可改变高度的隧道直墙式断面衬砌模筑台车及施工方法与流程

本发明涉及隧道衬砌，尤其涉及一种可改变高度的隧道直墙式断面衬砌模筑台车及施工方法。

背景技术：

1、隧道是一种地下通道，穿过周围的土壤、泥土或岩石，除入口和出口外通常在两端都是封闭的，隧道可能用于步行或车辆道路交通、铁路交通或运河。隧道内混凝土浇筑有仰拱、直墙衬砌和拱部衬砌，由于隧道的施工环境，在施工衬砌时，需要进行用到模板进行浇筑成型，现有技术需要一段段搭建支架，然后安装模板进行浇筑，施工工期长，施工效率低，浪费大量的材料，安拆麻烦。因此，亟需一种新的技术方案解决以上至少一个技术问题。

技术实现思路

1、鉴于上述不足，本发明目的是提供一种可改变高度的隧道直墙式断面衬砌模筑台车，中间支撑门架和直墙支撑桁架能够移动以施工衬砌，结构强度高，施工灵活性高。本发明另一个目的是提供一种施工方法，缩短施工工期，提高施工效率，同时实现部分断面高度变化1-3m隧道断面拱部衬砌和直墙衬砌施工。

2、为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：

3、一种可改变高度的隧道直墙式断面衬砌模筑台车，包括：

4、中间支撑门架，所述中间支撑门架底端设置有多个中间支撑滚轮和竖向液压杆；

5、设置于所述中间支撑门架上侧的拱部支撑架，所述竖向液压杆将所述拱部支撑架的高度改变1-3m；

6、设置于所述拱部支撑架上侧的拱部衬砌模板组件，用于施工拱部衬砌，所述拱部衬砌模板组件包括拱形的拱部衬砌模板、多个沿所述拱部衬砌模板内侧设置的拱部连接背肋、拱形的拱部支撑型钢，每个所述拱部衬砌模板对应设置1个所述拱部支撑型钢，所述拱部连接背肋沿纵向延伸，所述拱部支撑型钢设置于所述拱部支撑架上侧，所述拱部连接背肋与所述拱部支撑型钢连接；

7、分别设置在所述中间支撑门架两侧的直墙支撑桁架，所述直墙支撑桁架底端设置有多个直墙支撑滚轮；

8、设置于所述直墙支撑桁架背离所述中间支撑门架一侧的直墙衬砌模板组件，用于施工直墙衬砌。

9、作为优选的技术方案，所述直墙支撑桁架包括从下到上依序设置的连接斜杆、第一层桁架、第二层桁架和第三桁架；

10、所述第一层桁架包括第一底杆、第一上杆和第一支撑竖杆，所述第一上杆平行设置于所述第一底杆上方，所述第一支撑竖杆两端分别与所述第一底杆和第一上杆连接，所述第一上杆的长度小于所述第一底杆的长度；

11、所述第二层桁架包括第二底杆、第二上杆和第二支撑竖杆，所述第二上杆平行设置于所述第二底杆上方，所述第二支撑竖杆两端分别与所述第二底杆和第二上杆连接，所述第二上杆的长度小于所述第二底杆的长度，所述第二底杆的长度小于所述第一上杆的长度，所述第二支撑竖杆的高度大于所述第一支撑竖杆的高度；

12、所述第三层桁架包括第三底杆、第三上杆和第三支撑竖杆，所述第三上杆平行设置于所述第三底杆上方，所述第三支撑竖杆两端分别与所述第三底杆和第三上杆连接，所述第三上杆的长度小于所述第三底杆的长度，所述第三底杆的长度小于所述第二上杆的长度；

13、所述第三底杆下侧设置有多个直墙支撑滚轮，所述第一底杆、第一上杆、第二底杆、第二上杆、第三底杆和第三上杆面对所述中间支撑门架一侧与所述连接斜杆连接。

14、作为优选的技术方案，所述中间支撑门架包括多个沿所述纵向间隔布置的中间上横支撑杆，每个所述中间上横支撑杆下侧对称设置有2个中间支撑竖杆，所述中间支撑竖杆下部设置所述液压杆，位于同一中间上横支撑杆的2个所述中间支撑竖杆之间设置有中间下横杆，所述中间支撑竖杆底部设置有沿所述纵向延伸的中间底杆，所述中间支撑滚轮可转动设置于所述中间底杆。

15、作为优选的技术方案，每个所述中间上横支撑杆下侧设置有第一中间斜杆、第二中间斜杆、第三中间斜杆和第四中间斜杆，所述第一中间斜杆和第二中间斜杆分别设置于其中1个所述中间支撑竖杆两侧，所述第三中间斜杆和第四中间斜杆分别设置于另1个所述中间支撑竖杆两侧，所述第一中间斜杆和第四中间斜杆对称设置，所述第二中间斜杆和第三中间斜杆对称设置。

16、作为优选的技术方案，所述拱部支撑架包括多个沿横向间隔布置的拱部底支撑杆，位于最外侧的2个所述拱部底支撑杆上侧分别垂直设置有1个拱部边支撑竖杆，所述拱部边支撑竖杆上侧跨设有拱部上支撑杆，2个所述拱部边支撑竖杆之间间隔设置有多个拱部支撑竖杆，所述拱部支撑竖杆与所述拱部支撑型钢内侧连接。

17、作为优选的技术方案，所述直墙衬砌上部内侧设置有凸块，所述直墙衬砌模板组件包括直墙衬砌模板、多个设置在所述直墙衬砌模板内侧的直墙支撑型钢，所述直墙衬砌模板沿所述直墙衬砌和凸块设置。

18、作为优选的技术方案，所述中间上横支撑杆上侧两端分别对称设置有1个边斜杆，所述边斜杆上端与所述拱部支撑型钢内侧连接。

19、作为优选的技术方案，所述第一支撑竖杆两侧分别设置有第一直墙斜杆和第二直墙斜杆，所述第二支撑竖杆两侧分别设置有第三直墙斜杆和第四直墙斜杆，所述第三支撑竖杆y一侧设置有第五直墙斜杆。

20、作为优选的技术方案，所述第三上杆上侧设置有临边护栏。

21、本发明还提供一种施工方法，采用所述台车进行衬砌施工，包括以下步骤：

22、浇筑隧道仰拱混凝土；

23、待所述隧道仰拱混凝土强度达到设计强度后，移动所述直墙支撑桁架和直墙衬砌模板组件至施工段，将所述直墙衬砌模板组件与施工段的直墙贴合，绑扎直墙衬砌钢筋并进行浇筑，完成施工段的直墙衬砌施工；

24、移动所述中间支撑门架至施工段，通过所述竖向液压杆调整所述拱部衬砌模板组件的高度，所述竖向液压杆将所述拱部支撑架的高度改变1-3m，拱部衬砌模板组件调整完成后，绑扎拱部衬砌钢筋并进行浇筑，完成施工段的拱部衬砌施工；

25、待施工段的直墙衬砌施工和拱部衬砌施工完成后，移动所述台车至下一施工段进行施工。

26、与传统的技术方案相比，本发明的有益效果是：

27、1)、中间支撑门架能够移动，拱部支撑架对拱部衬砌模板进行支撑，拱部衬砌模板用于绑扎钢筋并浇筑拱部衬砌，两侧的直墙支撑桁架能够移动，直墙衬砌模板组件用于绑扎钢筋并浇筑直墙衬砌，缩短施工工期，提高施工效率；

28、2)、中间支撑门架设置竖向液压杆，能够将中间支撑门架高度改变1-3m，适用于高度变化在1-3m的直墙式断面拱部衬砌施工，实现1套台车浇筑不同断面高度的隧道衬砌施工，节约台车成本。

29、3)、直墙支撑桁架整体强度高，质量轻，方便施工人员攀爬作业，第一直墙斜杆、第二直墙斜杆、第三直墙斜杆、第四直墙斜杆、第五直墙斜杆加强支撑；

30、4)、中间支撑门架结构简单，强度高，提供足够的施工空间，第一中间斜杆、第二中间斜杆、第三中间斜杆和第四中间斜杆加强整体强度；

31、5)、直墙衬砌模板组件能够绑扎钢筋施工直墙衬砌和凸块；

32、6)、边斜杆为拱部支撑型钢底部提供支撑，拱部衬砌模板不易变形。