針梁鋼模台車在納子峽水電站引水洞的應用
1、概況
引水發電洞全長636.17m，其中上平洞長236.57m，進口段為6*6m方變圓漸變段，變徑後洞子直徑為6m。
豎井段及上彎段、下彎段總長度為94.38m。下平段長度304.
66m，混凝土襯砌段150.02m，鋼襯段長度154.64m。
出口壓力鋼管明段長度60.46m。
引水洞上平段採用針梁台車施工的長度224.07m，引水洞下平段採用針梁台車施工的長度150.02m。
根據引水發電洞施工的總體安排，設計使用一套針梁台車，先施工下平段，後再施工上平段。由於下平段在樁號電洞0+542.9—電洞0+519.
34處設計一平面轉彎段，r=30，轉角為450鋼模台車難以轉過行駛至工作面，否則將對轉彎段進行擴挖，這樣就耽誤了工期。專案部經過研究決定對鋼模台車實施洞內安裝施工。
2、全圓鋼模台車的構造
混凝土襯砌鋼模台車是為各種不同斷面公路隧道、鐵路隧道、水電引水隧洞、水電導流隧洞等砼襯砌面專門設計製造的非標大型機械，使用鋼模台車砼襯砌比使用拼裝式模架的速度快1~3倍，具有全液壓立模、脫模功能，且使砼整體受力和砼外表面得以充分保證，砼襯砌表面光潔度高，襯砌速度快的特點，所以鋼模台車在隧洞砼襯砌施工中得到越來越廣泛的應用。納子峽水電站引水隧洞所使用的全圓針梁台車，能使襯砌隧洞全圓斷面底、邊、頂一次成型，採用操作液壓站換向閥手柄來完成立模、拆模、定位找正等，利用液壓站上捲揚機換向閥手柄使模板與針梁作相對運動，完成針梁或台車的前後移動。
3、鋼模台車的設計要求
①鋼模台車的內部應有足夠的淨空，以便鋼筋、砼料等材料裝置運輸以及各節鋼模在支模和脫模過程中順利進行。
②主要荷載為：鋼筋混凝土自重；振搗荷栽；砼幫浦導管的衝擊荷載；封拱時的幫浦送砼的壓力；施工人員及零星材料；裂縫水的壓力，其取值按有關規範要求進行。襯砌台車自身應具備抗浮能力，並在設計中考慮浮力對整體結構的影響。
台車為平移式，雙電機牽引行走（即自行式）。
③考慮遂洞開挖過程中的超挖現象，要求台車按襯砌厚度為100cm，設計，按砼襯砌厚度為150cm校核。
④工作作業視窗開啟自如，不應有漏漿現象的產生，工作作業窗面板與襯砌鋼模台車面板錯台應≤2mm。
⑤鋼模台車底部的支撐應不會損壞已澆築的砼表面。
⑥要求台車為全液壓，脫模、行走、定位靈活、便捷，工作速度為每一迴圈襯砌作業時間不超過一天（不包括澆築、等強、養護等時間）。鋼模台車技術參數列：
4、鋼模台車組成
全圓針粱式鋼模台車主要由模板總成、針梁總成、梁框總成、水平和垂直對中調整機構、捲揚牽引機構、抗浮裝置、液壓油缸、行走框架、前後支承架、牽引系統、液壓控制等組成。
5、模板總成
該全圓針梁式鋼模台車鋼模總長度12m，共由6段組成，每段由底模、左右側模和頂模組成φ6m的圓筒形。面板的厚度為8mm，為便於拆裝運輸，每段模板寬度為2m共6段。各模組與圓心的夾角分別為：
底模1100頂模400左側模1100右側模1000。其中每段均包含有底模、左右側模、頂模4塊，每塊之間採用螺栓及鉸接，底模和頂模分別由兩塊對稱模板用螺栓聯接固定，頂模兩側與左右側模由鉸耳銷軸連線，側模與底模通過操作側模脫模液壓缸及邊模千斤頂平順搭接。在模體周邊成「品」字形布置40cm×40cm的視窗作為下料口和輔助振搗窗（共計32個）。
6、針梁總成
它是模板的受力支撐平台和台車行走的軌道，針梁為裝配式桁架結構，主要由工字鋼、槽鋼組成，其長度為28m。針梁上下有4條鋼軌（43型）焊接在針梁上。每根針梁分為3節，長度分別為10 m、 10 m、8 m通過搭接鋼板用高強螺栓聯接。
7、底座與水平垂直對中調整機構
前後底座分別安裝在針梁的兩段，是針梁的受立支點，襯砌時台車的全部重量及砼壓力都落在兩個底座上。前後底座上均裝有1個平移油缸和2個頂公升油缸，以完成針梁、鋼摸的水平、垂直對中及底座的公升降。
8、抗浮裝置
為制約鋼模在砼澆築時受砼浮力而向上移動，在其兩端設有兩個抗浮平台，共安裝4個抗浮千斤頂，並與梁框架連線。
9、行走機構
行走框架與底模連線成乙個整體的剛性結構，行走機構由支座和多個滾輪等零件組成。針梁上下方的門框橫樑作為行走支座，材料為工字鋼，其上安裝有成套滾輪，針梁可在行走架的滾輪上移動。針梁左右側門框上安裝有導向輪，使得針梁或模板移動時不易左右擺動。
工作狀態時上部滾輪支撐在針梁頂部的鋼軌上，並可完成模板的移動。當針梁降落在行走框架的下部支撐輪上時可完成針梁軸向的移位。
10、液壓操作平台
在梁框左側腰部和前端上部（伸出鋼模外）設定有液壓站1套液壓操作平台。通過對液壓站的操作可實現頂模及邊模的脫模、頂公升、針梁行走、平移對中，底座、底模公升降對中。
11、附著式振搗器
砼的振搗主要由附著式振搗器來完成。澆築時為使砼表面光滑，減少底拱氣泡缺陷，使頂拱砼振搗密實，在鋼模上下部共增設了20臺附著式振搗器。在澆築過程中附著式振搗器與插入式振搗器配合使用。
12、 洞內模板安裝方案
台車安裝分洞內及洞外安裝。因台車受引水洞水平轉彎段的影響本文只對台車在洞內安裝做詳細介紹：洞內安裝需在洞壁上根據吊裝位置先固定好起吊錨桿，錨桿採用φ25螺紋鋼，長度4.
5m，入巖4.2m，外露30㎝，錨桿注漿必須飽滿，錨桿每根抗拔力必須≥6t，吊環用φ25圓鋼冷彎而成，要求每根錨桿與圓鋼雙面焊接，焊縫搭接長度為20cm。要根據鋼模台車的安裝圖紙清點相應的構件、螺栓等，如有缺少及時聯絡廠家配製（鋼結構的連線螺栓都是高強螺栓，必須根據設計圖紙正確配用，嚴禁隨意替換）。
①、先安裝底模，由於引水洞為全圓結構，裝置就位比較困難，建議先用小吊車或挖機裝3塊底模，然後將該底模對應位置的小立柱，下軌道及相應連線件安裝，再安裝第一段針梁（10公尺），然後將上面的橫樑及上軌道安裝，這時將針梁向前縱移至模板端頭，便於剩下3塊底模安裝。餘下3塊底模再按前面的程式安裝，同時將剩餘的針梁，立柱，軌道及相應連線件全部安裝（若同時裝6塊，吊裝裝置不能就位，導致安裝難度加大）
②、安裝捲揚機系統，使針梁與底模系統能夠實現縱向移位，為下一步安裝側模，頂部做準備。
③、安裝側模，建議對稱安裝，將底模和針梁通過相互移動全部向前移動，將側模位置留出來，在安裝側模和頂模的位置先預埋吊裝用錨桿，用挖機或小吊車配合將一塊側模用導鏈按安裝要求角度吊裝起來（左右兩側可同時），將底模通過針梁移至對應側模位置，安裝側模，在側模縱樑未安裝之前可採用輔助措施將側模固定，安裝完一塊後，將底模和針梁向前移動，再起吊下一塊側模，按前面的過程迴圈安裝。
④、安裝頂模，安裝頂模可按照安裝側模的過程進行安裝。
⑤、模板安裝完畢，除錯液壓系統，同時將梯子，操作平台等安裝到位。
⑥、在整個安裝過程中，必須保證吊裝可靠，為提高安裝效率，可將側模，頂模安裝用錨桿多預埋幾排，保證底模一次就位，多安裝幾塊側模及頂模，錨桿預埋必需可靠，在模板安裝前可先試吊。
12.1資源配置
鋼模台車安裝及拆除人員配置情況表
12.2裝置配置
鋼模台車安裝及拆除裝置資源配置表
13、砼襯砌的施工過程
13.1基岩清面
按照設計和施工規範要求先進行基岩面清理及驗收，基礎岩石面經驗收合格後再進行砼倉號準備。
13.2鋼筋
在鋼模台車前面利用汽車改裝成簡易的鋼筋臺車架，在不同高度上鋪設馬道板作為鋼筋堆放和安裝工作平台。加工好的鋼筋經驗收合格後，由載重汽車運至隧洞內準備好的倉號，人工將鋼筋移放上部，進行鋼筋綁紮、焊接。鋼筋制安按照澆築方向先於台車2~3個倉號逐段進行。
底板鋼筋網通過架立筋固定牢固，頂板和邊拱鋼筋一次安裝，予埋件按設計要求固定並保護好，防止澆築過程被破壞。
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