专利名称：侧滑模板导向机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隧洞混凝土施工装置，尤其是一种底模模板及其导向装置。
背景技术：
圆型隧洞底部混凝土一般指在隧洞横截面上，弧长所对应的圆心角为90°或 120°。目前，圆型隧洞底部混凝土的衬砌常采用针梁底模台车来完成施工，设计用于底部混凝土衬砌施工的针梁底模台车,整个台车由模板总成、针梁总成、梁框总成、前、后底座及对中调整装置、抗浮装置、行走系统和卷扬机构等组成。应用针梁底模台车进行底部混凝土衬砌时，调整其前、后底座上的油缸可实现模板系自动对中就位，模板系就位后，对一个工段进行整体浇筑，达到脱模要求后顶升前、后底座上的竖向油缸进行脱模，最后通过针梁上的双卷筒卷扬机牵引，将模板系移动到下一工段并就位施工。虽然采用液压系统立模、脱模，自动化高，工作效率高，但是成型表面由于施工条件限制，混凝土振捣时气泡无法及时排出，底部混凝土表面始终会出现大量气泡的外观质量缺陷，并可能产生新旧混凝土搭接错台、温度裂缝等质量问题。为了克服现有针梁台车进行隧洞底部混凝土衬砌时易形成大量气泡缺陷的不足， 本实用新型的发明人设计了一种利用底部侧滑模板进行侧滑施工的侧滑式针梁台车，以减少底部混凝土衬砌时的气泡缺陷。该种侧滑式针梁底模台车包括模板总成、针梁总成、梁框总成、前、后底座及对中调整装置、行走系统，模板总成等与现有针梁底模台车类似的结构， 但其连接在梁框总成下部的模板组由一对侧滑模板组成，分别为左侧滑模板和右侧滑模板，左侧滑模板和右侧滑模板相对于针梁中心线所在铅垂面对称设置，在梁框总成的前、后分别固定连接有导向轨道，导向轨道与隧洞施工面的设计线性尺寸相匹配，所述模板组左侧滑模板和右侧滑模板分别通过导滑机构与导向轨道连接，导滑机构通过侧滑牵引系统与梁框总成连接。侧滑式针梁底模台车用于隧洞底部混凝土侧滑衬砌施工时的施工步骤依次是模板组就位模板对中，左侧滑模板和右侧滑模板的下部边缘相互靠拢；侧滑浇筑混凝土 一边按与已浇筑混凝土的初凝速度匹配的角速度操纵左侧滑模板、右侧滑模板沿设定的横向滑动轨迹反向滑动，使左侧滑模板和右侧滑模板的上部边缘逐渐上升，且始终保持左侧滑模板和右侧滑模板与已浇筑混凝土有搭接部分，一边在已浇筑混凝土纵向两侧左右对称地进行混凝土浇筑，直至该工段余下混凝土浇筑完毕；纵移台车至下一工段。由于导滑机构与导向轨道的匹配直接影响侧滑模板的滑动轨迹，从而影响施工后的隧洞尺寸精度，为此，需要对导滑机构进行攻关设计。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供了一种可适用于侧滑式针梁底模台车的侧滑模板导向机构，其能够满足模板侧滑过程中的位置精度控制要求。本实用新型解决该技术问题的方案是侧滑模板导向机构，包括导向轨道和沿导向轨道滑动的侧滑模板，侧滑模板通过导滑机构与导向轨道连接，导滑机构与侧滑牵引系统连接，所述导向轨道包括上滑面和下滑面，所述导滑机构包括一对导滑架及安装在导滑架上的上轮和下轮，两导滑架分置于导向轨道的纵向两侧并与侧滑模板连接，上轮与上滑面滚动接触，下轮与下滑面滚动接触，所述上轮和下轮均采用单轮缘滚轮。所述每个导滑架上有一个上轮和两个下轮，且两个下轮相对于所述上轮对称布置。所述上轮和下轮的轮缘与导向轨道的间隙控制在彡3mm。所述侧滑模板相对于导滑机构可回转连接，且侧滑模板上设置有相应的回转定位机构。所述导滑机构底部设置有一回转孔板，所述侧滑模板通过回转轴与回转孔板连接，侧滑模板上设置有以所述回转轴为中心呈矩形布置的四根共面的顶杆作为回转定位机构。所述导向轨道有平行设置的两根，该两根导向轨道在其同侧端部通过第一连接梁相互连接形成导向框架，滑动连接在该导向框架上的同侧的两个导滑机构之间通过第二连接梁相互连接。本实用新型的有益效果是有利于精确控制侧滑模板的滑动轨迹，侧滑模板与导滑机构之间可回转连接，可处理搭接处错台的缺陷，有利于提高混凝土衬砌施工质量，主要用于侧滑式针梁底模台车，也可作为其它施工装置的底模结构。
[0015]图I是侧滑式针梁底模台车的主视图(拟开始浇筑)。[0016]图2是侧滑式针梁底模台车的主视图(浇筑中)。[0017]图3是图2的左视图。[0018]图4是本实用新型的侧滑模板导向机构的示意图。[0019]图5是图4的俯视图。[0020]图6是本实用新型中导滑机构的示意图。[0021]图7是侧滑模板相对于导滑机构回转连接的示意图。[0022]图8是图7的左视图。[0023]图7中为清楚起见未画出回转定位机构。[0024]图中标记为，I-模板总成，2-针梁总成，3-梁框总成，4-前底座，5-后底座，6-导向轨道，7-导滑机构，8-侧滑牵引系统，9-横向滑动轨迹，10-隧洞施工面，11-侧滑模板，12-支撑顶杆，13-已浇筑混凝土，14-支撑轨道，15-抗倾翻装置，16-对中调整装置，
17-行走系统，18-液压系统，19-电气系统，20-针梁中心线，21-隧洞中心线，Ila-下部边缘，IIb-上部边缘，60-导向框架，61-上滑面，62-下滑面，63-第一连接梁，70-回转孔板， 71-导滑架，72-上轮，73-下轮，74-回转轴，75-顶杆，76-第二连接梁，81-侧滑卷扬机， 82-钢丝绳，83-侧滑导向机构，84-动滑轮，91-定位销孔，111-左侧滑模板，112-右侧滑模板，171-行走导向机构，172-行走卷扬牵引机构，173-行走轮系。
具体实施方式
[0025]
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图I 图3所示，侧滑式针梁底模台车包括模板总成I、针梁总成2、梁框总成3、 前、后底座4、5及对中调整装置16、行走系统17，模板总成I包括连接在梁框总成3下部的模板组，模板组的纵向长度对应于一个工段的长度，梁框总成3下部前、后分别固定连接有导向轨道6，导向轨道6与隧洞施工面10的设计线性尺寸相匹配；所述模板组由一对侧滑模板11组成，分别为左侧滑模板111和右侧滑模板112，左侧滑模板111和右侧滑模板112 相对于针梁中心线20所在铅垂面对称设置，左侧滑模板111和右侧滑模板112分别通过导滑机构7与导向轨道6连接，导滑机构7通过侧滑牵引系统8与梁框总成3连接。如图4、图6、图7、图8所示，本实用新型的侧滑模板导向机构包括导向轨道6和沿所述导向轨道6滑动的侧滑模板11，所述侧滑模板11通过导滑机构7与导向轨道6连接， 导滑机构7与侧滑牵引系统8连接，所述导向轨道6包括上滑面61和下滑面62，所述导滑机构7包括一对导滑架71及安装在导滑架71上的上轮72和下轮73，两导滑架71分置于导向轨道6的纵向两侧并与侧滑模板11连接，上轮72与上滑面61滚动接触，下轮73与下滑面62滚动接触，所述上轮72和下轮73均采用单轮缘滚轮。所述导滑机构可实现对侧滑模板11的侧滑操控，且可通过上滑面61及上轮72的配合克服滑移时侧滑模板11的自重， 利用下滑面62及下轮73的配合克服混凝土的浮力对模板位置精度的影响，从而保证模板的位置精度，提高衬砌质量。如图7所示，优选所述每个导滑架71上有一个上轮72和两个下轮73，且两个下轮 73相对于所述上轮72对称布置，即导滑架71上的滚轮呈三角形布置，结构更为稳定。由于导向轨道6是固定连接在台车上的，为了保证导滑机构能够自如地沿导向轨道来回滑动，则导滑机构的位置也须随导向轨道位置确定，如果侧滑模板11与导滑机构7 之间为刚性连接，就可能出现新旧混凝土错台。为解决此问题，最好是所述侧滑模板11相对于导滑机构7可回转连接，且侧滑模板11上设置有相应的回转定位机构，从而可在模板对中后进一步对模板位置进行微调，提高模板的对中精度，减少错台的发生率；或在观测到有错台可能时，在施工要求许可的范围内，在侧滑过程中对模板进行微调，逐步弥合相邻前、后工段模板的位置误差，避免错台现象。侧滑模板11与导滑机构7之间的可回转连接可采用多种结构形式来实现。如图
6、图7和图8所示，所述导滑机构7底部设置有一回转孔板70，所述侧滑模板11通过回转轴74与回转孔板70连接，侧滑模板11上设置有以所述回转轴74为中心呈矩形布置的四根共面顶杆75作为回转定位机构。如图8所示，所述回转轴74采用螺杆配合紧固螺母的形式，所述顶杆75也采用的是调节螺杆的形式。如图4和图5所示，为保证侧滑模板滑动轨迹，首先就要求保证导向轨道的刚度， 为此，优选所述导向轨道6有平行设置的两根，该两根导向轨道6在其同侧端部通过第一连接梁63相互连接形成导向框架60，滑动连接在该导向框架60上的同侧的两个导滑机构7 之间通过第二连接梁76相互连接，从而保证了导滑机构7携同侧滑模板11沿与隧洞施工面的设计线性尺寸相匹配的轨迹滑动。导向轨道6可根据实际受力状况，选择采用工字型截面、箱型截面或梯形截面等， 最好是在其上设置有多处如定位销孔91等侧滑模板定位结构，用作安全措施，以便在出现异常时能够将侧滑模板11定位，保证已浇筑混凝土 13的施工质量。[0033]本实用新型的侧滑模板导向机构除可应用于针梁底模台车外，也可应用于其它的混凝土施工装置，例如具有纵移轨道的拖模也可采用本实用新型的侧滑模板导向机构作为底模结构使用，实现侧滑衬砌施工。实施例某侧滑式针梁底模台车主要由模板总成I、导向轨道6、侧滑牵引系统8、梁框总成 3、针梁总成2、行走系统17、导滑机构7、对中调整装置16、液压系统18、电气系统19等组成。其每套模板包括左右两块侧滑模板11。模板的外轮廓尺寸是按隧道成型半径进行设计，每块侧滑模板11的宽度一般设计为I I. 5米，两块侧滑模板11的纵向长度是根据隧道施工要求来进行设计。单侧侧滑模板111、112采用两件双榀槽钢组合型钢梁连接，确保整个模板具有足够刚度和直线度。考虑方便运输、吊装，型钢梁与模板设计成多节组合结构，各节之间采用高强度螺栓连接。其导向轨道6既要用于控制左右侧滑模板11侧滑的滑行轨迹，并满足隧洞施工面的设计线性尺寸；也要用于平衡侧滑模板11所承受的混凝土侧压力和上托力。导向轨道 6采用钢板焊接加工而成。为了保证轨道上、下滑面形状和尺寸准确，轨道采用数控机床下料，焊接后采用液压校正机校正，误差控制在2mm之内。导向轨道6与台车梁框总成3的托架下端连接在一起，确保如后轨道的稳定性。根据混凝土对模板的粘结力、摩擦力和上托力的大小，其侧滑牵引系统8采用四台侧滑卷扬机81，左右各两台侧滑卷扬机81分别牵引左、右侧滑模板111、112沿导向轨道 6滑行。为了考虑牵引力的均匀、平衡，四台侧滑卷扬机81呈矩形布置，分别布置在模板组的前后两端，且在每两台侧滑卷扬机81的前、后750mm位置各布置一条导向轨道6。其梁框总成的上部为门架，下部为托架，构成一个门框式的框架，在框架上、下部安装有行走轮系173，针梁总成2的针梁可从门架与托架之间穿过，为了增强门架的强度和稳定性，门架立柱间设计有连接梁和斜拉杆等，门架立柱和横梁均用工字钢制成，托架则与导向轨道用螺栓联接。其针梁总成是钢模的受力支撑平台和台车纵向行走的轨道，其结构采用装配式桁架组合结构。针梁主要由型材组焊而成；在针梁上、下还焊接有四条40X40mm的方钢轨道。 为了运输和安装方便，根据实际长度分成几节，各节之间用高强度螺栓连接。其行走系统包括行走导向机构172、行走卷杨牵引机构173及四套安装在门架内针梁的上、下方的行走轮系173。行走系统是由支座和多个滚轮等零件组成，支座由槽钢构成，滚轮是铸钢件，滚轮设计成带轮边的结构，使针梁或模板相对移动时不会左右摆动。其行走卷扬牵引机构采用一套摆线针轮减速器驱动双卷筒作同步旋转。模板和针梁通过钢丝绳的牵引作相对运动，即固定针梁移动模板或固定模板移动针梁。行走导向机构172设置在针梁两端，行走卷扬牵引机构173安装在针梁的中部，卷扬机有两个钢丝绳卷筒，两个卷筒之间用链条连接，两个卷筒上的钢丝绳分别与梁框总成的前后端连接，从而带动针梁或丰旲板运动，完成台车的移动。其导滑机构主要由上轮系和下轮系组成。上轮系主要是平衡侧滑模板自重，下轮系主要是承受混凝土上托力。结合导向轨道6的结构特点，并为了防止模板侧滑出现纵向偏移问题，导滑机构采用单轮缘车轮左右限位方式，轮缘与导向轨道6间隙控制在小于3mm o其对中调整装置安装在针梁端部下面的前底座4、后底座5上，前底座4、后底座5 上各安装有两个与针梁连接的竖向油缸，竖向油缸的伸缩可使台车整体上升和下降，以便导向轨道垂直方向的对中调整；前底座4、后底座5上还各安装有一个水平油缸，利用其左、 右移动来调整导向轨道中心线与隧洞中心线相吻合。其还包括液压系统，该系统通过液压油缸的伸缩来完成导向轨道定位、找正。液压系统由四个竖向油缸、两个水平油缸和一套泵站等组成。其还电气系统，电气系统主要对液压系统油泵电机的开关和五台卷扬机电机的正、反运转进行控制。它采用380V三相四线制供电，它供给油泵电机、卷扬机电机、变频机组、附着式振动器、照明和电焊机用电等。其工作过程如下。先采用两端底座上的水平、竖向油缸进行自动对中调试通过底座竖向油缸上、下运动，可以实现导向轨道6垂直方向的对中调整，即将导向轨道6中心线调至其与导向轨道中心线21相吻合。再启动侧滑牵引系统8把左、右侧滑模板111、112对称放到底部，然后对侧滑式针梁底模台车整体尺寸进行全面检查和验收，合格之后开始左右对称、均匀、平齐浇注混凝土，边浇筑混凝土边开启侧滑卷扬机81，但要注意使侧滑模板11的滑动速度与混凝土的初凝速度相匹配，使侧滑模板11沿导向轨道6慢慢向上滑移。为了在浇筑过程中防止意外事故发生，必要时用导滑机构7上配备的定位销插入导向轨道6上的定位销孔91中，以锁住模板。如刚浇注好的混凝土表面出现气泡时，工人可站在侧滑模板11上进行人工抹掉表面气泡的处理。如此循环到该一工段的混凝土浇筑完成，然后，把侧滑模板11通过侧滑卷扬机81对称放到底部锁定，再通过行走针梁中部的双卷筒卷扬机使模板移动到下一个循环进行下一工段的侧滑施工。台车纵移时，安装在针梁上的双卷筒卷扬机用两根钢丝绳，分别绕过针梁端部和梁框上的滑轮，固定在针梁两端，针梁和模板互为支点相对运动使台车前进。脱模之前，收缩底座油缸，悬吊底座，针梁下面轨道落在下端的行走轮系173上，开动卷扬机使针梁向前移动，到位后放下底座，油缸顶升针梁，进行脱膜、脱模后，开动卷扬机使其反方向运动，模板即可随同梁框一同向前移动。
权利要求1.侧滑模板导向机构，其特征是包括导向轨道(6)和沿导向轨道(6)滑动的侧滑模板(11)，侧滑模板(11)通过导滑机构(7)与导向轨道(6)连接，导滑机构(7)与侧滑牵引系统⑶连接，所述导向轨道(6)包括上滑面(61)和下滑面(62)，所述导滑机构(7)包括一对导滑架(71)及安装在导滑架(71)上的上轮(72)和下轮(73)，两导滑架(71)分置于导向轨道￠)的纵向两侧并与侧滑模板(11)连接，上轮(72)与上滑面￠1)滚动接触，下轮(73)与下滑面￠2)滚动接触，所述上轮(72)和下轮(73)均采用单轮缘滚轮。
2.如权利要求I所述的侧滑模板导向机构，其特征是所述每个导滑架(71)上有一个上轮(72)和两个下轮(73)，且两个下轮(73)相对于所述上轮(72)对称布置。
3.如权利要求I所述的侧滑模板导向机构，其特征是所述上轮(72)和下轮(73)的轮缘与导向轨道(6)的间隙控制在彡3mm。
4.如权利要求1、2或3所述的侧滑模板导向机构，其特征是所述侧滑模板(11)相对于导滑机构(7)可回转连接，且侧滑模板(11)上设置有相应的回转定位机构。
5.如权利要求4所述的侧滑模板导向机构，其特征是所述导滑机构(7)底部设置有一回转孔板(70)，所述侧滑模板(11)通过回转轴(74)与回转孔板(70)连接，侧滑模板(11)上设置有以所述回转轴(74)为中心呈矩形布置的四根共面的顶杆(75)作为回转定位机构。
6.如权利要求1、2或3所述的侧滑模板导向机构，其特征是所述导向轨道(6)有平行设置的两根，该两根导向轨道(6)在其同侧端部通过第一连接梁￠3)相互连接形成导向框架(60)，滑动连接在该导向框架￠0)上的同侧的两个导滑机构(7)之间通过第二连接梁 (76)相互连接。
专利摘要本实用新型公开了一种侧滑模板导向机构，以满足模板侧滑过程中的位置精度控制要求，所述的侧滑模板导向机构包括导向轨道和沿导向轨道滑动的侧滑模板，侧滑模板通过导滑机构与导向轨道连接，导滑机构与侧滑牵引系统连接；所述导向轨道包括上滑面和下滑面；所述导滑机构包括一对导滑架及安装在导滑架上的上轮和下轮，两导滑架分置于导向轨道的纵向两侧并与侧滑模板连接，上轮与上滑面滚动接触，下轮与下滑面滚动接触；所述上轮和下轮均采用单轮缘滚轮。本实用新型的导向机构可实现对侧滑模板的侧滑操控，克服侧滑模板自重及混凝土的浮力对模板位置精度的影响，从而保证模板的位置精度，提高衬砌质量。
文档编号E21D11/10GK202348292SQ20112045695
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17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