一种衬砌台车的柔性搭接模板组件及其柔性搭接施工方法

摘要

本发明属于隧道二衬混凝土的施工领域，涉及隧道二衬台车后部与已成型二衬混凝土的无损伤搭接，具体为一种衬砌台车的柔性搭接模板组件及其柔性搭接施工方法。本发明中拱顶模板、两块侧墙模板、端模共同组成模板组件，模板组件上的与端模相对的另一端延伸有限位部，所述限位部的弧面上设置有与所述模板组件同轴的环向凹腔，所述环向凹腔中设置有环向充气袋，所述环向充气袋设置有进出气口，充气膨胀的环向充气袋与已成型二衬内曲面以及环向凹腔挤压配合。本发明设计合理；采用环向充气袋实现了衬砌台车与已成型二衬间的柔性搭接，有效避免对已成型二衬的损伤，预防了分段浇筑的二衬混凝土环向搭接位置的错台、漏浆等质量通病，具有较高的实用价值。

说明书

技术领域

本发明属于隧道二衬混凝土的施工领域，涉及隧道二衬台车后部与已成型二衬混凝土的无损伤搭接，具体为一种衬砌台车的柔性搭接模板组件及其柔性搭接施工方法。

背景技术

隧道二次衬砌是采用衬砌台车+泵送混凝土浇注工艺浇筑成型的隧道永久性钢筋混凝土结构。隧道二次衬砌混凝土质量是施工质量控制的关键环节，是关系到隧道运营安全和使用寿命的问题。

衬砌台车，由拱顶模板11、位于拱顶模板11两侧的侧墙模板12、端模13、支撑结构2、数个液压千斤顶3、走行系统4等组成，所述拱顶模板11和位于拱顶模板11两侧的侧墙模板12共同拼接成拱形结构，所述端模13竖直位于所述拱顶模板11和侧墙模板12的同侧端部；所述支撑结构2通过数个液压千斤顶3支撑在所述拱顶模板11、位于拱顶模板11两侧的侧墙模板12的内侧，所述支撑结构2的下端设置走行系统4；所述衬砌台车具有纵向移动、竖向液压升降拱顶模板11和向外顶撑侧墙模板12等功能。施工时按照衬砌台车长度逐节段依次进行浇筑，一般每个浇筑节段之间均形成一道环向结构缝。衬砌台车的实际制作长度均为设计长度+搭接长度（搭接长度通常为十厘米），满足衬砌台车就位时与已成型二衬8有一定的搭接长度，这种搭接方式简称为刚性搭接。每一循环衬砌台车模板都需要与已浇筑好的混凝土搭接十厘米，以保证模板闭合。但实际施工中，因衬砌台车两个端面的断面并非理想的耦合断面，或者在施工过程中产生变形而导致两个断面不耦合，这样就会出现上已成型二衬8端面与下一板衬砌台车不能很好地密贴。而为了很好地密贴，往往会对通过衬砌台车的液压千斤顶3对不密贴地方进行加力撑紧，但在撑紧过程中，往往会导致已密贴部位受力过大而出现破坏，形成裂缺现象。同时另一方面，为了避免已成型二衬8因受力不均匀而被挤裂，下一板的衬砌台车模板与已成型二衬8之间留一条缝隙，这样新浇筑二衬9在浇筑的时候会出现漏浆、错台现象，既影响混凝土外观质量，也影响施工缝的实体质量。

发明内容

本发明的目的在于解决衬砌台车模板与已成型二衬之间因刚性搭接带来的漏浆、错台现象以及施工缝发生断裂等问题，提供了一种衬砌台车的柔性搭接模板组件及其柔性搭接施工方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种衬砌台车的柔性搭接模板组件，包括拱顶模板、位于拱顶模板两侧的侧墙模板、端模，所述拱顶模板和位于拱顶模板两侧的侧墙模板共同拼接成拱形结构，所述端模竖直位于所述拱顶模板和侧墙模板的同侧端部，所述拱顶模板、两块侧墙模板、端模共同组成模板组件，模板组件上的与端模相对的另一端延伸有限位部，所述限位部的弧面上设置有与所述模板组件同轴的环向凹腔，所述环向凹腔中设置有环向充气袋，所述环向充气袋设置有进出气口，充气膨胀的环向充气袋与已成型二衬内曲面以及环向凹腔挤压配合。

优选的，所述限位部由槽钢结构制成。

一种衬砌台车的柔性搭接施工发法，是通过本发明所述的一种衬砌台车的柔性搭接模板组件实现的，具体包括以下步骤：

隧道施工时，衬砌台车纵向移动，使模板组件与限位部的交界线所在平面与已成型二衬的端面重叠，所述支撑结构通过液压千斤顶向外顶撑所述模板组件至二衬轮廓线，所述限位部位于已成型二衬的内曲面的下方；

通过进出气口向环向充气袋内部充气膨胀后，环向充气袋的顶部与已成型二衬的内曲面形成封闭扇环，并实现衬砌台车与已成型二衬的柔性搭接；

向衬砌台车的模板组件内浇筑混凝土，待混凝土凝固之后，通过进出气口释放环向充气袋内部的气体，并释放千斤顶液压降低模板组件，纵向移动衬砌台车，从而进入下一个工作循环。

由上述施工方法的具体步骤可知，模板组件与已成型二衬的端面可形成封闭的腔体，所述腔体就是新浇筑二衬的模具。

本发明的有益效果是：设计合理，制作简单，易于操作；采用环向充气袋实现了衬砌台车进行混凝土浇筑作业时与已成型二衬间的柔性搭接，可有效避免对已成型二衬的损伤，同时预防了分段浇筑的二衬混凝土环向搭接位置的错台、漏浆、逊强等质量通病适用于公路、铁路、地铁等隧道复合衬砌施工场合，具有较高的实用价值。

附图说明

图1是背景技术中衬砌台车的结构示意图（正视图）。

图2 是本发明所述的衬砌台车的柔性搭接模板与衬砌台车相结合的结构示意图（侧面剖视图）。

图中：1-模板组件；11-拱顶模板；12-侧墙模板；13-端模；2-支撑结构；3-液压千斤顶；4-走行系统；5-限位部；6-环向充气袋；7-进出气口；8-已成型二衬；9-新浇筑二衬。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见附图1 和图2，现对本发明提供的一种衬砌台车的柔性搭接模板及其柔性搭接施工方法进行说明。

一种衬砌台车的柔性搭接模板组件，如图2所示，包括拱顶模板11、位于拱顶模板11两侧的侧墙模板12、端模13，所述拱顶模板11和位于拱顶模板11两侧的侧墙模板12共同拼接成拱形结构，所述端模13竖直位于所述拱顶模板11和侧墙模板12的同侧端部，所述拱顶模板11、两块侧墙模板12、端模13共同组成模板组件1，模板组件1上的与端模13相对的另一端延伸有限位部5，所述限位部5的弧面上设置有与所述模板组件1同轴的环向凹腔，所述环向凹腔中设置有环向充气袋6，所述环向充气袋6设置有进出气口7，充气膨胀的环向充气袋6与已成型二衬8内曲面以及环向凹腔挤压配合。

进一步的，作为本发明所述的一种衬砌台车的柔性搭接模板组件的具体实施方案，所述限位部5由槽钢结构制成。

一种衬砌台车的柔性搭接施工发法，是通过本发明所述的一种衬砌台车的柔性搭接模板组件实现的，具体包括以下步骤：

隧道施工时，衬砌台车纵向移动，使模板组件1与限位部5的交界线所在平面与已成型二衬8的端面重叠，所述支撑结构2通过液压千斤顶3向外顶撑所述模板组件1至二衬轮廓线，所述限位部5位于已成型二衬8的内曲面的下方；

通过进出气口7向环向充气袋6内部充气膨胀后，环向充气袋6的顶部与已成型二衬8的内曲面形成封闭扇环，并实现衬砌台车与已成型二衬8的柔性搭接；

向衬砌台车的模板组件1内浇筑混凝土，待混凝土凝固之后，通过进出气口7释放环向充气袋6内部的气体，并释放千斤顶液压降低模板组件1，纵向移动衬砌台车，从而进入下一个工作循环。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。