隧道暗挖襯砌施工臺車及隧道暗挖襯砌施工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于隧道暗挖施工設備及方法技術領域，特別是涉及一種隧道暗挖襯砌施工臺車，以及利用該臺車實現的隧道暗挖襯砌施工方法。
【背景技術】
[0002]目前已有的技術中，二次襯砌施工作業的臺車專利較多，通常主要關注于模板臺車的功能性和機動性，并未考慮施工過程中臨時支撐體系對二襯施工的影響。如中國專利號“201410596838.1”公開的一種隧道襯砌臺車，該模板臺車包括匹配隧道輪廓的模板組件，由于缺乏對外周的支撐系統，使得該臺車針對不良地質條件下的使用受到制約；如中國專利號“201510013885.3”公開的一種隧道襯砌臺車，能夠適用于隧道斷面擴張較大的隧道，不需要整體式更換模板，省時省力，但同樣受到臨時支撐結構的制約。
[0003]現有的臺車裝置對于類似CRD工法(交叉中隔墻法)預留的臨時支撐體系的拆除工作研究不足，均只考慮了沒有臨時支撐情況下臺車二次襯砌的施工作業，臨時支撐對二襯施工的影響并未進行有效的解決，依照傳統的施工工法，需要對中隔墻和仰拱等臨時支撐進行分步分段拆除，之后才能分部進行二次襯砌的澆筑，大大降低工作效率，拖延了施工工期。
【發明內容】
[0004]本發明的第一目的是提供一種隧道暗挖襯砌施工臺車，以解決傳統二次襯砌施工設備需要對中隔墻和仰拱等臨時支撐進行分步分段拆除，之后才能分部進行二次襯砌的澆筑，大大降低工作效率，拖延了施工工期的技術問題。
[0005]本發明的第二目的是提供一種隧道暗挖襯砌施工方法，傳統二次襯砌施工過程需要對中隔墻和仰拱等臨時支撐進行分步分段拆除，之后才能分部進行二次襯砌的澆筑，大大降低工作效率，拖延了施工工期的技術問題。
[0006]為了實現上述第一目的，本發明提供一種隧道暗挖襯砌施工臺車，其包括:臺車支撐系統，以及與所述臺車支撐系統連接的臺車模板系統；
所述臺車支撐系統包括:
支撐系統框架，所述支撐系統框架用于安裝臺車支撐系統的其他部件；
第一豎向液壓裝置，所述第一豎向液壓裝置的下端與所述支撐系統框架固定連接； 第一上立桿，所述第一上立桿的一端與所述第一豎向液壓裝置的上端連接；
第一水平液壓裝置，所述第一水平液壓裝置的一端與所述支撐系統框架固定連接； 第一水平桿，所述第一水平桿的一端與所述第一水平液壓裝置連接；
所述臺車模板系統包括:
模板系統框架，所述模板系統框架用于安裝臺車模板系統的其他部件；
第二豎向液壓裝置，所述第二豎向液壓裝置的下端與所述模板系統框架固定連接； 第二上立桿，所述第二上立桿的一端與所述第二豎向液壓裝置的上端連接； 第二水平液壓裝置，所述第二水平液壓裝置的一端與所述支撐系統框架固定連接； 第二水平桿，所述第二水平桿的一端與所述第二水平液壓裝置連接；
頂升液壓油缸，所述頂升液壓油缸固定連接在所述模板系統框架上；
縱梁，所述縱梁連接在所述頂升液壓油缸的頂端；
弦桿，所述弦桿與所述縱梁固定連接，并且縱梁中部弦桿的長度最大，由中部向兩側的弦桿長度依次減小；
模板調節絲杠，所述模板調節絲杠的一端與所述模板系統框架鉸接，另一端用于連接二襯模板。
[0007]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，在所述臺車支撐系統中，所述支撐系統框架包括垂直連接的豎桿和橫桿，相鄰的豎桿之間通過撐桿連接；支撐系統框架還包括行走輪，所述行走輪安裝在支撐系統框架的底部。
[0008]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，第一豎向液壓裝置的數量為兩個，相互之間平行設置。
[0009]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，第一水平液壓裝置的數量為兩個，位置相對地固定在所述支撐系統框架。
[0010]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，在所述臺車模板系統中，所述模板系統框架包括垂直連接的豎桿和橫桿，相鄰的豎桿之間通過撐桿連接；模板系統框架還包括行走輪，所述行走輪安裝在模板系統框架的底部。
[0011]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，第二水平液壓裝置的數量為兩個，位置相對地固定在所述模板系統框架。
[0012]本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器安裝在所述第一上立桿的端部、第一水平桿的端部、第二上立桿的端部和第二水平桿的端部。
[0013]根本發明如上所述的隧道暗挖襯砌施工臺車，進一步，還包括平板振動設備，所述平板振動設備安裝在模板系統框架上，用于對二襯模板進行振動。
[0014]一種隧道暗挖襯砌施工方法，所述施工方法利用如上任一項所述的隧道暗挖襯砌施工臺車完成施工；包括以下步驟:
步驟1，隧道的底板分段施工，縱向長度每段不超過6m ;對底板范圍內采用“隔二換一”法進行換撐施工，并保留鋼格柵鋼筋不小于200_長度埋置于仰拱二襯內部；
步驟2，沿隧道前進方向分段鋪設底板防水卷材，進行底板鋼筋綁扎以及澆筑；
步驟3，底板混凝土達到設計強度后，進行臺車支撐系統的組裝；臺車支撐系統的分別行進至指定位置，通過中隔壁破洞進行分體連接，完成組裝；
步驟4，調試臺車支撐系統，并通過第一水平液壓裝置和第一水平桿施加水平軸力，替代原臨時仰拱維持隧道穩定，通過第一水平桿端頭設置的壓力傳感器讀取數據，待數據穩定后，一次性破除臨時仰拱，并實時觀察壓力變化；
步驟5，臨時仰拱拆除后，進行第一豎向液壓裝置和第一上立桿的安裝；調試施加豎向軸力，替代中隔壁墻的支撐功能，通過安裝的壓力傳感器，實時觀測壓力變化；待變化穩定后進行中隔壁的一次性拆除；為保證臺車支撐系統的整體穩定性，可通過增加連梁保證前段臺車的整體剛度； 步驟6，臺車支撐系統組裝和施加壓力的同時，可進行臺車模板系統的拼裝；臺車支撐系統段隧道進行防水及鋼筋綁扎作業，完成綁扎后，臺車前行并進行臺車模板系統的定位，通過預留窗口迅速完成豎向和水平支撐，保證隧道的穩定；預留窗口下側連接有封閉蓋，在澆筑時可隨時關閉并鎖上，防止澆筑過程中出現滲漏；
步驟7，安裝模板臺車的弦桿及縱梁，并用螺栓緊固；模板安裝時，應從中間向兩側開始，安裝中間第一塊頂模后，檢查各弦桿高度是否達到設計要求，再進行其它頂模的安裝工作；側模要保證對稱安裝，并將模板調節絲杠全部旋出，調節模板位置使其緊密結合；
步驟8，將混凝土輸送栗接入臺車，保證混凝土攪拌機、運輸車和輸送栗協同作業，開始進行混凝土澆筑；
步驟9，開啟振搗設備對混凝土振搗，保證混凝土澆筑質量；當混凝土達到設計強度要求后進行脫膜，二次襯砌澆筑完成。
[0015]
本發明的有益效果是:
1、有效改進了CRD施工工法，通過臺車支撐系統實現臨時支撐體系能夠一次性破除中隔壁和仰拱，大大縮短了工期，節約了施工成本；
2、通過安裝在第一上立桿的端部、第一水平桿的端部、第二上立桿的端部和第二水平桿的端部的壓力傳感器，采集各桿件受力狀態并及時反饋至臺車操作平臺，實時掌控隧道斷面各支撐受力狀態，評估隧道的整體穩定性，并為下一步施工提供全面的數據分析。如果施工過程中數據出現異常，可及時進行分析采取相關措施控制施工安全。
[0016]3、模板系統框架上裝有平板振動設備，有效的防止注射的混凝土出現泌水、離析現象，保證了二次襯砌混凝土的密實度和均勻性。
[0017]4、二次襯砌通過一次性鋼筋綁扎澆筑而成，減少了多次模筑帶來的施工縫，減少滲水隱患，保證了混凝土二次襯砌的強度、外表面的光潔度以及整體的平整度。
【附圖說明】
[0018]通過結合以下附圖所作的詳細描述，本發明的上述和/或其他方