其施工工法，用以解决现有技术中管廊埋置较深，工作面狭窄，外侧墙模板转运困难；安拆模板麻烦，周转材料多，劳动量大、施工进度慢、集成度低等技术问题。

本发明的技术方案是：一种综合管廊分段用制动式型钢门架，包括台车和设置在台车外的内模板，内模板包括侧模板和顶模板，台车包括左立柱、右立柱和上横梁，左立柱之间通过连接杆和剪力支撑杆相连接，右立柱之间通过连接杆和剪力支撑杆相连接；台车的左立柱和右立柱上自上而下均匀设有支撑杆，支撑杆与侧模板上的连接座相对应；左立柱和右立柱的底部均设有行走轮和车轮制动机构，车轮制动机构与行走轮相对应；左立柱和右立柱上均设有稳定机构和横杆，横杆上设有千斤顶和支撑腿；台车的上横梁上设有小纵梁和支撑梁，支撑梁位于小纵梁上部且与顶模板相配合；台车上设有储水箱，储水箱与安装在左立柱、右立柱上的旋转喷头相连接；侧模板的内壁上设有冷热水管，冷热水管与储水箱相连接，侧模板上设有垂直度检测仪，垂直度检测仪与台车上的控制器相连接。

所述车轮制动机构包括固定座，固定座上设有固定臂，固定臂上设有气缸和套管，套管内套设有制动杆，制动杆与气缸相连接，气缸与控制器电连接。

所述稳定机构包括滑座，滑座分别位于左立柱和右立柱上的滑槽上，滑座的外侧设有卡槽，卡槽内设有卡块，卡块上连接有伸缩支腿，伸缩支腿的末端设有防滑块。

所述侧模板和顶模板之间通过顶板倒角模相连接，顶板倒角模的一端与侧模板固定连接、另一端与顶模板铰接；顶板倒角模的内侧设有斜向支撑杆，斜向支撑杆的另一端与台车相连接。

所述储水箱上设有一个进水口和两个出水口，两个出水口分别为第一出水口和第二出水口，第一出水口的外部设有加热器，且第一出水口与冷热水管相连通，加热器与控制器相连接；第二出水口管道与旋转喷头相连通。

所述支撑杆和斜向支撑杆均为花篮调节丝杆。

一种综合管廊分段用制动式型钢门架的施工工法，包括如下步骤：

（1）铺设轨道：测量放线定出管廊底板中线，对轨道定位，弹出轨道行走路线，根据行走轮直径和轮宽沿轨道行走路线铺设14#槽钢轨道，每隔2m进行固定处理，防止轨道偏移；

（2）内模板安装：a.将型钢门架移动到指定位置后，通过车轮制动机构将台车制动，通过台车四角的千斤顶调节台车到设计高度，将台车底部的支撑腿全部支撑在底板上，使其稳定；b.将侧模板上的连接座与左立柱和右立柱上的支撑杆相连接，通过支撑杆调整侧模板的垂直度，校正侧墙模板，并承受混凝土浇筑时的侧向压力；c.将台车上横梁上的支撑梁与顶模板相连接，上纵梁和支撑梁均采用双拼8#槽钢，上纵梁间距分别为950mm和800mm；支撑梁布置间距750mm；d.侧模板通过顶板倒角模与顶模板连接起来，顶板倒角模的一端与侧模板固定连接、另一端与顶模板接；e.通过垂直度检测仪检测侧模板的垂直度，并通过支撑杆和斜向支撑杆进行调整；

（3）外侧墙模板安装：a.用水准仪在底板导墙上定出外侧墙模板底边线，并弹出墨线及控制线；b.在地面将标准钢模板拼装成组合大模板，并做好编号，再用龙门吊配合工人将模板按事先编好的顺序逐块靠墙拼装，用对拉螺栓固定；c.外侧墙模板使用固定斜撑杆进行加固，固定斜撑杆的一端通过顶托与外侧墙模板相连接、另一端通过钢垫板和楔形块支撑在基坑边坡上；固定斜撑杆竖直设置三层，分别与外侧墙模板上、中、下三个位置相对应；

（4）在外侧墙模板上浇筑混凝土；

（5）外侧墙模板拆除：混凝土浇筑成型后，外侧墙模板采用大模板分节整体拆除，将一个施工段的管廊外侧墙模板分成若干节（管廊20米标准段分4节），用龙门吊吊装整体向前移动到下一施工段；

（6）内模板拆除：收缩支撑杆和斜向支撑杆或拆除支撑杆一端，使侧模板通过顶板倒角铰接端悬挂在台车上，然后调节台车底部千斤顶和支撑腿，使台车下落，顶模板脱离顶板混凝土，使行走轮下落到轨道槽钢内，关闭车轮制动机构，然后通过牵引机将台车缓慢移到下一施工段；

（7）混凝土的喷淋：在台车缓慢移到下一施工段时，打开储水箱的第三出水口，储水箱中的水经旋转喷头喷洒在混凝土上，对其进行冷水喷淋。

本发明采用移动台车分段施工，通过车轮制动机构和稳定机构，提高整体稳定性，制动效果好，整体性好，施工方便，用移动台车代替传统的满堂支架，机械化程度较高，避免了模板支撑体系的反复搭设和拆除，能减少人工投入，有效缩短工期，降低成本。该发明台车强度和刚度大，整体稳定性好，移动方便，既能保证施工质量和施工安全，又省时省工，节约工期和成本。

本发明中侧模板、顶模板与台车形成一个整体，通过水平和竖直支撑杆以及铰接装置使安装加固和拆卸模板十分方便，并可随台车整体进行移动；相配套的外侧墙模板分节整体拆除后使用大跨度龙门吊转移到新的工作面，解决了侧墙模板零拆零拼、工作繁琐，基坑狭窄、倒运不便的难题，提高了台车的使用效率。该台车机械化程度高，集成化效果明显，在不同长度的浇筑断面可以快速组装形成所要求的尺寸，降低了成本投入，减少了人工消耗，加快了施工进度。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明左视结构示意图。

图3为上横梁与顶模板连接结构示意图。

图4为侧模板与顶模板连接结构示意图。

图5为车轮制动机构结构示意图。

图6为稳定机构结构示意图。

具体实施方式

如图1-6所示；一种综合管廊分段用制动式型钢门架，包括台车1和设置在台车1外的内模板，内模板包括侧模板2和顶模板3，台车1包括左立柱4、右立柱5和上横梁12，左立柱4之间通过连接杆13和剪力支撑杆131相连接，右立柱5之间通过连接杆13和剪力支撑杆131相连接，左立柱和右立柱之间设有连接杆13，内部连接杆形成大字型；台车1的左立柱4和右立柱5上自上而下均匀设有4层支撑杆6，支撑杆6为花篮调节丝杆，支撑杆6与侧模板2内侧的连接座8一一对应；左立柱4和右立柱5的底部均设有行走轮7和车轮制动机构100，车轮制动机构与行走轮7相对应，通过调节车轮制动机构，可实现对行走轮的制动与否，提高装置稳定性；左立柱4和右立柱5上均设有稳定机构20和横杆9，横杆分别位于左立柱4和右立柱5的下部，横杆9上设有千斤顶10和支撑腿11，支撑腿11可上下移动，进而实现对台车的支撑与否；台车1的上部设有上横梁12，上横梁12上设有小纵梁19和支撑梁14，支撑梁14位于小纵梁19上部且与顶模板3相配合；台车1上设有储水箱21，储水箱21与安装在左立柱4、右立柱5上的旋转喷头22相连接，储水箱中的水在高压作用下经旋转喷头喷淋在浇筑完成的混凝土上，加速混凝土的硬化；侧模板2的内壁上设有冷热水管24，冷热水管24均与储水箱21相连接，冷热水管2成蛇形排列或螺旋排列，冬天施工时，通过往热水管中通入热水，通过侧模板对混凝土进行加温，保证低温环境下混凝土的施工质量，保证其物理化学特性；夏天施工时，通过往冷热水管通入冷水，通过侧模板对混凝土进行加温，加速混凝土的硬化，保证其物理化学特性；同时降低作业环境温度，提高施工质量。春秋季节，可根据情况选择。侧模板2上设有垂直度检测仪15，用于检测侧模板的垂直度，垂直度检测仪15与台车1上的控制器16相连接，控制器16控制垂直度检测仪15的工作与否。

进一步，所述车轮制动机构100包括固定座1-1，固定座1-1上设有固定臂1-2，固定臂1-2上设有气缸1-3和套管1-4，套管1-4内套设有制动杆1-5，制动杆1-5与气缸1-3相连接，气缸1-3与控制器16电连接，控制器控制气缸的伸出与收回，进而带动制动杆的伸出与收回，当制动杆伸出时，制动杆与行走轮相配合，阻止行走轮转动；当气缸收回时，制动杆与行走轮脱离，行走轮回复自由状态。

进一步，所述稳定机构20包括滑座2-1，滑座2-1分别位于左立柱4和右立柱5上的滑槽2-2上且沿滑槽移动，进而调节稳定机构的上下位置，滑座2-1的外侧设有卡槽2-3，卡槽2-3内设有卡块2-4，卡块2-4上连接有伸缩支腿2-5，伸缩支腿2-5的末端设有防滑块2-6，当台车移动到合适位置时，通过滑动滑座2-1，使伸缩支腿2-5处于合适位置，调节伸缩支腿的长度，使防护块2-6与地面紧密接触，起到稳定台车和制动作用。

进一步，所述侧模板2和顶模板3之间通过顶板倒角模17相连接，顶板倒角模17的一端与侧模板2固定连接、另一端与顶模板3铰接；顶板倒角模17的内侧设有斜向支撑杆18，防止模板变形，斜向支撑杆18的另一端与台车1相连接。

进一步，所述储水箱21上设有一个进水口和两个出水口，两个出水口分别为第一出水口和第二出水口，第一出水口的外部设有加热器25，且第一出水口与冷热水管24相连通，冷热水管的外部设有保温层和隔热层，加热器25与控制器16相连接，加热温度可调；第二出水口通过管道与旋转喷头22相连通，用于往混凝土上喷淋冷水，加速其硬化速度。

一种综合管廊分段用制动式型钢门架的施工工法，包括如下步骤：

1、铺设轨道：测量放线定出管廊底板中线，对轨道定位，弹出轨道行走路线，根据行走轮直径和轮宽沿轨道行走路线铺设14#槽钢轨道，每隔2m进行固定处理，防止轨道偏移；

2、内模板安装：台车门式架采用工字钢焊接，门架上横梁采用i20#工字钢，左、右立柱及小纵梁采用i18#工字钢，连接杆13采用i14#工字钢，剪刀支撑杆采用[8#槽钢；a.将型钢门架移动到指定位置后，通过车轮制动机构将台车制动，通过台车四角的16t千斤顶调节台车到设计高度，将台车底部的10个带有升降调节螺杆的支撑腿全部支撑在底板上，使其稳定；b.将侧模板上的连接座与左立柱和右立柱上的支撑杆相连接，侧模板与台车之间设置4层支撑杆和1层斜向支撑杆，支撑杆每隔750mm布置一道；通过支撑杆调整侧模板的垂直度，校正侧墙模板，并承受混凝土浇筑时的侧向压力；c.将台车上横梁上的支撑梁与顶模板相连接，上纵梁和支撑梁均采用双拼8#槽钢，上纵梁间距分别为950mm和800mm；支撑梁布置间距750mm；d.侧模板通过顶板倒角模与顶模板连接起来，顶板倒角模的一端与侧模板固定连接、另一端与顶模板接；e.通过垂直度检测仪检测侧模板的垂直度，并通过支撑杆和斜向支撑杆进行调整；

3、外侧墙模板安装：a.用水准仪在底板导墙上定出外侧墙模板底边线，并弹出墨线及控制线；b.在地面将标准钢模板拼装成组合大模板，并做好编号，再用龙门吊配合工人将模板按事先编好的顺序逐块靠墙拼装，用对拉螺栓固定；c.外侧墙模板使用固定斜撑杆进行加固，固定斜撑杆的一端通过顶托与外侧墙模板相连接、另一端通过钢垫板和楔形块支撑在基坑边坡上；固定斜撑杆竖直设置三层，分别与外侧墙模板上、中、下三个位置相对应；

4、在外侧墙模板上浇筑混凝土；

5、外侧墙模板拆除：混凝土浇筑成型后，外侧墙模板采用大模板分节整体拆除，将一个施工段的管廊外侧墙模板分成若干节管廊20米标准段分4节，用龙门吊吊装整体向前移动到下一施工段；

6、内模板拆除：收缩支撑杆和斜向支撑杆或拆除支撑杆一端，使侧模板通过顶板倒角铰接端悬挂在台车上，然后调节台车底部千斤顶和支撑腿，使台车下落，顶模板脱离顶板混凝土，使行走轮下落到轨道槽钢内，关闭车轮制动机构，然后通过牵引机将台车缓慢移到下一施工段。

7、混凝土的喷淋：在台车缓慢移到下一施工段时，打开储水箱的第三出水口，储水箱中的水经旋转喷头喷洒在混凝土上，对其进行冷水喷淋，台车一边行走一边对混凝土进行喷淋，拆模第一时间对混凝土进行了养护，保证了混凝土质量，减少了工人二次养护，提高了工作效率。

该工法井然有序，操作简单，集成化高，避免零散拆装，大大提高了工作效率和质量。该技术成功应用于多个项目，取得了良好的社会效益和经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。