专利名称：特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于隧道修筑的液压钢模台车，尤其是一种特大型全圆针梁式液压钢模台车的模板系统及其调节机构。
背景技术：
根据行业传统施工工艺，目前全圆针梁式液压钢模台车多用于中小全圆形断面的水平段或直斜段隧洞的整体衬砌。全圆断面衬砌采用针梁式液压台车，从最小直径Φ2.22 米到最大直径Φ11.5米，据目前有关资料已成功衬砌使用的最大直径为Φ11.5米，是广汉金达隧道机械有限公司为水电六局蒲石河抽水蓄能电站开发设计的。所谓全圆针梁式液压钢模台车，也就是指模板总成的外轮廓为圆形，即顶模、侧模、底模均同一圆心且分别对应的圆心角之和为360°。整个台车主要由模板总成、针梁总成、梁框总成、下部托架总成、行走机构、对中机构、卷扬机构、抗浮装置、液压系统、电气系统等组成。传统全圆针梁式液压钢模台车模板总成一般包括多组纵向拼接的模板，每组模板由顶模、右侧模、左侧模 和底模四部分组成横断面。底模两边分别用铰耳销轴连接左、右侧模板。顶模的一边与右侧模板用铰耳销轴连接，另一边与左侧模板用螺栓和销轴联接。底模通过下部托架及梁框总成纵向联接成整体，顶模、右侧模、左侧模分别由模板联接梁纵向联接成整体。调节模板系统脱模时，先收缩顶模油缸，使顶模脱离砼面。当顶模与左侧模形成 400 500毫米的间隙后，收缩右侧模油缸，使右侧模脱离砼面。再收缩左侧模油缸，使左侧模脱离砼面。最后抬升前后支座上的竖向油缸，使底模脱离砼面。当台车到达下一工位后， 反顺序调节模板系统与隧洞衬砌轮廓线相重合，则完成台车的立模。对于传统全圆针梁式液压钢模台车，调节台车模板系统脱模时，顶模易与左侧模油缸发生干涉，导致台车无法脱模或脱模后台车行走空间过小，且顶模无法单独进行左右调节。根据申请人掌握的已有资料，对于直径在12米以上的特大型全圆断面隧洞，全圆针梁式液压钢模台车尚无设计施工经验。目前国内外对特大全圆断面的隧道混凝土衬砌施工，都是采用边顶拱台车和底模台车分层进行混凝土衬砌施工，将圆形断面分成两步完成， 先完成圆形断面下部90°左右的衬砌面，采用拖模、针梁底模或小模板衬砌方式；最后采用边顶拱台车再衬砌上部270°的断面。该方案施工复杂，工序多，最大的缺陷是两次浇注有分层，混凝土结合不密实，在强大水流冲击下，下部混凝土极易冲坏，其质量远远不如一次性全圆衬砌。对于直径在12米以上的特大型全圆断面隧洞，由于断面大，传统全圆针梁式液压钢模台车的模板顶模结构已经无法满足实现一次性衬砌的特大型全圆针梁式液压钢模台车顶模模板的结构受力要求和稳定性要求。
实用新型内容为了克服现有全圆针梁式液压钢模台车模板结构不适应于直径在12米以上的特大型全圆断面的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可适用于衬砌断面直径在12米以上的特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，包括模板总成和梁框总成，模板总成包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模、右侧模、左侧模和底模四部分组成全圆断面，所述顶模的两边分别与左侧模、右侧模可拆卸连接，顶模通过水平调节机构和竖向调节机构与梁框总成连接。所述底模的两边分别与左侧模、右侧模铰接，底模通过伸缩油缸与梁框总成的下部托架连接，右侧模、左侧模分别通过伸缩油缸与梁框总成的模板联接梁连接，顶模通过水平调节机构和竖向调 节机构与梁框总成的上部托架连接。本实用新型还提供了另一种可解决上述技术问题的技术方案特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，包括模板总成和梁框总成，模板总成包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模、右侧模、左侧模和底模四部分组成全圆断面，所述底模的两边分别与左侧模、右侧模可拆卸连接，底模通过水平调节机构和竖向调节机构与梁框总成连接。所述顶模的两边分别与左侧模、右侧模铰接，顶模通过伸缩油缸与梁框总成的上部托架连接，右侧模、左侧模分别通过伸缩油缸与梁框总成的模板联接梁连接，底模通过水平调节机构和竖向调节机构与梁框总成的下部托架连接。本实用新型的有益效果是改进了模板总成结构及调节机构，实现了对称脱模和立模，有利于保证特大型全圆针梁式液压钢模台车的稳定，确保模板强度、刚度符合要求， 且调节方便、实用。
图I是特大型全圆针梁式液压钢模台车的主视图。图2是图I中模板总成、针梁总成和梁框总成的A向视图。图3是本实用新型结构的脱模过程示意图。图中标记为，I-卷扬机构，2-模板总成，3-对中机构，4-梁框总成，5-针梁总成， 6-行走机构，41-下部托架，42-上部托架，43-模板联接梁，44-水平调节机构，45-竖向调节机构，201-顶模，202-左侧模，203-右侧模，204-底模，205-伸缩油缸。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。如图I 图3所示，应用本实用新型的特大型全圆针梁式液压钢模台车，包括模板总成2、针梁总成5、梁框总成4、行走机构6、对中机构3、卷扬机构1，模板总成2包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模201、右侧模203、左侧模202和底模204四部分组成全圆断面，所述顶模201的两边分别与左侧模202、右侧模203可拆卸连接，顶模201通过水平调节机构44和竖向调节机构45与梁框总成4连接。上述结构中，由于断面尺寸巨大，模板自重很大，将顶模201与一侧侧模的铰接连接改为以螺栓和销轴等可拆卸连接，以实现对称脱模和立模，保证特大型台车的稳定，避免偏斜倾覆，此外，当顶模201的上述连接方式变化后，为了保证模板与隧道中心线的对中，将顶模201通过水平调节机构44和竖向调节机构45与梁框总成4连接，顶模201可通过水平调节机构44单独进行左右对中调节，通过竖向调节机构45实现顶模201的脱模和立模。水平调节机构44和竖向调节机构45可参照现有的台车对中机构，以水平和竖向布置的伸缩油缸配合平移小车来实现。如图3所示，上述特大型全圆针梁式液压钢模台车的脱模过程，首先拆除顶模201 与左侧模202、右侧模203之间的连接，然后左侧模202、右侧模203同时向内收至脱模，之后与顶模201连接的竖向调节机构45收回，顶模201脱模，最后，抬升梁框总成4，底模204 脱模。当台车到达下一工位后，反顺序调节模板与隧道衬砌轮廓线相重合，则完成台车的立模。该种脱模方式能够保证特大型台车的稳定，避免偏斜倾覆。如图2所示，更具体的，所述底模204的两边分别与左侧模202、右侧模203铰接， 底模204通过伸缩油缸205与梁框总成4的下部托架41连接，右侧模203、左侧模202分别通过伸缩油缸205与梁框总成4的模板联接梁43连接，顶模201通过水平调节机构44和竖向调节机构45与梁框总成4的上部托架42连接，确保模板强度、刚度符合要求，且调节方便、实用。
显然，本实用新型也可以采用如下的类似方案，即特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，包括模板总成2和梁框总成4，模板总成2包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模201、右侧模203、左侧模202和底模204四部分组成全圆断面， 所述底模204的两边分别与左侧模202、右侧模203可拆卸连接，底模204通过水平调节机构44和竖向调节机构45与梁框总成4连接。其脱模过程是首先拆除底模204与左侧模202、右侧模203之间的连接，然后左侧模202、右侧模203同时向内收至脱模，之后与底模204连接的竖向调节机构45收回，底模204脱模，最后，降低梁框总成4，顶模201脱模。更具体的，所述顶模201的两边分别与左侧模202、右侧模203铰接，顶模201通过伸缩油缸205与梁框总成4的上部托架42连接，右侧模203、左侧模202分别通过伸缩油缸205与梁框总成4的模板联接梁43连接，底模204通过水平调节机构44和竖向调节机构45与梁框总成4的下部托架41连接。以上的方案中，模板均可以实现对称脱模或立模，更为稳定，适合于特大型全圆断面的工况。上述底模活动调节的方案与前述顶模活动调节的方案相比，各有其优缺点。顶模活动调节方案的优点在于，左、右侧模与底模连接，脱模时大部分模板重量由已经浇筑的混凝土支撑，缺点在于，顶模最先脱模，但对应于顶模的那部分混凝土恰恰是最后浇筑的混凝土，脱模等待时间较长；底模活动调节方案的优点在于，底模对应的混凝土先浇筑，底模可先调节对中施工，再调节左、右侧模及顶模对中，节省时间，顶模最后脱模，也与混凝土浇筑顺序相适应，缺点在于脱模时大部分模板重量要通过梁框总成及针梁总成由底座承担。
权利要求1.特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，包括模板总成(2)和梁框总成(4)，模板总成(2)包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模(201)、右侧模 (203)、左侧模(202)和底模(204)四部分组成全圆断面，其特征是所述顶模(201)的两边分别与左侧模(202)、右侧模(203)可拆卸连接，顶模(201)通过水平调节机构(44)和竖向调节机构(45)与梁框总成(4)连接。
2.如权利要求I所述的特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，其特征是所述底模(204)的两边分别与左侧模(202)、右侧模(203)铰接，底模(204)通过伸缩油缸(205)与梁框总成(4)的下部托架(41)连接，右侧模(203)、左侧模(202)分别通过伸缩油缸(205)与梁框总成(4)的模板联接梁(43)连接，顶模(201)通过水平调节机构 (44)和竖向调节机构(45)与梁框总成(4)的上部托架(42)连接。
3.特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，包括模板总成(2)和梁框总成(4)，模板总成(2)包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模(201)、右侧模 (203)、左侧模(202)和底模(204)四部分组成全圆断面，其特征是所述底模(204)的两边分别与左侧模(202)、右侧模(203)可拆卸连接，底模(204)通过水平调节机构(44)和竖向调节机构(45)与梁框总成(4)连接。
4.如权利要求3所述的特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，其特征是所述顶模(201)的两边分别与左侧模(202)、右侧模(203)铰接，顶模(201)通过伸缩油缸(205)与梁框总成(4)的上部托架(42)连接，右侧模(203)、左侧模(202)分别通过伸缩油缸(205)与梁框总成(4)的模板联接梁(43)连接，底模(204)通过水平调节机构(44)和竖向调节机构(45)与梁框总成(4)的下部托架(41)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，尤其是一种用于直径在12米以上的特大型全圆断面施工的特大型全圆针梁式液压钢模台车模板系统及其调节机构，其模板总成包括多组纵向拼接的模板组，每组模板组由顶模、右侧模、左侧模和底模四部分组成全圆断面，顶模或底模的两边分别与左侧模、右侧模可拆卸连接，顶模或底模通过水平调节机构和竖向调节机构与梁框总成连接。本实用新型实现了对称脱模和立模，有利于特大型全圆针梁式液压钢模台车的稳定，确保模板强度、刚度符合要求，调节方便、实用。
文档编号E21D11/10GK202467862SQ201120567160
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者刘仲伟, 周平, 杨党荣 申请人:广汉金达隧道机械有限公司