大断面全自动机械数控台车及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种大断面全自动机械数控台车，包括换撑台车、模板支撑台车和控制系统，换撑台车位于模板支撑台车下方，换撑台车和模板支撑台车为可分离设置，换撑台车和模板台车下方均设有行走轨道，换撑台车的行走轨道宽度小于模板台车的行走轨道宽度，换撑台车和模板支撑台车均与控制系统连接；换撑台车包括左车体和右车体，左车体和右车体通过连接杆可分离连接且对称设置，左车体和右车体上均设有横向支撑、竖向支撑和第一液压系统；模板支撑台车主要由门架、拱架、第二液压系统和模板组成，门架与拱架间设有第二液压系统，拱架上设有模板；本发明可有效的维持隧道的稳定，降低施工成本，实现流水化作业，提供有利的施工环境。
【专利说明】
大断面全自动机械数控台车及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及的是建筑机械领域，具体涉及的是建筑用台车及其施工方法。
【背景技术】
[0002]目前，地底隧道施工遍布各地，浅埋暗挖法是目前城市地下大断面隧道常用的施工工艺(CD法，、CRD法、洞粧法等)，但是预留的临时支护结构需要进行分段或跳段分部拆除才能进行二次衬砌的施工。现有浅埋暗挖施工技术中临时支撑结构对二衬施工影响较大，容易因临时支撑拆除而引起安全事故，增加施工成本，延长施工周期，无法保证二次衬砌施工的质量以及安全性。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明公开了一种能够有效的维持隧道的稳定，防止因临时支撑拆除而引起的安全事故，降低施工成本，提高机械化程度，缩短施工周期，节约施工成本的大断面全自动机械数控台车及其施工方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种大断面全自动机械数控台车，其结构要点是，包括换撑台车、模板支撑台车和控制系统，换撑台车位于模板支撑台车下方，换撑台车和模板支撑台车为可分离设置，换撑台车和模板台车下方均设有行走轨道，换撑台车的行走轨道宽度小于模板台车的行走轨道宽度，换撑台车和模板支撑台车均与控制系统连接;换撑台车包括左车体和右车体，左车体和右车体通过连接杆可分离连接且对称设置，左车体和右车体上均设有横向支撑、竖向支撑和第一液压系统;模板支撑台车主要由门架、拱架、第二液压系统和模板组成，门架与拱架间设有第二液压系统，拱架上设有模板。
[0005]优选的，拱架由多个子拱架连接组成。
[0006]优选的，横向支撑和竖向支撑顶端均设有压力传感器。
[0007]作为本发明的进一步改进，门架上还设有平板振动器，平板振动器的数量为8个。
[0008]作为本发明的进一步改进，平板振动器于门架两侧分别设置3个，门架上方设置2个。
[0009]作为本发明的进一步改进，第一控制系统和第二控制系统包括PLC人工界面。
[0010]作为本发明的进一步改进，模板支撑台车顶部设有注浆孔。
[0011]本发明的施工方法:
51、底板施工:控制分段施工距离不超过6m;底板范围内采用“隔二换一”法进行换撑施工，且保留钢格栅钢筋至少200mm在仰拱二次衬砌内；按照隧道前进的方向，纵向铺设防水板;在底板方位内进行绑扎钢筋，浇筑混凝土完成底板；
52、水平支撑:在底板混凝土强度达到设计要求时，换撑台车的左车体和右车体分体就位，通过对中隔墙破洞临时连接，在临时仰拱下方施加横向支撑;破除全部临时仰拱；中隔墙两侧施加竖向支撑后，破除中隔墙;换撑台车的横向支撑和竖向支撑顶端均布置有压力传感器，通过采集反馈至控制系统，实时掌控隧道断面各支撑受力状态，评估隧道的整体稳定性，并为下一步施工提供全面的数据分析。如果施工过程中数据出现异常，可及时进行分析采取相关措施控制施工安全；
S3、拱墙施工:临时支撑结构破除后可以进行全断面防水及钢筋绑扎作业;待绑扎完成后，换撑台车向前行走，模板支撑台车前行定位，同时施加横向支撑和竖向支撑保证隧道稳定;通过模板支撑台车顶端的注浆孔进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑侧面模板时，通过第一液压系统控制横向支撑收回；当混凝土继续浇筑至拱顶位置时，竖向支撑收回，同时开启平板振动器(两侧各3个，拱顶位置2个)振动I?3分钟以保证混凝土密实度。如果发现支撑受力异常，则继续保持双向支撑维持稳定，待混凝土强度达到设计要求后收回支撑，采取补注；混凝土衬砌达到设计强度后，通过液压系统收缩模板，换撑台车继续向前行走，进行下一断面的施工作业;避免了由于拆除临时支撑引起的隧道及地层变形，保证了施工过程的安全性。
[0012]本发明的有益效果是:
1、有效的维持隧道的稳定，防止因临时支撑拆除而引起的安全事故；
2、降低施工成本，提高机械化程度，缩短施工周期，保证二次衬砌施工的质量以及安全性；
3、实现流水化作业，提高了工程的施工效率；
4、机械化支模拆模速度快，效果好，节约大量人工，有效的缩减了施工工期，降低了工程成本；
本发明主要实现主动换撑技术，为临时支撑结构拆除、防水及钢筋绑扎提供有利的施工环境。
【附图说明】
[0013]图1为本发明换撑台车结构示意图；
图2为本发明模板支撑台车结构示意图；
其中，1-换撑台车的行走轨道，2-模板支撑台车的行走轨道，3-左车体，4-右车体，5-连接杆，6-门架，7-拱架，8-模板，9-横向支撑，I O-竖向支撑。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明做进一步解释说明。
[0015]如图1至图2所示，一种大断面全自动机械数控台车，包括换撑台车、模板支撑台车和控制系统，换撑台车位于模板支撑台车下方，换撑台车和模板支撑台车为可分离设置，换撑台车和模板台车下方均设有行走轨道，换撑台车的行走轨道I宽度小于模板台车的行走轨道2的宽度，换撑台车和模板支撑台车均与控制系统连接;换撑台车包括左车体3和右车体4，左车体3和右车体4通过连接杆5可分离连接且对称设置，左车体3和右车体4上均设有横向支撑9、竖向支撑10和第一液压系统;模板支撑台车主要由门架6、拱架7、第二液压系统和模板8组成，门架6与拱架7间设有第二液压系统，拱架7上设有模板8。
[0016]所述的拱架7由多个子拱架连接组成;可根据工程要求调整断面大小。
[0017]所述的横向支撑9和竖向支撑10顶端均设有压力传感器；通过采集反馈至台车操作平台。
[0018]所述的门架6上还设有平板振动器，平板振动器的数量为8个。
[0019]所述的平板振动器于门架6两侧分别设置3个，门架上方设置2个；当混凝土筑至拱顶位置时，竖向支撑10收回，同时开启平板振动器(两侧各3个，拱顶位置2个)振动I?3分钟以保证混凝土密实度。
[0020]所述的控制系统包括PLC人工界面;实现远程全数控操控，降低人工成本。
[0021]所述的模板支撑台车顶部设有注浆孔;通过注浆孔进行混凝土浇筑。
[0022]本发明的施工方法:
51、底板施工:控制分段施工距离不超过6m;底板范围内采用“隔二换一”法进行换撑施工，且保留钢格栅钢筋至少200mm在仰拱二次衬砌内；按照隧道前进的方向，纵向铺设防水板;在底板方位内进行绑扎钢筋，浇筑混凝土完成底板；
52、水平支撑:在底板混凝土强度达到设计要求时，换撑台车的左车体3和右车体4分体就位，通过对中隔墙破洞临时连接，在临时仰拱下方施加横向支撑9;破除全部临时仰拱；中隔墙两侧施加竖向支撑10后，破除中隔墙;换撑台车的横向支撑9和竖向支撑10顶端均布置有压力传感器，通过采集反馈至控制系统，实时掌控隧道断面各支撑受力状态，评估隧道的整体稳定性，并为下一步施工提供全面的数据分析。如果施工过程中数据出现异常，可及时进行分析采取相关措施控制施工安全；
53、拱墙施工:临时支撑结构破除后可以进行全断面防水及钢筋绑扎作业;待绑扎完成后，换撑台车向前行走，模板支撑台车前行定位，同时施加横向支撑9和竖向支撑10保证隧道稳定;通过模板支撑台车顶端的注浆孔进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑侧面模板时，通过第一液压系统控制横向支撑9收回；当混凝土继续浇筑至拱顶位置时，竖向支撑10收回，同时开启平板振动器(两侧各3个，拱顶位置2个)振动I?3分钟以保证混凝土密实度。如果发现支撑受力异常，则继续保持双向支撑维持稳定，待混凝土强度达到设计要求后收回支撑，采取补注;混凝土衬砌达到设计强度后，通过液压系统收缩模板，换撑台车继续向前行走，进行下一断面的施工作业;避免了由于拆除临时支撑引起的隧道及地层变形，保证了施工过程的安全性。
[0023]本发明操作程度高，人工操作简便，施工简单，减少了对环境的污染，实现文明施工，适用多种断面施工，且可周转使用，适合于类似工程的推广应用，对初次施工具有一定的指导作用；台车为钢结构组合，整体性好，刚度大，变形小，稳定性好，使用周期长;台车安装的平板振动设备，有效的防止注射的混凝土出现泌水、离析现象，保证了二次衬砌混凝土的密实度和均匀性，实现流水化作业，提高了工程的施工效率，机械化支模拆模速度快，效果好，节约大量人工，有效的缩减了施工工期，降低了工程成本。
[0024]本发明的【具体实施方式】是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
[0025]上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:包括换撑台车、模板支撑台车和控制系统，换撑台车位于模板支撑台车下方，换撑台车和模板支撑台车为可分离设置，换撑台车和模板台车下方均设有行走轨道，换撑台车的行走轨道(I)宽度小于模板台车的行走轨道(2)宽度，换撑台车和模板支撑台车均与控制系统连接;换撑台车包括左车体(3)和右车体(4)，左车体(3)和右车体(4)通过连接杆(5)可分离连接且对称设置，左车体(3)和右车体(4)上均设有横向支撑(9)、竖向支撑(10)和第一液压系统;模板支撑台车主要由门架(6)、拱架(7)、第二液压系统和模板(8)组成，门架(6)与拱架(7)间设有第二液压系统，拱架(7)上设有模板(8)。2.根据权利要求1所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的拱架(7)由多个子拱架连接组成。3.根据权利要求1所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的横向支撑(9)和竖向支撑(10)顶端均设有压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的门架(6)上还设有平板振动器，平板振动器的数量为8个。5.根据权利要求4所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的平板振动器于门架(6)两侧分别设置3个，门架上方设置2个。6.根据权利要求1所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的控制系统包括PLC人工界面。7.根据权利要求1所述的一种大断面全自动机械数控台车，其特征在于:所述的模板支撑台车顶部设有注浆孔。8.根据权利要求1所述的大断面全自动数控台车施工方法，其特征在于: S1、底板施工:控制分段施工距离不超过6m;底板范围内采用“隔二换一”法进行换撑施工，且保留钢格栅钢筋至少200mm在仰拱二次衬砌内；按照隧道前进的方向，纵向铺设防水板;在底板方位内进行绑扎钢筋，浇筑混凝土完成底板； S2、水平支撑:在底板混凝土强度达到设计要求时，换撑台车的左车体(3)和右车体(4)分体就位，通过对中隔墙破洞临时连接，在临时仰拱下方施加横向支撑(9);破除全部临时仰拱；中隔墙两侧施加竖向支撑(10)后，破除中隔墙;换撑台车的横向支撑(9)和竖向支撑(10)顶端均布置有压力传感器，通过采集反馈至控制系统，实时掌控隧道断面各支撑受力状态，评估隧道的整体稳定性，并为下一步施工提供全面的数据分析，如果施工过程中数据出现异常，可及时进行分析采取相关措施控制施工安全； S3、拱墙施工:临时支撑结构破除后可以进行全断面防水及钢筋绑扎作业;待绑扎完成后，换撑台车向前行走，模板支撑台车前行定位，同时施加横向支撑9和竖向支撑10保证隧道稳定;通过模板支撑台车顶端的注浆孔进行混凝土浇筑，待混凝土浇筑侧面模板时，通过第一液压系统控制横向支撑(9)收回；当混凝土继续浇筑至拱顶位置时，竖向支撑(10)收回，同时开启平板振动器(两侧各3个，拱顶位置2个)振动I?3分钟以保证混凝土密实度，如果发现支撑受力异常，则继续保持双向支撑维持稳定，待混凝土强度达到设计要求后收回支撑，采取补注;混凝土衬砌达到设计强度后，通过液压系统收缩模板，换撑台车继续向前行走，进行下一断面的施工作业;避免了由于拆除临时支撑引起的隧道及地层变形，保证了施工过程的安全性。
【文档编号】E21D11/10GK105927247SQ201610232942
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】付长海
【申请人】鞍山市立业机械制造有限公司