涵洞模板台车的设计与应用

程艳秋

(黑龙江省水利第五工程处，黑龙江绥化152000)

1 前言

该模车是根据汤源县格节河交叉工程涵洞断面专门设计的非标产品。此断面钢模板混凝土暗涵箱体模板台车(简称模车)，是以电动机驱动行走机构带动模车行走，利用液压千斤顶调整模板到位及收模成型的机器。模车一个循环工作长度为8 m，适用以铺设直轨道的涵洞、隧道。

2 模车各部分组成

模车由模板、承重主梁、门架、液压系统、移动机构、行走机构、支撑调解机构等组成。

2.1 模板

侧墙模板及顶板模板采用钢板模板，板厚6 mm，楞为[8，备管为[10槽钢，堵头模板用木模板。模板每节做成1.66 m宽，衬砌长度为8 m，模板之间均由螺栓连接而成。

2.2 承重总成

上主梁主要承受浇筑时上部混凝土及模板自重，它上承模板，下通过千斤顶和支撑传力于门架。

2.3 液压系统

该模车设计采用4根32 t竖向液压千斤顶，用于模车整个模板部分的升降，以便使模车能够达到要求的高度。

2.4 移动机构

1台模车，平移机构2套，它支撑在门架边横梁上。平移滑座上的螺旋千斤顶与托架纵梁连接，通过液压千斤顶的收缩调整模板的竖向定位及脱模，水平方向顶杆用来调整模板的衬砌中心与涵洞中心是否对中。

2.5 门架总成

门架是整个模车的主要承载构件，它由横梁，立柱，纵梁通过螺栓连接而成，各横梁及立柱间通过连接梁及斜拉杆连接。液压模车的门架由型钢组焊而成，整个门架保证有足够的强度，刚度和稳定性。

2.6 主从行走机构

液压模车的主从行走机构各2套，它们铰接在门架纵梁上。主从行走机构由Y系列电机驱动一级齿轮减速，行走速度约5 m/min。

2.7 侧向支撑调解机构

主要为模板脱模，同时起支撑模板的作用。模车侧向设计有侧向调节机构两边共12根用于侧墙的撑、收。

2.8 门架支撑千斤

它连接在门架纵梁下面，模车工作时，它顶在轨道面上，承受模车和混凝土的重量，改善门架的受力条件，保证模车工作时门架的稳定。

3 机电系统

该模车设计采用2台减速电机驱动，可前进及后退(电气系统设置2个交流接触器控制电机的正反转)，电机行走速度在5 m/min左右，并且同步;这样钢轨铺设好以后，在一个可随模车阶段性移动位置的空气开关上接通模车电源，确定模车两侧无拖带物的情况下，启动行走电机正、反转控制按钮;模车即可自由行走，以轻松达到所需到达的位置。该项工作由1人在控制台操作即可;方便、简单、快捷。

4 主要技术参数

1)一个工作循环的理论衬砌长度:8 m。

2)衬砌厚度:65 cm。

3)轨道间距:1.33 m。

4)模车运行速:5 m/min。

5 模车的安装

模车安装是通过现场挖掘机或吊车起吊部件，厂家自配一名技术人员到现场指导工人进行现场安装。模车的安装应遵循以下步骤:

5.1 确定安装的基准

按总图要求，检查地面是否平整，如有坡度(一般为2%)，检查坡度是否满足设计要求，轨道枕木基础采用偰型木块垫平，以保证安装的平整。?

5.2 铺设轨道

轨道选用30 kg/m的钢轨，支承在枕木上。轨道必须固定;轨道中心距必须达到设计要求，误差≤10 mm;轨道高程误差≤20 mm;轨道中心与涵洞中心误差≤10 mm;枕木强度应满足承载要求。

5.3 门架的安装

安装门架时，横梁与立柱，立柱与门架纵梁及各连接梁和斜拉杆的连接必须牢固，各固定螺栓必须拧紧;行走轮中心应与轨道中心重合，误差≤5 mm。整个门架安装好后，找准两根纵梁的中心线，其对角线长度误差≤20 mm。

5.4 平移小车到位

两套平移系统支撑在门架两根边横梁上，调节千斤顶应调节在行程中位。

5.5 装托架总成

先安装托架纵梁，两根纵梁支撑在平移小车上的液压千斤顶上，然后，依次安装边横梁，中横梁边立柱中立柱及各支撑螺旋千斤，注意纵梁中心线应与门架中心线平行。两根纵梁中心线的对角线长度误差≤20 mm。

5.6 安装模板总成

模板的安装应先顶模，将全部顶模安装到位后，再挂左右边模，接着安装千斤连接梁及各侧向支撑。

5.7 配接电气线路

5.8 部件的检查

模车安装完毕后，全面检查各部件各部位螺栓连接是否有松动，各连接销子是否转动灵活，各液压千斤顶伸缩是否达到设计要求，电气接线是否安全绝缘等。

5.9 检查各设计尺寸

检查模车各重要尺寸是否达到设计要求:①模车轨道面至模板最高处的高度。②模板左右边缘的理论宽度。③模板轨道中心距，如地基有坡度，检测左右轨面高度。④模板左右边缘与地基的高度是否与设计尺寸吻合等。

6 模车的使用

使用模车必须严格按照操作顺序及要求，正确使用与维护，以确保模车安全正常工作，并延长其使用寿命。

6.1 模车行走和就位

1)模车安装完毕后，检测各部结构是否到位，检查各部位螺栓连接是否牢固，各连接销必须可靠且转动灵活，可以抹一些黄油，然后进行初步调试。要求各千斤顶动作可靠，各基本尺寸达到要求。

2)确定模车工作位置的轨面标高正确后，保证轨道相对涵洞中心线对称，轨面平整。准备工作完成后，模车即可准备行走就位，行走就位前要做好下面几项工作:①先要同时收回侧面千斤顶，从而使侧模总成回缩。同时收回四个竖向支撑顶模液压千斤顶，使上模总成下降，但是在调竖向千斤顶动作前，要缩回相应的托架丝杠支撑。②为方便脱模，要在模板外侧涂抹脱模剂。③旋回门架底座丝杠支撑千斤(基脚千斤)，使其离开轨面。④为了防止在模车行走的过程中侧模模板和门架有搓角，可以用导链箍住两边侧模和门架。⑤操作模车行走电器按钮，使模车在电机牵引下自动行走到工作位置。

3)模车就位后，锁定行走轮，旋出基脚千斤撑紧钢轨，防止模车移动。松开导链然后进行立模。

6.2 立模

利用顶升系统，操作液压千斤顶手柄和调节丝杠支撑，使外形达到施工要求。先操作门架上水平螺旋千斤顶手柄，在水平方向使平移螺旋千斤顶工作，左右同时调节，使模板外形中心线与涵洞中线重合。同时操作竖向四个液压千斤顶手柄，让竖向千斤顶工作，升降调节，使顶模总成外形达到施工要求。再调节丝杠支撑使它处于受力状态。然后同时操作侧模丝杠支撑，使侧模总成外形达到施工要求。

6.3 浇筑

1)本工程采用混凝土输送泵入仓。

2)本工程模板设计采取一次直接浇筑竖向墙体部分和顶板部分混凝土的施工工艺。

3)顶模上面振捣混凝土产生的荷载要满足根据建筑施工手册查得振捣混凝土对水平面模板产生的荷载值为200 kg/m2，施工人员及施工设备也要满足自重:250 kg/m2要求。侧模内的混凝土采用内部振捣要满足施工工艺两边对称浇筑振捣。

6.4 脱模

待混凝土凝固到工程技术上要求的质量时，即可脱模。先撤除模车前后周边有关的模板，然后进行模车脱模工作。同时收回侧向调节机构的丝杠支撑，缩回侧模总成，使其离开混凝土。收回竖向托架支撑，操作液压千斤顶，缩回竖向液压千斤顶，脱下上模板总成，使其离开混凝土。清洗模车，除掉模板表面上黏接的混凝土。以上为模车的一个工作循环，继续向前浇筑，则重复上面的步骤。

7 结语

本台车具有结构可靠、操作方便、可节省周转材料、减少木工使用量，施工速度快、工程外观质量较好等优点，安全性高，如再有类似工程可以改装使用。