液压式钢模台车在引水隧洞混凝土施工中的应用

全圆针梁式液压钢模衬砌台车分析1、工程概况CB取水隧道是某核电项目的一子项工程。

它的主体部分有三条隧道组成。

隧道中心线之间的水平距离为15m ，它与取水头部及PX泵房相连。

该隧道起点中心标高为-21.700m，末端隧道中心标高为-19.900m，自起点隧道中心标高至末端隧道中心逐渐升高，坡度为0.0019，隧道长约1300～1350m。

两侧1#、3#两条隧道为一心圆，圆形断面隧道开挖直径6.3m，衬砌厚度0.4m。

中间2#隧道开挖尺寸为三心圆，隧道开挖宽度3.8m、高2.7m，衬砌浇筑成型为两条内经1.4m 的圆形隧道。

CB隧道1#、3#洞二次衬砌采用全圆针梁式液压钢模衬砌台车，台车有效衬砌长度为12米/循环，每循环施工2.5天2、全圆针梁式液压钢模衬砌台车全圆形针梁式液压钢模台车由整圆钢模板、针梁式走行架、全圆形针梁式模板台定位机构、液控传动系统及电气控制五部分组成，台车设计总重量80T。

钢模在纵向长度上分为八节，每节 1.5m，模板的整圆环由一块顶模、两块侧模和一块底模构成。

顶模与侧模的连接为铰接，可在油缸控制下收拢和撑开，以达到穿行和立模的目的；两底模之间也为铰接，在起吊油缸和起吊架作用下，以铰轴为圆心向台车纵向中心垂直平面收拢，以便从门架中间穿过。

2.1全圆针梁式液压钢模衬砌台车结构模板由模板、针梁（滑梁）、液压系统、电动系统和防浮支撑系统等组成。

2.1.1模板：是由环型骨架、面板和各加强板、筋等焊接而成，为了拆装和运输方便，分成24片，用螺栓和铰链等方法连接固定成为一体。

2.1.2针梁：是用各种型钢焊接为珩架式，为了安装运输及9米衬砌变4.5米衬砌等情况分两段用法兰、螺栓连接。

2.1.3液压系统：是由油泵、油缸、控制器、制动系统和管线组成，它具有精度高，密封性好，内容高压等特性。

2.1.4电动系统：是由行走卷扬机和附着振动器组合为台车的电动系统。

2.1.5防浮支撑系统：为台车走行和灌注中的固定和定置部分，根据对台车在浇筑过程中产生的浮力进行计算，台车设计时在针梁上部安装4个20T，液压抗上浮支撑，总的抗上浮力为80T。

钢模台车技术在隧洞衬砌中的应用及施工工艺摘要:在大断面隧洞混凝土衬砌的施工中，钢模台车具有结构可靠、操作方便、移动速度快、占用空间小、隧洞成型面光滑等优点。

本文介绍了钢模台车技术的先进施工工艺，并对衬砌混凝土的质量控制措施进行了简要论述。

关键词:大断面隧洞;衬砌;钢模台车;质量控制1工程概况本隧洞工程为一条总长230m的导流洞，洞身断面型式为圆拱直墙式，净宽12m，净高12.4～12.6m，直墙高10.2～10.6m，底板坡降5.86%。

洞身全断面采用钢筋混凝土衬砌，厚度0.5～1.Om，衬砌工程量3300m3。

由于隧洞的断面大、流量大、流速快，因此,本工程施工的重点是控制混凝土的外观质量及混凝土表面的光洁度,以尽量减小隧洞的过流糙率。

为满足工期和质量要求，混凝土衬砌浇筑采用两组钢模,开辟两个工作面，流水作业，连续浇筑，以提高工作效率。

每块混凝土衬砌段的长度定为10m和15m两种，两组钢模的浇筑顺序采用跳仓浇筑法。

2钢模台车的结构依隧洞结构尺寸定制钢模台车，其主要组成部分有:模板部分、模架部分、车架部分及行走部分。

钢模台车的模板面板分直墙部分与弧形段部分。

直墙采用普通型号钢模,通过螺栓与钢模台车模架连接。

顶拱模板则采用特制钢模,根据顶拱的半径将顶拱部分半圆分成4块弧形模板。

钢模台车的支撑桁架中，与行走部分连接的矩形框架为固定桁架，与模板连接的模架则可以通过螺栓或液压千斤顶来调节,是活动的部分。

钢模台车行走轮为无动力有轨轮，安装在固定桁架的底部。

当钢模台车移动时,可通过汽车的外力牵引将台车沿着铺设的轨道拉动,并通过施工人员的撬动来纠偏。

3钢模台车的操作程序3.1钢模的移动就位衬砌台车利用液压油缸和螺旋千斤来调整模板到位及收模。

钢模台车就位前要准确的计算出台车拱顶中点,将其引至该断面的岩面上,打点标注,由测量人员指挥台车的操作技师参照标注点升降移动油缸,进行台车定位,最后测量检查台车控制点是否在计算的坐标点上。

钢模衬砌台车在紫坪铺工程引水系统隧洞砼施工中的应用作者：吕国伟来源：《科技视界》2012年第30期【摘要】紫坪铺水利枢纽引水系统含4条引水隧洞、1条冲砂放空隧洞及2条由原导流洞改造而成的泄洪排砂隧洞。

本文介绍了在引水隧洞及冲砂洞标准段进行砼衬砌施工的两种不同形式钢模台车的特点及台车现场砼衬砌施工控制的应用经验、教训，供类似工程参考。

【关键词】钢模台车；隧洞；砼衬砌1 工程概况紫坪铺水利枢纽工程，位于岷江上游映秀至都江堰市沙金坝河段，总库容11.2亿m3，装机容量4×190MW。

枢纽共有引水发电隧洞4条、冲砂放空隧洞1条和2条由导流洞改造而成的泄洪排砂隧洞，其中引水隧洞轴线总长1617.228m，进口为16m为方圆渐变段，2#、4#洞上平段长191.0m，1#、3#引水洞下平段钢筋砼段长154.292m，斜管段各洞段长103m，上平段电0+16m～电0+183.0m和下平段电0+93.466～电0+247.758m为标准断面，砼衬砌后标准断面为8.0m直径的圆型隧洞。

冲砂放空隧洞洞身段总长580.16m，冲0+56.0m～冲0+517.06m为标准洞段，冲0+89.26m～冲0+118.11m和冲0+410.18m～冲0+428.83m为转弯段，转弯半径为别为R=50m、R=100m，砼衬砌后标准断面为4.4m直径的圆型断面。

2 钢模衬砌台车的构造、运行原理紫坪铺工程引水隧洞及冲砂放空洞标准段砼衬砌分别所选用了全液压针梁式钢模台车（设计衬砌度度0.8～1.0m）和全液压收缩穿行式钢模台车（设计衬砌度度0.6～2.0m）。

针梁钢模台车由钢模、台车、针梁、外部支撑四部分组成；穿行钢模台车由钢模、台车（门架）和外部支撑三部分组成。

钢模为隧洞砼衬砌的模板，台车及针梁为钢模拆卸、安装、的运输工具，外部支撑为钢模的定位支承和抗浮力构件。

2.1 钢模板钢模板是隧洞砼衬砌的模板，针梁式台车模板在针梁就位后，整体移动，穿行式台车模板可以缩于台车上并在伸展开的模板内穿行。

XXX水电站XX泄洪洞下平洞段工程合同编号：全圆针梁式液压钢模台车安装与使用组织设计XX水电工程局XXX工程指挥部工程技术办二OO五年十一月三十日批准：审核：校核：编写：1、工程概述XXX水电站右岸旋流泄洪洞工程位于电站枢纽的右岸，由导流洞工程改建为水平旋流泄洪洞。

根据设计混凝土断面要求，在导0+228.3～导0+270桩号布置一台φ10500mm、L=18944mm的全断面液压针梁式钢模台车对隧洞进行整体衬砌。

该针梁台车衬砌隧洞为全圆断面，底、边、顶一次性成型，立模、拆模用液压油缸执行，定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。

全圆针梁式液压钢模台车主要由模板总成、针梁总成、梁框总成、水平和垂直对中调整机构、卷扬牵引机构、抗浮装置等组成。

台车为自行式，安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动，台车便可前后移动。

主要技术参数：钢模直径：Φ10.5m；针梁长度： 18.944m；理论混凝土衬砌长度： 6.3m；额定电压： 380V；油泵： CBY2016，Q=16.4ml/r；油泵电机： Y160M-4，P=11KW，n=1460r/min；摆线针轮减速器（一）：XWD8-43-11，P=11 kw ，i=43；液压系统工作压力： 16Mpa。

2、施工依据及主要工程量2.1 施工依据1、设计图纸《φ10.5M全圆针梁6.3米液压台车》总图2、设计图纸《φ9.90M-10.5M收缩环模板》总图3、设计图纸《液压原理图》、《电器原理图》4、国标GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》2.2 主要工程量主要工程量见表1～表6。

Ф10.5m×6.3m针梁式钢模台车工程量表表1序号名称材料规格数量（kg）生产厂家备注1 钢板Q235 δ=3mm 169 武钢钢板Q235 δ=8mm 34450 武钢双定尺板钢板Q235 δ=10mm 1950 武钢双定尺板钢板Q235 δ=12mm 23530 武钢双定尺板钢板Q235 δ=14mm 3900 武钢双定尺板钢板Q235 δ=16mm 2340 武钢双定尺板钢板Q235 δ=20mm 390 武钢双定尺板2 角钢Q235 ∠50×50×5 455 攀钢角钢Q235 ∠63×63×6 6370 攀钢角钢Q235 ∠75×75×6 4810 攀钢3 槽钢Q235 [8 1690 攀钢槽钢Q235 [10 156 攀钢槽钢Q235 [16 4160 攀钢槽钢Q235 [18 390 攀钢槽钢Q235 [25b 2730 攀钢槽钢Q235 [28b 6630 攀钢4 工字钢Q235 Ⅰ10 7995 攀钢工字钢Q235 Ⅰ14 7670 攀钢工字钢Q235 Ⅰ18 3419 攀钢工字钢Q235 Ⅰ25 7345 攀钢工字钢Q235 Ⅰ28 3341 攀钢5 方钢Q235 □40×40 1170 攀钢合计125060kg液压系统工程量表表2序号名称规格型号数量生产厂家1 油泵CBY2010 1件沪州长江液压件2主控制阀ZS1-L15E-F30 1件沪州长江液压件三联阀ZS1-L10E-F30 1件沪州长江液压件三联阀ZS1-L10E-F30 1件沪州长江液压件溢流阀YF-L20H3 1件沪州长江液压件节流阀LFD-L20C 4件沪州长江液压件高压球阀YJZQ-J10N 6件永嘉天隆液压件有限公司双向液压锁F42 4件沪州长江液压件3 主顶油缸GE200/110-600 4件沪州长江液压件侧模油缸GE100/63-400 4件沪州长江液压件顶模油缸GE100/63-600 2件沪州长江液压件调平油缸GE100/63-400 2件沪州长江液压件4 空气滤清器EF4-50 1件永嘉天隆液压件有限公司滤油器WU40×100J 1件永嘉天隆液压件有限公司压力表开关KF-L8/20E 1件永嘉天隆液压件有限公司压力表Y100-25MPa 1件天津新大华仪表公司5高压软管胶管10Ⅱ-2000JB1889-77 24根无缝钢管Ф14×2、Ф18×3 1台套成都无缝管厂组合垫Ф18 1台套O形圈Ф14、Ф18 1台套快速接头15JB/ZQ4078-1997 1台套焊接管接头1台套合计2080kg卷扬机装置工程量表表3名称规格型号主要参数数量生产厂家备注减速器XWD8-43-11 1 江苏国茂国泰减速机集团Z=13，P=44.45 1 广汉金达ZG310-570 链轮Ф207.61×24链轮Z=29，434.5×24 P=44.45 3 广汉金达ZG310-570 链条28A-1×46 1 四川链条厂链条28A-1×78 1 四川链条厂轴承座Ф170-270 Ф170 4 广汉金达ZG340-640 滑轮Ф415×50 4 广汉金达ZG230-450 钢丝绳6×19+Fc-17-1670 80m 贵州钢绳有限公司GB1102-74 卷筒Ф296×23-454 2 上海浦南卷扬机厂合计1040kg金属精加工工程量表表4名称材料规格数量（kg）生产厂家备注园钢45#Ф40 416 长钢园钢45#Ф45 156 长钢园钢45#Ф55 325 长钢园钢45#Ф70 663 长钢园钢45#Ф85 520 长钢园钢45#Ф110 559 长钢园钢45#Ф120 260 长钢铸钢ZG45 Ф220 780 新都铸钢厂无缝钢管Q235 Ф89×8 520 成都无缝钢管厂无缝钢管Q235 Ф25×2.5 221 成都无缝钢管厂无缝钢管Q235 Ф121×10 260 成都无缝钢管厂无缝钢管Q235 Ф299×25 325 成都无缝钢管厂无缝钢管Q235 Ф159×4.5 65 成都无缝钢管厂注浆管使用合计5070kg电气工程量表表5名称规格型号数量生产厂家备注电机Y160M-4 1 上海电机厂减速器蜗轮减速器WD-183 2 杭州萧山金鸡机电厂交流接触器CTJ1-100A，380V 1 正泰集团交流接触器CTJ1-40A，380V 1 正泰集团热继电器JR1613-11A 1 正泰集团热继电器JR1613-32A 1 正泰集团按钮LA18-22，LA18-4 各1件正泰集团指示灯AP11-380 2 正泰集团断路器DZ158-100，DZ47-60 各1件正泰集团熔断器RL1-100，RL-60 各3件正泰集团合计520kg螺栓工程量表表6名称规格型号数量（件、套）生产厂家备注M8×25 GB5781-86 、GB41-86 80 简阳标准件厂M10×30 GB5781-86 、GB41-86 450 简阳标准件厂M16×45 GB5781-86 、GB41-86 4400 简阳标准件厂M16×90 GB5781-86 、GB41-86 100 简阳标准件厂M20×50 GB5781-86 、GB41-86 700件简阳标准件厂M20×60 GB5781-86 、GB41-86 180 简阳标准件厂高强度螺栓M20×70 GB5781-86 、GB41-86 100件简阳标准件厂M22×80 GB5781-86 、GB41-86 32件简阳标准件厂合计780kg3、总体布置及说明3.1 施工用电台车安装施工工作面用电设备有照明设施、电焊机、角磨机及电动扳手设备等，施工用电由导流洞出口附近变压器处下线接入施工现场配电盘。

12m长钢模台车在沂蒙抽蓄电站隧洞衬砌施工的运用摘要：本工程隧洞混凝土衬砌较合同成倍增加，工期紧，任务重，使用9m钢模衬砌台车已不能满足工期要求。

综合考虑，本工程使用12m长钢模台车（6+6m），加快施工进度、降低施工成本，且混凝土成型质量好。

取得了较为良好的效果，可供类似工程参考借鉴。

关键词：隧洞；长钢模台车；6+6m1、概述山东沂蒙抽水蓄能电站进厂交通洞是进出地下厂房洞室群的主要通道，全长1777.000m，平均坡度为5.4%。

进厂交通洞断面采用城门洞型，断面净尺寸8.0×8.5m（宽×高）。

进厂交通洞采用复合式支护结构形式，初期支护以锚杆、钢筋网、钢拱架、喷混凝土组成联合支护体系，二次衬砌采用模筑混凝土结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防排水夹层。

二次衬砌采用C25混凝土浇筑，厚度50cm，抗冻等级为F50。

2、方案选择交通洞岩层裂隙较多，部分洞段增加衬砌，长度由275.6m增加至718m。

从工程量增加、工期紧、施工效率等方面考虑，经计算，12m长钢模台车工期可以提前约63天，每循环多施工36.0m³混凝土，方案较优。

常规与长钢模台车方案对比如下表1。

表1 常规与长钢模台车方案对比表3、衬砌钢模台车安装3.1 长钢模台车参数钢模台车委托洛阳高飞桥隧机械有限公司设计、制造、安装。

审核厂家提供的相关资质证书及钢模台车出厂验收证书合格后才能进行现场拼装台车，根据现场实际情况，选择在交通洞洞口进行安装。

长钢模台车长度为6+6米，枕木高度为14mm 钢板，面板厚度10mm ，参数如下表2。

表2 长钢模台车参数表工3.2 长钢模台车安装流程安装流程：平整场地→铺设轨道安装行走轮和底纵梁→安装门架→安装上部台架→安装顶模→安装边模→安装液压调试系统→台车调试。

安装后长钢模台车示意图见图1、图2。

图1 6+6m钢模台车侧视图图2 6+6m钢模台车正视图4、施工方案4.1 施工流程Ⅳ～V类围岩的二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。

钢模台车在公伯峡水电站引水压力钢管砼工程中的应用公伯峡水电站是西部大开发及“西电东送”重点工程之一。

建设单位提出的要求是创建精品工程、争创“鲁班奖”。

不但对混凝土内在质量要求非常高，对外观质量的要求也非常高，尤其近几年水电工程施工中在重视混凝土内在质量的同时，也越来越重视砼的外观质量。

要保证混凝土的外观质量首先必须要有良好的模板。

在公伯峡水电站引水压力钢管外包混凝土浇筑采用钢模台车是在该工程工期紧、外观质量要求高的前提下，经水电四局第一施工局陈老总、汪总和技术干部在总结公伯峡电站导流洞衬砌砼浇筑，用钢模台车经验的基础研制和投入使用的。

1、施工工艺流程测量放线----轨道安装----轨道复测合格----轨道加固----台车就位----依据放线成果进行台车立模作业----自行调整合格----测量复测合格----加固台车----拼装堵头模板----安装顶部组合模板翻模施工----打好内外支撑----浇筑看仓----拆模----清理模板2、钢模台车作业规程2-1-1 台车简介钢模台车的力学原理是混凝土侧压力等荷载经面板传递到框架，框架传递到底层已浇Ⅰ期混凝土中的预埋锚杆上，由预埋锚杆承受全部荷载。

台车总体尺寸：宽*高*长=13.880（米）*11.580（米）*11.00（米）。

门架之间设纵向连接杆，结点采用焊接和螺栓两种形式，形成一个空间的整体桁架结构。

门架的立柱和横梁等结构通过结构；力学计算、确定形体尺寸。

2-1-2 台车结构钢模台车主要由框架、侧模、斜面模板、顶模、堵头模板、承重轮轨道及牵引设备、自制式螺纹千斤顶、机械式改制千斤顶、爬梯、工作平台等组成，钢模台车顶面模板原设计采用滑模，滑模尺寸1500*4600，与斜面模板顶部圆弧想接，实际施工采用散装组合钢模板翻模施工。

斜面模板及模板架与侧墙模板采用偏心铰轴连接，机械式改制千斤顶拉动拖模。

自制式螺纹千斤顶只起顶模作用，机械式改制千斤顶拖摸行程180毫米，侧面模板和斜面模板铰座处离开混凝土14毫米，斜面模板一侧与框架每柱梁处共设置了机械式改制千斤顶一个，自制千斤顶一个，斜面模板千斤顶总行程180米，总脱模距离160毫米，剩余20毫米作为向内侧的调节余量。

液压钢模台车的结构、安装及应用李　桦(中国水利水电第十二工程局,浙江　杭州　310004)摘　要:介绍钢模台车的制作结构、安装工艺、使用中的有关技术要点,以及在实际工程中应用的经济特点。

关键词:水利工程施工;钢模台车;结构;安装;应用;三板溪水电站中图分类号:T V53 文献标识码:B 文章编号:100720133(2005)06200382030　前言三板溪水电站导流洞全长734m ,其中桩号02003～026125m 为渐变段并设中闸墩导墙;桩号0+026125～0+261167m 和桩号0+4741251～0+731m 为直线段;桩号0+261167～0+4741251m 为转弯段,转弯半径280m ,转角4315°。

导流洞断面为城门洞形,洞身采用钢筋混凝土衬砌,过水断面为16m ×18m ,洞身钢筋混凝土衬砌工程量为515万m 3。

由于工期紧、工程量大,施工中采用钢模台车2台、钢筋台车3台进行全断面衬砌,每一衬砌循环12m ,考虑到导流洞中段为转弯段,将其中1台钢模台车设计制作成可分解为2台6m 可独立工作的台车,以保证转弯段的衬砌。

以下就三板溪水电站导流洞施工中使用的钢模台车的结构、安装和应用做一简介。

1　钢模台车结构导流洞混凝土衬砌自行式液压钢模台车(简称台车)是以组合式钢结构门架支撑大型钢结构模板、由电动机驱动行走机构带动台车行走、利用液压油缸和螺旋千斤顶调整模板到位及脱模的导流洞混凝土衬砌的大型设备。

它具有结构可靠、操作方便、衬砌速度快、断面成型面好等优点。

台车长度按最大作业循环的工作长度12m 设计,主要由模板总成、托架总成、平移机构、门架总成、主从行走机构、侧向液压油缸、侧向支承千斤顶、托架支承千斤顶、门架支承千斤顶等组成。

111　模板总成从横断面上来看,模板由3块顶模及每边2块直边模构成。

顶模与顶模之间通过螺栓联成整体,边模与顶模则通过铰耳轴联接,2块直模之间通过铰耳轴联接。

引水隧洞永久支护及砼衬砌施工方案1 工程概况引水隧洞合同段全长841m（引2+171〜引1+330m），新增段长260m（引1+330〜引1+070m），合同段和新增段共长1101m其中川类围岩段长831m W类围岩段长225m, V类围岩段长45m。

引水隧洞川类围岩开挖断面为 5.5 X 5.55m城门型和4.54 X 6.2m马蹄型，边顶拱永久支护采用锚杆+挂网+喷砼的形式，底板浇筑C20砼20cm厚；W类、V类围岩开挖断面为 6.2 X 6.2m城门型和4.54 X6.2m马蹄型，砼衬砌断面为① 2.6m的圆型，全断面衬砌，混凝土厚度为50〜178cm,混凝土标号为C25o钢筋混凝土保护层厚度为5cm。

主要工程量：喷C20混凝土：1535m3,①22锚杆：6326根，底板C20混凝土856卅，C25混凝土：3500ni，钢筋制安240t，橡胶止水带500m,聚氨酯硬质泡沫板240m，沥青油毛毡130卅。

2川类围岩永久锚喷支护施工方案2.1川类围岩永久支护形式（1） m类围岩城门洞型（开挖断面： 5.5 X 5.55m）:边顶拱采用系统锚杆①=22mm L=3.0m，排距1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网巾=6.5mm,@ =20X 20cm,边顶拱喷C20混凝土12cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

（2）川类围岩马蹄型（开挖断面为4.54 X 6.2m）:边顶拱采用系统锚杆①=22mm L=3.0m，排距1.5m，梅花型布置，边顶拱挂钢筋网巾=6.5mm，@ =20 X 20cm,边顶拱喷C20混凝土15cm厚，底板浇筑20cm厚的C20素混凝土。

2.2川类围岩永久支护施工方法2.2.1锚杆锚杆为水泥砂浆锚杆，规格为①22, L=3.0m。

（1）“先注浆后插锚杆”施工主要适用于边墙施工。

“先注浆后插锚杆”砂浆锚杆施工工艺流程。

（2）“先插锚杆后注浆”施工主要适用于顶拱施工。

“先插锚杆后注浆”砂浆锚杆施工工艺流程。