专利名称：针梁式仰拱衬砌滑行模架的制作方法
技术领域：
针梁式仰拱衬砌滑行模架技术领域[0001]本实用新型涉及一种在客运专线隧道仰拱混凝土衬砌施工的针梁式仰拱衬砌滑 行模架。
背景技术：
[0002]目前，我国已经进入高速铁路、公路大规模修建时代，由于施工工期紧，特别 是客运专线隧道工后沉降要求高，结构整体性强，在施工过程中，仰拱混凝土衬砌需要 一次浇筑成型，根据施工过程中的实际经验表明利用小块钢模进行仰拱衬砌模筑施 工，不但因施工工序复杂导致安装就位、脱模速度缓慢，而且施工效率低、人工成本 大、施工质量影响因素多，模板存在跑位现象，不能很好的保证施工质量和工期，制约 了仰拱、拱墙衬砌与掌子面的安全标准距离可控。同时，在II、III级围岩以及部分IV级 围岩洞段，衬砌结构中未设计结构钢筋的情况下，小块钢模需要悬空安装，固定就位需 要消耗大量架立钢筋，施工成本巨大，已经远远不能满足当前建设速度、质量要求以及 施工建设单位对成本精益控制管理的要求。同时，从构建资源节约型建设模式以及实践 低碳技术创新方面，上述传统施工方法，已经不符合目前社会发展潮流。因此，需要研 究制造一种用于隧道仰拱衬砌施工的衬砌滑行模架。发明内容[0003]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种针梁式仰拱衬砌滑行模架，该滑行 模架施工成本低、快速高效，能够实现隧道仰拱衬砌混凝土浇筑模板化施工，以克服现 有技术存在的施工效率低、人工成本大等不足。[0004]本实用新型所采用的技术方案为它包括针梁总成，在针梁总成的两端有针梁 支腿总成，在针梁总成的中部有针梁框架总成，在针梁框架总成的下部连接仰拱模板； 在针梁框架总成上还有行走装置。[0005]在针梁总成上设置有滑轮、卷扬机安装机位、轨道。[0006]针梁支腿总成包括针梁支撑横杆、针梁支腿横杆、针梁支腿斜撑，并通过支腿 斜撑座与针梁总成连接。[0007]在针梁框架总成上有托轮、电动葫芦支座。[0008]在仰拱模板上有模板通梁、模板加强筋。[0009]仰拱模板为一定厚度的钢板。[0010]行走装置包括电源控制柜、卷扬机、牵引钢丝绳及滑轮。[0011]在仰拱模板与针梁框架总成之间采用铰座、螺旋丝杆连接。[0012]针梁框架总成包含有横连工字钢、斜拉角钢。[0013]针梁式仰拱衬砌滑行模架采用电机或电力供电为控制系统的动力来源，使针 梁、针梁框架以及模板等完成预定使命，达到设计要求，完成仰拱混凝土衬砌任务。[0014]针梁式仰拱衬砌滑行模架由2台卷扬机拖动模板实现与针梁的相对运动，最终达到行走的目的。针梁总成由立柱、上下纵梁，斜拉筋，上下横梁等组成框架结构，其 中梁柱等采用H形钢结构，具有结构轻、强度好、稳定性高等优点。针梁框架总成起 针梁总成与仰拱模板的连接作用，由立柱、横梁、行走导轮及框架等组成，采用型钢拼 焊而成，结构简单，承载能力好。仰拱模板是关系混凝土衬砌质量的关键部分，它由刚 度、强度好的小型钢、钢板组成，仰拱模板与针梁框架之间用铰座以及螺旋丝杆连接， 通过使用电动葫芦、螺旋丝杆系统完成安模、支模、脱模、模板提升的任务。牵引系统 由电源控制柜、卷扬机、牵引钢丝绳以及滑轮等组成。在实际使用中，其具有如下技术 优势[0015]1、针梁式仰拱衬砌滑行模架具有操作方便、衬砌循环快、工作效率高等(采用 小模板拼装而成的弧形边模，一次仰拱模板安装时间约为8 9小时，而采用针梁式仰拱 衬砌移动模架施工，将时间缩短为2 3小时，大大提高了工效)优点，有利于保证工期 及施工质量，具有明显的先进性、实用性、可靠性和技术优势。[0016]2、采用仰拱移动模架施工，解决了施工过程中仰拱模板的安装、加固困难、整 体性差、易跑模、变形、不易捣固等技术难题，提高了仰拱施工质量，同时也确保了仰 拱开挖后能及时封闭成环，确保了结构的安全。[0017]3、仰拱模板由电动葫芦系统实现自动收模和放吊模板，减少了支、拆模板的人 力。模架的移动由卷扬机牵引来完成，减少了不同浇筑仓面之间材料的倒运工作，从而 极大地降低了施工的劳动强度，提高了工效。[0018]4、针梁式仰拱衬砌滑行模架浇筑的混凝土结构尺寸圆顺，平整度及整体性好， 仰拱衬砌曲率和高程能够满足设计及验标要求，操作工艺流程易掌握，能够形成程序化 和标准化作业，施工方法能快速复制和推广。[0019]5、经济效益可观。每延米平均可节约50kg仰拱模板固定钢筋(全洞段III、 IV、V级围岩平均计算)，平均每延米洞段节约230元。模架使用完毕后仍可进行资源 再利用。[0020]
[0021]图1为本实用新型的结构立体图；[0022]图2为本实用新型的局部结构立体图(图1的中段部分)；[0023]图3为本实用新型的局部结构立体图(图1中的右段部分)。
具体实施方式
[0024]本实用新型的实施例在贵广铁路高兴隧道使用，它包括针梁总成1，在针梁 总成1的两端有针梁支腿总成2，在针梁总成1的中部有针梁框架总成3，在针梁框架总 成3的下部连接仰拱模板4 ；在针梁框架总成3上还有行走装置5。[0025]在针梁总成1上设置有滑轮1-1、卷扬机安装机位1-2、轨道1-3。[0026]针梁支腿总成2包括针梁支撑横杆2-1、针梁支腿横杆2-2、针梁支腿斜撑2_3， 并通过支腿斜撑座2-4与针梁总成1连接。[0027]在针梁框架总成3上有托轮3-1、电动葫芦支座3-2。[0028]在仰拱模板4上有模板通梁4-1、模板加强筋4-2。[0029]仰拱模板4的为一定厚度的钢板。[0030]行走装置5包括电源控制柜、卷扬机、牵引钢丝绳及滑轮。[0031]在仰拱模板4与针梁框架总成3之间采用铰座6-1、螺旋丝杆6-2连接。[0032]针梁框架总成3包含有横连工字钢3-3、斜拉角钢3-4。[0033]在卷扬机安装机位1-2上安装卷扬机。[0034]在电动葫芦支座3-2上安装电动葫芦。[0035]针梁式仰拱衬砌滑行模架主要工作原理如下[0036]①行走原理[0037]针梁式仰拱衬砌滑行模架的移动依靠卷扬机来实现，采用相对运动的原理，即 先固定仰拱模板，移动针梁总成，再固定针梁总成，移动仰拱模板。在此值得注意的 是，由于针梁全长达27米，若上一循环针梁式仰拱衬砌滑行模架的移动方式是先固定仰 拱模板，则在进入下一个循环时应先移动针梁总成，待针梁总成固定之后才移动仰拱模 板。如此反复循环，达到针梁式仰拱衬砌滑行模架整体不断行走的目的。[0038]②定位原理[0039]操纵针梁式仰拱衬砌滑行模架前后竖向电动螺旋支撑，实现平移支撑上、下、 左、右运动，可使针梁式仰拱衬砌滑行模架作纵向、横向移动或调整。针梁式仰拱衬砌 滑行模架的纵向稳定由针梁支腿总成完成，而横向稳定装置为安装在针梁前后的支撑横 杆，当针梁式仰拱衬砌滑行模架调整后，旋紧螺旋丝杆支撑针梁，就可以保证针梁式仰 拱衬砌滑行模架的横向稳定。[0040]③拆模原理[0041]针梁式仰拱衬砌滑行模架在混凝土浇筑完毕后，待混凝土养护达到脱模时间， 开始脱模，具体原理如下松开针梁式仰拱衬砌滑行模架内部支撑的螺旋丝杆，启动电 动葫芦，即可使仰拱模板向上提升，与衬砌混凝土分离，达到脱模目的。
权利要求1.一种针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于它包括针梁总成(1)，在针梁总成(1)的两端有针梁支腿总成(2)；在针梁总成(1)的中部有针梁框架总成(3)，针 梁框架总成(3)能够在针梁总成(1)上滑行；在针梁框架总成(3)的下部连接仰拱 模板(4)；在针梁框架总成(3)上还有行走装置(5)。
2.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于在针梁总成(1) 上设置有滑轮(1-1)、卷扬机安装机位(1-2)、轨道(1-3)。
3.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于针梁支腿总成(2)包括针梁支撑横杆(2-1)、针梁支腿横杆(2-2)、针梁支腿斜撑(2-3)，并通 过支腿斜撑座(2-4)与针梁总成(1)连接。
4.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于在针梁框架总成(3)上有托轮(3-1)、电动葫芦支座(3-2)。
5.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于在仰拱模板(4) 上有模板通梁(4-1)、模板加强筋(4-2)。
6.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于行走装置(5)包 括电源控制柜、卷扬机、牵引钢丝绳、滑轮等。
7.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于在仰拱模板(4) 与针梁框架总成(3)之间采用铰座(6-1)、螺旋丝杆(6-2)连接。
8.根据权利要求1所述的针梁式仰拱衬砌滑行模架，其特征在于针梁框架总成(3)包含有横连工字钢(3-3)、斜拉角钢(3-4)。
专利摘要本实用新型公开了一种针梁式仰拱衬砌滑行模架，它包括针梁总成(1)，在针梁总成(1)的两端有针梁支腿总成(2)，在针梁总成(1)的中部有针梁框架总成(3)，在针梁框架总成(3)的下部连接仰拱模板(4)；在针梁框架总成(3)上还有行走装置(5)。在针梁总成(1)上设置有转向滑轮(1-1)、卷扬机安装机位(1-2)、轨道(1-3)。针梁支腿总成(2)包括针梁支撑横杆(2-1)、针梁支腿横杆(2-2)、针梁支腿斜撑(2-3)，并通过支腿斜撑座(2-4)与针梁总成(1)连接。在针梁框架总成(3)上有托轮(3-1)、电动葫芦支座(3-2)。在仰拱模板(4)上有模板通梁(4-1)、模板加强筋(4-2)。
文档编号E21D11/10GK201810322SQ20102056270
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者叶黔, 夏俊勇, 张伯湘, 朱东平, 江仿, 王开荣 申请人:中铁五局(集团)有限公司, 中铁五局集团第五工程有限责任公司