[发明专利]一种适用于变截面弯道洞库施工的拱顶模板及其支撑结构

说明书

本发明具体涉及一种能够满足变截面弯道洞库施工需求的曲线段可变式钢模台车拱顶模板及其可调节拱形梁支撑结构。本发明的目的是要提高曲线段可变式钢模台车拱顶模板的通用与互换性。具体采用了通过最少规格的标准模板和特殊模板组成的拱顶模板单元节的拼接，有效解决了变断面弯道洞库施工的拱顶模板适应性问题，同时，通过支撑千斤滑动支座及其配套上纵梁等组成的可调节拱形梁支撑结构，解决了所述模板的支撑问题，通过本发明的方法，进行弯道洞库施工时，只需要增减标准模板和更换特殊模板即可，极大的降低了人工劳动强度和工程成本。

技术领域

本发明属于地下洞库混凝土衬砌施工装备技术领域，具体涉及一种能够满足变截面弯道洞库施工需求的曲线段可变式钢模台车拱顶模板及其可调节拱形梁支撑结构。

背景技术

在多断面弯道洞库工程施工中，经常会遇到由于洞库跨度的改变而引起其断面参数的变化，变化的断面使得采用传统某一套规格的拱顶模板不能满足施工需求，而需要配备和更换多套拱顶模板进行施工。这样，不仅增加了模具投入、生产管理、转场运输等费用，而且在实际施工中，更换一整套模板，还需要重复循环人工立模、拆模、搬运、支模等过程，大大增加了人工劳动强度和工程成本。另一方面，由于弯道洞库的拱顶断面形状与直线段洞库相比较为复杂，不能在原跨度基础上通过简单的增加或减少部分不同规格的拱顶模板单元节来适应变化断面，否则不能满足被复洞库混凝土衬砌的精度要求，或需要配备几十种甚至更多规格的特制模板。那么，如何通过最少规格的模板单元节拼接、以逼近不同跨度的拱顶理论弧线是目前工程施工中的一个技术难题。

另外，一般情况下传统钢模台车上还安装有用于改善与拱顶模板固联的拱形梁受力状况的支撑结构，这类结构上端往往通过支撑件与拱形梁连接、下端与钢模台车框架系统的某一构件固联，以传递拱形梁所承受的铅垂荷载和增加其刚强度。传统固定式支撑结构虽然受力状况较好，但是不能调节弯道洞库因跨度的改变而引起沿洞库轴线方向和弯道径向方向的安装误差，反而，还会由于两个方向上安装误差的存在使得拱部结构承受较大力矩。

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种曲线段可变式钢模台车拱顶模板及其可调节拱形梁支撑结构，该套模板能够通过最少规格的标准模板和特殊模板的拼接，满足一定变跨范围内弯道洞库施工需求；同时，提供一种与拱顶模板固联的拱形梁可调节支撑结构，有效消除传统固定式结构产生的洞库轴线方向和弯道径向方向的安装误差，改善拱形梁的受力状况。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供了一种能够满足变截面弯道洞库施工需求的曲线段可变式钢模台车拱顶模板及其可调节拱形梁支撑结构。

具体的，本发明采用以下技术方案予以实现。一种适用于变截面弯道洞库施工的拱顶模板及其支撑结构，包括拱顶模板和用于铺设拱顶模板的支撑结构两部分，所述拱顶模板为采用特定方法设计的模板；

所述支撑结构包括外侧上纵梁、支撑千斤滑动支座紧固螺栓、拱形梁、拱形梁支撑千斤、支撑千斤滑动支座、内侧上纵梁和立柱。因用于弯道，故外侧上纵梁和内侧上纵梁均为弧形，且分别设置在沿洞库断面方向对称分布的内外两侧立柱的上端。

本发明的创造点之一是采用了可移动的支撑千斤滑动支座。所述支撑千斤滑动支座为一移动板块，两侧分别设有固定孔，且为了保证稳定性，每侧的固定孔的数量为两个。移动板块上面两侧还设置有供“人”字形拱形梁支撑千斤下端铰接安装的带孔凸耳。拱形梁支撑千斤的上端与拱形梁铰接。

为方便描述，将外侧上纵梁和内侧上纵梁统称为上纵梁。本发明中上纵梁为箱型结构，主要构件为外面板、内面板、上面板和下面板，其中外面板和内面板为薄壁的同心圆弧面板；上面板和下面板均为扇形分布；在上面板两侧上沿弯道径向线均匀设置多组内凸缘和外凸缘，内凸缘处和外凸缘处均设置有滑槽，所述滑槽为圆弧形且与弯道圆弧同圆心；支撑千斤滑动支座通过所述滑槽、自身的固定孔，采用支撑千斤滑动支座紧固螺栓进行固定。需要调节支撑千斤滑动支座位置时，只要松动支撑千斤滑动支座紧固螺栓即可。