隧道衬砌台车及其振捣系统技术方案

本发明专利技术提供一种隧道衬砌台车及其振捣系统，振捣系统包括钢模板，钢模板具有两个呈对称设置的施工区，施工区具有边拱部、第一端部和第二端部，施工区多层浇筑窗、多组第一振捣组、至少一组第二振捣组、第三振捣组、第四振捣组、第五振捣组和第六振捣组，多层浇筑窗和多组第一振捣组沿钢模板环向间隔分布，第三振捣组和第五振捣组设在第一端部，第四振捣组和第六振捣组设在第一端部，在高度方向上，第一振捣组的最小高度小于浇筑窗的最小高度，第二振捣组在浇筑窗上方，第五振捣组在第三振捣组上方，第六振捣组在第四振捣组上方。隧道衬砌台车包括振捣系统，振捣系统可提高二衬混凝土整体浇筑质量，保证混凝土强度内外基本一致，强度离散值小。度离散值小。度离散值小。

【技术实现步骤摘要】
隧道衬砌台车及其振捣系统


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体地说，是涉及一种用于隧道衬砌台车的振捣系统以及设置有该振捣系统的隧道衬砌台车。

技术介绍

[0002]随着我国铁路、公路建设的高速发展，隧道工程建设的数量也越来越多，因此，对隧道的衬砌质量及标准化施工要求不断提高。
[0003]在传统的隧道衬砌工艺中，进行二衬混凝土浇筑前，先将隧道衬砌台车移动至指定位置，并使隧道衬砌台车的钢模板与上板混凝土搭接；接着进行二衬混凝土浇筑，浇筑时，采用地泵将混凝土泵送至隧道衬砌台车的进料口，并在每个进料口使用手持式振捣棒进行振捣，当浇筑至拱顶时，采用电动附着式振捣器进行振捣；但是，由于二衬拱顶钢筋密集，使得拱顶混凝土无法进行人工振捣，且电动式振捣器又存在频率不足、振捣半径小等缺点，导致拱顶混凝土难以密实、饱满，因此使得隧道衬砌拱顶混凝土出现空洞、混凝土强度不足、混凝土强度不均匀等质量问题，而这些质量问题会给后期隧道运行带来极大的安全风险，因此，传统的隧道衬砌工艺已无法满足施工需求。
[0004]针对上述问题，现有的一种振捣系统，如图1所示，其包括钢模板11、多个自动插入式振捣器12和多个气动振捣器13，该振捣系统通过自动插入式振捣器12将高频振捣棒插入拱顶混凝土以对拱顶混凝土进行插入式自动振捣，从而解决拱顶二衬脱空及混凝土不密实的问题；此外，气动振捣器13具有振捣频率高、振捣半径大等优点，使其能够对深厚混凝土进行振捣，避免深厚混凝土振捣不到位、混凝土不密实。然而，该振捣系统存在以下缺点：
[0005]第一，多个气动振捣器13与多个边墙进料口111之间的相对位置分布不合理，使得多个气动振捣器13对边墙及拱部位置的混凝土的振捣效果相对较差。例如，靠近钢模板11单侧底部的第一排气动振捣器13设置位置过高，即单侧第一排气动振捣器13与矮边墙顶部(即仰拱与二衬之间的施工缝)之间的距离过大，使得仰拱与二衬之间的施工缝处于气动振捣器13的最大振捣半径边缘，因此对仰拱与二衬之间的施工缝处的混凝土振捣效果差，导致仰拱与二衬之间的施工缝处混凝土容易出现病害。又例如，在钢模板的一侧上，由于相邻两排边墙进料口111的环向间距较大，且部分相邻的两排边墙进料口111之间没有设置相应的气动振捣器13，使得该相邻的两排边墙进料口111的区域处于气动振捣器13的最大振捣半径边缘，因此，该相邻的两排边墙进料口111的区域内的混凝土受振捣效果较差，密实度较低且容易出现空洞。
[0006]第二，位于钢模板11拱顶处的自动插入式振捣器13不在模板中线14上，使得该部分的自动插入式振捣器13与对称分布于模板中线14两侧的拱部位置的其他自动插入式振捣13进行共同作业时，处于拱顶处的自动插入式振捣器13会或多或少的影响模板中线14两侧处的混凝土分布均匀程度及密实度，从而导致拱顶处的混凝土容易出现混凝土强度不均匀的问题。
[0007]第三，沿钢模板11的长度方向(平行于模板中线14的方向)，钢模板11的两端部112
处的振捣器(包括自动插入式振捣器12和气动振捣器13)的布局不合理，对钢模板11端部处的混凝土振捣效果差；而由于浇筑出的二衬需要分别与上一板二衬和下一板二衬衔接，因此，对衔接处(即环向施工缝处)的混凝土的振捣就显得尤为重要，以避免出现混凝土病害。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术的主要目的是提供一种提高二衬混凝土的整体浇筑质量，防止拱顶混凝土脱空，保证混凝土强度内外基本一致，且强度离散值小的振捣系统。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种设置有上述振捣系统的隧道衬砌台车。
[0010]为了实现本专利技术的主要目的，本专利技术提供一种振捣系统，包括钢模板，钢模板具有两个关于对称面呈对称设置的施工区，钢模板的高度方向和轴心均在对称面上，其中，每个施工区上均设置有多层浇筑窗、多组第一振捣组、至少一组第二振捣组、第三振捣组、第四振捣组、第五振捣组和第六振捣组；多层浇筑窗沿钢模板的环向分布，浇筑窗包括多个沿第一方向分布的入料口，第一方向平行于轴心；施工区具有边拱部、第一端部和第二端部，沿第一方向，边拱部位于第一端部和第二端部之间，第一振捣组和第二振捣组均设置在边拱部，多组第一振捣组沿环向与多层浇筑窗相间设置，第一振捣组包括多个沿第一方向分布的第一气动振捣器，第二振捣组包括多个沿第一方向分布的第二气动振捣器；第三振捣组和第五振捣组均设置在第一端部上，第三振捣组包括多个沿环向分布的第三气动振捣器，第五振捣组包括至少一个第一插入式振捣器；第四振捣组和第六振捣组均设置在第二端部上，第四振捣组包括多个沿环向分布的第四气动振捣器，第六振捣组包括至少一个第二插入式振捣器；在高度方向上，最下方一组第一振捣组的高度小于最底层的浇筑窗的高度，第二振捣组位于最顶层的浇筑窗的上方，第五振捣组位于第三振捣组的上方，第六振捣组位于第四振捣组的上方；在环向上，相邻两个第一气动振捣器错开设置，相邻的一个第一气动振捣器与一个第二气动振捣器错开设置；钢模板的拱顶设置有多个沿第一方向分布的第三插入式振捣器和多个沿第一方向分布的灌注孔，多个第三插入式振捣器和多个灌注孔均位于对称面上。
[0011]由上可见，通过对振捣系统的设计，能够更好的提升对钢模板的边墙及拱部区域、拱顶区域、两端部区域的混凝土的振捣效果，以提高混凝土的密实度，防止混凝土出现空洞。其中，通过对第一振捣组和浇筑窗的相对位置设计，既保证了仰拱与二衬之间的施工缝处的混凝土能够受到全面、充分的振捣，又保证相邻两层浇筑窗之间的混凝土能够受到全面、充分的振捣，从而使得边墙处混凝土能够更加的密实，减少边墙处混凝土的缺陷病害；通过对第二振捣组的位置设置，使得第二振捣组能够对拱部处的混凝土进行全面、充分的振捣，以保证拱部处的混凝土能够密实无缺陷病害，同时，第二振捣组还能够配合位于拱顶处的多个第三插入式振捣器对拱顶处的混凝土进行全面、充分的振捣，以保证拱顶处混凝土分布均匀、密实且强度均匀，并防止由于振捣不到位而导致出现混凝土不密实、蜂窝麻面、拱顶脱空等问题；通过对第三振捣组和第四振捣组的设置，使得第三振捣组和第四振捣组能够对钢模板端部的边墙部分的混凝土进行全面、充分的振捣，以保证环向施工缝处混凝土的浇筑质量，从而保证相邻两板二衬之间的衔接质量；通过对第五振捣组和第六振捣组的设置，使得第一插入式振捣器和第二插入式振捣器能够对钢模板端部的拱顶部分的混凝土进行全面、充分的振捣，以避免混凝土灌入拱顶过程中因局部混凝土聚集而造成小范
围内空洞或不密实，从而保证环向施工缝处混凝土的浇筑质量，提高相邻两板二衬的衔接质量。
[0012]一个优选的方案是，在高度方向上，第三气动振捣器与矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间，第四气动振捣器与矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间，第一气动振捣器与矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间。
[0013]由上可见，上述设计使得第一气动振捣器、第三气动振捣器、第四气动振捣器能够相互配合以对仰拱与二衬的施工缝处的混凝土进行充分、有效且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.振捣系统，包括钢模板，所述钢模板具有两个关于对称面呈对称设置的施工区，所述钢模板的高度方向和轴心均在所述对称面上，其特征在于：每个所述施工区上均设置有多层浇筑窗、多组第一振捣组、至少一组第二振捣组、第三振捣组、第四振捣组、第五振捣组和第六振捣组；多层所述浇筑窗沿所述钢模板的环向分布，所述浇筑窗包括多个沿第一方向分布的入料口，所述第一方向平行于所述轴心；所述施工区具有边拱部、第一端部和第二端部，沿所述第一方向，所述边拱部位于所述第一端部和所述第二端部之间，所述第一振捣组和所述第二振捣组均设置在所述边拱部，多组所述第一振捣组沿所述环向与多层所述浇筑窗相间设置，所述第一振捣组包括多个沿所述第一方向分布的第一气动振捣器，所述第二振捣组包括多个沿所述第一方向分布的第二气动振捣器；所述第三振捣组和所述第五振捣组均设置在所述第一端部上，所述第三振捣组包括多个沿所述环向分布的第三气动振捣器，所述第五振捣组包括至少一个第一插入式振捣器；所述第四振捣组和所述第六振捣组均设置在所述第二端部上，所述第四振捣组包括多个沿所述环向分布的第四气动振捣器，所述第六振捣组包括至少一个第二插入式振捣器；在所述高度方向上，最下方一组所述第一振捣组的高度小于最底层的所述浇筑窗的高度，所述第二振捣组位于最顶层的所述浇筑窗的上方，所述第五振捣组位于所述第三振捣组的上方，所述第六振捣组位于所述第四振捣组的上方；在所述环向上，相邻两个所述第一气动振捣器错开设置，相邻的一个第一气动振捣器与一个第二气动振捣器错开设置；所述钢模板的拱顶设置有多个沿所述第一方向分布的第三插入式振捣器和多个沿所述第一方向分布的灌注孔，多个所述第三插入式振捣器和多个所述灌注孔均位于所述对称面上。2.根据权利要求1所述的振捣系统，其特征在于：在所述高度方向上，所述第三气动振捣器与矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间，所述第四气动振捣器与所述矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间，所述第一气动振捣器与所述矮边墙之间的最小距离介于0.8米至1米之间。3.根据权利要求2所述的振捣系统，其特征在于：所述第一气动振捣器的振捣半径介于1.8米至2.5米之间；所述第二气动振捣器的振捣半径介于1.8米至2.5米之间；所述第三气动振捣器的振捣半径介于1.8米至2.5米之间；所述第四气动振捣器的振捣半径介于1.8米至2.5米之间；所述第一插入式振捣器的振捣半径介于1.2米至1.8米之间；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，赵崇阳，刘利峰，孙洪勇，王海亮，王俊涛，刘国强，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司勘察设计院分公司，
类型：发明
国别省市：