一种用于模筑隧道清污分流水渠的台车及其施工方法

技术领域

本发明涉及铁路隧道工程施工技术领域，具体涉及一种用于模筑隧道清污分流水渠的台车及其施工方法。

背景技术

随着对隧道施工环保要求的不断重视，对于隧道内部清水（隧道围岩渗水）和污水（施工用水）的处理方式也发生了变化。以往隧道内部清水不单独收集、排放，而是与污水混合后一并排放至污水处理站，随着环保要求的提高，隧道内部的清水和污水不能混合处理，而是采用“清污分流”的方式，隧道内部的清水需要用专用水渠汇集，水渠顶部要加上盖板，避免隧道内部的渣土、碎石掉入水渠，因而水渠的断面结构较复杂。若现有隧道底板与水渠是采用分工序依次浇筑的，会增加了隧道的施工工序，降低了施工效率，此外底板和水渠之间会形成施工缝，降低了工程质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于模筑隧道清污分流水渠的台车及其施工方法，实现了隧道底板和水渠一次整体浇筑，减少了工序转换次数，提高水沟施工质量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于模筑隧道清污分流水渠的台车，包括台车结构框架、钢模板组件和模板调节组件；所述钢模板组件包括相对设置的组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ，以及设置在所述组合钢模板Ⅱ外侧上方的凹形钢模板；所述模板调节组件包括多个竖向拉杆和多个横向拉杆；所述竖向拉杆的顶端与所述台车结构框架上方连接，底端与所述组合钢模板或凹形钢模板连接；所述组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ之间通过横向拉杆连接，所述凹形钢模板与台车结构框架底部挡板之间也通过横向拉杆连接。

针对上述技术方案，台车结构框架用来支撑钢模板组件和模板调节组件，模板调节组件用来调节钢模板组件的位置和距离，使钢模板组件构成设定宽度的水渠形状；组合钢模板Ⅰ、组合钢模板Ⅱ和凹形钢模板配合使用，塑造水渠内部轮廓，竖向拉杆调节钢模板组件的竖直位置，横向拉杆调节组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ之间的距离，以及调节组合钢模板Ⅱ和凹形钢模板之间的距离，从而满足设计要求。

优选的，所述台车结构框架为由横梁、纵梁和竖向连接梁组合而成的长方体笼形结构。

优选的，在所述台车结构框架上方的两个纵梁之间焊接有辅助梁，使横梁、纵梁和辅助梁之间组成“目”字形结构。辅助梁加强台车结构框架的稳定性，同时方便竖向拉杆的安装。

优选的，在所述横梁与纵梁和竖向连接梁之间均设有连接钢板，在所述连接钢板上设有螺纹孔，使横梁与纵梁和竖向连接梁之间均通过螺栓可拆卸连接。

优选的，所述横梁、纵梁和竖向连接梁均为H型钢，所述辅助梁为凹形槽钢。

优选的，所述组合钢模板Ⅰ包括由凹形槽钢构成的支撑模板和设置在所述支撑模板上方外侧的由矩形方钢构成的阻隔模板；所述组合钢模板Ⅱ的结构与所述组合钢模板Ⅰ的结构相一致。组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ上的支撑模板之间构成水渠内部形状，其上的两个阻隔模板形成的凹台用来放置盖板；组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ设计使水渠端面呈“T”字型。

优选的，在位于所述台车结构框架下方的横梁的一端分别设有安装槽，在所述安装槽内设有行走轮，而在横梁另一端的底部设有行走轮。使台车结构框架两侧的行走轮位于不同的高度，更好的满足施工需求，方便凹形钢模板的定位。

优选的，所述竖向拉杆和横向拉杆的结构一致，均包括旋转套筒、分别螺纹连接在所述旋转套筒两端的上螺纹杆和下螺纹杆，所述上螺纹杆的上端与所述辅助梁连接，所述下螺纹杆的底部与所述钢模板组件连接；在所述旋转套筒内中间位置处设有未设置螺纹的安全区，在所述安全区的上下两侧分别设有螺纹旋向相反的内螺纹，且所述上螺纹杆和下螺纹杆的螺纹旋向也相反。通过转动旋转套筒带动钢模板组件上下移动，安全区对上下螺纹杆进行限位。

一种模筑隧道清污分流水渠的施工方法，包括以下步骤：

（1）挖掘单幅隧道底板凹槽，将台车置于凹槽上，使台车一端的行走轮搭在上一幅浇筑完成的底板上，另一端的行走轮搭在凹槽外的待浇筑隧道底部；

（2）转动所有竖向拉杆上的旋转套筒，调节竖向拉杆的长度，从而调节组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ的竖直高度；通过转动组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ之间的横向拉杆上的旋转套筒调节组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ之间的距离，使组合钢模板Ⅰ和组合钢模板Ⅱ位于设定位置；转动凹形钢模板和台车结构框架之间的横向拉杆上的旋转套筒，从而调节组合钢模板Ⅱ和凹形钢模板之间的距离；

（3）向凹槽和台车之间浇筑混凝土形成与水渠一体化的底板，待达到拆模条件后进行拆模；通过回缩横向拉杆和竖向拉杆使组合钢模板Ⅰ、组合钢模板Ⅱ和凹形钢模板脱离隧道底板；继续回缩竖向拉杆至钢模板组件高于行走轮即可；再通过人工对底板上的水渠底部进行修平处理；

（4）依次重复上述步骤，完成整个隧道底板的浇筑。

本发明的有益效果是：

本发明通过该台车上的钢模板组件构出水渠的形状，并通过模板调节组件来调节钢模板组件，从而使水渠的尺寸达到设定值；本发明通过台车作为浇筑模具，实现了隧道底板和清污分流水渠一体化设计，操作简单、施工方便、施工效率高。

附图说明

图1为本发明台车的主视图；

图2为本发明台车的侧视图；

图3为本发明台车的立体图；

图4为竖向拉杆的结构示意图；

图5为竖向拉杆的剖视图。

图中：1横梁，2纵梁，3竖向连接梁，4连接钢板，5凹形钢模板，6支撑模板，7阻隔模板，8行走轮，9安装槽，10底板，11水渠，12横向拉杆，13竖向拉杆，14组合钢模板Ⅰ,15组合钢模板Ⅱ，16辅助梁，17旋转套筒，18上螺纹杆，19下螺纹杆，20安全区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

如图1-5所示，一种用于模筑隧道清污分流水渠的台车，包括台车结构框架、钢模板组件和模板调节组件。

台车结构框架为由横梁1、纵梁2和竖向连接梁3组合而成的长方体笼形结构，在台车结构框架上方的两个纵梁2之间焊接有辅助梁16，使横梁1、纵梁2和辅助梁16之间组成“目”字形结构。在横梁1与纵梁2和竖向连接梁3之间均设有连接钢板4，在连接钢板4上设有螺纹孔，使横梁1与纵梁2和竖向连接梁3之间均通过螺栓可拆卸连接。横梁1、纵梁2和竖向连接梁3均为H型钢，辅助梁16为凹形槽钢。

钢模板组件包括相对设置的组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15，以及设置在组合钢模板Ⅱ15外侧上方的凹形钢模板5。组合钢模板Ⅰ14包括由凹形槽钢构成的支撑模板6和设置在支撑模板6上方外侧的由矩形方钢构成的阻隔模板7；组合钢模板Ⅱ15的结构与组合钢模板Ⅰ14的结构相一致。

模板调节组件包括多个竖向拉杆13和多个横向拉杆12；竖向拉杆13的顶端均与台车结构框架上的辅助梁16固定连接，底端分别与组合钢模板和凹形钢模板5连接；组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15之间通过横向拉杆12连接，凹形钢模板5与台车结构框架底部挡板之间也通过横向拉杆12连接。竖向拉杆13和横向拉杆12的结构一致，均包括旋转套筒17、分别螺纹连接在旋转套筒17两端的上螺纹杆18和下螺纹杆19，上螺纹杆18的上端与辅助梁16连接，下螺纹杆19的底部与钢模板组件连接；在旋转套筒17内中间位置处设有未设置螺纹的安全区20，在安全区20的上下两侧分别设有螺纹旋向相反的内螺纹，且所述上螺纹杆18和下螺纹杆19的螺纹旋向也相反。

在位于台车结构框架下方的两个横梁1的同一端分别设有安装槽9，在安装槽9内设有行走轮8，而在横梁1另一端的底部也设有行走轮8。方便台车的移动。

图1中台车的视线方向为隧道开挖方向，台车右侧紧邻隧道拱部一侧，台车左侧靠近隧道中心位置。

实施例2

一种模筑隧道清污分流水渠的施工方法，包括以下步骤：

（1）挖掘单幅隧道底板凹槽，将台车置于凹槽上，使台车一端的行走轮8搭在上一幅浇筑完成的底板10上，另一端的行走轮8搭在凹槽外的待浇筑隧道底部；

（2）转动所有竖向拉杆13上的旋转套筒17，调节竖向拉杆13的长度，从而调节组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15的竖直高度；通过转动组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15之间的横向拉杆12上的旋转套筒17调节组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15之间的距离，使组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15位于设定位置；转动凹形钢模板5和台车结构框架之间的横向拉杆12上的旋转套筒17，从而调节组合钢模板Ⅱ15和凹形钢模板5之间的距离；

（3）向凹槽和台车之间浇筑混凝土形成与水渠11一体化的底板10，待达到拆模条件后进行拆模；通过回缩横向拉杆12和竖向拉杆13使组合钢模板Ⅰ14、组合钢模板Ⅱ15和凹形钢模板5脱离隧道底板10；继续回缩竖向拉杆13至钢模板组件高于行走轮8即可；

（4）依次重复上述步骤，完成整个隧道底板10的浇筑。

对本发明进一步解释为：

（一）台车组装

台车结构框架由横梁1、纵梁2、竖向连接梁3和辅助梁16连接而成。横梁1、纵梁2、竖向连接梁3之间的连接部位均焊接有连接钢板4，各连接钢板4的结构均一致。连接钢板4上有螺栓孔，以便各梁之间实现螺栓连接。

其中横梁1与纵梁2之间采用螺栓连接，辅助梁16与纵梁2之间采用焊接方式连接，横梁1、纵梁2和辅助梁16组成“目”字形框架结构。

竖向拉杆13一端与辅助梁16连接，另一端分别与凹形钢模板5和组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ相连，通过竖向拉杆13悬吊和调节钢模板竖向高度；组合钢模板Ⅰ14和组合钢模板Ⅱ15之间的横向拉杆12，用于调节两个支撑模板6之间的距离。台车结构框架和凹形钢模板5之间的横向拉杆12，调节凹形钢模板5和组合钢模板Ⅱ15之间的横向位置；凹形钢模板5与组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ搭配使用，塑造水渠11内部轮廓，确保拆模后的水渠11断面为“T”字形，其中组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ上的方钢阻隔模板7塑造水渠11盖板安放空间。

（二）立模

按照上述方式组装台车，根据水渠断面尺寸确定组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ和凹形钢模板5的竖向宽度，根据隧道单幅底板10长度确定钢模板的长度。利用竖向拉杆13调整组合钢模板和凹形钢模板5竖向位置，与横向拉杆12配合使用，使组合钢模板和凹形钢模板5塑造的水渠内轮廓符合设计要求。其中，利用横向拉杆12调整组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ之间的相对位置，确保两个支撑模板6之间的距离满足水渠11内部轮廓宽度设计要求，利用横向拉杆12调整凹形钢模板5与组合钢模板Ⅱ15之间的距离，使其满足设计要求。此外，利用竖向拉杆13和横向拉杆12固定、支撑组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ和凹形钢模板5，避免其松动。

（三）拆模

隧道底板10完成浇筑并达到拆模条件后，针对凹形钢模板5，先利用其连接的横向拉杆12使凹形钢模板5脱离隧道底板10，利用其连接的竖向拉杆13升起凹形钢模板5；针对组合钢模板，利用其连接的横向拉杆12使组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ脱离隧道底板10，利用其连接的竖向拉杆13升起组合钢模板Ⅰ14、Ⅱ，直至支撑模板6不影响台车行走即可。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件，所涉及的结构设置方式、工作方式或控制方式如无特别说明，均为本领域常规的设置方式、工作方式或控制方式。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。