论文部分内容阅读
摘 要：介绍钢模台车的特点及其在煤矿井下巷道衬砌的使用效果。
关键词：衬砌；施工机械；钢模台车；应用效果
模板台车是巷道施工中按照巷道内轮廓形状的不同、巷道衬砌混凝土浇筑方式的不同，模浇注巷道内衬砌混凝土板用的一种专用机械施工设备。随着施工机械化程度的不断提高，巷道衬砌施工方法日趋先进，施工质量也在不断提高。采用钢模台车浇筑功效比传统模板高30%，装模、脱模速度快2～3倍，所用的人力是过去的1/5。特别是模板台车和混凝土输送泵配套使用，极大提高了巷道衬砌质量和速度，做到了内实外美，基本上克服了渗漏水质量通病。使用模板台车不仅可以避免施工干扰、提高施工效率，更重要的是大大提高了巷道内的衬砌施工质量，同时也提高了隧道施工的机械化程度。该方法越来越广泛地被施工单位所采用。
1 整体构思
钢模台车作为浇筑隧洞内衬砌砼施工机械，在隧洞工程施工中得到广泛的应用，使用钢模台车，可提高砼施工的机械化程度，加快施工进度，保证工程质量，目前在煤矿大断面岩巷掘进中得到广泛使用，在孟津矿泵房硐室的大断面施工中，为了加快施工进度，保证施工质量，为此我们自制了钢模台车。
台车结构的总体要求是安全可靠、确保质量、快速高效和经济实用，具体要求：（1）模板采用散模；（2）行走采用外力推动的轨行式结构；（3）顶拱和侧模采用液压千斤顶定位和脱模；（4）各部件可拆分为适合安装和矿井运输的单元；（5）确保门架结构的刚度。
2 结构形式和特点
钢模台车结构尺寸为2m×5.5m×7.13m、1.5m×5.5m×7.13m，拱顶曲率半径R为2.75m，结构共分为模板、台车架、模板支撑调整机构（含液压系统）、行走机构、液压控制系统等五大部分组成，如附图所示。
2.1 模板是根据施工衬砌面轮廓加工而成，由顶模和侧模组成。顶模和侧模之间采用铰接，相同模板之间采用螺栓联结。侧模上开工作窗口，用于混凝土浇注和捣固。
2.2 台车架用于支撑和固定模板，承受传递衬砌时混凝土的重量。
2.3 模板支撑调整机构用于操作模板立模、定位、固定、脱模等，并将混凝土重量传递给台车架和地面。一般由液压控制系统通过油缸的伸缩达到模板的立模定位及收模的作用，用千斤顶丝杠支撑固定模板。
2.4 行走机构使台车沿铺设的钢轨行驶到所需衬砌的位置。
3 安装和使用
3.1 安装
台车行走装置的安装质量直接影响其使用效果。安装前先在浇好砼的底板上摆放好枕木，以洞中心线为基准放样出轨距为3500mm的轨道中心线，按中心线把钢轨平铺在枕木上，并用轨道钉固定。安装轨距允差为±3mm，钢轨接头间隙2～3mm，同载面两轨高低差≤3mm。
轨道铺好后放置行走装置及台车架，保证行走轮的平行度<=2mm→支承好两下侧架→吊装两上侧架及中间架→安装垂直千斤顶→安装顶模架及模板→安装侧模架及模板→安装侧水平千斤顶→试运转。
试运转顺序：（1）用中水平千斤顶收起两侧模，底离开原位置150mm；（2）降低顶拱架200mm；（3）拖动台车在轨道上移动3.5m；（4）升高顶拱架到浇筑位置；（5）调整千斤顶使拱架对中；（6）顶开侧模到正常状态。
以上各种动作若灵活且定位准确，即达到使用要求。
3.2 使用
3.2.1 浇砼每次浇砼前钢模板面必须刷脱模剂，台车与轨道相对固定，各垂直、水平千斤顶均须在受力状态下顶紧。据浇砼需要暂时拆除部分模板，封好端模开始浇砼。浇砼时两侧必须同时进行，两侧砼进仓高低差<=50cm，砼坍落度较大时下侧架宜增加横向支撑（本台车未配置横向支撑）。砼浇筑达到初凝状态时允许拆除台车横向系杆，使台车下道路畅通。
3.2.2 脱膜拆掉堵头板，取出支撑枕木先脱小模板。操作手动换向阀手柄，控制侧向千斤顶，使钢模板台车侧模板脱离衬砌面。操作手动换向阀手柄，控制竖向油缸（油缸收缩时，必须分次收缩，切忌一次性强制脱模），使钢模板台车顶模板脱离衬砌面。
3.2.3 移动台车移动前松开夹轨器，松开下垂直千斤顶使其距轨道面100mm，用外力拖或推台车移动。
3.2.4 模板定位台车到位后（模板与已浇砼搭接约30～35mm）锁定夹轨器，顶紧下垂直千斤顶，升起拱架到规定高度，左右调整拱架使其轴线与洞轴线重合。顶紧所有垂直千斤顶使其处在受压状态，放开中间水平千斤顶使侧模到达浇砼位置。安装上、下水平千斤顶销并顶紧侧模，使其与浇砼部份紧密接触。所有水平千斤顶处在受压状态，封好端模准备进行该段砼浇筑。
自制钢模台车在孟津矿泵房投入使用以来使用效果良好，浇筑的砼表面质量优良，各项技术质量指标都优于标准的要求，安装和推进都达到预期要求，该工法施工速度快，与小模板衬砌相比，由于机械化程度高，减少了劳力投入，人员投入少。缩短衬砌时间60%以上，提高了经济效益。衬砌质量高，为工程创优奠定了基础，产生明显社会效益。
关键词：衬砌；施工机械；钢模台车；应用效果
模板台车是巷道施工中按照巷道内轮廓形状的不同、巷道衬砌混凝土浇筑方式的不同，模浇注巷道内衬砌混凝土板用的一种专用机械施工设备。随着施工机械化程度的不断提高，巷道衬砌施工方法日趋先进，施工质量也在不断提高。采用钢模台车浇筑功效比传统模板高30%，装模、脱模速度快2～3倍，所用的人力是过去的1/5。特别是模板台车和混凝土输送泵配套使用，极大提高了巷道衬砌质量和速度，做到了内实外美，基本上克服了渗漏水质量通病。使用模板台车不仅可以避免施工干扰、提高施工效率，更重要的是大大提高了巷道内的衬砌施工质量，同时也提高了隧道施工的机械化程度。该方法越来越广泛地被施工单位所采用。
1 整体构思
钢模台车作为浇筑隧洞内衬砌砼施工机械，在隧洞工程施工中得到广泛的应用，使用钢模台车，可提高砼施工的机械化程度，加快施工进度，保证工程质量，目前在煤矿大断面岩巷掘进中得到广泛使用，在孟津矿泵房硐室的大断面施工中，为了加快施工进度，保证施工质量，为此我们自制了钢模台车。
台车结构的总体要求是安全可靠、确保质量、快速高效和经济实用，具体要求：（1）模板采用散模；（2）行走采用外力推动的轨行式结构；（3）顶拱和侧模采用液压千斤顶定位和脱模；（4）各部件可拆分为适合安装和矿井运输的单元；（5）确保门架结构的刚度。
2 结构形式和特点
钢模台车结构尺寸为2m×5.5m×7.13m、1.5m×5.5m×7.13m，拱顶曲率半径R为2.75m，结构共分为模板、台车架、模板支撑调整机构（含液压系统）、行走机构、液压控制系统等五大部分组成，如附图所示。
2.1 模板是根据施工衬砌面轮廓加工而成，由顶模和侧模组成。顶模和侧模之间采用铰接，相同模板之间采用螺栓联结。侧模上开工作窗口，用于混凝土浇注和捣固。
2.2 台车架用于支撑和固定模板，承受传递衬砌时混凝土的重量。
2.3 模板支撑调整机构用于操作模板立模、定位、固定、脱模等，并将混凝土重量传递给台车架和地面。一般由液压控制系统通过油缸的伸缩达到模板的立模定位及收模的作用，用千斤顶丝杠支撑固定模板。
2.4 行走机构使台车沿铺设的钢轨行驶到所需衬砌的位置。
3 安装和使用
3.1 安装
台车行走装置的安装质量直接影响其使用效果。安装前先在浇好砼的底板上摆放好枕木，以洞中心线为基准放样出轨距为3500mm的轨道中心线，按中心线把钢轨平铺在枕木上，并用轨道钉固定。安装轨距允差为±3mm，钢轨接头间隙2～3mm，同载面两轨高低差≤3mm。
轨道铺好后放置行走装置及台车架，保证行走轮的平行度<=2mm→支承好两下侧架→吊装两上侧架及中间架→安装垂直千斤顶→安装顶模架及模板→安装侧模架及模板→安装侧水平千斤顶→试运转。
试运转顺序：（1）用中水平千斤顶收起两侧模，底离开原位置150mm；（2）降低顶拱架200mm；（3）拖动台车在轨道上移动3.5m；（4）升高顶拱架到浇筑位置；（5）调整千斤顶使拱架对中；（6）顶开侧模到正常状态。
以上各种动作若灵活且定位准确，即达到使用要求。
3.2 使用
3.2.1 浇砼每次浇砼前钢模板面必须刷脱模剂，台车与轨道相对固定，各垂直、水平千斤顶均须在受力状态下顶紧。据浇砼需要暂时拆除部分模板，封好端模开始浇砼。浇砼时两侧必须同时进行，两侧砼进仓高低差<=50cm，砼坍落度较大时下侧架宜增加横向支撑（本台车未配置横向支撑）。砼浇筑达到初凝状态时允许拆除台车横向系杆，使台车下道路畅通。
3.2.2 脱膜拆掉堵头板，取出支撑枕木先脱小模板。操作手动换向阀手柄，控制侧向千斤顶，使钢模板台车侧模板脱离衬砌面。操作手动换向阀手柄，控制竖向油缸（油缸收缩时，必须分次收缩，切忌一次性强制脱模），使钢模板台车顶模板脱离衬砌面。
3.2.3 移动台车移动前松开夹轨器，松开下垂直千斤顶使其距轨道面100mm，用外力拖或推台车移动。
3.2.4 模板定位台车到位后（模板与已浇砼搭接约30～35mm）锁定夹轨器，顶紧下垂直千斤顶，升起拱架到规定高度，左右调整拱架使其轴线与洞轴线重合。顶紧所有垂直千斤顶使其处在受压状态，放开中间水平千斤顶使侧模到达浇砼位置。安装上、下水平千斤顶销并顶紧侧模，使其与浇砼部份紧密接触。所有水平千斤顶处在受压状态，封好端模准备进行该段砼浇筑。
自制钢模台车在孟津矿泵房投入使用以来使用效果良好，浇筑的砼表面质量优良，各项技术质量指标都优于标准的要求，安装和推进都达到预期要求，该工法施工速度快，与小模板衬砌相比，由于机械化程度高，减少了劳力投入，人员投入少。缩短衬砌时间60%以上，提高了经济效益。衬砌质量高，为工程创优奠定了基础，产生明显社会效益。