地铁站中立柱托换墩柱及其输运装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种墩柱及其输运装置，具体是一种在采用盖挖法修筑地铁站时对中立柱进行拆除前将中立柱上方的铺盖系统托换至已修筑好的车站顶板上的中立柱托换墩柱及其输运装置，属于地铁施工技术领域。


背景技术：

2.地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通，地铁站作为城市轨道交通系统铁路列车停靠的站点，其施工方法通常采取明挖法、盖挖法或暗挖法。明挖法是从地面向下开挖至基坑底面后，再自下而上浇注车站结构，然后回填土方，恢复路面。虽然明挖法具有施工安全、可结合地面工程改造及开发、综合工程造价优势显著的特点，但地铁站多位于城市道路繁忙区域，采用明挖法施工期间往往会造成该区域交通压力巨大。盖挖法是在地面修筑维持地面交通的临时(或永久)路面系统后构筑地铁车站的施工方法，其可以有效缓解施工期间交通拥堵问题，目前已经得到越来越多的应用。盖挖法施工在车站主体封顶以后，多数由于路面恢复受管线回迁等限制，无法及时在顶板覆土，中立柱不能割除，造成施工车站内部结构时中立柱严重影响施工作业面，运输材料、施做站台板等效率低下，影响工期。现有技术中通常是将中立柱上方的铺盖系统通过托换墩柱托换至车站顶板上后、再进行割除中立柱作业和修补车站主体各层板对应孔洞作业，以便于在车站主体封顶后保持顶板上方铺盖系统车辆通行的前提下、不必等路面恢复及管线迁改就可以割除中立柱，进而可为车站内部结构施工提供正常的作业面。但由于车站顶板上方的铺盖系统与车站顶板之间预留的高度空间通常相对狭小、通常无法直接置入高度尺寸适配的结构件墩柱，因此现有的托换墩柱通常是现场直接浇注而成的水泥墩柱，然而现场浇注的水泥墩柱完全干化能够稳固承载需要较长的时间，无形中拖慢整体施工进度。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种地铁站中立柱托换墩柱及其输运装置，能够实现稳固托换的前提下实现快速托换，特别适用于修筑地铁站时对中立柱进行拆除前将中立柱上方的铺盖系统托换至已修筑好的车站顶板上。
4.为了实现上述目的，本地铁站中立柱托换墩柱包括结构件焊接墩柱体和垫铁组件；左右对称结构的结构件焊接墩柱体包括顶支撑平板和底支撑平板、以及连接在顶支撑平板和底支撑平板之间的支撑立架，结构件焊接墩柱体的整体高度尺寸小于铺盖系统与车站顶板之间的高度尺寸；垫铁组件包括多个不同厚度尺寸的垫铁，结构件焊接墩柱体的整体高度尺寸与垫铁的高度尺寸之和适配铺盖系统与车站顶板之间的高度尺寸。
5.作为本实用新型结构件焊接墩柱体的进一步改进方案，顶支撑平板的底部通过球铰结构与支撑立架的顶平面连接、且球铰结构位于支撑立架顶平面的几何中心位置。
6.作为本实用新型结构件焊接墩柱体的进一步改进方案，顶支撑平板的顶平面上设有弹性缓冲层。
7.作为本实用新型结构件焊接墩柱体的进一步改进方案，顶支撑平板沿左右方向上的宽度尺寸大于支撑立架沿左右方向上的宽度尺寸。
8.本地铁站中立柱托换墩柱输运装置包括托载平台，底部设有车轮的托载平台的后端或前端设有墩柱进出槽，沿左右方向的槽宽尺寸大于支撑立架沿左右方向的宽度尺寸的墩柱进出槽沿上下方向贯穿托载平台、且墩柱进出槽向前方或后方延伸，托载平台上对应墩柱进出槽的位置固定设有墩柱举升机构，墩柱举升机构包括承载立架、举升缸和托载支撑板，竖直设置的举升缸的缸体固定安装在承载立架上，举升缸的伸缩端与水平设置的托载支撑板固定安装连接。
9.作为本实用新型墩柱举升机构的一种实施方式，墩柱举升机构对应墩柱进出槽的前端或后端位置设置，向后方或前方伸出设置的托载支撑板上设有承载立架容纳槽，承载立架容纳槽与墩柱进出槽平行对应、且尺寸相同设置。
10.作为本实用新型墩柱举升机构的另一种实施方式，墩柱举升机构相对于墩柱进出槽左右对称设置为两组，托载支撑板向右方或左方伸出设置、且左右对称的两件托载支撑板之间的间距尺寸小于顶支撑平板沿左右方向上的宽度尺寸。
11.作为本实用新型墩柱举升机构的进一步改进方案，托载支撑板通过竖直设置的升降导向滑移结构与承载立架连接。
12.作为本实用新型托载平台的进一步改进方案，托载平台的车轮上设有驻车制动机构。
13.作为本实用新型托载平台的进一步改进方案，托载平台上设有与车轮传动连接的行走驱动电机。
14.与现有技术相比，利用本地铁站中立柱托换墩柱对中立柱进行拆除前将中立柱上方的铺盖系统托换至已修筑好的车站顶板上时，控制本地铁站中立柱托换墩柱输运装置的托载平台相对于结构件焊接墩柱体移动、使结构件焊接墩柱体卡入墩柱进出槽内，待托载支撑板稳固卡入支撑立架后，控制举升缸的举升动作使托载支撑板托载结构件焊接墩柱体整体进行举升直至底支撑平板脱离车站顶板，然后控制托载平台移动，即可实现结构件焊接墩柱体的托载平移移动；将结构件焊接墩柱体移动至设定托换位置后托载平台定位，然后控制举升缸继续举升、直至结构件焊接墩柱体的顶支撑平板的顶平面稳固贴合在铺盖系统的底平面上，控制举升缸保压后，在底支撑平板的底平面与车站顶板之间的间隙内塞入适合高度尺寸的垫铁、以实现结构件焊接墩柱体的稳固定位，即可控制举升缸复位后控制托载平台移动撤离、进行另一件结构件焊接墩柱体的输运和托换；最后在底支撑平板的底平面与车站顶板之间的间隙内浇注水泥，可以采取在每件结构件焊接墩柱体稳固定位后在底支撑平板的底平面与车站顶板之间的间隙内浇注水泥、干化后形成独立水泥底座的方式，也可以采取在并排或并列的多件结构件焊接墩柱体均稳固定位后、将多件结构件焊接墩柱体的底支撑平板的底平面与车站顶板之间的间隙连通浇注水泥、干化后形成整体水泥底座的方式，不仅水泥底座的整体体积相对较小、干化速度较快，而且在结构件焊接墩柱体稳固定位后才浇注水泥、不影响其他结构件焊接墩柱体的支撑定位工装，因此可以实现加快整体施工进度。
附图说明
15.图1是本实用新型结构件焊接墩柱体的结构示意图；
16.图2是图1的a-a剖视图；
17.图3是本实用新型地铁站中立柱托换墩柱输运装置的结构示意图；
18.图4是图3的俯视图；
19.图5是图3的左视图；
20.图6是图3的右视图；
21.图7是本实用新型结构件焊接墩柱体卡入墩柱进出槽内时的结构示意图；
22.图8是本实用新型结构件焊接墩柱体脱离车站顶板时的结构示意图；
23.图9是本实用新型结构件焊接墩柱体稳固定位时的结构示意图。
24.图中：1、结构件焊接墩柱体，11、顶支撑平板，12、底支撑平板，13、支撑立架，2、托载平台，21、墩柱进出槽，22、墩柱举升机构，221、承载立架，222、举升缸，223、托载支撑板。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型做进一步说明(以下以图3的左右方向为前后方向进行描述)。
26.本地铁站中立柱托换墩柱包括结构件焊接墩柱体1和垫铁组件；如图1、图2所示，左右对称结构的结构件焊接墩柱体1包括顶支撑平板11和底支撑平板12、以及连接在顶支撑平板11和底支撑平板12之间的支撑立架13，支撑立架13可以直接采用h型钢结构，为便于将结构件焊接墩柱体1平移置入铺盖系统与车站顶板之间的空间，结构件焊接墩柱体1的整体高度尺寸小于铺盖系统与车站顶板之间的高度尺寸；垫铁组件包括多个不同厚度尺寸的垫铁，结构件焊接墩柱体1的整体高度尺寸与垫铁的高度尺寸之和适配铺盖系统与车站顶板之间的高度尺寸。
27.如图3至图6所示，本地铁站中立柱托换墩柱输运装置包括托载平台2，底部设有车轮的托载平台2的后端或前端设有墩柱进出槽21，沿左右方向的槽宽尺寸大于支撑立架13沿左右方向的宽度尺寸的墩柱进出槽21沿上下方向贯穿托载平台2、且墩柱进出槽21向前方或后方延伸，托载平台2上对应墩柱进出槽21的位置固定设有墩柱举升机构22，墩柱举升机构22包括承载立架221、举升缸222和托载支撑板223，竖直设置的举升缸222的缸体固定安装在承载立架221上，举升缸222的伸缩端与水平设置的托载支撑板223固定安装连接。
28.作为本实用新型结构件焊接墩柱体1和墩柱举升机构22的一种实施方式，顶支撑平板11沿左右方向上的宽度尺寸大于支撑立架13沿左右方向上的宽度尺寸；如图3至图6所示，墩柱举升机构22对应墩柱进出槽21的前端或后端位置设置，向后方或前方伸出设置的托载支撑板223上设有承载立架容纳槽，承载立架容纳槽与墩柱进出槽21平行对应、且尺寸相同设置。如此设置，可以在托载平台2通过墩柱进出槽21卡入支撑立架13的同时、托载支撑板223通过承载立架容纳槽也卡入支撑立架13，然后通过控制举升缸222的举升动作可以实现托载支撑板223通过托载顶支撑平板11的底平面实现对结构件焊接墩柱体1整体的举升。
29.作为本实用新型结构件焊接墩柱体1和墩柱举升机构22的另一种实施方式，顶支撑平板11沿左右方向上的宽度尺寸大于支撑立架13沿左右方向上的宽度尺寸；墩柱举升机
构22相对于墩柱进出槽21左右对称设置为两组，托载支撑板223向右方或左方伸出设置、且左右对称的两件托载支撑板223之间的间距尺寸小于顶支撑平板11沿左右方向上的宽度尺寸。如此设置，可以在托载平台2通过墩柱进出槽21卡入支撑立架13的同时、左右对称的两件托载支撑板223也卡入支撑立架13，然后通过同步控制举升缸222的举升动作可以实现两件托载支撑板223通过托载顶支撑平板11的底平面实现对结构件焊接墩柱体1整体的举升。
30.为了实现托载支撑板223稳固托载顶支撑平板11的底平面使结构件焊接墩柱体1整体举升，作为本实用新型的进一步改进方案，托载支撑板223通过竖直设置的升降导向滑移结构与承载立架221连接，升降导向滑移结构可以是如图4所示的配合设置的燕尾槽和燕尾凸起结构、也可以是配合设置的导轨和导向轮结构等其他导向滑移结构。
31.为了实现顶支撑平板11顶平面的稳固支撑、避免因支撑面不平而造成偏载，作为本实用新型的进一步改进方案，顶支撑平板11的底部通过球铰结构与支撑立架13的顶平面连接、且球铰结构位于支撑立架13顶平面的几何中心位置，如此设置可以实现中立柱托换墩柱举升过程中顶支撑平板11贴合在铺盖系统底平面上时在小角度范围内的自适应调节，进而可实现顶支撑平板11顶平面的稳固支撑，为了实现具有一定的缓冲作用，还可以在顶支撑平板11的顶平面上设置一定厚度的弹性缓冲层，弹性缓冲层可以是橡胶材质。
32.为了实现定位托换，作为本实用新型的进一步改进方案，托载平台2的车轮上设有驻车制动机构。
33.控制托载平台2移动的方式可以采用绞车或小型牵引机车牵引的方式，也可以在托载平台2上设置与车轮传动连接的行走驱动电机、控制托载平台2自行走的方式。
34.利用本地铁站中立柱托换墩柱对中立柱进行拆除前将中立柱上方的铺盖系统托换至已修筑好的车站顶板上时，如图7所示，控制本地铁站中立柱托换墩柱输运装置的托载平台2相对于结构件焊接墩柱体1移动、使结构件焊接墩柱体1卡入墩柱进出槽21内，待托载支撑板223稳固卡入支撑立架13后，如图8所示，控制举升缸222的举升动作使托载支撑板223托载结构件焊接墩柱体1整体进行举升直至底支撑平板12脱离车站顶板，然后控制托载平台2移动，即可实现结构件焊接墩柱体1的托载平移移动；将结构件焊接墩柱体1移动至设定托换位置后托载平台2定位，如图9所示，控制举升缸222继续举升、直至结构件焊接墩柱体1的顶支撑平板11的顶平面稳固贴合在铺盖系统的底平面上，控制举升缸222保压后，在底支撑平板12的底平面与车站顶板之间的间隙内塞入适合高度尺寸的垫铁、以实现结构件焊接墩柱体1的稳固定位，即可控制举升缸222复位后控制托载平台2移动撤离、进行另一件结构件焊接墩柱体1的输运和托换；最后在底支撑平板12的底平面与车站顶板之间的间隙内浇注水泥，可以采取在每件结构件焊接墩柱体1稳固定位后在底支撑平板12的底平面与车站顶板之间的间隙内浇注水泥、干化后形成独立水泥底座的方式，也可以采取在并排或并列的多件结构件焊接墩柱体1均稳固定位后、将多件结构件焊接墩柱体1的底支撑平板12的底平面与车站顶板之间的间隙连通浇注水泥、干化后形成整体水泥底座的方式，不仅水泥底座的整体体积相对较小、干化速度较快，而且在结构件焊接墩柱体1稳固定位后才浇注水泥、不影响其他结构件焊接墩柱体1的支撑定位工装，因此可以实现加快整体施工进度。为了增加结构件焊接墩柱体1整体的支撑强度，还可以在支撑立架13内部也满注水泥，进而干化后实现更好的支撑效果。