全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置及方法
专利汇可以提供全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了全圆隧洞 混凝土 衬砌的周向滑模施工装置及方法，它包括用于对整个装置进行 支撑 的台架结构，在台架结构的两端安装用于驱动其沿着隧洞轴线方向行走的行走动 力 装置；所述台架结构上通过滑模轨道支撑支撑安装有用于滑模环形移动的滑模环形轨道，所述滑模环形轨道沿着隧洞的断面环形布置，并在滑模环形轨道上设置有用于混凝土成型的模板系统；所述滑模上连接有用于驱动其沿着滑模环形轨道滑动并实现其脱模的滑升动力装置；所述台架结构的顶部设置有用于混凝土浇筑的混凝土入仓装置；在台架结构和滑模环形轨道之间的 位置 搭设有工作平台。此施工装置及方法结构简单，安拆移动方便，成本低廉， 质量 可控，能连续施工、并能随时监控并修复施工质量 缺陷 ，及时有效实施养护，且能够满足通行要求。，下面是全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置及方法专利的具体信息内容。
1.全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：它包括用于对整个装置进行支撑的台架结构（5），在台架结构（5）的两端安装用于驱动其沿着隧洞轴线方向行走的行走动力装置；所述台架结构（5）上通过滑模轨道支撑（4）支撑安装有用于滑模（14）环形移动的滑模环形轨道（12），所述滑模环形轨道（12）沿着隧洞的断面环形布置，并在滑模环形轨道（12）上设置有用于混凝土成型的模板系统；所述滑模（14）上连接有用于驱动其沿着滑模环形轨道（12）滑动并实现其脱模的滑升动力装置；所述台架结构（5）的顶部设置有用于混凝土浇筑的混凝土入仓装置；在台架结构（5）和滑模环形轨道（12）之间的位置搭设有工作平台。
2.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述台架结构（5）采用型钢焊接成桁架式，在其中间部位铺设有通道；所述台架结构（5）内接于滑模环形轨道（12），所述台架结构（5）的长度大于滑模（14）的长度；在台架结构（5）的前后两端分别对称设置有液压固定支撑（20）。
3.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述模板系统包括对称滑动安装在滑模环形轨道（12）上的两块滑模（14），所述滑模环形轨道（12）的顶部设置有封顶模板（10），所述封顶模板（10）上加工多个进料孔、排气孔、观察孔和封堵孔（11）；所述滑模（14）包括弯曲成弧形的面板，所述面板采用6-9毫米厚的钢板加工而成，面板的内侧壁通过加强筋焊接固定有桁架围圈；所述焊接围圈采用角钢和钢板材料裁剪拼装焊接而成。
4.根据权利要求3所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：在浇筑过程中所述滑模环形轨道（12）和隧洞开挖边线（7）之间设置有堵头模板（15）；所述封顶模板（10）和台架结构（5）的顶部之间设置有脱模液压缸（6）。
5.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述滑升动力装置包括用于对模板进行支撑和脱模的液压油缸，用于驱动模板滑动的升降杆（24）以及千斤顶（23），所述升降杆（24）的末端连接有牵引钢丝绳（22），所述牵引钢丝绳（22）的另一端穿过设置在滑模环形轨道（12）顶部的导向轮（21），并与滑模（14）固定相连；
所述滑模环形轨道（12）每间隔3-4米布置一榀；所述液压油缸、升降杆（24）和千斤顶（23）都采用液压动力驱动，都分别通过油管、控制阀与液压泵站相连。
6.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述混凝土入仓装置包括设置在台架结构（5）顶部的集料斗（26），所述集料斗（26）的底部设置有多个分料槽（9），所述分料槽（9）通过活节溜筒（8）与滑模（14）的浇筑仓相连通，并向两侧滑模均匀分料、分层平仓浇筑混凝土。
7.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述工作平台包括设置在台架结构（5）上的固定工作台（25）以及能够折叠的折叠工作台（27）；
所述折叠工作台（27）采用钢管作为框架，用钢筋焊接成网片结构，分片制造，并与滑模（14）铰接相连；还包括悬吊在滑模（14）底部的用于对脱模之后混凝土、预埋件进行消缺及处理的辅助盘；沿着滑模（14）的长度方向布置有洒水喷雾装置。
8.根据权利要求1所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述行走动力装置包括铺设在已浇筑段（1）上的后轨道（2），所述后轨道（2）上通过滚动配合有后轨道轮组（3），所述后轨道轮组（3）与台架结构（5）的一端固定相连，所述台架结构（5）的另一端固定安装有前轨道轮组（16），所述前轨道轮组（16）支撑在前轨道（17）上，所述前轨道（17）支撑在待浇筑段（28）上，所述后轨道轮组（3）和前轨道轮组（16）都与轨道轮液压牵引机（18）相连，并分别驱动其沿着轨道移动。
9.根据权利要求8所述的全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置，其特征在于：所述后轨道（2）和前轨道（17）都采用标准钢轨窄轨距双轨分节制造，所述后轨道轮组（3）和前轨道轮组（16）都采用钢铸造而成，与行走轨道相配套，采取双轮双侧布置。
10.采用权利要求1-9任意一项所述周向滑模施工装置的进行全圆隧洞混凝土衬砌施工的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，模板系统的制作：在制造车间按照设计要求分节制造封顶模板（10）、滑模（14）和堵头模板（15），并预组装进行空载实验，验收合格后分节编号；
步骤2，台架结构（5）和滑模环形轨道（12）的制作与安装：在制造车间按照设计要求制造好台架结构（5），并在隧洞内进行固定安装；
步骤3，模板系统的安装：待台架结构（5）和滑模环形轨道（12）安装完成之后，在滑模环形轨道（12）上安装滑模（14）；
步骤4，混凝土入仓装置布置：在台架结构（5）上安装集料斗（26）、分料槽（9）和活节溜筒（8），并在合适位置布置混凝土泵，架设混凝土泵管到集料斗（26）内；
步骤5，混凝土浇筑施工：将混凝土采用罐车运输，到位之后通过混凝土泵将其输送到集料斗（26），利用分料槽（9）、活节溜筒（8）对称入仓、均匀分仓，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升、及时消缺、定时养护的原则；封顶段施工时，将混凝土泵管直接连接在封堵孔（11）上，逐步完成封堵作业，并通过排气孔、观察孔以及堵头模板及时观察封堵情况，利用安装在封顶模板（10）上的附着式振动器对封堵部位混凝土实现有效振捣，确保封顶质量；
步骤6，滑模（14）滑动：滑模（14）滑动分为底拱段、边拱段、顶拱段三部分，底拱段比较平缓，滑动速度可以稍快，滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压系统，模板系统以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；
两边拱段可随着滑模的滑升其速度逐渐减慢，尤其滑升进入腰部后和拱顶段后，其速度应严格控制，应尽量保持连续作业，须由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，必要时可调整混凝土初凝时间；根据混凝土特性、供料速度、环境温度、脱模强度等综合试验来确定滑升速度，正常日滑升5-10m左右；
混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出0.9 1mm的指印，能用抹子抹光；若~
脱模混凝土面平整，可不做抹光处理，如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平；
步骤7，混凝土消缺养护：底拱混凝土浇筑时气泡不易排出，吸附于模板表面，脱模后易形成麻面，在脱模后利用养护平台进行原浆修复，要求光、匀、平整，脱模后的混凝土洒水喷雾养护，通过辅助盘上的洒水喷雾装置，对脱模混凝土面进行及时养护；
步骤8，模体下放、平移：当滑模（14）滑到封顶模板位置封堵完成并待强具备脱模强度后，启动脱模液压缸，使模板与混凝土脱离；尔后利用控制台控制千斤顶将滑模缓慢沿滑模环形轨道（12）下放至隧洞底板的移动轨道上，松开两端液压固定支撑，再利用轨道轮液压牵引机（18）将模体牵引到下一个仓位，如此循序往返，逐渐完成隧洞混凝土衬砌施工。
全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤2，台架结构和滑模环形轨道的制作与安装：在制造车间按照设计要求制造好台架结构，并在隧洞内进行固定安装；
步骤3，模板系统的安装：待台架结构和滑模环形轨道安装完成之后，在滑模环形轨道上安装滑模；
步骤4，混凝土入仓装置布置：在台架结构上安装集料斗、分料槽和活节溜筒，并在合适位置布置混凝土泵，架设混凝土泵管到集料斗内；
步骤5，混凝土浇筑施工：混凝土采用罐车运输，到位之后通过混凝土泵将其输送到集料斗，利用分料槽、活节溜筒对称入仓、均匀分仓，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升、及时消缺、定时养护的原则；封顶段施工时，将混凝土泵管直接连接在封堵孔上，逐步完成封堵作业，并通过排气孔、观察孔以及堵头模板及时观察封堵情况，利用安装在封顶模板上的附着式振动器对封堵部位混凝土实现有效振捣，确保封顶质量；
步骤6，滑模滑动：滑模滑动分为底拱段、边拱段、顶拱段三部分，底拱段比较平缓，滑动速度可以稍快，滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压系统，模板系统以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；
两边拱段可随着滑模的滑升其速度逐渐减慢，尤其滑升进入腰部后和拱顶段后，其速度应严格控制，应尽量保持连续作业，须由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，必要时可调整混凝土初凝时间；根据混凝土特性、供料速度、环境温度、脱模强度等综合试验来确定滑升速度，正常日滑升5-10m左右；
混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出0.9 1mm的指印，能用抹子抹光；若~
脱模混凝土面平整，可不做抹光处理，如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平抹光；
步骤7，混凝土消缺养护：底拱混凝土浇筑时气泡不易排出，吸附于模板表面，脱模后易形成麻面，在脱模后利用养护平台进行原浆修复，要求光、匀、平整，脱模后的混凝土洒水喷雾养护，通过辅助盘上的洒水喷雾装置，对脱模混凝土面进行及时养护；
步骤8，模体下放、平移：当滑模滑到封顶模板位置封堵完成并待强具备脱模强度后，启动脱模液压缸，使模板与混凝土脱离；尔后利用控制台控制千斤顶将滑模缓慢沿滑模环形轨道下放至隧洞底板的移动轨道上，松开两端液压固定支撑，再利用轨道轮液压牵引机将模体牵引到下一个仓位，如此循序往返，逐渐完成隧洞混凝土衬砌施工。
13、滑模14、堵头模板15、前轨道轮组16、前轨道17、轨道轮液压牵引机18、衬砌轮廓19、液压固定支撑20、导向轮21、牵引钢丝绳22、千斤顶23、升降杆24、固定工作平台25、集料斗26、折叠工作台27、待浇筑段28。
具体实施方式
在台架结构5和滑模环形轨道12之间的位置搭设有工作平台。通过上述施工装置，有效解决了全圆隧洞混凝土施工过程中普遍存在的关键问题和不足，其结构简单、安拆移动方便、成本低廉、质量可控、能连续施工、并能随时监控并修复施工质量缺陷、及时有效实施养护、且能够满足通行要求。
步骤1，模板系统的制作：在制造车间按照设计要求分节制造封顶模板10、滑模14和堵头模板15，并预组装进行空载实验，验收合格后分节编号；
步骤2，台架结构5和滑模环形轨道12的制作与安装：在制造车间按照设计要求制造好台架结构5，并在隧洞内进行固定安装；
步骤3，模板系统的安装：待台架结构5和滑模环形轨道12安装完成之后，在滑模环形轨道12上安装滑模14；
步骤4，混凝土入仓装置布置：在台架结构5上安装集料斗26、分料槽9和活节溜筒8，并在合适位置布置混凝土泵，架设混凝土泵管到集料斗26内；
步骤5，混凝土浇筑施工：将混凝土采用罐车运输，到位之后通过混凝土泵将其输送到集料斗26，利用分料槽9、活节溜筒8对称入仓、均匀分仓，并利用软轴震动棒分层均匀振捣；
严格执行顺序入仓、分层平仓、均匀振捣、同步滑升、及时消缺、定时养护的原则；封顶段施工时，将混凝土泵管直接连接在封堵孔11上，逐步完成封堵作业，并通过排气孔、观察孔以及堵头模板及时观察封堵情况，利用安装在封顶模板10上的附着式振动器对封堵部位混凝土实现有效振捣，确保封顶质量；
步骤6，滑模14滑动：滑模14滑动分为底拱段、边拱段、顶拱段三部分，底拱段比较平缓，滑动速度可以稍快，滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压系统，模板系统以及相关设施，在负载情况下，全面系统检查，发现问题，及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升；
两边拱段可随着滑模的滑升其速度逐渐减慢，尤其滑升进入腰部后和拱顶段后，其速度应严格控制，应尽量保持连续作业，须由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度，必要时可调整混凝土初凝时间；根据混凝土特性、供料速度、环境温度、脱模强度等综合试验来确定滑升速度，正常日滑升5-10m左右；
混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间4～6小时，脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出0.9 1mm的指印，能用抹子抹光；若~
脱模混凝土面平整，可不做抹光处理，如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平；
同时为了滑模能顺利进行，混凝土供应要连续，混凝土初凝时间的要求要选择好外加剂，其中混凝土初凝时间可根据现场环境气候温度等进行及时调整。
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