坝体防渗墙用台车、筑墙机构、坝体防渗墙施工方法与流程

本发明属于水利工程中坝体防渗墙建造技术领域，具体涉及坝体防渗墙用台车及其筑墙机构和使用该台车的坝体防渗墙施工方法。

背景技术：

现有的防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝（堰）中起防渗作用的地连续墙，防渗墙结构可靠、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点，我国水利水电覆盖层及土石围堰等有防渗压力的防渗处理一般首选防渗墙。另外，现有的台车一般包括行走系统，行走系统通常包括行走车和驱动行走车上行走轮转动的电机，在施工现场往往铺设有和行走车配合的轨道。

防渗墙分为坝基防渗墙与坝体防渗墙两部分，在坝基防渗墙导墙以上浇筑坝体防渗墙，坝体防渗墙为连续的结构，一般需要通过跳仓浇筑方式建造，利用混凝土5-10天内性能尚未稳定以及没有凝固前容易释放内应力的特性，按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的原则施工，隔一段浇一段。

但是，传统的先构筑墙模板再进行浇筑的方式繁琐，工期较长，导致相邻两段间隔时间较长，容易在相邻两段混凝土墙之间产生裂缝，坝体防渗墙的抗裂性能降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种坝体防渗墙用台车，用以解决因浇筑防渗墙工期长导致防渗墙产生裂缝的问题；本发明的目的还在于提供一种坝体防渗墙用台车上的筑墙机构和一种坝体防渗墙施工方法。

为实现上述目的，本发明的坝体防渗墙用台车采用以下技术方案：坝体防渗墙用台车包括用于在预设轨道上行走的行走系统和用于安装到行走系统上的筑墙机构，筑墙机构包括沿前后方向延伸的门架，门架顶部设有两根沿前后方向延伸的纵梁，两纵梁左右间隔布置，门架内部设有一对左右间隔设置的模板，一模板对应一纵梁，模板上侧铰接在对应的纵梁上，门架上还设有用于驱动纵梁左右移动的纵梁驱动液压缸和用于驱动模板左右摆动的模板驱动液压缸，行走系统和门架之间还设有用于调节门架高度的门架升降结构。

有益效果：所述坝体防渗墙用台车在门架内设置一对模板，在台车到达预定浇筑位置时，调整两模板之间的距离、摆动角度和高度，形成待浇筑位置，浇筑后待防渗墙凝固，进行脱模步骤。相比于现有技术，减少构筑模板的时间和脱模时间，缩短工期，新浇筑的防渗墙段与其相邻的防渗墙段成型间隔时间短，避免两相邻的防渗墙段之间产生裂缝，提高坝体防渗墙的抗裂性能。

进一步的，所述门架包括两根沿前后方向延伸的底梁和安装在底梁上的两个以上的龙门架，各龙门架前后间隔设置，所述的两条纵梁安装在龙门架的顶部，龙门架之间设置龙门架连接梁，龙门架的竖直部分上设有供模块驱动液压缸安装的铰接座，龙门架顶部设有供纵梁驱动液压缸安装的铰接座。所述门架的结构稳定，制作成本低，实用性强。

进一步的，行走系统包括行走车和设置在行走车顶部的门架安装柱，底梁上设有供门架安装柱穿过的门架安装柱穿孔，门架安装柱的上端伸出底梁，所述门架升降结构包括在门架上设置在门架安装柱上方的门架升降液压缸，门架升降液压缸的活塞杆用于顶推门架安装柱。门架升降液压缸调节门架高度，实现筑模时或脱模时模板的高度调节。

进一步的，龙门架顶部的铰接座设置在两纵梁之外。缩短两模板之间的距离，便于两模板形成待浇筑位置，方便浇筑厚度较小的防渗墙。

进一步的，坝体防渗墙用台车还包括用于在模板到位后安装在门架与模板之间以固定模板位置的支撑丝杠。支撑丝杠向模板施加的支撑力稳定，避免模板驱动液压缸内漏导致模板松动。

进一步的，坝体防渗墙用台车还包括用于安装在两纵梁之间的下料斗，下料斗具有用于座设在纵梁上的纵梁连接部。下料斗位于纵梁上，下料斗的下料口对准两模板之间间隔，下料斗座设在纵梁上，下料斗可以沿前后方向移动，方便在两模板之间间隔中布设混凝土。

进一步的，所述模板包括压板和设置在压板的外板面上的纵向加强筋和横向加强筋，压板的上部具有向内弯折的弯折部，纵向加强筋有多个，各纵向加强筋前后间隔设置，纵向加强筋的上端设有铰接耳，模板通过纵向加强筋与纵梁铰接，横向加强筋垂直于纵向加强筋设置，横向加强筋上设有供模板驱动液压缸连接的铰接耳。通过设置加强筋以增加压板的强度，压板上为弯曲部，坝体防渗墙顶部成型紧凑。

进一步的，坝体防渗墙用台车还包括用于在行走系统停止工作时固定台车位置的吊钩组，门架底部设有供吊钩组连接的挂耳。台车工作时防止台车自身沿行进方向移动，避免浇筑过程中模板松动，降低坝体防渗墙的质量。

本发明的坝体防渗墙用台车中的筑墙机构采用以下技术方案：筑墙机构包括沿前后方向延伸的门架，门架顶部设有两根沿前后方向延伸的纵梁，两纵梁左右间隔布置，门架内部设有一对左右间隔设置的模板，一模板对应一纵梁，模板上侧铰接在对应的纵梁上，门架上还设有用于驱动纵梁左右移动的纵梁驱动液压缸和用于驱动模板左右摆动的模板驱动液压缸，门架上还设有用于调节门架高度的门架升降结构。

有益效果：所述坝体防渗墙用台车在门架内设置一对模板，在台车到达预定浇筑位置时，调整两模板之间的距离、摆动角度和高度，形成待浇筑位置，浇筑后待防渗墙凝固，进行脱模步骤。相比于现有技术，减少构筑模板的时间和脱模时间，缩短工期，新浇筑的防渗墙段与其相邻的防渗墙段成型间隔时间短，避免两相邻的防渗墙段之间产生裂缝，提高坝体防渗墙的抗裂性能。

进一步的，所述门架包括两根沿前后方向延伸的底梁和安装在底梁上的两个以上的龙门架，各龙门架前后间隔设置，所述的两条纵梁安装在龙门架的顶部，龙门架之间设置龙门架连接梁，龙门架的竖直部分上设有供模块驱动液压缸安装的铰接座，龙门架顶部设有供纵梁驱动液压缸安装的铰接座。所述门架的结构稳定，制作成本低，实用性强。

进一步的，筑墙机构底部用于安装行走系统，底梁上设有供行走系统上门架安装柱穿过的门架安装柱穿孔，门架安装柱的上端用于伸出底梁，所述门架升降结构包括在门架上设置在门架安装柱上方的门架升降液压缸，门架升降液压缸的活塞杆用于顶推门架安装柱。门架升降液压缸调节门架高度，实现筑模时或脱模时模板的高度调节。

进一步的，龙门架顶部的铰接座设置在两纵梁之外。缩短两模板之间的距离，便于两模板形成待浇筑位置，方便浇筑厚度较小的防渗墙。

进一步的，坝体防渗墙用台车还包括用于在模板到位后安装在门架与模板之间以固定模板位置的支撑丝杠。支撑丝杠向模板施加的支撑力稳定，避免模板驱动液压缸内漏导致模板松动。

进一步的，龙门架上还设有用于安装在两纵梁之间的下料斗，下料斗具有用于座设在纵梁上的纵梁连接部。下料斗位于纵梁上，下料斗的下料口对准两模板之间间隔，下料斗座设在纵梁上，下料斗可以沿前后方向移动，方便在两模板之间间隔中布设混凝土。

进一步的，所述模板包括压板和设置在压板的外板面上的纵向加强筋和横向加强筋，压板的上部具有向内弯折的弯折部，纵向加强筋有多个，各纵向加强筋前后间隔设置，纵向加强筋的上端设有铰接耳，模板通过纵向加强筋与纵梁铰接，横向加强筋垂直于纵向加强筋设置，横向加强筋上设有供模板驱动液压缸连接的铰接耳。通过设置加强筋以增加压板的强度，压板上为弯曲部，坝体防渗墙顶部成型紧凑。

进一步的，门架上设有用于在行走系统停止工作时固定台车位置的吊钩组，门架底部设有供吊钩组连接的挂耳。台车工作时防止台车自身沿行进方向移动，避免浇筑过程中模板松动，降低坝体防渗墙的质量。

本发明的采用上述坝体防渗墙用台车进行的坝体防渗墙施工方法采用以下步骤：1、铺设轨道并在轨道上安装台车；2、台车行走到分仓浇筑位置后调节模板位置；3、浇筑混凝土；4、混凝土凝固设定时间后，开始脱模，脱模过程中在纵梁驱动液压缸和模板驱动液压缸收缩时采用分次收缩，纵梁驱动液压缸的和模板驱动液压缸的收缩总行程均为50mm～200mm，在门架升降液压缸采用分次顶升，门架升降液压缸顶升总行程为100mm～250mm。

有益效果：在筑模过程中，通过各液压缸调整模板的位置，两模板之间形成待浇筑位置，之后用支撑丝杠固定两模板调节后的位置，待浇筑位置稳定，避免浇筑过程中模板松动。另外，纵梁驱动液压缸和模板驱动液压缸分次收缩，防止因一次性强制脱模导致坝体防渗墙破损或者产生裂缝，保证坝体防渗墙的抗裂性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；

图1是本发明的坝体防渗墙用台车的实施例一的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图2中a部分的放大图；

图4是本发明的坝体防渗墙用台车脱模时的结构示意图。

图中：100-龙门架、101-立柱、102-横梁、103-纵梁、104-铰接座、105-纵梁驱动液压缸、106-底梁、107-门架安装柱、108-门架升降液压缸、109-泵站、110-门架安装柱穿孔、111-龙门架连接梁、112-挂耳、113-u型钩环、114-吊钩组、200-行走系统、201-行走车、202-行走轮、203-电机、300-模板、301-压板、302-纵向加强筋、303-对模支撑丝杠、304-模板驱动液压缸、305-横向加强筋、306-下料口、307-下料斗、308-轨道支撑丝杠、309-铰接耳、310-纵梁连接部、400-轨道、500-坝体防渗墙、600-导墙。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。

坝体防渗墙用台车的实施例一：如图1至图4所示，坝体防渗墙用台车包括筑墙机构和位于筑墙机构底部的行走系统200，行走系统200包括行走车201和驱动行走车201上行走轮202的电机203，行走车201包括两个主动行走车201和两个从动行走车201，电机203输出轮和主动行走车201上的行走轮202通过同步带传动连接，电机203的功率为2×5.5kw，坝体防渗墙用台车运行速度为6m/min，行走车201上设有轴线沿竖直方向延伸的门架安装柱107，在施工现场往往铺设有和行走车201配合的轨道400。

筑墙机构包括门架和位于门架内部的一对模板300，门架安装在行走系统200顶部，两主动行走车201分别位于门架的底部后端的左右两侧，两从动行走车201分别位于门架的底部前端的左右两侧，门架包括六个沿前后方向间隔设置的龙门架100，任一龙门架100包括两个间隔设置的立柱101和设置在两个立柱101之间的横梁102，相邻的两龙门架100之间连接有龙门架连接梁111，各龙门架100上左侧立柱101和右侧立柱101分别位于两个长度沿前后方向延伸的底梁106顶面上，底梁106的前端和后端均贯穿有轴线沿竖直方向延伸的门架安装柱穿孔110，门架安装柱107穿套在门架安装柱穿孔110中，门架安装柱107伸出门架安装柱穿孔110，靠近门架安装柱107的龙门架100立柱101上设有门架升降液压缸108，门架升降液压缸108位于对应的门架安装柱107上方，门架升降液压缸108的活塞杆抵接在门架安装柱107上.

另外，底梁106上还设有挂耳112，地面埋设有u型钩环113，挂耳112和u型钩环113之间连接有吊钩组114，吊钩组114用于在行走系统200停止工作时固定台车位置，横梁102上还设有泵站109，泵站106连接泵站液压操作控制台，液压缸及行走系统200均通过泵站液压操作控制台控制。当然在固定台车的情况下，吊钩组114可以替换为其他形式的，例如台车可以通过设置在地面上的地锚拉紧，实现台车固定。

位于门架内部的一对模板300左右间隔设置，两模板300之间形成上小下大的间隔，模板300包括压板301和设置在压板301外板面上的纵向加强筋302和横向加强筋305，压板301的上部具有向内弯折的弯折部，同一模板300上的纵向加强筋302有六个，纵向加强筋302长度沿竖直方向延伸，各纵向加强筋302前后间隔设置，纵向加强筋302的上端设有铰接耳309，横梁102顶部贴靠有两个与横梁102垂直的纵梁103，纵梁103长度前后延伸，两纵梁103左右间隔设置，模板300通过纵向加强筋302与纵梁103铰接，横向加强筋305垂直于纵向加强筋302设置，横向加强筋305上设有供模板驱动液压缸304连接的铰接耳309。

横梁102上方设有供物料盛放的三个下料斗307，三个下料斗307前后间隔设置，下料斗307的下料口306对准两模板300之间间隔，下料斗307位于两纵梁103之间。台车上的一模板300对应一纵梁103，纵梁103底部设有铰接座104，纵向加强筋302上的铰接耳309与纵梁103上的铰接座104通过轴线沿前后方向延伸的销轴铰接，各横梁102的两端顶部均设有铰接座104，两纵梁103均位于同一横梁102上的两铰接座104之间，纵梁103上设有与横梁102上铰接座104配合的铰接耳309，铰接座104与对应的铰接耳309之间铰接有用于推拉纵梁103沿左右方向移动的纵梁驱动液压缸105。横梁102、立柱101、纵梁103、底梁106、龙门架连接梁111和铰接座104为工字钢结构，纵向加强筋302和横向加强筋305为方钢结构，横梁102、立柱101、龙门架连接梁111和底梁106通过螺栓连接，纵梁103贴靠在横梁102顶部上。

各模板300上的横向加强筋305有三个，三个横向加强筋305上下间隔设置，各横向加强筋305上前后间隔设置有铰接耳309，立柱101上设有两纵列铰接座104，同一纵列的铰接座104前后间隔设置，靠上的横向加强筋305的铰接耳309与立柱101的上纵列铰接耳309之间连接有对模支撑丝杠303，中间的横向加强筋305的铰接耳309与立柱101的下纵列铰接耳309之间连接有四个对模支撑丝杠303和两个模板驱动液压缸304，两模板驱动液压缸304分别位于门架的前端和后端，四个对模支撑丝杠303位于两模板驱动液压缸304之间，靠下横向加强筋305的铰接耳309铰接有用于支撑模板300的轨道支撑丝杠308，轨道支撑丝杠308的远离模板300的一端抵接在轨道400上。

通过门架升降液压缸108顶撑门架，门架带动模板300沿竖直方向升降，纵梁103依靠横梁102支撑，且纵梁103依靠纵梁驱动液压缸105左右移动，移动时开合模板300，模板驱动液压缸304配合纵梁驱动液压缸105脱模，模板300脱模后由门架升降液压缸108顶起，同时依靠纵梁103带动模板300提升，模板300提升过程中行走系统200及门架安装柱107固定不动，行走时靠泵站液压操作台控制，所有液压缸及行走系统200均通过泵站液压操作控制台控制。

对模支撑丝杠303在模板300位于预定位置时进行连接，调整对模支撑丝杠303长度对模板300位置固定，脱模前拆除对模支撑丝杠303，轨道支撑丝杠308是模板300位于预定位置时进行连接，依靠轨道400支撑，脱模前拆除轨道支撑丝杠303。另外，利用导墙600作为预浇筑的坝体防渗墙500的下部模板，在坝体防渗墙500浇筑完成后模板300脱模，预浇筑坝体防渗墙500的两端还设有堵头模板，通过钢管围檩固定牢固，对模板300缝隙进行堵塞。相比于现有技术，本发明的台车工效高、工期短、质量可靠、经济效益高，减少构筑模板的时间和脱模时间，缩短工期，支撑丝杠向模板施加的支撑力稳定，避免模板驱动液压缸内漏导致模板松动，防止相邻两段混凝土墙之间产生裂缝，坝体防渗墙500的抗裂性能高，避免了传统施工方法对拉丝孔的处理，保证了抗渗效果，提高了混凝土施工质量和混凝土施工的机械化程度。

施工时：

1、铺设轨道400并在轨道400上安装台车：轨道400采用43kg轨，将轨道400铺在混凝土地面上，在混凝土地面上打锚筋将轨道400固定，两轨道400间距离为3450mm，门架组装完成后，模板300铰接在纵梁103上，布置液压缸、液压管和电气线路，最后将对模支撑丝杠303和轨道支撑丝杠308挂在对应位置上。

2、台车行走到分仓浇筑位置后调节模板位置；点动台车行走按钮使台车行走至分仓浇筑位置，启动液压电机，分别操纵纵梁驱动液压缸105的和模板驱动液压缸304的控制阀手柄，使两模板300调整到预定的位置，再分别操纵门架升降液压缸108的控制阀手柄使模板300降到预定高度，模板300处于待浇筑位置后关闭液压泵电机，同时通过调节支撑丝杠顶紧模板300，完成模板300的固定，对模支撑丝杠303的两端分别铰接在模板300和龙门架100立柱101上，轨道支撑丝杠308一端铰接在模板300上，另一端抵接在轨道400上。

3、浇筑混凝土；导墙600为现浇部分的下部模板，现浇部分的两端分别设有堵头模板，堵头模板采用木模板，钢管围檩固定牢固，对模板300缝隙进行堵塞，混凝土从下料斗307的下料口306进入模板300之间的空腔中，浇筑过程中同时检查支撑丝杠，防止支撑丝杠松动。

4、混凝土凝固设定时间后开始脱模；首先拆掉支撑丝杠和堵头板，启动液压系统，操作手动换向阀手柄，控制纵梁驱动液压缸105和模板驱动液压缸304，脱模过程中在纵梁驱动液压缸105和模板驱动液压缸304收缩时采用分次收缩，纵梁驱动液压缸105的和模板驱动液压缸304的收缩总行程均为50mm～200mm，两模板300脱离衬砌面；操作手动换向阀手柄，控制门架升降液压缸108，在门架升降液压缸108将门架顶起时采用分次顶升，门架升降液压缸108顶升总行程为100mm～250mm，模板300全部脱离地面。

在筑模过程中，通过各液压缸调整模板300的位置，两模板300之间形成待浇筑位置，之后用支撑丝杠固定两模板300调节后的位置，待浇筑位置结构稳定，避免浇筑过程中模板300松动。另外，纵梁驱动液压缸105和模板驱动液压缸304分次收缩，防止因一次性强制脱模导致坝体防渗墙破损或者产生裂缝，保证坝体防渗墙的抗裂性能。

该施工过程也是本发明中的坝体防渗墙施工方法的具体实施例。

坝体防渗墙用台车的实施例二：模板可以是其它形状，例如模板包括压板，压板的上侧边上设有供纵梁上的铰接座进入的纵梁铰接孔，纵梁铰接孔的两边沿之间还设有轴线沿前后方向延伸的铰接杆，铰接杆转动安装在纵梁底部的铰接座中。

坝体防渗墙用台车的实施例三：门架升降结构可以是其他形式，例如可以将门架升降液压缸替换成杆套和滑动穿套在杆套中的顶杆，顶杆上设有齿条，底梁上设有电机，底梁电机输出轴上的齿轮与齿条啮合，在脱模过程中，启动底梁电机驱动顶杆顶撑门架安装柱，完成门架的升降。

坝体防渗墙用台车中的筑墙机构的实施例：所述筑墙机构与上述坝体防渗墙用台车的任一实施例中的筑墙机构结构相同，因此不再重复说明。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。